5. Выбор контролируемого сечения.

Применение приборов активного контроля размеров при круглом шлифова­нии врезанием может обеспечивать обработку с большим резервом точности , который достигает 70. . .80% поля допуска Такой резерв означает , что рассеи­вание размеров обработанных деталей укладываегся в 20. ... 30% поля допуска. Это говорит об эффективности активного контроля. Однако этот резерв точности относится только к контролируемому сечению, а на всей длине обрабатываемой поверхности от него остается 10% и меньше. Анализ точности объекта контроля показывает , что значительную долю погрешности обработки составляют отклонения формы, которые и снижают резерв технологической точности.

При обработке на станке с прибором активного контроля существеннор влияние на погрешность обработки оказывает положение контролируемого сече­ния. Как правило, его выбор определяется удобством установки прибора на стан­ке и в результате контролируемое сечение располагается на любом из участков длины обрабатываемой поверхности.

На рис, приведена схема, показывающая изменение погрешности обра­ботки в зависимости от выбора контролируемого сечения. На рис. представ­лена схема, где контролируемое сечение приходится на середину обрабаты­ваемой поверхности. Имеющаяся погрешность формы детали в виде конусообразности может принимать, как было доказано, положительное и отрицательное значение, а изменение угла конуса детали происходит в пределах от до , причем при правильной настройке станка.

Рис 10.3 Образювание погрешности от выбора сечения.

Допустим , рассеивание размеров в контролируемом прибором активного контроля сечении составляет величину . Тогда величина максимального рас­сеивания размеров для рассматриваемого случая составит:

(11.9)

где: L - рассеивание от торца детали до контролируемого сечения.

При выражение (11/9 ) примет вид:

(11.10)

где: - конусообразность обрабатываемых поверхностей.

При расположении сечения в других местах погрешность будем находить в пределах

(11.11)

Если подсчитать значение максимального рассеивания для значений , , , то оно составит 0,016 мм.

В случае , когда контролируемое сечение расположено у одного из торцов детали, то для рассматриваемого случая рассеивание размеров опреде­лится по формуле:

(11.12)

и для принятых значений составит 0,023 мм.

При расположении прибора во всех других контролируемых сечениях по­грешность обработки будет находиться в указанных пределах:

Таким образом , конусообразность реальных поверхностей по разному влияет на погрешность обработки в зависимости от расположения контролируе­мого прибором активного контроля сечения. Наименьшая погрешность обработ­ки достигается при совмещении контролируемого сечения со средним по длине обрабатываемой поверхности сечением.

ХII. Разработка измерительного устройства с компенсацией зазоров, температурных деформаций и сил резания.

Разработанные в настоящем пособии рекомендации, способы и устройства позволили повысить точность обработки при круглом врезном шлифовании за счет стабилизации положения оси вращения детали и инструмента во время об­работки. Внедрение рекомендаций и способов позволило, прежде всего, полу­чить обработанные поверхности с высокой геометрической точностью формы. В этих условиях следует ожидать получение высокой точности обработки и при применении одноточечных приборов активного контроля. Рациональность их применения оправдывается не только надежностью, удобством в эксплуатации, простотой конструкции, но и способностью измерения радиуса-вектора, что от­крывает возможность для контроля некруглости в процессе обработки.

Прибор предназначен для бесконтактного контроля деталей с гладкой ци­линдрической и конической поверхностью, а так же для деталей с прерывистой поверхностью в процессе обработки на круглошлифовальных станках моделей ЗА151 , ЗА161 и им подобных.

Разработанный прибор активного контроля состоит из измерительного уст­ройства , пневматического первичного преобразователя и отсчетного устройства. Прибор обладает высокими метрологическими характеристиками за счет снижения погрешности схемы измерения, сокращения протяженности и числа звеньев размерной цепи, устранения влияния температурных и силовых дефор­маций и зазоров задней бабки , уменьшения погрешностей базирования при измерении. На рис12.1 представлена схема разработанного устройства , защищен­ного авторским свидетельством № 452484 (БИ № 45 от 3.04.75). Отличительной особенностью устройства является то , что в качестве измерительной базы вы­брана ось подвижного центра задней бабки станка, причем точка контакта упора и центра расположена в плоскости, образованной линией измерения и осью де­тали. Первичный пробразователь 1 (измерительное сопло) закреплен в держатель 2 , установленном на столе станка над поверхностью контролируемой детали 3. Держатель имеет возможность линейного перемещения в направляющей 4. Упор 5 соединен жестко с держателем 2 датчика 1 и опирается на центр 6 станка , пружина 7 прижимает упор 5 к центру 6 станка. Рассматривая работу измери­тельного устройства , следует отметить , что при шлифовании детали под дей­ствием сил резания происходит смещение центров станка. Так как деталь устано­влена в центрах станка ., то смещение центров вызовет смещение оси детали. При перемещении центра упор 5 , опирающийся на этот центр , сместится на величи­ну перемещения центра. Держатель 2, неподвижно соединенный с упором 5 , сместится на такую же величину и поэтому датчик размера не будет реагировать на смещение оси детали. Изменение размера детали будет восприниматься дат­чиком размера и фиксироваться прибором 8. При этом следует отметить, что в процессе резания линия измерения может не проходить через центр детали и в результате появляется погрешность измерения из-за влияния кривизны поверх­ности детали. Однако это обстоятельство , как показали исследования , не оказы­вает существенного влияния на точность измерения по следующим причинам:

- если смещение детали будет направлено перпендикулярно линии измерения;

- если смещение детали будет направлено по линии измерения.

Рис 12.1 Принципиальная схема разработанного однодетектного прибора активного контроля.