Пристрій для вимірювання величини подачі шліфувального станка

Изобретение относится к станкостроению может использоваться для измерения величины подачи прецизионных шли фовальных станков. Известно наиболее близкое по технической сути к заявляемому устройство для управления подачи шлифовального станка [Заявка Японии № 57-25350, кл. В 24 В 47/22, опублик. 28.05.82], состоящее из устройства для измерения величины подачи шлифовального станка и устройство перемещения шлифовального круга на измеренную величину подачи. Устройство для измерения величины подачи шлифовального станка содержит измерительную иглу в виде индикаторного электрода, связанную с блоком ее перемещения к поверхности шлифовального круга, блок индикации и измерительный блок. Измерительный блок измеряет величину перемещения индикаторного электрода, при прилегании которого к электроду износа абразива замыкается электрическая цепь и блок индикации выдает сигнал контакта в измерительный блок, который измеряет величину перемещения индикаторного электрода из эталонного положения до положения, при котором блок индикации выдает сигнал контакта. На основании изменения расстояния от центра круга до поверхности электрода износа абразива подсчитывают диаметр этого шли фовального круга. По величине диаметра шлифовального круга определяют величину перемещения шлифовального круга к детали. Недостатком этого устройства является то, что для измерения величины подачи необходимо останавливать вращение шлифовального круга. В противном случае из-за износа электрода, износа абразива и индикаторного электрода будет увеличиваться погрешность подачи шлифовального станка. В основу изобретения поставлена задача такого усовершенствования устройства для измерения величины подачи шлифовального станка, при котором обеспечивается измерение величины подачи шлифовального станка без контакта измерительной иглы с шлифующей поверхностью шлифовального круга, что позволяет не останавливать его вращение для измерения его величины подачи и в конечном итоге сократить время обработки детали. Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для измерения величины подачи шлифовального станка, содержащее измерительную иглу, связанную с блоком ее перемещения, блок индикации и измерительный блок, согласно изобретению блок перемещения измерительной иглы выполнен в виде корпуса, в котором размещен ползун, на торце ползуна, обращенном к шлифовальному кругу, закреплен пьезоэле-мент, а на подвижной в направлении пьезоэлемента пластине закреплена измерительная игла, к другому торцу ползуна через пьезостолб перемещения ползуна упруго поджата втулка со встроенным в ее полости датчиком величины шага перемещения, между которым и встроенным в этот торец ползуна измерительным стержнем имеется зазор, а в корпусе установлены пьезостолбы фиксации втулки и пьезостолбы фиксации ползуна, имеющего возможность возврата в эталонное положение, причем датчик величины шага перемещения соединен со входом измерительного блока, выходы пьезоэлемента соединены со входом индикации, пьезостолбы фиксации втулки, пьезостолбы фиксации ползуна и пьезостолб перемещения ползуна соединены с входами измерительного блока, выходы блока индикации соединены с входами измерительного блока, а выход измерительного блока соединен с входом блока индикации. В заявляемом устройстве подвижная пластина с измерительной иглой установлена непосредственно на пьезоэлементе или подвижная пластина с измерительной иглой может быть установлена на гибких пластинах и корпус устройства установлен на подвижном элементе введенной в устройство плоской аэростатической опоры, кроме того оно снабжено пружиной возврата ползуна и фиксирующими вал в радиальном направлении полукольцами, установленными в корпусе ползуна устройства. Устройство может быть снабжено также укрепленным на валу поршнем возврата ползуна, установленным в камере наддува поршня радиальной аэростатической опоры фиксации вала в радиальном направлении и децентрирующими полукольцами. Как известно, воздух как и все газы обладает вязкостью. Причем, при относительном движении двух параллельных пластин, разделенных слоем газа, слой газа, прилегающий к подвижной пластине, прилипает к этой пластине и имеет одинаковую с ней скорость. Слой газа, прилегающий к неподвижной пластине, имеет равную нулю скорость, а промежуточные слои скользят друг к другу и обладают скоростями: где h - расстояние между пластинами; U - скорость пластины; у - высота слоя газа относительно