Общие положения

ОБОРУДОВАНИЕ. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЯЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МОДЕЛИ БВ 6230 (4270) И ЕЕ ПОВЕРКА

1. Ознакомление с назначением, принципом действия, техниче-скими характеристиками, комплектностью и устройством автоматической системы модели БВ 6230 (4270).

2. Изучение номенклатуры операций, выполняемых при поверке автоматических систем управляющего контроля.

3. Изучение и практическое усвоение приемов, используемых, при определении погрешности измерений автоматической системы управ-ляющего контроля.

4. Изучение и практическое усвоение приемов, используемых при определении погрешности срабатывания формирователей управляющих команд автоматических систем контроля.

5. Изучение и практическое усвоение приемов, используемых при определении погрешностей настройки формирователей управляющих команд автоматических систем контроля.

6. Приобретение первоначальных практических навыков работы с автоматической системой управляющего контроля модели БВ-6230 (4270).

1. Система автоматическая управляющего контроля модели БВ

2. Стенд для поверки автоматической системы управляющего контроля.

3. Меры длины концевые плоскопараллельные ГОСТ 9038-59.

4. Головка измерительная ИГП-0,5 с ценой деления 0,0005 мм.

5. Головка измерительная (ортотест) с ценой деления 0,001 мм.

Система модели БВ 6230 (4270) предназначена для управления циклом обработки деталей на автоматических, полуавтоматических и универсальных центровых круглошлифовальных станках и выпускается Челябинским инструментальным заводом в 30 исполнениях (вариантах). Эти варианты учитывают особенности привязки механической и гидравлической частей измерительной системы к шлифовальным станкам различных моделей, а также различия требований, предъявляемых на практике к таким техническим характеристикам измерительной системы, как диапазон измерений и количество управляющих команд.

Система модели БВ-6230 (4270) включает в себя скобу настольную индуктивную 4 (рис. 6.1.) мод. БВ-3152-80, устройство подводящее 5мод. БВ-3 102-60, преобразователь индуктивный соленоидный дифференциальный 3 мод. 6067, устройство отсчетно-командное 1 (ОКУ) мод. БВ 6230-00 Д и имеет следующие технические характеристики:

А. Характеристики, постоянные для всех исполнений

Принцип действия…………………………………………………. индуктивный

(ОКУ), мм ……………………………………………………… 0,001; 0,005

по шкале с ценой деления 0,001 мм …….0,080 (от -20 до + 60) по шкале с ценой деления 0,005 мм…………..0,400 (от -100 до + 300) Готовность к работе, мин ……………………………………………………..15

Б. Характеристики, соответствующие исполнению БВ-6230-00 Количество управляющих команд …………………………………………….2

Диапазон контролируемых размеров, мм ……………………………..10...80

1. предварительная …………………………… от- 15 ± 3 до + 150 ± 15

2. окончательная ……………………………..от-25 ± 5 до + 10 ± 3 Измерительное усилие, Н

при контроле гладких поверхностей ………………………… 6,0 1,0

при контроле прерывистых поверхностей……………10 2,0 Погрешность срабатывания формирователей

окончательной команды, мкм………………………………………. 0,5 Смещение настройки после 1500 условных из-

мерений, но не более 4-х часов работы, мкм ……………………............. 0,8

Все элементы конструкции двухконтактной индуктивной скобы смонтированы на планке 20 (рис. 6.2), играющей роль корпуса. Измерительные наконечники 1 и 3 выполнены в виде твердосплавных цилиндров и закреплены в клеммных зажимах измерительных губок 5 и 33. В процессе наладки скобы губки перемещаются в вертикальной плоскости по направляющим 4 и 2 типа «ласточкин хвост» кареток 13 и 29 и закрепляются [ в требуемом положении винтами 9 и 31 (перемещения осуществляются с помощью зубчато-реечных передач при вращении валиков 8 и 32).

Каретки 13 и 29 подвешены к сухарям 18 и 25, жестко связанным с планкой 20, на плоскопружинных параллелограммах 15, 21 и 22, 27. Ход кареток ограничивается упорами 19 и 23 и регулируется поворотом эксцентриков 12 (положения эксцентриков фиксируются боковыми стопорными винтами).

Как показывает опыт, измерительные наконечники скобы 1 и 3 целесообразно предварительно заменить шариками с тем, чтобы обеспечить гарантированный «точечный контакт» в зонах соприкосновения соответствующих измерительных поверхностей.

