Способ коррекции кинематической цепи винторезного станка

(19) 23 (;) 23/О ННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДА ПО ДЕЛ 113 .1 ЯШЬ:" а(56) Автсрское свидетельство СССРМ 603563, к,. В 23 Я 23/00, 1975.(54) СПОСОВ КОРРЕКЦИИ КИ Н 1.МАТИЧЕСКО 51 ПЕПИ ВИНТОРЕЗНОГИ СТАНКА(57) Изобретение относится к области сзн- КОСТРОЕНИЯ И ОЖЕТ ОЫТЬ ИСПО,1 ЬЗОВЗНГ) В прецизионных станках для коррекции погрешностей кинемд гических цепей. 1(ель и:нб ретения упрощение корректировки путем обеспечения вс:ножн)сти пердтивнс)го изменения величин кррс ктирующих поправок. 1380913 А,1 с 5 кррек 1 ии погрепиост й кинс и; ИческихНей резьбообрдбдты вд кцгегс с 1; н к; предвзриелыр измеряют ве,Ичины сумм;р НОй Н)ГРЕШНСктн КИНЕС 1 ТИН Сьсйвсей длине хдсого винта и ыдс,сякИкличсскис и ндкпленнук) сост;)влянпИс гсй пс) рс. иНос.И.,З;ТГ 51 тр)б;1 1 ы; Нс)пр;ки путем доворотд хс 51 ного винд (г;йки).В 1)дегяксптимдльно( кол ичс ст 1 Н) и мс 1 и Ы Х с С К Т СВ, 1 51 К) 111 И Х, П О,1 Л Г Ж а 111 Х У С Т 1)11 . 1И К ) , 1,1 51 кж,1 и и 3 н и х 3 а и О и и н 1 к)11 кн в чис,сния ее величины пс длин хс).ссгс ин 11. Пс чтим 31 кс)н 1 х ь 1 ис 5 Г 51 к 1 с,и.чине счотьч тствепно кдждй из них и уммирук 1,и еличины в каж;1 ой тсчке прс)- ВЕ,С НИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ, 1 ДОВОРС)Т Х,1 В С ипт) (11 ики ) произГ)дят в атих тксх пс) ф вычисленной суммарной погрешности. При атс)ч ьч, в запоминающее усгройствс) з;кс)- в ычисления всличин ссктдляк)пИх прс)- ИЗ.151 Г С ВМС)ЖПОСТЬК) ИЗМЕНЕНИЯ З ИХ З 1- ксн. 3 и, .55 Изобретение относится к станкостроению и може быть использовано в прецизионных станках для коррекции погрешностей кинсматических цепей.11 сль изобретения упрощение коррек. тировки (погрешностей кинематических цепей) путем обеспечения возможности оперативного изменения величин корректирующих поправок.На фиг. 1 дана схема для реализации способа, на фиг. 2 графики суммарной погрешности кинематической цепи по длине ходового винт измеренная погрешность (кривая а) и ее вычисленный аналог (кривая б); на фиг. 3 график суммарной погрешности кинемдтической цепи ио длине ходового винта после введения коррекции.Способ осуисествляют следующим образох.1 редвдрительно измеряют величины суммарной погрешности кинемдтической цепи ио всей длине ходового винта и выделяют циклические и накопленную составляющие этой погрешности. Затем отрабатывают иоирднки путем доворота ходового винта (гайки ид величину, эквивалентную разности между погрев гистя м и в ссседни х точках отработки иоирдвок.Выделякт оптимальное количество измерсниых составляющих, подлежащих устранснию. Д.я кдждой из них запоминают закси вычисления ес вс,ычины по длине ходового ниггд н ио этим закснам вычисляют исличину соответственно каждой из них. Суммирукт эти величины в каждой гочке проведения вычисления. поворот ходового виитд (гайки) производят и этих точках ио вычислеиисй су ммдриой погрешности. При этом ввод в эпомникшее устройство законов вычисления величии составляющих производят с возмокностью изменения этих здкоиовУстрсйство, реализующее способ, состоит из ииинде я(фиг. 1), зубчатой передачи 2, сменных зубчатых колес 3 гитары шага, .ходового винта 4, взаимодействуюией с ним гайки 5, связанной червячной передачей 6 с исполнительным электродвигателем 7, служащим для доворота гайки 5.Информдциоиньй выход крутового датчика 8, ддкщего команды на вычисление дискретной величины (дискретизацию) состдиляющих сумхсриой погрешности кинемдтической цепи и, тем самым, определяющего точки вычисления (дискретизации) по длине ходового винт и устновленного на шпинделе 1, связдн с первым счетным входом 9 прогрммируемоп синтезатора 10, выход которого связан с преобразователем 1 . Сигналы с последнего поступают в сравнивающее устройство 2 и далее, после усиления усилителем 13, подаются на электродвигатель 7 доворота гайки 5.