неподвижной пластины (см. "Опоры скольжения с газовой смазкой". М., Машиностроение, 1979, с. 70). Установим с зазором относительно поверхности шлифовального круга пластину с укрепленной на ней индикаторной иглой. Воздух, прилипший к поверхности шлифовального круга, вгоняется в клиновидный зазор, образованный шлифующей поверхностью и пластиной (см. там же с. 38). В результате сжатия газа в клиновидном зазоре повышается давление газа в этом зазоре и его вязкость. При этом сила трения газа об измерительную иглу характеризуется выражением (см. там же, с. 70), где μ - коэффициент пропорциональности; U - линейная скорость шлифовального круга; h - высота точки шлифующей поверхности, расположенной над вершиной измерительной иглы, над подвижной пластиной; S - площадь поперечного сечения измерительной иглы. Следовательно, каждому расстоянию вершины измерительной иглы до шлифующей поверхности F шлифовального круга соответствует определенная сила трения тр между газом и измерительной иглой. F тр Под воздействием установленная с возможностью смещения, пластина, воздействует на пьезоэлемент. Пьезоэлемент работает на изгиб. Поверхностный заряд, возникающий на его гранях, пропорционален величине изгиба. Пусть при расстоянии вершины измерительной иглы от шлифующей поверхности равном, например. 5 мкм разность потенциалов между гранями пьезоэлемента равна Uп.э.. Тогда для расчета величины подачи поступают следующим образом. Перемещают ползун из эталонного положения к шлифовальному кругу, непрерывно измеряют разность потенциалов на гранях пьезоэлемента и величину перемещения ползуна. В момент времени, когда разность потенциалов между гранями пьезоэлемента станет равной Uп.э.ползун останавливают. Пусть при этом он из эталонного положения переместится на расстояние IЭ. Тогда радиус R, шлифовального круга равен а величина L подачи шлифовального круга равна где R2 - радиус изготавливаемой детали. Следовательно заявляемое устройство обеспечивает измерение величины подачи шлифовального станка без непосредственного контакта индикаторной иглы со шлифующей поверхностью, что позволяет не останавливать вращение шлифовального круга. На фиг. 1 показано устройство для измерения величины подачи шлифовального станка (механическая часть); на фиг. 2 - измерительная игла; на фиг. 3 -распределение скорости газа по высоте зазора между шлифующей поверхностью и подвижной пластиной; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6 - устройство для измерения величины подачи шлифовального станка (функциональная электрическая схема); на фиг. 7 - устройство для измерения величины подачи шлифовального станка (укрупненная функциональная схема); на фиг. 8 - временная диаграмма работы устройства измерения величины подачи шлифовального станка; на фиг. 9 -вариант устройства по п. 2 формулы изобретения (ползун с подвижной пластиной, установленной на пьезоэлементе); на фиг. 10 - устройство для измерения подачи шлифовального станка с пружиной возврата ползуна и фиксирующими полукольцами (по п. 5 формулы изобретения); на фиг. 11 - устройство для измерения величины подачи шлифовального станка (функциональная электрическая схема с индикатором и выключателем блокировки фиксации втулки); на фиг. 12 - устройство для измерения величины подачи шлифовального станка (функциональная электрическая схема с электронными ключами для переключения пьезоэлемента). Устройство для измерения величины подачи шлифовального станка включает корпус 1 (фиг. 1), в который помещена втулка 2, а в полости втулки 2 установлен датчик 3 величины шага перемещения. В корпусе 1 помещен также ползун 4, а между втулкой 2 и ползуном 4 установлен пьезостолб 5 перемещения ползуна 4. Причем пьезостолб 5 перемещения ползуна 4 для уплотнения его швов и подтягивания втулки 2 с датчиком 3 величины шага перемещения к ползуну 4, после каждого перемещения ползуна 4 на один шаг зажат между втулкой 2 и ползуном 4 посредством винтов 6 с надетыми на них пружинами 7. В полости пьезостолба 5 и в полости втулки 2 расположен измерительный стержень 8. Причем, один конец измерительного стержня 8 ввинчен в ползун 4, а другой его конец образует с основанием датчика 3 величины шага перемещения зазор 9 измерения величины шага перемещения ползуна 4. По измерениям величины зазора 9, перед началом шага перемещения ползуна 4, пьезостолбом 5 и после окончания шага перемещения, определяют величину ша га перемещения ползуна 4. Пьезостолбы 10 фиксации втулки 2 (фиг. 4) установлены в корпусе 1 и предназначены для фиксации втулки 2 при их удлинении стопорными полукольцами 11 (фиг. 1, 4). Начальная сила прилегания стопорных полуколец 11 к поверхности втулки 2 устанавливается с помощью регулировочных винтов 12. Пьезостолбы 13 фиксации ползуна 4 (фиг. 5) также установлены в корпусе 1 и предназначены для фиксации ползуна 4 стопорными полукольцами 11. Начальная сила прилегания стопорных полуколец 11 к поверхности ползуна 4 устанавливается с помощью винтов 12. В поперечном направлении ползун 4 удерживается радиальной аэростатической опорой 14. 