主動(dòng)測量是指在機(jī)械加工過程中负腻,由測量裝置始終測量著工件的尺寸募寨,并將其尺寸變化量隨時(shí)傳遞給控制儀赡茸,再由控制儀發(fā)出信號(如粗磨蕊连、精磨悬垃、光磨、到尺寸等信號)控制機(jī)床的動(dòng)作甘苍。由于它能使操作人員無需停機(jī)就能測量工件尝蠕,減少了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率载庭,降低了廢品率看彼,同時(shí)加工出的工件尺寸一致性較高,特別適應(yīng)于在大批量流水線作業(yè)中使用囚聚,如汽車零部件靖榕、軸承零件的加工等。
1.主動(dòng)測量儀的基本構(gòu)成
主動(dòng)測量儀主要由測量裝置、驅(qū)動(dòng)裝置益爽、控制儀三部分組成彭理。
(1)測量裝置
在砂輪磨削工件的過程中,裝置的兩個(gè)金剛石測子始終接觸工件表面企棘,將工件直徑的變化量通過測子凝顿、杠桿,使得裝置中的磁芯和電感線圈的位置產(chǎn)生相對位移射传,從而將尺寸的變化轉(zhuǎn)換為電感量的變化菌菇。主動(dòng)測量裝置俗稱測頭,起著把被測參數(shù)的變化量轉(zhuǎn)化為測量信號的作用域曼,它是測量儀的主體浪顽。從結(jié)構(gòu)原理上可以分為單點(diǎn)測量裝置和雙點(diǎn)測量裝置,單點(diǎn)測量裝置可以用于端面定位或者用兩個(gè)組合起來測量大的直徑等俱篡;雙點(diǎn)測量裝置可以測量外徑东悔、內(nèi)徑、槽寬颤枪、臺階寬等汗捡。
(2)控制儀
控制儀將裝置輸出的電感信號經(jīng)過相敏整流、放大畏纲,發(fā)出粗磨扇住、精磨、光磨盗胀、到尺寸等信號給磨床控制系統(tǒng)艘蹋,磨床控制系統(tǒng)接收到信號后控制機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu),從而達(dá)到控制工件尺寸的目的票灰。
控制儀是主動(dòng)測量儀的重要部分女阀,目前的控制儀已基本剔除了過去分離元件的電路,采用了集成電路屑迂,有些已用上了微處理機(jī)强品,對重復(fù)精度、長時(shí)間穩(wěn)定性等性能均有極大提高屈糊。
(3)油壓驅(qū)動(dòng)裝置
測量裝置的進(jìn)退由油壓驅(qū)動(dòng)裝置來帶動(dòng),工件安裝好后琼了,砂輪快速前進(jìn)潦故,同時(shí)驅(qū)動(dòng)油缸也帶動(dòng)主動(dòng)測量裝置進(jìn)入測量工位。磨削到尺寸后砂輪快速退回键切,驅(qū)動(dòng)油缸帶動(dòng)主動(dòng)測量裝置退出測量工位庐穴,以便于操作者裝卸工件。
油壓驅(qū)動(dòng)裝置是主動(dòng)測量裝置與機(jī)床的連接部件,負(fù)責(zé)將裝置進(jìn)入或退出測量工位蝇硅,通過對前后微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整榛蜻,可以使裝置的觸頭對準(zhǔn)工件中心。目前的油缸有立式和臥式(根據(jù)機(jī)床的中心高來確定)翁漠。由以上三個(gè)部分組成的主動(dòng)測量控制系統(tǒng)與機(jī)床控制系統(tǒng)組合就形成了磨加工過程中的主動(dòng)測量盅力。以用3個(gè)信號控制的磨削過程為例,從砂輪快速進(jìn)給進(jìn)入粗磨階段舆焕,P1點(diǎn)是從粗磨進(jìn)給向精磨進(jìn)給切換的信號點(diǎn)按任,P2點(diǎn)是從精磨進(jìn)給向無火花磨削進(jìn)給切換的信號點(diǎn),P3點(diǎn)為到尺寸退刀信號點(diǎn)棍详。機(jī)床控制系統(tǒng)從控制儀先后接收到這三個(gè)信號分別執(zhí)行不同的動(dòng)作杠滓,完成一個(gè)磨削循環(huán)。對于高精度磨削加工冒萄,一般可以將加工零件的尺寸分散度控制在2~3μm臊岸。近年來,工藝要求尺寸精度提高的同時(shí)尊流,還要提高形狀精度帅戒,為此機(jī)床要求的控制信號點(diǎn)從3個(gè)增加到4個(gè),甚至增加到5~6個(gè)點(diǎn)奠旺。
2.主動(dòng)量儀的測量控制
(1)對工件錐度的控制
在汽車零部件的磨削加工中蜘澜,尤其是如凸輪軸、曲軸等具有多個(gè)軸徑的工件响疚,要求軸徑尺寸一致鄙信,不能產(chǎn)生較大的錐度,對于這樣的工件一般采用兩個(gè)外徑測量裝置忿晕,測量兩端軸徑装诡,考慮到兩端的加工速度不一樣,通過控制磨削周期達(dá)到對尺寸和錐度的控制践盼。外徑測量裝置通過控制儀分別控制工件兩端的尺寸鸦采,同時(shí)將測出的錐度值信號輸出到機(jī)床控制系統(tǒng),用于控制砂輪的動(dòng)作因摸,完成對工件錐度的控制蜗南。
(2)對工件橢圓的測量
目前用于測量軸類零件橢圓度的主動(dòng)量儀有兩類,較常見的一種是利用雙點(diǎn)式測量裝置直接測出工件的直徑侦滩,通過電氣演算計(jì)算出直徑差饰测,作為橢圓度的評定數(shù)值;另一種是最新推出的利用單點(diǎn)測量法在加工過程中檢測工件的圓度(與圓度儀的半徑法測量原理相同)假祝,通過對測得數(shù)據(jù)作出相應(yīng)處理后靡庵,直接讀出工件的圓度值尼削。
