由于它能使操作人員無(wú)需停機(jī)就能測(cè)量工件越败,減少了勞動(dòng)強(qiáng)度侈吨,提高了生產(chǎn)效率吻悍,降低了廢品率,同時(shí)加工出的工件尺寸一致性較高箫驻,特別適應(yīng)于在大批量流水線作業(yè)中使用芽茄,如汽車零部件、軸承零件的加工等绍挤。主動(dòng)測(cè)量是指在機(jī)械加工過(guò)程中章神,由測(cè)量裝置始終測(cè)量著工件的尺寸,并將其尺寸變化量隨時(shí)傳遞給控制儀籽榕,再由控制儀發(fā)出信號(hào)(如粗磨爷耀、精磨、光磨拍皮、到尺寸等信號(hào))控制機(jī)床的動(dòng)作歹叮。
1.主動(dòng)測(cè)量?jī)x的基本構(gòu)成
主動(dòng)測(cè)量?jī)x主要由測(cè)量裝置、驅(qū)動(dòng)裝置铆帽、控制儀三部分組成咆耿。
(1)測(cè)量裝置
在砂輪磨削工件的過(guò)程中,裝置的兩個(gè)金剛石測(cè)子始終接觸工件表面锄贼,將工件直徑的變化量通過(guò)測(cè)子票灰、杠桿,使得裝置中的磁芯和電感線圈的位置產(chǎn)生相對(duì)位移宅荤,從而將尺寸的變化轉(zhuǎn)換為電感量的變化屑迂。主動(dòng)測(cè)量裝置俗稱測(cè)頭,起著把被測(cè)參數(shù)的變化量轉(zhuǎn)化為測(cè)量信號(hào)的作用冯键,它是測(cè)量?jī)x的主體惹盼。從結(jié)構(gòu)原理上可以分為單點(diǎn)測(cè)量裝置和雙點(diǎn)測(cè)量裝置,單點(diǎn)測(cè)量裝置可以用于端面定位或者用兩個(gè)組合起來(lái)測(cè)量大的直徑等惫确;雙點(diǎn)測(cè)量裝置可以測(cè)量外徑诅鹰、內(nèi)徑、槽寬流沦、臺(tái)階寬等笋骡。
(2)控制儀
控制儀將裝置輸出的電感信號(hào)經(jīng)過(guò)相敏整流、放大邢窜,發(fā)出粗磨叮盲、精磨、光磨丘隙、到尺寸等信號(hào)給磨床控制系統(tǒng)只忿,磨床控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后控制機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu),從而達(dá)到控制工件尺寸的目的伶离。
控制儀是主動(dòng)測(cè)量?jī)x的重要部分禾膀,目前的控制儀已基本剔除了過(guò)去分離元件的電路拣末,采用了集成電路,有些已用上了微處理機(jī)驹柴,對(duì)重復(fù)精度饼瓮、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性等性能均有極大提高。
(3)油壓驅(qū)動(dòng)裝置
測(cè)量裝置的進(jìn)退由油壓驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)帶動(dòng)冒萄,工件安裝好后臊岸,砂輪快速前進(jìn),同時(shí)驅(qū)動(dòng)油缸也帶動(dòng)主動(dòng)測(cè)量裝置進(jìn)入測(cè)量工位尊流。磨削到尺寸后砂輪快速退回帅戒,驅(qū)動(dòng)油缸帶動(dòng)主動(dòng)測(cè)量裝置退出測(cè)量工位,以便于操作者裝卸工件崖技。
油壓驅(qū)動(dòng)裝置是主動(dòng)測(cè)量裝置與機(jī)床的連接部件逻住,負(fù)責(zé)將裝置進(jìn)入或退出測(cè)量工位,通過(guò)對(duì)前后微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整迎献,可以使裝置的觸頭對(duì)準(zhǔn)工件中心瞎访。目前的油缸有立式和臥式(根據(jù)機(jī)床的中心高來(lái)確定)。由以上三個(gè)部分組成的主動(dòng)測(cè)量控制系統(tǒng)與機(jī)床控制系統(tǒng)組合就形成了磨加工過(guò)程中的主動(dòng)測(cè)量吁恍。