15 выпускные окна. Децентрирующие полукольца 16 предназначены для начального радиального смещения ползуна 4 с целью повышения начальной радиальной жесткости аэростатической опоры 14. На ползуне 4 укреплен поршень 17 перемещения ползуна 4, который под давлением газа в камере наддува 18 с постоянной силой воздействует на ползун 4 и, если ползун 4 и втулка 2 не зафиксированы пьезостолбами 10 и 13, перемещает ползун 4 вместе с втулкой 2, до упора втулки 2 в ограничительную шайбу 19. Положение ползуна 4, при котором втулка 2 упирается в ограничительную шайбу 19, принимают в качестве эталонного положения ползуна 4 для измерения величины подачи. 20 - уплотнительные манжеты, 21 - крышка" корпуса 1. Подвижная пластина 22 установлена на торце ползуна 4, например, на двух гибких пластинах 23 (фиг. 1), вторые концы которых укреплены на торце ползуна 4. Причем гибкие пластины 23 обеспечивают возможность смещения подвижной пластины 22 в направлении, параллельном плоскости вращения шлифовального круга 24. Подвижная пластина 22 предназначена для образования с поверхностью шлифовального круга клиновидного зазора. Измерительная игла 25 установлена в центре подвижной пластины 22 и служит для создания силы трения между потоком газа и поверхностью этой измерительной иглой 25 и перемещения подвижной пластины 22 в направлении действия этой силы. На торце ползуна 4 по направлению перемещения подвижной пластины 22 укреплен также пьезоэлемент26. Начальный контакт пластины 22 с пьезоэлементом 26 обеспечивается посредством плоской пружины 27. Пьезоэлемент 26 предназначен для измерения величины смещения подвижной пластины 22 под воздействием силы трения газа об измерительную иглу 25. Пьезоэлемент 26 изготавливают, например, на основе пьезооксида. Пьезооксидные материалы нечувствительны к влаге, химически нейтральны. Их электрические свойства в области температур, представляющих практический интерес, постоянны. Верхняя температурная граница +70. Гибкость пьезоэлементов, используемых, например, в звукоснимателях, может иметь значения 25-50 мм/Н [Дегрелл Л. "Проигрыватели и грампластинки", М., Радио и связь, 1982, с. 57]. Следовательно, для отклонения верхней кромки пьезоэлемента 26 на 1 мкм к ней необходимо приложить усилие, составляющее сотые доли грамма. При этом разность потенциалов между гранями пьезоэлемента 26 может достигать 50 мВ, что свидетельствуе т об и х высокой чувстви тельности. 28 -предохранительный колпачок. Корпус 1 устройства установлен на кронштейнах 29, которые могут устанавливаться для контроля размера шлифующей поверхности 30 шлифовального круга 24 по всей ее длине на подвижный элемент 31 плоской аэростатической опоры 32. Разность потенциалов граней пьезоэлемента 26 через контакты реле 33 прикладывается к входу усилителя 34 (фиг. 6). Реле 33 периодически отключает пьезоэлемент 26 от входа усилителя 34 и подключает его к Земле для стока с его граней нейтрализующих зарядов. Усилитель 34 - прецизионный усилитель на полевом транзисторе с малым напряжением смещения нуля, не превышающем 0,5 мВ. малым уровнем шумов и большим входным сопротивлением. Примером такого усилителя является микросхема 140 УД 24 ["Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы". Справочник, М., Радио и связь, 1989., с. 342-344]. Компаратор 35 служит для останова ползуна 4, выдачи сигнала вычисления величины подачи "L" и установки в нулевое состояние триггера 36 окончания перемещения ползуна 4 в момент времени, когда напряжение на выходе усилителя 34 станет равным напряжению на выходе источника 37 опорного напряжения, т. е. вершина измерительной иглы 25 подойдет к поверхности 30 шлифовального круга 24 на заданное расстояние. Сигнал на выходе усилителя 34 определяется величиной изгиба пьезоэлемента 26 и, следовательно, однозначно соответствует расстоянию измерительной иглы 25 до поверхности 30 шлифовального круга 24. Компаратор 35 может быть выполнен, например, по