Рисунок 6.1. – Автоматическая система модели БВ – 6230 (4270).

Рисунок 6.2. – Скоба двухконтактная индуктивная.

Рисунок 6.3. – Измерительный преобразователь модели БВ – 6067.

Верхняя каретка несет настроечный винт 7, приводимый во вращение в процессе настройки скобы или корректировки этой настройки рукояткой 11 (выборка люфтов в резьбовой паре производится серьгой 10 и пружиной 14), нижняя - измерительный преобразователь 30 (закреплен в каретке с помощью клеммного зажима).

Возможность повреждения измерительного преобразователя, например, при снятии со станка готового изделия, устраняется ограничителем хода, выполненным в виде стакана 6; на верхний торец этого стакана опирается своим буртиком микровинт 7 при нерабочем положении скобы. Измерительный преобразователь и микровинт защищены от попадания грязи и пыли гофрированной манжетой из маслостойкой резины. Контактное усилие между губками скобы и контролируемой деталью обеспечиваются пружинами 16 и 22.

В корпусе скобы (планка 20) предусмотрено два резьбовых отверстия Мб для болтов крепления ее к подводящему устройству БВ-3102-60.

Измерительный преобразователь модели БВ-6067 состоит из корпуса 5 (рис. 6.3), измерительных обмоток 8 и 9, сердечника 21, соединенного обоймой 16 с якорем 6, экрана 14, 15 и подвески якоря - дисковых пружин 4 и 7. Якорь оснащен измерительным наконечником 1; возвратно-поступательное перемещение якоря (измерительного наконечника) ограничено упорами. Измерительное усилие создается пружиной 17, крепление отдельных элементов преобразователя внутри корпуса осуществляется гайками 2 и 18.

Измерительный преобразователь надежно герметизирован кольцом 19, гофрированной резиновой мембраной 20, резиновыми пробками 12, резиновой прокладкой, расположенной под его крышкой, и может успешно эксплуатироваться в условиях повышенной влажности и загрязненности окружающей среды.

Характеристики измерительного преобразователя модели БВ-6067 аналогичны характеристикам преобразователя модели Б-2, что легко объясняется идентичностью их конструкции (первый является базовой моделью второго). В отличие от системы Б-2 измерительные катушки преобразователя (также включенные встречно) образуют мост на переменном токе, совместно не с потенциометром установки нуля, а с вторичной обмоткой трансформатора задающего генератора (средняя точка трансформатора заземлена). Напряжение питания 1,5 В, частота 10...12 кГц.

При симметричном расположении якоря измерительного преобразователя относительно элементов магнитопровода и измерительных обмоток (геометрическая нейтраль) мост находится в состоянии баланса, уровень выходного (измерительного) сигнала минимален. При смещении сердечника от геометрической нейтрали индуктивность одной измерительной обмотки увеличивается, а второй - уменьшается. На выходе моста появляется переменное напряжение, амплитуда которого определяется размером смещения сердечника, фаза - тем, в какую сторону о нейтрали он смещен (при переходе сердечника через нейтральное положение фаза выходного сигнала изменяется на 180°).

Измерительный сигнал поступает к преобразующим и усиливающим каскадам электронной системы отсчетно-командного устройства. Электронная система вырабатывает в соответствии с размером и знаком текущих отклонений контролируемого параметра дискретные команды, воздействующие на цепи управления (органы электроавтоматики) станка, и аналоговый сигнал, поступающий на вход показывающего прибора - микроамперметра 3 (рис. 6.4).

- лампа 2 для индикации включения электрического питания блока

- показывающее устройство 3 со шкалой, служащей для настройки уровней срабатывания дискретных команд и для наблюдения за ходом процесса обработки; шкала показывающего устройства не предназначена для измерения размера обрабатываемого вала;

- потенциометры 11 для настройки уровней срабатывания предварительной команды и 10 - окончательной команды; для визуальной индикации о срабатывании этих команд служат соответственно сигнальные лампы 15 и 14;

- кнопки 5 и 6 для переключения масштабов шкалы показывающего устройства.

Нажатие кнопки 5 (- 20 + 60) соответствует подключению шкалы с

ценой деления 1 мкм; нажатие кнопки 6 (- 100 + 300) соответствует шкале с ценой деления 5 мкм.

