Способ компенсации погрешностей типа “люфт” и устройство для его осуществления

АФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия и ц 682710 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.08.79, Бюллетень ЪЪ 32Дата опубликования описания 30.08.79 Государственный комитет СССР о делам изобретен н открытий, М. Эфендиев, С. А. Гантман, Ю, М, Передрей и Ю. Пензенский политехнический институт иков(54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТИПА ЛЮФТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к области управления точностью обработки на металлорежущих станках и может быть использовано, например, в станках с числовым программным управлением.Известен способ коррекции погрешностей за счет задания определенного закона движения исполнительного органа станка 1. Однако этот способ не может быть использован на оборудовании, оснащенном системами ЧПУ, например типа Контур - ЗП.Известен также способ коррекции погрешностей типа люфт, заключающийся в использовании шариковой передачи 2. Способ выборки люфта с помощью шариковой передачи заключается в создании предварительного натяга между ведущим и ведомым звеном.Этот способ имеет следующие недостатки.В процессе работы звенья передачи изнашиваются, что приводит к появлению люфта. Неравномерность натяга как результат изменения усилия резания тоже является источником появления погрешностей типа люфт. Изменение натяга для устранения люфта трсбуст остановки станка. Кроме того, сам процесс регулировки натяга очень т рудо ем ки й. Наиболее близким по технической сущности к изобретени.о является способ компенсации погрешностей типа люфт в кинсматической цепи между ведущим и ведо мым звеньями, заключающийся в том, чтоведомому звену сообщают дополнительное перемещение 3. При осуществлснии этого способа определяют величины перемещений ведущего и ведомого звеньев, вычис ляют величину коррекции, сравнивая этивеличины, и отрабатывают се в виде дополнительного перемещения ведомого звена, причем основное и дополнительное перемещение осуществляются одновременно. Од нако определение величин перемещенийзвеньев, величины коррекции и внесение ее в программу перемещения ведомого звена требуют непроизводительных затрат времени.20 Известно устройство для реализации описанного способа. Устройство содержит ведущий и ведомый валы, кинематически связанные зубчатой передачей 4.Передача состоит из двух зубчатых колсси люфтовыбирающего звена, в качестве которого используется тонкостенный обод одного из колес. Колеса установлены между собой с натягом. Данное устройство может использоваться для устранения по55 60 65 3грешностей типа люфт только в самойзубчатой передаче, входящей в устройство.Целью изобретения является ускорениепроцесса коррекции движения ведомогозвена,Указанная цель достигается тем, что вмомент смены направления движения ведущего звена изменяют передаточное отношение в кинематической цепи на времявнесения коррекции. Для осуществленияэтого способа предложено устройство, содержащее ведущий и ведомый валы, кинематически связанные зубчатой передачей,Устройство снабжено также жестко закрепленным на ведущем валу сектором скулачком, двуплечим рычажным фиксатором, одно плечо которого взаимодействуетс сектором, зубчатым стопором, с которымвзаимодействует второе плечо фиксатора,рычагом, установленным на ведущем валу с возможностью перемещения его подуге сектора и имеющим выступ, взаимодействующий с первым плечом фиксатора.Зубчатая передача выполнена планетарнойс двумя центральными колесами, жесткозакрепленными на ведущем и ведомом валах, установленным на ведомом валу водилом и двумя сателлитами, взаимодействующими с центральными колесами и закрепленными на одной оси, жестко соединеннойс водилом, в секторе выполнен дуговой паз,который входит конец оси сателлитов, аЬсЫ качания рычажного фиксатора размещена на водиле,На фиг. 1 изображено устройство дляосуществления способа компенсации погрешностей типа люфт, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1,Устройство содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, жестко закрепленный на ведущем валу сектор 3 с кулачком 4 и дуговымпазом 5, установленный на ведущем валурычаг 6 с выступом 7, планетарную зубчатую передачу с центральным зубчатым колесом 8, закрепленным на ведущем валу,центральным колесом 9, закрепленным наведомом валу, установленным на ведомомвалу на подшипнике водилом 10 с закрепленной на нем осью 11, несущей сателлиты12 и 13, На водиле 10 на оси 14 установлендвуплечий рычажный фиксатор 15, на одном плече 16 которого смонтирован скользящий упор 17, опирающийся на сектор 3,а на втором плече 18 - зуб 19, входящий вовпадины неподвижного зубчатого стопора20. Конец оси 11 сателлитов входит в дуговой паз 5 сектора 3.