схеме триггера Шмитта, функциональная схема которого представлена на рис. 3, 54, Б в книге Хоровиц П., Хилл У. "Искусство схемотехники", т.1. М., Мир, 1984, с. 215. Триггер 36 окончания перемещения ползуна 4 служит для управления электронным ключом 38. Источник 37 опорного напряжения представляет собой выпрямитель, оснащенный стабилизатором опорного напряжения, который может быть выполнен по схеме, приведенной в журнале "Радио" №3, 1991 г. на с. 50, рис. 12. Эта схема обеспечивает коэффициент нестабильности по напряжению менее 0,001% в широком интервале температур и тока нагрузки. Напряжением на выходе источника 37 опорного напряжения задают расстояние между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24, при котором происходит останов ползуна 4. Электронный ключ 38 служит для отключения от схемы задающего мультивибратора 39 и возврата ползуна в исходное (эталонное) положение. Задающий мультивибратор 39 обеспечивает синхронизацию работы устройства, частота следования его импульсов определяет скорость перемещения ползуна 4. Выключатель 40 переключения реле служит для подключения к электронному ключу 41 переключения реле выхода задающего мультивибратора 39, 42 - источник питания реле 33. Кнопка 43 "Пуск" служит для запуска схемы перемещения ползуна 4 путем установки триггера 36 окончания перемещения ползуна 4 в единичное состояние. 44 - источник питания переключателей. Переключатель 45 "непрерывно - шаг" служит для подключения к электронному ключу 38 задающего мультивибратора 39 в режиме непрерывного перемещения ползуна 4 или кнопки 46 "шаг" в режиме шагового перемещения ползуна 4. Первая дифференцирующая цепочка 47 служит для дифференцирования импульсов задающего мультивибратора 39 (фиг. 6). Первый инвертор 48 предназначен для инвертирования импульсов первой дифференцирующей цепочки 47. Триггер 49 фиксации втулки 2 представляет собой триггер со счетным входом, срабатывает по каждому импульсу на выходе первой дифференцирующей цепочки 47 и определяет отрезок времени фиксации втулки 2. Усилитель 50 фиксации втулки 2 предназначен для усиления импульсов триггера 49 фиксации втулки 2, поступающих на пьезостолбы 10 фиксации втулки 2. Мультивибратор 51 задержки считывания начальной величины зазора 9 измерения величины шага перемещения ползуна 4 является мультивибратором с одним устойчивым состоянием и предназначен для генерирования по положительным импульсам, поступающим с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 импульсов, длительность которых определяет время считывания начальной величины зазора 9 относительно переднего фронта (фиг. 8, 39) импульсов задающего мультивибратора 39 после фиксации втулки 2 пьезостолбами 10. Вторая дифференцирующая цепочка 52 обеспечивает дифференцирование импульсов мультивибратора 51. С ее выхода отрицательные продифференцированные импульсы поступают в ци фровой блок 53 в качестве сигнала считывания начальной величины зазора 9. Цифровой блок 53 служит для вычисления величины перемещения ползуна 4 из эталонного положения до момента времени установления между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24 зазора заданной величины и расчета величины подачи. В качестве цифрового блока 53 может использоваться персональная ЭВМ с модулем ввода - вывода для обмена информацией с внешними функциональными элементами. Такой ЭВМ является, например, персональная ЭВМ типа 9825 фирмы "Хъюлетт - Паккард" с модулем ввода - вывода Ζ - 80 ΡΙΟ [Науман Г. и др. "Стандартные интерфейсы для измерительной техники". М., Мир, с. 272 - 290]. Мультивибратор 54 задержки отпускания ползуна 4 представляет собой мультивибратор с одним устойчивым состоянием и предназначен для генерирования по положительным импульсам первой дифференцирую щей цепочки 47 импульсов, длительность которых обеспечивает отпускание ползуна 4 пьезостолбами 13 после фиксации втулки 2. Третья дифференцирующая цепочка 55 выполняет дифференцирование импульсов мультивибратора 54. Второй инвертор 56 обеспечивает установку в нулевое состояние триггера 57 фиксации ползуна 4 отрицательными импульсами третьей дифференцирующей цепочки 55. Мультивибратор 58 задержки запуска пилы представляет собой мультивибратор с одним устойчивым состоянием и предназначен для задержки запуска через четвертую дифференцирующую цепочку 59 генератора 60 пилы. Задержка запуска осуществляется относительно переднего фронта (фиг. 8, 39) импульсов задающего мультивибратора 39 на время, необходимое для