Устройство для контроля профиля зубьев червячных фрез

(51) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТВУ ВТОРСК реэ, предеталей св и зубя эубь червячных я нарезания рофилем зубь ель изобрете роф аэн ных тным эволь ий инсти тябрьско атых колес ыия точнос роизводительности и я за счет сканирова и я оптичесонт чи тельные 1965, актный троении М.: Ма(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ ФР (57) Изобретение от тельной технике и м зовано, в частности КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ3осится к измерижет бытпри ко ь испольнтроле 10 Х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Марков Н.Н. Зубоизмерприборы. М.: Машиностроенис. 27.Харизаменов И.В, Бескон контроль размеров в станко (фотоэлектрический метод). шиностроение, 1975, с. 34. ким лучом по профилю контролируемогозуба, а также за счет оценки погрешности профиля зубьев червячныхфрез по пространственно-частотномуспектру измерительной щели, образованной профилем зуба и стороной маски, не менее чем в шести точках. Вобщей фокальной плоскости цилиндрических линз 2 и 5 устанавливают червячную фрезу 8 на блоке 15, которыйвращает и смещает ее от зуба к зубу.После первой цилиндрической линзы 2расположена система сканирования, припомощи которой пучок лучей оси лазера1 скачкообразно с заданным шагом ска 134 нирует по профилю контролируемого зуба. В момент изменения передняя поверхность зуба находится в общей фокальной плоскости цилиндрических линз 2 и.5. Там уже установлена трапецеидальная контурная маска 9 с углом при вершине, равным двум профильным углам червячной фрезы 8. Профиль зуба и сторона маски 9 образуют измерительную щель, на которой дифрагирует сканирующий луч последовательно в заданном числе точек, лежащих на разных расстояниях от основания зуба. Вторая цилиндрическая линза 5 создает параллельный пучок лучей, который 1496фокусируется сферической фокусирующей линзой 6. В задней Фокальной плоскости сферической фокусирующей линзы 6 формируется на приемнике 10 излучения пространственно-частотный спектр (дифракционное изображение Фраунгофера) измерительной щели, содержащий информацию о ширине измерительной щели, а следовательно, о погрешности профиля зуба. Приемник 10 вырабатывает электрический видеосигнал, который поступает в блок обработки и регистрации информации, на выходе которого получают численное значение погрешности. 2 ил.Изобретение относится к измеритепьной технике и может быть использовано, в частности, при контроле профиля зубьев червячных фрез, предназначенных для нарезания деталей с 5 эвольвентным профилем зубьев и зубчатых колес.Цель изобретения - повышение производительности и точности контропя за счет сканирования оптическим лучом по профилю контактируемого зуба, а также за счет оценки погрешности профиля зубьев червячных фрез по пространственно-частотному спектру измерительной щели, образованной профи 15 лем зуба и стороной трапецеидальной контурной маски, не менее чем в шести точках.На Фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на Фиг.2 - вза -20 имное расположение профиля контролируемого зуба и трапецеидальной контурной маски.Устройство для контроля профиля25 зубьев червячных фрез содержит последовательно расположенные лазер 1 первую цилиндрическую линзу 2 для фокусировки падающего излучения вдоль ее продольной оси, систему сканирования, включающую генератор 3 синусои 30 дальных колебаний, который воздействует на акустооптический дефлектор 4, вторую цилиндрическую линзу 5, сферическую фокусируощую линзу 6 для Фокусировки изображения пространственно- З 5 частотного спектра измерительной щели, образованной профилем зуба 7 в нормальном сечении червячной фрезы 8 и трапецеидальной контурной маской 9, приемник 10 излучения и блок обработки и,регистрации информации, включающий блок 11 формирования видеосигнала, аналого-цифровой преобразователь 12, интерфейсный блок 13 и микроЭВМ 14. Приемник 10 излучения соединен через блок 11 формирования видеосигнала с аналого-цифровым преобразователем 12, выход которого. подключен через интерфейсный блок 13 к входу процессора микроЭВМ 14. Червячная Фреза 8 установлена на блоке 15 перемещения фрезы от зуба к зубу таким образом, что передняя поверхность зуба 7 в момент измерения находится в общей фокальной плоскости цилиндрических линз 2 и 5. Блок 15, приводимый в движение шаговым электродвигателем 16, осуществляет вращение и смещение червячной фрезы 8 от зуба к зубу в нормальном сечении, Так како профильный угол фрезы Ф, = 20 , то для контроля левых и правых сторон зубьев Фрезы, устройство имеет два фиксированных положения: 17 - подоуглом -20 к оси у, червячной фрезы 8, 18 - под углом +20 к оси уо червячной Фрезы 8.