Кнопка 9 (А + В) обеспечивает подключение к схеме одного индуктивного преобразователя, включенного в гнездо А, расположенное на задней панели блока управления; эта же кнопка обеспечивает возможность подключения к схеме блока второго индуктивного преобразователя 8 для работы в режиме суммирования двух сигналов (в приборе БВ-4270 не используется); кнопка 13 (А) в приборе также не используется;

- лампа 16 сигнализирует о включении электрических связей по командным цепям, поступающим к органам станочной электроавтоматики; лампа включается в момент окончания периода задержки срабатывания блокировочного реле времени «РВ», служащего для исключения выдачи ложных команд при установке индуктивной скобы в рабочее положение;

- кнопка 13 (РАБОТА) при нажатии подготавливает к включению связи по командным цепям со схемой станка; при нажатии кнопки 12 (НАЛАДКА) указанные связи отключаются, обеспечивая независимое функционирование прибора и станка в наладочном режиме работы;

Рисунок 6.4 - Передняя панель отсчетно – командного устройства автоматической системы управляющего контроля модели БВ-6230 (БВ-4270).

Рисунок 6.5 - Задняя панель отсчетно-командного устройства автоматической системы управляющего контроля модели БВ-6230(БВ-4270).

- рукоятка 7 многооборотного потенциометра электрической корректировки нуля, работающего только при нажатии кнопки 9 (А + В); при корректировке нуля ранее установленные интервалы между уровнями срабатывания команд сохраняются; диапазон корректировки 150 (75) мкм;

- кнопка 4 (ГРУБО); при нажатии кнопки обеспечивается расширение диапазона смещения стрелки по шкале 3, осуществляемого рукояткой 7; используется при установке и контроле уровней срабатывания предварительных команд в диапазоне всей грубой шкалы с ценой деления 5 мкм (при нажатии кнопки 6); фиксированного положения кнопка 4 не имеет;

На задней панели блока управления (рис. 6.5) размещены:

- розетка 11 (X1) для подключения кабеля индуктивного преобразователя «А», встроенного в скобу;

- розетка 10 (Х2) для подключения кабеля индуктивного преобразователя «В» (в приборе БВ-4270 не используется);

- тумблеры 2 и 4 для переключения полярности сигналов соответствующих индуктивных преобразователей «А» и «В»; работа прибора БВ-4270 обеспечивается установкой обоих тумблеров в положение «+»;

- масштабный потенциометр 1 (А) для юстировки чувствительности преобразователя «А» скобы;

- масштабный потенциометр 3 (В) для юстировки чувствительности индуктивного преобразователя «В» (в приборе БВ-4270 не используется);

- ручка потенциометра 6 (РВ) для настройки периода задержки срабатывания блокировочного реле времени. По окончании периода задержки обеспечивается включение электрических цепей выдачи команд в схему станка. Запуск реле времени «РВ» осуществляется размыканием контактов 5-19 во внешних цепях; размыкание этих контактов обеспечивается органами станочной автоматики в момент выдачи гидравлической команды «скоба вперед» (к детали);

- тумблер 7, в положении ПУСК РВ ВНЕШ (внешний запуск реле времени) обеспечивает автоматический режим работы системы в случаях, когда станочная схема способна осуществить запуск блокировочного реле; времени «РВ» в момент выдачи гидравлической команды «двухконтактная скоба вперед» (к детали). Второе положение тумблера 7 (ПУСК РВ ВНТ) - внутренний запуск реле времени - используется при работе с трехконтактной скобой, устанавливаемой на деталь вручную. В этом случае запуск реле времени «РВ» осуществляется не внешними электрическими цепями, а элементами собственной электронной схемы по сигналу индуктивного преобразователя, возникающему в момент установки контактных наконечников на заготовку, имеющую припуск. Уровень срабатывания этого сигнала в блоке управления БВ-6230 установлен в точке —15 мкм. В исходном положении трехконтактной скобы показание по шкале показывающего устройства должно быть ниже уровня «15 мкм» (например, показание должно соответствовать -50 мкм). Тумблер 5 (ПП) служит для отключения показывающего устройства прибора, расположенного на задней панели блока;

- розетка 9 (Х7 — АНАЛОГ) для подключения кабеля перифернйрных электронных устройств, воспринимающих выходной электрический сигнал постоянного тока в аналоговой форме;

- розетка 8 (Х8 - КВС) для подключения кабеля микровыключателя КВС, контролирующего исходное положение двухконтактной скобы и производящего запуск реле времени «РВ» (используется в случаях, когда запуск «РВ» схемой станка не обеспечивается);

- поворотный щиток 15, исключающий доступ к органам управления в рабочем состоянии блока;

- винт 13 служащий для крепления поворотного щитка.