фиксации втулки 2 и отпускания ползуна 4 пьезостолбами 10 и 13 соответственно. Генератор 60 пилы предназначен для генерирования пилообразного напряжения с целью безударного перемещения ползуна 4. Амплитуда пилы определяет величину шагаперемещения ползуна 4. Пилообразное напряжение на пьезостолб 5 перемещения ползуна 4 поступает через схему 61 "замораживания" пилы и усилитель 62 пилы. Схема 61 "замораживания" пилы служит для фиксации напряжения пилы и останова ползуна 4 в момент времени окончания шага перемещения этого ползуна 4. Мультивибратор 63 задержки фиксации ползуна 4 является мультивибратором с одним устойчивым состоянием и служит для задержки фиксации положения ползуна 4 до момента времени окончания шага перемещения ползуна 4. Пятая дифференцирующая цепочка 64 и третий инвертор 65 обеспечивают установку триггера 57 фиксации ползуна 4 в единичное состояние по заднему фронту импульса мультивибратора 63. Усилитель 66 фиксации ползуна 4 служит для усиления импульсов триггера 57 фиксации ползуна 4, поступающих на пьезостолбы 13 фиксации ползуна 4. Четвертый инвертор 67 служит для срыва генератора 60 пилы, а также установки в ноль и переключения схемы 61 "замораживания" пилы в режим повторения пилообразного напряжения по заднему фронту импульса задающего мультивибратора 39. Измеритель 68 величины зазора 9 измерения величины шага перемещения ползуна 4 предназначен для формирования напряжения, точно соответствующего величине зазора 9. В качестве измерителя 68, измерителя величины зазора 9 могут использоваться измерители микроперемещений, описанные в книге Гриневича Б. Ф. "Измерительные компенсационно-мостовые устройства с емкостными датчиками". Киев, Наукова Думка, 1987. Причем погрешность измерения величины зазора такими измерителями может не превышать 10-6 - 10 -7 величины измеряемого зазора. Переключатель 69 "начальная установка" служит для установки в момент времени включения устройства триггера 36 окончания перемещения ползуна 4 в нулевое состояние. Разделительный диод 70 обеспечивает поступление положительных импульсов с выхода первого инвертора 48 только на вход триггера 49 фиксации втулки 2. Разделительный диод 71 служит для предотвращения поступления положительных импульсов с выхода третьего инвертора 65 на первый вход цифрового блока 53 и на нулевой вход триггера 36 окончания перемещения. Разделительный диод 72 служит для предотвращения поступления положительного импульса с выхода компаратора 35 на единичный вход триггера 57 фиксации ползуна 4. Мультивибратор 73 задержки сигнала сравнения представляет собой мультивибратор с одним устойчивым состоянием и служит для задержки на время длительности его импульса отпускания втулки 2, необходимой для обеспечения считывания конечной величины зазора 9 по сигналу вычисления величины подачи с компаратора 35. Шестая дифференцирующая цепочка 74 и пятый инвертор 75 обеспечивают срабатывание триггера 36 окончания перемещения ползуна 4 по заднему фронту импульса мультивибратора 73. 76 - обрабатываемая деталь. Причем, устройства 33,34, 35, 37,40, 41, 42, 73, 74, 75, (фиг. 6; 7) образуют блок 77 индикации. Блок 77 индикации вырабатывает сигнал сравнения в момент времени, когда вершина измерительной иглы 25 приблизится к поверхности 30 шлифовального круга 24 на заданное расстояние. Устройства 36. 38, 39, 43, 44, 45, 46, 47, 48.49, 50,51, 52, 53, 54, 55,56.57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72 образуют измерительный блок 78. Измерительный блок 78 служит для измерения величины перемещения ползуна 4 из эталонного положения до заданной величины зазора между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью круга 24 и расчета величины подачи. Причем, датчик 3 величины шага перемещения соединен с входом измерительного блока 78, выходы пьезоэлемента 26 соединены с входами блока 77 индикации, пьезостолбы 10 фиксации втулки, пьезостолбы 13 фиксации ползуна и пьезостолб 5 перемещения ползуна соединены с входами измерительного блока 78, выходы блока 77 индикации соединены с входами измерительного блока 78, а выход измерительного блока 78 соединен с входом блока 77 индикации. Устройство для измерения величины подачи шлифовального станка работает следующим образом. Предварительно устанавливают величину зазора между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24, например, 5 мкм. Задают шлифовальному кругу 24 вращение с минимальной скоростью и измеряют напряжение на выходе усилителя 34. На выходе источника 37 