С электрсдвигателем 7 связан датчик 14, регистрирующий величину доворота исполни 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2тельного двигателя 7 и гайки 5, информационный выход которого связан со сравнивающим устройством 12,Измерение величин суммарной погрешности кинематической цепи производится кинематометром, состоящим из кругового датчика 15 и лазерного интерферометра 16, сигналы с которых поступают на арифметическое устройство 17, а затем на анализатор 18, находящий оптимальное количество составляющих измеренной суммарной погрешности кинематической цепи, подлежащих устранению, и определяющий для каждой из них закон вычисления ее величины по длине ходового винта.Ввод в запоминающее устройство 19 законов вычисления величин составляющих суммарной погрешности осуществляется с пульта 20. Информационный выход запоминающего устройства9 связан с информационным входом синтезатора 10. С вторым счетным входом 2 синтезатора 10 связан датчик 22 фаз, регистрирующий нулевые фазы законов, вводимых в запоминающее устройство 19, и установленный на шпинделе 1.По командам от датчиков 8 и 22 программируемый синтезатор0 вычисляет по законам, введенным в запоминающее устройство9, величину каждой составляющей и сумму этих величин в каждой точке их вычисления (дискретизации) по длине ходового винта.На выходе синтезатора 10 формируются сигналы в цифровом коде, несущие полную информацию о разности между вычисленными величинами суммарной погрешности в соседних точках отработки поправок. Эти сигналы поступают нд преобразователь1, преобразующий их в эквивалентные и пригодные после подачи на сравнивающее устройство 12 и усиления на усилителе 13 к подаче на электродвигатель 7, который через червячную передачу 6 осуществляет доворот гайки 5.При вращении электродвигателя 7 датчик 14 регистрирует величину его доворота и сообщает ее в сравнивающее устройство 12. При появлении на входах сравнивающего устройства эквивалентных сигналов. Т.е. сигналов от преобразователя 11 на исполнение доворота определенной величины и от датчика 14 об исполнении этого доворота, сигнал рассогласования на выходе сравнивающего устройства 12 становится равным нулю, что приводит к остановке электродвигателя 7. Таким образом, отрабатываются корректирующие поправки, и тем самым, вводится коррекция суммарной погрешности кинематической цепи.Существенное влияние на точность кине- н матическои цепи оказывают, как правило,только погрешности ходового винта и шпинделя изделия. При этом любое изменение передаточного отношения гитары шага (между шпинделем 1 изделия и ходовым винтом 4)рекции. хотя и изменяет величины суммарной погрешности по длине ходового винта (изменяются величины составляющих этой погрешности), но не вызывает появления дополнительных составляющих данной погрешности, подлежащих устранению. Кроме того, величины составляющих суммарной погрешности, источником которых является шпиндель 1 и ходовой винт 4, имеют четко выраженную периодичность (в силу вращения шпинделяи ходового винта 4), а законы изменения их (а, значит, и вычисления) по длине ходового винтагармонические законы. Изменение же, например, передаточного отношения гитары шага, только изменяет соотношение частот этих гармоник, оставляя неизменными их амплитуды. Поэтому изменение по амплитуде и частоте гармонических заков.в вычисления величин составляющих суммарной погрешности (гармонических составляющих) суммирование этих гармонических составляющих с учетом их фаз (гармонический синтез) совместно с составляющими, имеющими пропорциональный закон вычисления их величин по длине ходового винта (линейными составляющими) и изменение коэффициентов пропорциональности этих линейных составляющих (при температурной коррекции кинематической цепи) позноляег операгино изменять величины корректирукнци поправок.