以用3個(gè)信號(hào)控制的磨削過(guò)程為例扒秸,從砂輪快速進(jìn)給進(jìn)入粗磨階段,P1點(diǎn)是從粗磨進(jìn)給向精磨進(jìn)給切換的信號(hào)點(diǎn)冀瓦,P2點(diǎn)是從精磨進(jìn)給向無(wú)火花磨削進(jìn)給切換的信號(hào)點(diǎn)伴奥,P3點(diǎn)為到尺寸退刀信號(hào)點(diǎn)。機(jī)床控制系統(tǒng)從控制儀先后接收到這三個(gè)信號(hào)分別執(zhí)行不同的動(dòng)作秘舅,完成一個(gè)磨削循環(huán)颂睛。對(duì)于高精度磨削加工,一般可以將加工零件的尺寸分散度控制在2~3μm猩烘。近年來(lái)车咕,工藝要求尺寸精度提高的同時(shí),還要提高形狀精度内会,為此機(jī)床要求的控制信號(hào)點(diǎn)從3個(gè)增加到4個(gè)淹郎,甚至增加到5~6個(gè)點(diǎn)。
2.主動(dòng)量?jī)x的測(cè)量控制
(1)對(duì)工件錐度的控制
在汽車零部件的磨削加工中蝉嘲,尤其是如凸輪軸燕汗、曲軸等具有多個(gè)軸徑的工件,要求軸徑尺寸一致诅挖,不能產(chǎn)生較大的錐度,對(duì)于這樣的工件一般采用兩個(gè)外徑測(cè)量裝置蓄惫,測(cè)量?jī)啥溯S徑虚烂,考慮到兩端的加工速度不一樣邮敛,通過(guò)控制磨削周期達(dá)到對(duì)尺寸和錐度的控制。外徑測(cè)量裝置通過(guò)控制儀分別控制工件兩端的尺寸歉摧,同時(shí)將測(cè)出的錐度值信號(hào)輸出到機(jī)床控制系統(tǒng)艇肴,用于控制砂輪的動(dòng)作,完成對(duì)工件錐度的控制叁温。
(2)對(duì)工件橢圓的測(cè)量
目前用于測(cè)量軸類零件橢圓度的主動(dòng)量?jī)x有兩類再悼,較常見的一種是利用雙點(diǎn)式測(cè)量裝置直接測(cè)出工件的直徑,通過(guò)電氣演算計(jì)算出直徑差膝但,作為橢圓度的評(píng)定數(shù)值冲九;另一種是最新推出的利用單點(diǎn)測(cè)量法在加工過(guò)程中檢測(cè)工件的圓度(與圓度儀的半徑法測(cè)量原理相同),通過(guò)對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)作出相應(yīng)處理后跟束,直接讀出工件的圓度值莺奸。
①常用測(cè)量橢圓度的主動(dòng)量?jī)x
雙點(diǎn)式測(cè)量裝置:內(nèi)置兩個(gè)差動(dòng)變壓器式傳感器,可對(duì)軸類零件進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量冀宴∶鸫控制儀首先是控制軸徑尺寸,當(dāng)工件外徑磨削接近規(guī)定的數(shù)值后略贮,控制儀開始測(cè)量工件的橢圓度甚疟,利用峰值保持電路把測(cè)得的外徑最大、最小值經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理梯盹,直接輸出橢圓度的大兴坠伞;若橢圓度超差疫谱,將發(fā)出信號(hào)做堂,由機(jī)床來(lái)控制橢圓度的修整。
②新型在線圓度測(cè)量用主動(dòng)量?jī)x
將日本東京精密生產(chǎn)的PULCOM V10系列控制儀與雙點(diǎn)式測(cè)量裝置配套使用嚣惭,可以在測(cè)量工件直徑的同時(shí)虽趋,利用與圓度儀的半徑法相同的測(cè)量原理,用裝置的下觸頭直接測(cè)量工件的圓度罕擒。該量?jī)x的信號(hào)反映速度為1ms俱猪,工件轉(zhuǎn)速在17~999rpm范圍內(nèi)。旋轉(zhuǎn)一周氧液,可以測(cè)量到60~3600個(gè)數(shù)據(jù)跟媚,通過(guò)屏幕可直觀地顯示工件的圓度值及波峰數(shù)。這種控制儀還能選定在工件即將加工到尺寸之前或到尺寸之后測(cè)量圓度值沧仿。它與傳統(tǒng)的圓度儀測(cè)量相比有以下優(yōu)點(diǎn):在加工現(xiàn)場(chǎng)就能反映出工件的圓度值箍秧,減輕了計(jì)量室檢測(cè)的勞動(dòng)負(fù)荷;對(duì)于一些影響到工件質(zhì)量的突發(fā)情況能及時(shí)起到監(jiān)控作用馁筐,如工件頂尖孔質(zhì)量不良涂召、毛坯件質(zhì)量不好坠非、加工到尺寸時(shí)仍有殘余的硬皮、砂輪進(jìn)給系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致工件變形量大等果正;能直觀地反映出機(jī)床運(yùn)行的狀況炎码,從而縮短設(shè)備調(diào)整時(shí)間,提高工作效率秋泳。