опорного напряжения (фиг, 6) устанавливают напряжение, равное напряжению на выходе усилителя 34 при величине зазора между вершиной индикаторной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24, равной 5 мкм. Следовательно, компаратор 35 при перемещении ползуна 4 к шлифовальному кругу 24 будет срабатывать при величине зазора между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24, равной 5 мкм. Для измерения величины подачи в непрерывном режиме перед включением устройства переключатель 69 "начальная установка" устанавливают в положение "включено". Переключатель "непрерывно -шаг" устанавливают в положение "шаг". Включают устройство. Положительный потенциал с источника 44 питания переключателей через переключатель 69 "начальная установка" поступает на нулевой вход триггера 36 окончания перемещения ползуна и устанавливают его в нулевое состояние. Низкий потенциал с единичного выхода триггера 36 поступает на электронный ключ 38 и закрывает его. Переключатель 69 устанавливают в положение "выключено", а переключатель 45 "непрерывно - шаг" устанавливают в положение "непрерывно". Импульсы мультивибратора 39 через переключатель 45 поступают на вход закрытого электронного ключа 38. Для перемещения ползуна нажимают кнопку 43 "Пуск". Положительный потенциал с источника 44 питания переключателей поступает на вторые входы генератора 60 пилы и схемы 61 "замораживания" пилы для установки в ноль генератора 60 пилы и переключения схемы 61 "замораживания" пилы в режим повторения пилообразного напряжения, а также на единичный вход триггера 36 окончания перемещения ползуна и устанавливает его в единичное состояние. Высокий потенциал с единичного выхода триггера 36 поступает на электронный ключ 38 и открывает его. Последовательность импульсов с выхода мультивибратора 39 (фиг. 8, 39) через переключатель 45 и электронный ключ 38 поступает на вход первой дифференцирующей цепочки 47. Продифференцированные импульсы с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 через разделительный диод 70 и параллельно через первый инвертор 48 поступают на вход триггера 49 фиксации втулки, который срабатывает по каждому положительному импульсу, поступающему на его вход (фиг. 8, 47, 48, 49). При поступлении с триггера" 49 на вход усилителя 50 положительных импульсов пьезостолбы 10 фиксации втулки удлиняются и фиксируют положение втулки 2 в корпусе 1 устройства (фиг. 8, срабатывание пьезостолбов 10). Положительные короткие импульсы с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 запускают мультивибратор 54 задержки отпускания ползуна. Положительные импульсы мультивибратора 54 дифференцируются третьей дифференцирующей цепочкой 55 и поступают на вход второго инвертора 56. Проинвертированные импульсы с выхода второго инвертора 56 поступают на нулевой вход триггера 57 фиксации ползуна. Положительные импульсы, соответствующие заднему фронту импульса мультивибратора 54 устанавливают триггер 57 в нулевое состояние. Отрицательные импульсы с единичного выхода триггера 57 поступают на вход усилителя 66 фиксации ползуна. В результате пьезостолбы 13 фиксации ползуна укорачиваются и, задержкой во времени относительно фиксации втулки 2, освобождают ползун 4 (фиг. 8, 54, 55, 57, срабатывание пьезостолбов 13). Положительные короткие импульсы с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 запускают также мультивибратор 51 задержки считывания начальной величины зазора измерения величины шага перемещения ползуна (фиг. 8. 51). Положительные импульсы мультивибратора 51 дифференцируются второй дифференцирующей цепочкой 52 и поступают на второй вход цифрового блока 53, причем, отрицательные импульсы второй дифференцирующей цепочки 52 воспринимаются цифровым блоком 53 как сигнал считывания начальной величины зазора 9 (н. в. з.) измерения величины шага перемещения ползуна 4 (фиг. 8, 52, считывание н. в. з.). По этому сигналу цифровой блок 53 при фиксированной втулке 2 и свободном ползуне 4 преобразует поступающее в него напряжение с выхода измерителя 68 величины зазора измерения шага перемещения ползуна, соответствующей начальной ZH (J) величине зазора, в цифровой двоичный код и запоминает этот код в своей памяти. Положительные короткие импульсы с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 запускают и мультивибратор 58 задержки запуска пилы (фиг. 8, 58). Положительные импульсы мультивибратора 58 дифференцируются четвертой дифференцирующей цепочкой 59. Отрицательные импульсы с выхода четвертой