Устройство для контроля профиля зубьев червячных фрез работает следующим образом, 1341496Устройство устанавливают в первое фиксированное положение 17. С генератора 3 синусоидальных колебаний переменное напряжение прикладываетВ ся к электроакустическому преобразователю акустооптического дефлектора 4. Под действием электрического напряжения акустооптический дефлектор 4 скачкообразно с заданным шагом отклоняет пучок лучей, сфокусированный вдоль оси х первой цилиндрической линзой 2, от лазера 1 в пределах угла, зависящего от высоты контролируемых зубьев. Сканирующий луч дифра гирует вдоль координаты х на измерительной щели, образованной профилем зуба 7 червячной фрезы 8 и стороной трапецеидальной контурной маски 9, последовательно в заданном чис О ле точек, лежащих на разных расстояниях от основания зуба, Вторая цилиндрическая линза 5 создает параллельный пучок лучей, который фокусируется сферической фокусирующей лин зой 6. В задней фокальной плоскости сферической фокусирующей линзы 6 формируется на приемнике 10 излучения пространственно-частотный спектр (дифракционное изображение Фраунго фера) щели, образованной профилем зуба 7 и трапецеидальной контурной маской 9, содержащий информацию о погрешности профиля зуба. Приемник 10 вырабатывает электрический виде 35 осигнал, пропорциональный распределению освещенности в дифракционном изображении измерительной щели, которое состоит из эквидистантно расположенных чередующихся максимумов и минимумов светового потока, Поэтому видеосигнал, содержащий периодически повторяющиеся экспериментальные зна,чения, через интерфейсный блок 13 поступает в память процессора ЭВМ 14, где программно определяется средний период осциляций видеосигнала, который обратно пропорционален ширине измерительной щели, Таким образом, ширина измерительной щели, а следовательно, погрешность профиля зуба 7 фрезы 8 однозначно зависит от среднего периода осциляции видеосигнала, который отображается на внешнем терминале ЭВМ 14. Для измерения погрешности профиля всех зубьев блок 15 непрерывно вращает червячную фреэу 8, причем замедленно в момент измерения и ускоренно до приведения передней поверхности очередного зуба в общую фо-. кальную плоскость цилиндрических линз 2 и 5. После измерения погрешности зубьев с левой стороны устройство устанавливают во второе фиксированное положение 18.Далее измеряют погрешность зубьев с правой стороны при вращении червячной фрезы 8 на блоке 15 в обратном направлении,Ф о р м у л а изобретенияУстройство для контроля профиля зубьев червячных фрез, содержащее последовательно расположенные источник излучения, оптическую систему, блок перемещения фрезы от зуба к зубу, установленный в фокальной плоскости системы, фокусирующую линзу, приемник излучения, установленный в задней фокальной плоскости линзы, и блок обработки и регистрации информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и точности контроля, оно снабжено системой сканирования, состоящей из акустооптического дефлектора и генератора синусоидальных колебаний, и трапецеидальной контурной маской, предназначенной для размещения между зубьями фрезы, оптическая система выполнена анаморфотной и состоит из последовательно расположенных первой и второй цилиндрических линз, установленных так, что их Фокальные плоскости совпадают, исферической фокусирующей линзы, система сканирования установлена после первой цилиндрической линзы по ходу излучения, источник излучения выполнен когерентным, а маска установлена в общей фокальной плоскости первой и второй линз.1341496 Фиг. 2 Составитель Л. ЛобзоваТехред Я,Дидык Корректор Г. Решетник Редактор А. Огар Заказ 4426/45 Тираж 676 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5