Измененис закнв вычисления величин гармонических и линейных составляющих суммарной нс решности кинематической цени по длине ходово, о инта, производящееся за счет изменения величин амплитуд, фаз, соо 1 нонн ния частос и коэффициентов пронорцисн.альссти, осуществляется (оперативно) с пульта 20 запоминающего устройства 19Кривая а (фиг 2) редставляет собой график закона измес ния всличины суммарной погрснности ио длине Х ходового Винта. Этот закон может быть оптимально определен, т.е. представлен в виде математического выражения, как сумма и-го числа (количества) гармоник и линейной составляющей, а именно 2 тХ 2 т ХУ= А. п(+- с+ Аьи(." + с)+11т+А 1 п - ,. --с.,)+КХ, (1) . 2 лХ амплитуды гармОник;ваг обрабатываемого изделия, на который настроена гитара шага;коэффициенты, устанавливающие отношение периода данной гармоники к периоду, равному шагуизделия;начальные фазы гармоник; коэффициент пропорциональности линейной составляющей. 5 1 О 15 20 25 30 Кривая б - это график, сформированный дискретными величинами, вычисленны. ми по формулам слагаемых в (1) и просуммированными в точках вычисления дискретизации этих величин по длине ходового винта, т.е. график, сформированный дискретными величинами, вычисленными по законх, графиком которого является кривая а. Поэтому кривая б по существу повторяет кривую а, т.е. кривая б является дискретизированным (сформированным из дискретных величин) аналогом кривой а и представляет собой график вычисленного закона изменения величины суммарной погрешности (по длине ходового винта), по которому производится отработка корректирующих поправок.Изменяя числовые значения еличин параметров А, с(., , К (в соответствии с изменениями условий работы станка), оперативно изменяют величины коррекгирующих поправок (фиг. 3). Так, напримс р, при изченении передаточного отношения гитары шага установленной между шпинделем 1 изделия и ходовым винтом 4, изменяется соотношение частот гармонических составляюпсих, источником которых являются шпиндельизделия и ходовой винт 4 (и поэтому имеюгцих период изменения, совпадающий с периодом вращения соответственно шпинделя изделия и ходового винта). Это приодит к изменению величины суммарной погрсшности кинематической цепи по всей длие ходового винта, что вызывает необходимос 1 ь изменения величины корректируюпсих поправок по всей длине ходового винта.,(ля этого достаточно с пульта 20 в запоминакнцее устройство 19 ввести новое (измененное) числовое значение коэффициента 1, устанавливающего отношение периода оборота шпинделя изделия к периоду оборота ходового винта, т.е. числовое значение передаточного о 1 новения между шпинделем 1 изделия и ходовым винтом 4.Любое изменение величин указанных параметров составляющих изменяет законы вычисления величин этих составляк)цих и,и тем самым, величину вычисленнои сумчарной погрешности кинематической цепи по длине ходового винта.Формула изобретенияСпособ коррекции кинематической цепи винторезного станка по авт. с.,Чд 603563, отличающийся тем, что, с цельк) просцения корректировки путем обеспечения возможности оперативного изменения величин корректирующих поправок, для определения разности между погрешностями выделяют составляющие суммарной погрешности цепи, подлежащие устранению, для каждой из них определяют закон изменения по всей длине ходового винта и запоминают его, по этим законам определяют и суммируют величины каждой из составляющих суммарной погрешности цепи в каждой точке проведения кор.г г ваятель В. ЧуИ. Верее921СССР ио делаРаупгскаялприятие, г. 1 цгрешносщь Редактор И КасардаЗаказ 831,15ВН ИИГ 1 И Государственно о113035, МоскаПроизводственно-полиграфи Сост Техред Тираж омитета Ж - 35 еское пр