Поверка автоматической системы управляющего контроля модели БВ-6230 (4270)

Поверка автоматической системы управляющего контроля модели БВ-6230 (4270) включает в себя операции, приведенные в табл. 6.1. Перед определением метрологических показателей (погрешности измерений, погрешности срабатывания формирователей управляющих команд, погрешности настройки) система проходит обкатку (выполняет не менее 200 условных измерений; при каждом измерении производится выдача всех без исключения управляющих команд) и выдерживается в рабочем пространстве не менее 6 часов. Измерительные поверхности тщательно промываются авиационным бензином.

Табл. 6.1. Операции, выполняемые при поверке автоматической системы управляющего контроля, и условия их обязательности

№ п/п	Наименование операции	Средства поверки и их нормативно-технические характеристики	Обязательность проведения при:
выпус. из производства	ремонте	эксплуатации

1.	Внешний осмотр: про верка комплектности. внешнего вида и дефек тов покрытии		да	да	да
2.	Проверка присоединительных размеров и собираемости съемных частей	Линейка измерительная металлическая О... 300 мм ГОСТ 427-75. штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-73. микрометры с ценой деления 0.01 мкм и пределами измерений О...25 и 25... 50 мм	да	да	нет
3.	Проверка взаимодейст вия отдельных частей, функционирования орга нов управления, регулирования, фиксации и пе ремещения		да	да	да
4.	Определение шероховатости измерительных поверхностей	Образцы шероховатости поверхности (рабочие) ГОСТ 9378-60 или приборы оптические для оп ределения шероховатости типа МИ-4.МИС-11	да	да	нет
5.	Определение измерительного усилия	Весы циферблатные ВЦ ГОСТ 13882-68, устройство с крон штейном для закрепления измерительной скобы и механизмом микроподачи измерительного наконечника	да	да	нет
6.	Проверка электрической прочности изоляции	Пробойно-испытательная установка У ПУ-1	да	да	да
7.	Проверка сопротивления изоляции	Омметр ГОСТ 8038-60	да	да	да
8.	Определение погрешно сти измерений а) на участке 10 делений от нулевой отметки шка лы; б) на всей шкале	Стойка С-1 ГОСТ 10197-70, го ловка измерительная пружинно-оптическая С2П ГОСТ 10593-74, кронштейн для закрепления из мерительной скобы, плоскопараллельные концевые меры длины кл. 1 ГОСТ 9038-59 с разностью размеров равных Ул, Уг и полному диапазону показаний по точной и грубой шкалам ОКУ	да	да	да
9.	Определение нестабильности (погрешности) срабатывания формиро вателей команд при номинальных и экстре мальных значениях напряжения питания	Стойка С-1 ГОСТ 10197-70, головка измерительная пружинно-оптическая 0.2П ГОСТ 10593-74, кронштейн для закрепления измерительной скобы, плоскопа раллельные концевые меры длины кл. 1 ГОСТ 9038-59 с разностью размеров равных 'Л, Уг и полному диапазону показаний по точной и грубой шкалам ОКУ, регулятор напряжения с вольт метром	да	да	да
10.	Определение погрешно сти настройки формиро вателя окончательной команды	То же	да	да	нет
11.	Определение смещения настройки при длитель ной обкатке	Стенд обкаточный, контрольная (установочная) оправка, оправка с лыской. Скорость вращения оправок-30 1/мин	да	да	да
12.	Проверка внбропрочности	Вибростенд (амплитуда колеба ний 0.3 мм. частота 50 Гц)	да	да	да
13.	Проверка работоспособ ности и взаимодействия частей, герметичности соединений, проверка ширины контактного следа	Центровой круглошлнфовальный станок (давление масла в гидро системе 1.0... 1,2 МПа), прибор электроизмерительный комбини рованный переносной Ц-57 ГОСТ 10374-63 или аналогичный ему. или контрольная лампа	да	да	да
14.	Определение погрешно сти обработки	Центровой круглошлифовальный станок нормальной точности, от вечающий требованиям ТУ на данное оборудование, образцовая деталь, прибор операционного контроля с ценой деления не бо лее 1/6 поля допуска на контро лируемый параметр	да	да	да

Колебания температуры окружающей среды во время определения метрологических показателей системы не должно превышать 1 К при по-верке систем, оснащенных настольными скобами, и 2 К при поверке систем, оснащенных навесными скобами.