①常用測量橢圓度的主動(dòng)量儀
雙點(diǎn)式測量裝置:內(nèi)置兩個(gè)差動(dòng)變壓器式傳感器,可對軸類零件進(jìn)行主動(dòng)測量燕汗【裁椋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)值后枣惨,控制儀開始測量工件的橢圓度蓄惫,利用峰值保持電路把測得的外徑最大、最小值經(jīng)過數(shù)據(jù)處理胚茴,直接輸出橢圓度的大谢ツ埂;若橢圓度超差蒋搜,將發(fā)出信號篡撵,由機(jī)床來控制橢圓度的修整。
②新型在線圓度測量用主動(dòng)量儀
將日本東京精密生產(chǎn)的PULCOM V10系列控制儀與雙點(diǎn)式測量裝置配套使用豆挽,可以在測量工件直徑的同時(shí)育谬,利用與圓度儀的半徑法相同的測量原理,用裝置的下觸頭直接測量工件的圓度帮哈。該量儀的信號反映速度為1ms膛檀,工件轉(zhuǎn)速在17~999rpm范圍內(nèi)。旋轉(zhuǎn)一周娘侍,可以測量到60~3600個(gè)數(shù)據(jù)咖刃,通過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量圓度值憾筏。它與傳統(tǒng)的圓度儀測量相比有以下優(yōu)點(diǎn):在加工現(xiàn)場就能反映出工件的圓度值嚎杨,減輕了計(jì)量室檢測的勞動(dòng)負(fù)荷;對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)控作用氧腰,如工件頂尖孔質(zhì)量不良枫浙、毛坯件質(zhì)量不好、加工到尺寸時(shí)仍有殘余的硬皮三钦、砂輪進(jìn)給系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致工件變形量大等尼缨;能直觀地反映出機(jī)床運(yùn)行的狀況,從而縮短設(shè)備調(diào)整時(shí)間做堂,提高工作效率综货。
3.主動(dòng)量儀的應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,以微機(jī)為標(biāo)志的新技術(shù)的應(yīng)用虽趋,使得主動(dòng)量儀的性能和功能有了長足的進(jìn)步葛暇,現(xiàn)代的主動(dòng)量儀克服了過去只對單一尺寸、單一過程進(jìn)行控制的限制竣篷,對產(chǎn)品檢測的要求越來越嚴(yán)尼软、越來越全面,在生產(chǎn)線上的應(yīng)用也越來越廣泛傲丹。對測量儀的功能便透、精度、穩(wěn)定性等方面也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)酬俯,滿足了人們對產(chǎn)品質(zhì)量日益提高的要求航厚。
(1)加工前測量
內(nèi)徑測量裝置4通過驅(qū)動(dòng)油缸8進(jìn)入測量工位,對工件2進(jìn)行內(nèi)徑測量锰蓬。在砂輪進(jìn)行磨削前幔睬,量儀已對毛坯件的內(nèi)徑尺寸進(jìn)行了測量,如果毛坯件的尺寸過大或過小芹扭,控制儀將向機(jī)床發(fā)出信號麻顶,停止砂輪進(jìn)給,以免事故的發(fā)生舱卡。
(2)加工中測量
這是常見的磨加工主動(dòng)測量控制過程辅肾。這個(gè)過程主要是對工件尺寸進(jìn)行控制。砂輪磨削工件時(shí)轮锥,隨著工件尺寸的增大矫钓,控制儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的信號點(diǎn)給機(jī)床發(fā)出粗磨、精磨舍杜、光磨新娜、到尺寸等信號,砂輪退出既绩,完成對工件的磨削加工過程娶停。在本例中,一天之內(nèi)大多數(shù)的工件尺寸分散度為3~5μm鹤曼。
(3)加工后測量
加工后的工件進(jìn)入機(jī)后測量工位入撇,由氣動(dòng)測頭對工件的內(nèi)徑尺寸進(jìn)行測量,并且定期通過標(biāo)準(zhǔn)校對規(guī)進(jìn)行零位自動(dòng)校對暇创,通過A/E氣電轉(zhuǎn)換器將信號輸出到控制儀晤裆,控制儀將根據(jù)工件尺寸的大小,分成五組(+NG屈腻、+OK停间、OK、-OK姑王、-NG)叙棚,同時(shí)對尺寸變化的趨勢進(jìn)行判斷,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)信號盆战,使其零位發(fā)生變化粗排,控制加工過程向好的方向發(fā)展绎彪。通過這種方式,就可以使機(jī)床在長時(shí)間無人操作的情況下繼續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行工作兽赁。
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