Измерительная система бв4180 для контроля валов в процессе сопряженного шлифования

Измерительная система предназначена для управления автоматическим циклом шлифования гладкого вала, пригоняемого с требуемым зазором (натягом) к сопрягаемому с ним окончательно обработанному отверстию втулки. Измерительная система применяется в том случае, когда допуск сопряжения не может быть выдержан без применения селективной сборки, а также в условиях мелкосерийного производства  парных деталей с жесткими допусками на зазор или натяг.

Предусмотрено 23 варианта исполнений измерительной системы.

В комплект измерительной системы входит отсчетно-командное устройство, настольная индуктивная скоба с подводящим устройством и измерительное устройство для отверстий.

Рабочий цикл измерительной системы, оснащенной настольной скобой с механизмом арретирования и подводящим устройством ручного действия, осуществляется следующим образом.

В начальной фазе цикла шлифовальная бабка и настольная скоба находятся в исходном положении. Предназначенную для сопряжения с валом втулку устанавливают на базирующие элементы измерительного устройства для отверстий. Поворотом рукоятки кулачки механизма арретирования разъединяют с упорами.

Каретки, подвешенные на плоскопараллельных пружинах, под действием пружин растяжения получают поступательные перемещения. Благодаря этому измерительные наконечники соприкоснутся с контролируемой деталью. Взаимное положение кареток, определяемое размером отверстия, контролируется индуктивным преобразователем. Перемещения на шток преобразователя передаются микрометрическим винтом. Выходной сигнал А преобразователя, пропорциональный диаметру контролируемого отверстия, поступает в отсчетно-командное устройство.

После установки в центрах станка заготовки сопрягаемого вала осуществляется ускоренный подвод шлифовальной бабки. В режиме чернового шлифования без участия измерительной системы с заготовки снимается черновая часть припуска. Затем скоба, прикрепленная к штоку подводящего устройства, перемещается к шлифуемой заготовке с помощью двухплечевого рычага. Рабочее перемещение сообщается роликом, взаимодействующим с рессорой. Стабильная фиксация скобы в контролирующем положении обеспечивается при установке сферического упора на грани базирующей призмы, прикрепленной к корпусу подводящего устройства. Силовой контакт с призмой обеспечивается за счет деформации рессоры.

Подводящее устройство оснащено механизмом арретирования измерительных наконечников. В исходном положении скобы и в процессе ее движения к контролируемой детали арретирующий рычаг взаимодействует с выступом кулачка, посаженного совместно с рычагом на ось, и сообщает поступательное движение плунжеру. Плунжер своим конусом с помощью роликов размыкает измерительные каретки, подвешенные к корпусу скобы на плоскопараллельных пружинах.

В конце рабочего хода скобы горизонтальное плечо третирующего рычага западает во впадину рабочего профиля кулачка. Благодаря этому упор рычага разобщается с плунжером. Под действием возвратной пружины плунжер устремляется вправо, и освобожденные измерительные наконечники соприкоснутся с контролируемой деталью. Измерительное усилие обеспечивается пружинами растяжения.

Спустя 1,5—2с с момента установки измерительных наконечников на заготовку включаются цепи выдачи команд в схему управления станка.

Взаимные перемещения измерительных наконечников передаются микрометрическим винтом на шток индуктивного преобразователя. Выходной сигнал В преобразователя, пропорциональный текущему размеру вала, поступает в отсчетно-командное устройство, где вычитается из сигнала, пропорционального размеру отверстия во втулке.

Отсчет величины производится по шкале, проградуированной в мкм. Автоматическое управление рабочим циклом станка осуществляется командами прибора, поступающими во внешние электрические цепи при достижении заранее установленной величины.

Предварительные команды, воздействуя на исполнительные органы, станка изменяют скорость подач шлифовальной бабки. Конечная команда прекращает цикл обработки в момент получения заданной величины зазора (натяга) в сопрягаемой паре.

Поступательное перемещение для возврата скобы на исходную позицию обеспечивается роликом, взаимодействующим с поводком при повороте рычага по часовой стрелке.

При подготовке измерительной системы к работе осуществляют следующие наладочные операции.

Подводящее устройство крепят к столу шлифовального станка так, чтобы измерительные наконечники скобы разместились против контролируемого сечения детали. Для ориентации измерительных наконечников в диаметральной плоскости детали скобу поворачивают вокруг оси державки, установленной в клеммном зажиме колодки, до тех пор, пока оба наконечника не будут оставлять на поверхности детали общий «оптический след». По окончании ориентации державку фиксируют крепежными болтами. Величину арретирования измерительных наконечников регулируют с помощью болта.