дифференцирующей цепочки 59 запускают генератор 60 пилы (фиг. 8, 58, 59, 64). Пилообразное напряжение с выхода генератора 60 пилы через схему 61 "замораживания" пилы поступают на вход усилителя 62 пилы, а с него на пьезостолб 5 перемещения ползуна 4. Ползун 4 начинает перемещаться. Одновременно с запуском мультивибратора 58 положительные импульсы с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 запускают мультивибратор 63 задержки фиксации ползуна. Положительный импульс мультивибратора 63 дифференцируется пятой дифференцирующей цепочкой 64. Отрицательные импульсы с выхода пятой дифференцирующей цепочки 64, поступают на четвертый вход цифрового блока 53, в качестве сигнала считывания конечной величины зазора 9 измерения величины шага перемещения ползуна 44 (фиг. 8, 63, 64, считывание к.в.з.). Отрицательные импульсы с выхода пятой дифференцирующей цепочки 64 инвертируются третьим инвертором 65 и через разделительный диод 72 поступают на схему 61 "замораживания" пилы, а также поступают на единичный вход триггера 57 фиксации ползуна. В результате напряжение на выходе схемы 61 "замораживания" пилы остается неизменным (фиг. 8, 61), перемещение ползуна 4 на данном (первом) шаге перемещения прекращается, а триггер 57 фиксации ползуна переходит в единичное состояние (фиг. 8, 57). Следовательно время перемещения ползуна 4 равно разности длительностей импульсов мультивибратора 63 задержки фиксации ползуна и мультивибратора 58 задержки запуска пилы, а величина перемещения ползуна 4 определяется амплитудой пилы и коэффициентом усиления усилителя 62 пилы. По сигналу считывания конечной величины зазора 9, цифровой блок 53 преобразует напряжение на выходе измерителя 68 величины зазора 9, соответствующее конечной величине Ζκ(j) зазора 9 на данном шаге перемещения, в цифровой двоичный код и запоминает ZK(j) в своей памяти. Кроме того, высокий потенциал с единичного выхода триггера 57 фиксации ползуна поступает на вход усилителя 66 фиксации ползуна, а с его выхода поступает на пьезастолбы 13 фиксации ползуна 4. Пьезостолбы 13 удлиняются и фиксируют положение ползуна 4. Заднему фронту положительного импульса задающего мультивибратора 39 соответствует отрицательный импульс на выходе первой дифференцирующей цепочки 47 (фиг, 8, 39, 47), который через первый инвертор 48 поступает на счетный вход триггера 49 фиксации втулки и устанавливает его в н улевое состояние. Низкий потенциал с выхода триггера 49 поступает на вход усилителя 50 фиксации втулки. Под воздействием выходного напряжения усилителя 50 пьезостолбы 10 фиксации втулки укорачиваются и отпускают втулк у 2 (фиг. 8, срабатывание пьезостолбов 10). Этот же отрицательный импульс с выхода первой дифференцирующей цепочки 47 поступает на третий вход цифрового блока 53, в качестве сигнала вычисления величины J-гo шага перемещения ползуна 4 и через • четвертый инвертор 67 на генератор 60 пилы для его срыва и в схему 61 "замораживания" пилы, для перевода ее в режим повторения пилообразного напряжения. Выходное напряжение схемы 61 "замораживания" пилы, а, следовательно, и на входе усилителя 62 пилы становится равным нулю. Пьезоэлемент 5 перемещения ползуна 4 укорачивается и так как ползун 4 зафиксирован, пружины 7 перемещают втулку 2 к ползуну 4 и восстанавливают начальную величину зазора 9, подготавливая очередной шаг перемещения ползуна 4. Цифровой блок по поступившему сигналу рассчитывает величину j-ro шага перемещения ползуна 4 и запоминает его в своей памяти. По переднему фронту очередного положительного импульса задающего мультивибратора 39 ползун 4 будет перемещен на очередной 0+1)шаг перемещения как описано выше. По мере перемещения ползуна 4 и приближения измерительной иглы 25 к поверхности 30 шлифовального круга 24, сила трения между газом и измерительной иглой 25 увеличивается, изгиб пьезоэлемента 26 также увеличивается. Контактами реле 33 с частотой следования импульсов задающего мультивибратора 39, пьезоэлемент 26 подключается к входу усилителя 34. Напряжение на выходе усилителя 34 по мере перемещения ползуна 4 к шлифовальному кругу 24 увеличивается и, когда расстояние на j-ом шаге перемещения между вершиной измерительной иглы 25 и поверхностью 30 шлифовального круга 24 станет равным 5 мкм, станет равным величине опорного напряжения компаратора 35. Сигнал сравнения этих напряжений с выхода компаратора 35 через разделительный диод 71 поступает на схему 61 "замораживания" пилы. Напряжение на ее выходе становится неизменным и