3.主動(dòng)量?jī)x的應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展潦闲,以微機(jī)為標(biāo)志的新技術(shù)的應(yīng)用,使得主動(dòng)量?jī)x的性能和功能有了長(zhǎng)足的進(jìn)步迫皱,現(xiàn)代的主動(dòng)量?jī)x克服了過(guò)去只對(duì)單一尺寸歉闰、單一過(guò)程進(jìn)行控制的限制,對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)的要求越來(lái)越嚴(yán)舍杜、越來(lái)越全面新娜,在生產(chǎn)線上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。對(duì)測(cè)量?jī)x的功能既绩、精度娶停、穩(wěn)定性等方面也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn),滿足了人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量日益提高的要求殿腺。
(1)加工前測(cè)量
內(nèi)徑測(cè)量裝置4通過(guò)驅(qū)動(dòng)油缸8進(jìn)入測(cè)量工位肄慨,對(duì)工件2進(jìn)行內(nèi)徑測(cè)量。在砂輪進(jìn)行磨削前瓮窑,量?jī)x已對(duì)毛坯件的內(nèi)徑尺寸進(jìn)行了測(cè)量寨铸,如果毛坯件的尺寸過(guò)大或過(guò)小,控制儀將向機(jī)床發(fā)出信號(hào)拱屈,停止砂輪進(jìn)給妖啸,以免事故的發(fā)生。
(2)加工中測(cè)量
這是常見的磨加工主動(dòng)測(cè)量控制過(guò)程鸦贩。這個(gè)過(guò)程主要是對(duì)工件尺寸進(jìn)行控制高坚。砂輪磨削工件時(shí),隨著工件尺寸的增大垄怯,控制儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的信號(hào)點(diǎn)給機(jī)床發(fā)出粗磨水水、精磨、光磨迂卢、到尺寸等信號(hào)某弦,砂輪退出,完成對(duì)工件的磨削加工過(guò)程而克。在本例中靶壮,一天之內(nèi)大多數(shù)的工件尺寸分散度為3~5μm。
(3)加工后測(cè)量
加工后的工件進(jìn)入機(jī)后測(cè)量工位,由氣動(dòng)測(cè)頭對(duì)工件的內(nèi)徑尺寸進(jìn)行測(cè)量亮钦,并且定期通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)校對(duì)規(guī)進(jìn)行零位自動(dòng)校對(duì)馆截,通過(guò)A/E氣電轉(zhuǎn)換器將信號(hào)輸出到控制儀,控制儀將根據(jù)工件尺寸的大小蜂莉,分成五組(+NG、+OK混卵、OK映穗、-OK、-NG)幕随,同時(shí)對(duì)尺寸變化的趨勢(shì)進(jìn)行判斷蚁滋,根據(jù)尺寸變化的傾向給加工中的控制儀6發(fā)出補(bǔ)調(diào)信號(hào),使其零位發(fā)生變化赘淮,控制加工過(guò)程向好的方向發(fā)展泵李。通過(guò)這種方式,就可以使機(jī)床在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作的情況下繼續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行工作腔族。
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