Для настройки измерительной системы отбирают из готовых деталей или специально изготавливают подогнанные с заданным зазором и аттестованные вал и втулку. Желательно, чтобы исполнительный размер отверстия соответствовал середине поля допуска на его изготовление, а разность размеров отверстий и вала была равна средней величине заданного зазора сопрягаемой пары.

Перед настройкой следует установить потенциометр корректировки нуля в среднюю часть зоны регулирования, тумблером обеспечить отсчет по грубой шкале с ценой деления 5 мкм, тумблер переключить в положение «наладка».

Настройка измерительного устройства для отверстий осуществляется следующим образом.

Рукоятку перевести в положение «Арретирование». Установить на центрирующую пробку образцовую втулку. Рукоятку перевести в положение «Измерение». Вращением микрометрического винта, взаимодействующего с индуктивным преобразователем, обеспечить совмещение стрелочного указателя с нулевой отметкой шкалы прибора.

Вращая с помощью торцового ключа шестерню, сообщить перемещение каретке измерительного наконечника влево до тех пор, пока стрелка прибора не установится против отметки «+ 100 мкм»: В таком положении зафиксировать каретку болтом. Аналогично, вращая ключом шестерню, переместить вправо вторую каретку с наконечником до момента совмещения стрелки с отметкой «+200 мкм». Каретку зафиксировать болтом. Вращением микрометрического винта совместить стрелку прибора с нулевой отметкой шкалы.

Установкой тумблера в положение «2» подключить к отсчетно- командному устройству оба индуктивных преобразователя, работающих по схеме вычитания выходных сигналов А—В. Установить в центрах станка образцовый вал. С помощью шестерен развести измерительные наконечники на размер, превышающий диаметр контролируемого вала. Движением рукоятки установить скобу в позицию измерения. Вращением микрометрического винта совместить стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы. При помощи шестерни нижнюю ножку переместить вверх до соприкосновения измерительного наконечника с валом. Закрепить наконечник болтом, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки «+100 мкм». С помощью шестерни верхний измерительный наконечник переместить вниз до касания с валом. Перемещение прекратить и закрепить наконечник болтом, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки «200 мкм». Вращением микрометрического винта установить стрелку показывающего прибора на нуль.

В результате выполненных настроечных операций измерительные каретки настольной скобы и измерительного устройства для отверстий отрываются от упоров, служащих ограничителями рабочего хода. При этом обеспечиваются условия правильной работы плоскопараллельных пружин подвески измерительных кареток.

Тумблером переключить показывающий прибор для отсчета по точной шкале. С помощью потенциометров произвести настройку предварительных команд. Уровень срабатывания окончательной команды совместить с нулевой отметкой шкалы потенциометром.

Сообщая плавные перемещения измерительным наконечникам скобы, проверить правильность настройки команд по шкале показывающего прибора и по включению сигнальных ламп.

При помощи потенциометра сместить настройку по шкале показывающего прибора вправо от нулевой отметки шкалы, если необходимо выполнить сопряжение с зазором, влево от нуля — для получения натяга в сопрягаемой паре.

Отвести скобу в исходное положение. Тумблером включить режим «Работа». Установить на измерительное устройство для отверстий предназначенную для сопряжения готовую втулку. В центрах станка установить заготовку вала. Произвести в полуавтоматическом режиме шлифование пробной партии валов. Проконтролировать полученные размеры с помощью универсальных измерительных средств. С учетом полученных результатов откорректировать первоначальиую настройку потенциометром.

В процессе наладки и эксплуатации измерительной системы необходимо согласовать масштабы выходных сигналов индуктивных преобразователей и определять погрешность их суммирования. Методика поверки заключается в следующем.

Настольную скобу крепят на измерительное устройство для отверстий так, чтобы измерительные наконечники соприкасались с наконечниками для контроля отверстий. Наконечники  вводят в контакт с двумя прикрепленными к корпусу рычагами, которые могут разжиматься сферой  микрометрического винта. Вращая винт, сообщают равные по величине и противоположные по направлению перемещения индуктивным преобразователям, включенным в режим суммирования. Результирующий выходной сигнал преобразователей может изменять свое значение лишь в пределах допустимой погрешности суммирования (0,5 мкм на участке суммирования ±120 мкм и 1 мкм на участке ±200 мкм).

Если погрешность, определяемая по отклонению стрелки показывающего прибора, превышает допустимое значение, следует согласовать масштабы индуктивных преобразователей посредством потенциометров, размещенных на задней панели отсчетно-командного устройства.

Погрешность суммирования в процессе эксплуатации можно также определять с помощью образцовых деталей. Однако такой способ поверки уступает по точности описанному выше, так как не исключает погрешности аттестации образцовых деталей.

Методы устранения неисправностей, возникающих при работе измерительной системы БВ-4180, аналогичны методам, приведенным в соответствующем разделе описания измерительной системы БВ-4100.