перемещение ползуна 4 на данном шаге перемещения прекращается. Сигнал сравнения поступает также на первый вход цифрового блока 53 в качестве сигнала вычисления величины подачи. По этому сигналу выходное напряжение измерителя 68 величины зазора 9 преобразуется в двоичный код конечной величины зазора ZK (j) на j-ом шаге перемещения и рассчитывается величина последнего шага Zш(j) = Ζκ(j) - Z н(j). рассчитывается результирующая величина перемещения ползуна 4 i Zрез = å Z ш ( j), j =1 и рассчитывается величина L подачи шлифовального круга в соответствии с (3) и (4). При этом погрешность измерения величины подачи может не превышать 0,1 мкм. Этим же сигналом, с задержкой во времени на время длительности импульса мультивибратора 73 задержки сигнала сравнения, триггер 36 окончания перемещения ползуна устанавливается в н улевое состояние. Низкий потенциал на его единичном выходе закрывает электронный ключ 38. Поступление в схему импульсов задающего мультивибратора 39 прекращается. Перемещение ползуна 4 заканчивается. В результате отрицательного перепада напряжения, на выходе первой дифференцирующей цепочки 47 в момент закрывания электронного ключа 38, триггер 49 фиксации втулки устанавливается в нулевое состояние (фиг. 8, 73, 74, 75, 47, 49). В результате пьезостолбы 10 отпускают втулку 2, Под воздействием поршня 17 ползун 4 и втулка 2 отходят в начальное (эталонное) положение. При настройке устройства используют шаговый режим перемещения ползуна 4. Для шагового перемещения ползуна 4 переключатель 45 "непрерывно - шаг" оставляют в положении "шаг", нажимают кнопку 43 "Пуск" и открывают электронный ключ 38. Этим кнопку 46 "шаг" подключают к входу первой дифференцирующей цепочки 47. Нажимают и отпускают кнопку 46 "шаг", что эквивалентно поступлению на вход первой дифференцирующей цепочки 47 одного положительного импульса с задающего мультивибратора 39. Ползун 4 будет перемещен на один шаг (как и при непрерывном перемещении) и останется зафиксированным пьезостолбом 13 (фиг. 7, 57). Для повышения чувствительности устройства, подвижная пластина 22 (фиг. 9), с установленной на ней измерительной иглой 25 может устанавливаться непосредственно на пьезоэлемент 26, укрепленный на торце ползуна 4. Кроме того, возврат ползуна 4 в эталонное положение может осуществляться под воздействием пружины 79 возврата ползуна на поршень 17, а ползун 4 в радиальном направлении может удерживаться фиксирующими полукольцами 80, подпружиненными пружинами 81 фиксирующих полуколец. Величина давления фиксирующи х полуколец 80 на ползун 4 регулируется винтами 12 (фиг. 10). Заявляемое устройство (фиг. 11) может дополнительно включать индикатор 82, который с помощью переключателя 83 индикатора может подключаться к выходу усилителя 34. В качестве индикатора 82 может использоваться, например, вольтметр или осциллограф. Кроме того, одновременно с индикатором 82 устройство дополнительно может включать выключатель 84 блокировки отпускания втулки 2, с помощью которого единичный выход триггера 36 окончания перемещения ползуна может подключаться ко входу триггера 49 фиксации втулки 2. При подключении выключателем 84 единичного выхода триггера 36 ко входу триггера 49 фиксации втулки по сигналу сравнения (фиг. 8, сигнал сравнения) триггер 49 (фиг. 8, 49) не будет установлен в нулевое состояние, а втулка 2 не буде т освобождена пьезостолбами 10. Поэтому ползун 4 не возвратится в эталонное положение и вершина индикаторной иглы 25 будет останавливаться на установленном (5 мкм в данном примере) расстоянии от шлифующей поверхности 30 шлифовального круга 24. Если корпус 1 устройства установлен на подвижном элементе 31 плоской аэростатической опоры 32 (фиг. 1), перемещая измерительную иглу 25 параллельно оси вращения шлифовального круга 24, по показаниям индикатора 82 проверяют равномерность износа шлифующей поверхности 30 шлифовального круга 24 и выбирают тот участок шли фующей поверхности 30, по которому предпочтительно измерять величину подачи. Для повышения частоты подключения пьезостолба 26 к усилителю 34 и в результате повышения скорости перемещения ползуна 4, вместо электронного ключа 41 переключения реле, выключателя 40 переключения реле, источника питания 42 и реле 33 (фиг. 12) устройство включает первый электронный ключ 85 и второй электронный ключ 86 для подключения граней льезоэлемента 26 к входу усилителя 34, а также третий электронный ключ 87 и четвертый электронный ключ 88 для подключения граней пьезоэлемента 26 к Земле.