Устройство для определения координат режущих кромок инструмента на станках с программным управлением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(11 549318 Союз Советсккх Социалистических Республик"осударствекный комитет света Иилистров СССР) Опубликовано ) Дата опублик 7 Бюлтень о по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РЕЖУЩИХ КРОМОК ИНСТРУМЕНТА НА СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕН И ЕМИзобретение относится к технологии машиностроения, преимущественно той, где требуются средства контроля положения и коррекции размерной настройки режущих инструментов на станках с программным управ лением.Известны измерители положения режущей кромки инструмента на станках с программным управлением, содержащие корпус, измерительный Шуп и измерительный датчик, 10 соединенные передаточным механизмом 111,Известны также измерители положения режущей кромки инструмента, содержащие измерительный шуп, закрепленный на поворотной оси, и измерительный датчик 12, 15Недостаток известных устройств заключается в том, что передаточные механизмы, соединяющие измерительный и 1 уп с измерительным датчиком и предназначенные для преобразования движения с различными на правлениями по. двум координатам в однонаправленное движение по третьей координате, выполнены в форме составных звеньев, точки пх соприкосновений в процессе работы срабатываются, что приводит к потере точности устройства.Такие устройства характеризуются линейными нерегулируемыми передаточными характеристиками, что сокрашет диапазон и точность измерений координат режущих кро- а 0 мок инструментов, поскольку в процессе запрограммированного подхода режущего инструмента к точке определения координат необходимо производить два отсчета координат; первый отсчет с точностью + 1 - 2 сО (точка переключения ускоренного хода на ползующую подачу), и после снижения скорости второй отсчет с точностью 0,005 - 0,01(точка отсчета координат режущей кромки инструмента),В предлагаемом устройстве указанные недостатки устранены благодаря тому, что поворотная ось, на которой закреплен шуп, выполнена с возможностью осевого перемещения, одним концом ось соединена с измерительным щупом, а второму концу обеспечено соприкосновение со штоком измерительного датчика и посредством гибких тяг она соединена с подвижными кольцами на корпусе датчика. При повороте оси в одну плн другую сторону за счет натяжения тяг происходит смещение осн всегда в одном направлении и этим достигается эффект механического выпрямлсния движения, т. е. преобразование движения с различными направленнямй по двум координатам в одно направленное движение по третьей координате.Предлагаемое устройство является универсальным, так как его можно легко откорректировать к любому станку с программнымуправлением: передаточная характеристикаустройства может быть установлена от линейной до квадратичной формы путем измененияугла поворота колец с закрепленными на ннхконцами гибких тяг,5Кроме того, устройство обеспечивает высокую точность измерения (порядка 0,01 ля).На чертеже изображено предлагаемоеустройство определения координат режущихкромок инструмента, Оно содержит измерительный щуп 1, закрепленный на конце оси 2передаточного механизма, расположенной вподшипниках скольжения 3, установленныхв корпусе 4 устройства.Концу оси передаточного механизма обеспечно соприкосновение со штоком 5 измерительного датчика б, содержашего две парыконтактов (последовательно срабатывающихпри перемещении штока),На корпусе устройства смонтированы подвижные кольца 7 и 8, к ним через державкизакреплены концы гибких тяг 9. Вторые концы гибких тяг связаны со штырем 10, находящимся на оси передаточного механизма.Для создания натяжения гибких тяг 9штырь 10 соединен пружиной 11 со штырем12, закрепленным на корпусе устройства.Форма передаточной характеристики устройства устанавливается взаимным расположением точек закрепления гибких тяг 9 на ЗОподвижных кольцах 7, 8 и штыря 10 осн передаточного механизма,При закреплении подвижных колец в положении, когда угол между гибкими тягамиравен нулю, смещение оси в направлении измерительного датчика связано с величинойповорота измерительного штока квадратичной зависимостью.Поворотом вокруг оси одного из колец 7,8 осуществляется изменение угла между гиб- фкими тягами и тем самым достигается линеаризация квадратичной зависимости преобразования движения в форме усечения начального участка квадратичной характеристикипередаточного механизма. Изменение крутизны характеристки достигается смешениемвдоль оси подвижных колец 7, 8 и изменением длины гибких тяг 9. Форма передаточной характеристики устанавливается в соответствии с требованиями и точности опреде- уления координат точки перехода с ускоренного хода на медленную скорость и точки позиционирования, а также величины пути торможения исполнительного устройства,Корпус 4 устройства закреплен на станине, например, токарного станка с программным управлением таким образом, чтобы устройство не мешало установке и обработкедетали и обеспечивалась возможность исполнительным приводам с закрепленным на них 6 Орежущим инструментом подходить к измерительному щупу для определения координатрежущих кромок в соответсвип с командамисистемы программного управления,Устройство определения координат режу щих кромок инструмента на станках с программным управлением работает следующим образом.При поступлении от системы программного управления команды Проверка координат режущего инструмента исполнительные приводы станка перемещают режущий инструмент на максимальной скорости от исходного положения к измерительному гцупуустройства определения координат и после сближения поворачивают щуп вместе с осью передаточного механизма на угол, определяемый характеристикой передаточного механизма, Повороту оси 2 противодействуют гибкие тяги 9, что приводит к разложению приложенной силы на две составляющие; составляющую противодействия реакции гибкой тяги и составляющую, которая через ось 2 смещает шток 5 в направлении измерительного датчика, чем достигается срабатывание контактов датчика б, последовательно включающих торможение с ускоренного хода на медленный ход и затем остановку движения (позиционирование).Для обеспечения на конкретной модели станка с программным управлением требуемых участков пути торможения и точности позиционирования исполнительного привода в устройстве определения координат регулировочные кольца 7, 8 по отношению к штырю 10, а также контакты в датчике 6 по отношению к штоку 5 устанавливаются в таких позициях, чтобы при переходе с ускоренного перемещения на рабочую подачу координаты режущей кромки инструмента соответствовали координатам минимальной крутизны характеристики передаточного механизма, а координаты точки позиционирования - координатам максимальной крутизны передаточной характеристики устройства,Формула изобретенияУстройство для определения координат режущих кромок инструмента на станках с программным управлением, включающее корпус, измерительный щуп, установленный на поворотной оси, и измерительный датчик, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения передаточной характеристики, и повышения точности устройства, оно снабжено гибкими тягами и двумя кольцами с державками, причем ось установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, а на ее противоположном от измерительного щупа конце закреплен, штырь, свободный конец которого через гибкие тяги связан с державками колец, которые, установлены в корпусе.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Великобритании Мо 1331065,В 3 Т, 1970.2. Авторское свидетельство по заявке2023394/08, В 23 Я 15/00, 194.549318 Составитель Т. ЮдахинаТехред Л, Кочемирова Корректор И. Симкина Редактор И. Бродская Тип, Харьк, фил, пред. сПатентэ Заказ 275/971 Изд.485 Тираж 1229 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5