Осуществление способа компенсации погрешностей типа люфт с помощью описывасмого устройства происходит следующим образом,При вращении ведущего вала 1 по часовой стрелке получает вращение сектор 3.Водило 10 в это время неподвижно, таккак зуб 19 входит во впадины зубчатого 10 15 20 25 30 35 40 45 51 4стопора 20. Вместе с валом 1 вращается колесо 8 и передает вращение сателлитам 12, 13 и колесу 9, при этом ведомый вал 2 поворачивается на угол , равный где р, - угол поворота ведущего вала,- передаточное отношение зубчатой передачи, После поворота вала 1 с сектором 3 на угол ср, выступ 7 рычага 6 воздействует через упор 17 на плечо 16 фиксатора 15 и выводит зуб 19 из впадины стопора 20. Рычаг 6 упирается в этот момент в ось 11 сателлитов и увлекает водило 10. Вращение сателлитов 12 и 13 с осью 11 прекращается, так как в этот момент передаточное отношение равно 1. Это положение сохраняется до момента реверса вращения,При вращении вала 1 против часовой стрелки упор 17 сходит с выступа 7, зуб 19 западает во впадину стопора 20 и водило 10 оказывается застопоренным фиксатором 15. Вращение от вала 1 валу 2 передается с передаточным отношением , учитывающим поправку на люфт. После поворота вала 1 и сектора 3 на угол ф, кулачок 4 приподнимает упор 1, и водило 10 освобождается. Дальнейшее вращение от вала 1 к валу 2 осуществляется с передаточным отношением, равным 1. Ведомый вал 2 после реверса поворачивается на угол Ф 2 1Величина коррекции будет равна Лф= =Ф ф=Ф( - 1). Таким образом, величина коррекции зависит от передаточного отношения и угла ф, т. е. от расстояния между кулачком 4 и выступом 7, которое регулируется перестановкой штифта 21, закрепленного на рычаге 6, в отверстиях 22, выполненных в секторе 3, С помощью описываемого устройства может быть внесена коррекция, компенсирующая люфт с избытком, Тем самым можно частично компенсировать погрешности, возникающие при деформации системы СПИД,Применение описанного способа и устройства позволяет существенно повысить точность и производитительность обработки на станках с ЧПУ за счет ускорения процесса внесения поправки на люфт, а также ликвидации необходимости пересоставления программы по результатам обмера первой пробной детали,Формула изобретения1. Способ компенсациипогрешностейтипа люфт в кинематической цепи между ведущим и ведомым звеньями, заключающийся в том, что ведомому звену сообщают дополнительное перемещение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса коррекции движения ведомого звена, в момент смены направления движения ведущего звена изменяют передаточное отношение в кинематической цепи на время внесения коррекции.о2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее ведущий н ведомый валы, кинематически связанныс зубчатой передачей, отличающееся тем, что оно снабжено жестко закрепленным на ведущем валу сектором с кулачком, двуплечим рычажным фиксатором, одно плечо которого взаимодействует с сектором, зубчатым стопором, с которым взаимодействует второе плечо фиксатора, рычагом, установленным на ведущем валу с возможностью перестановки его по дуге сектора и имеющим выступ, взаимодействующий с первым плечом фиксатора, зубчатая передача выполнена планетарной с двумя центральными колесами, жестко закрепленными на ведущем и ведомом валах, установленным на ведомом валу водилом и двумя сателлитами, взаимодействующими с центральными колесами и закрепленными на одной оси, жестко соединенной с водилом, в секторе выполнен дуговой паз, в который входитконец оси сателлитов, а ось качания рычажного фиксатора размещена на водиле.Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Мясников В. А., Игнатьев М, Б, и Покровский А. М. Программное управлениеобор дованием, Л., Машиностроение,1974, с. 251 - 2 б 7.10 2. Ратмиров В. А., Чурин И. Н. и Шмутер С. Л. Повышение точности и производительности станков с программным управлением, М., Машиностроение, 1970,с. 141 - 145.15 3. Авторское свидетельство СССР409837, кл. В 23 Я 23/00, 1971 (прототип).4. Авторское свидетельство СССР497440, кл. Г 1 бН 55/18, 1973 (прото 23 тнп).68271 О ЮидА оставителв Л. Двякова Корректоры: Л, Орлова и Е. Осипов Кога актор ипография, пр. Сапунов Заказ 1791/15 НПО Поиск ГоИзд.499 Тираж 1139 арственного комитета СССР по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписии открыт