Устройство для управления станком для обработки косозубых изделий

3 ЙЗЗ 1винт соединен с импульсным преобразователем числа оборотов. Созданные импульсы подаются через схему делителя частоты к схеме координации, содержащей цифроаналоговый преобразователь, к которойподаются и созданные в зависимости отчисла оборотов импульсы инструмента,т.е, шлифовального круга и изделия 2 ).Недостаток известного устройства заключается в томчто при использовании 10узла шарикового ходового винта для измерения пути следует считаться в лучшемслучае с ошибкой при передаче от 0,002до 0,003 мм, которая является слишкомбольшой для шлифования боковых сторон 5зубьев особо точных зубчатых колес. Пругие неточности возникают от того, что всхеме координации сравниваются прямоделенная по частоте последоватедьностьимпульсов каретки изделия, умноженная иделенная последовательность импульсовкаретки изделия и умноженная и деленнаяпоследовательность импульсов инструмента с последовательностью импульсов изделия,25Цель изобретения - повышение точности .рабочей скорости устройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для управления станком дляобработки косозубых изделий, содержащеенервый импульсный датчик, второй импульсный датчик, выходы которых подключенык регулятору, третий импульсный датчик,выход которого связан с регулятором, введены импульсный генератор постоянной ча- З 5стоты, к выходу которого подключен де-литель, счетчик, подключенный к делитепюи к третьему импульсному датчику, второйделитель, который с одной стороны подклю-,чен к счетчику через первый элемент И, 40. управляемый третьим импульсным датчиком,. и который с другой стороны подключен к импульсному генератору, третий делитель, подключенный к третьему импульс, "ному датчику, причем выходы второго итретьего делителя подключены к второмуэлементу И, а выходы третьего импульсного датчика, импульсного генератора итретьего делителя подключены к третьемуэлементу И, при этом второй и третийэлементы И подключены к элементу ИЛИ,эдемент ИЛИ подключен к четвертомуэлементу И, управляемому третьим импульсным датчиком, причем управляющийвход третьего делитедя подключен к выходу элемента ИЛИ.На чертеже приведена функциональнаясхема устройства. 74 4Устройство содержит цифроаналоговый преобразователь 1 с выходом 2, первый импульсный датчик 3 (угла поворота инструмента) с выходом 4, двигатель 5, .второй импульсный датчик 6 с выходом 7, регулятор 8 с выходом 9, третий импульсный датчик 10 с выходами 11 и 12, установочньР орган 13, дифференциал 14, реверсивный переключатель 15 с выходами 16 и 17, блок 18 памяти с выходами 19 и 20, умножители 21 и 22 с выходами- соответственно 23 и 24, элемент 25 ИЛИ с выходами 26 и 27, имрульсный генератор 28 постоянной частоты, делитель 29, счетчик 30, блок 31 памяти, первый элемент 32 И, второй делитель ЗЗ, второй элемент 34 И, элемент 35 ИЛИ с выходом 36, четвертые элементы 37 И, третий делитель 38 с входом 39,третий элемент 40 И, счетчик 41 с выходами 42 и 43 и установочный орган 44.для .шлифования косозубых цилиндрических колес необходимо создать для негодополнительное вращательное движение, что можно осуществлять обшеизвестнымобразом посредством механической дифференциальной передачи снабженной сменными шестернями, или преимущественно.путем создания дополнительных импульсов,поступаюших к регулятору 8. Устройстводля указанного создания и подачи импульсов, вызывающих дополнительное вращательное движение, называют электронным дифференциалом. Для создания необходимой путевой информации о движении каретки "предусмотрена общеизвестная цифровая система измерения пути, состоящая из оптического масштаба и приналежащей кнему считывающей головки, причем оптический масштаб закреплен на каретке, асчитывающая головка закреплена на корпусе суппорта. Считываюшая головка ссздает в зависимости от пути импульсы ЗиТаким образом, измерение перемешениякаретки и .этим аубчатого каса осуществляется непосредственно на каретке, т.е,без помощи механических передаточныхэлементов, например зубчатой рейки и ше-.стерни, шарикового ходового винта и шариковой гайки, зубчатой передачи и т,п.По этой причине нет практически никаких механических источников ошибок.Путевые информации поступают от датчика 10 в виде импульсов ТА к элект.ронному дифференциалу 14, В последнийвводятся данные,.необходимые для отношения движения каретки к дополнительному вращательному движению, а именно5 8331модуль Ф, число зубьев Х и угол наклона зубьев (. подвергаемого шлифованиюкосозубого цилиндрического колеса, двойной радиус делительной окружности г которого составляет, как известно )И Х /С 05. 5Упом .нутые данные называют фактором О,При этом для создания дополнительноговращательного движения дащсно иметьсяопределенное отношение числа импульсовдействительного значения 1изделия к 1 Очислу созданных в зависимости ог путимасштабных импульсов 1, каждый разза единицу времени, Это представленноефактором О отношение рассчитываетсяследующим образом 15т, кО = - 61 ИЬ,где Т - число импульсов изделия заединицу времени;1 - число масштабных импульсовза единицу времени;Й - число импульсов изделия эа оборот;, - постоянная масштаба (число импульсов на метр),Таким образом, правильное отношениеполучается рассчетом и установкой фактора Ь30Лля ввода фактора Ь в электронныйдифференциал 14 предусмотрен установочный орган 13, В учетом фактора ф,,включая направление винтовой линии зуг. -.;:бьев и направление, подачи каретки, им 3пульсы 1 ц, обрабатываются в электронном дифференциале 14, причем, как указано ниже, осуществляется и предварительновыбираемое умножение путевых импульсов1 м в целях повышения разрешающей спо 0собности измерения пути,Полученный обработкой в электронномдифференциале 14 сигнал поступает в виде последовательности импульсов 1 фЬк регулятору 8, в котором последователь 45ность импульсов.накладываетсяна последовательность импульсов 1 установленного на инструментальном шпинделе "датчика 3 в целях создания сравне 50нием с последовательностью импульсов1 ч привода иэделия сигнал, оказывающийвлияние на двигатель 5 изделия и создающий очень точным образом необходимоедополнительное врашятельное движение .55Согласно использованному в устройствеспособу создается с началом каждого интервала, ограниченного двумя следующимидруг эа другом масштабными импульсами 74 6Хц во временно, по меныпей мере приблизительно, равномерной последовательности определенное постоянное число промежуточных импульсов Пругими словами,осуществляется предварительно выбираемое умножение маштабных импульсов1 М датчика 10 на определенный факторр таким образом, что ввод соответствующего числа р -1 промежуточных им-.пульсов в течение изменяющихся периодовчастоты повторения импульсов 1 щ оптического масштаба осуществляется с возможно равномерным распределением,Так как скорость движения подачи каретки изменяется по отношению к расстояниям между штрихами масштаба системыизмерения пути не скачками, а постепенно, соответствующие расстояния рпромежуточных импульсов в .течение определенного периода 1, (,И ) последовательности масштабных импульсов 1.определяются согласно изобретению на основанииизмерения предыдущего периода 1 (И).Лагчик 10 каретки, осуществляющейперемещения в обоих направлениях оси зубчатого колеса, передает путевую информацию в аиде импульсов 1, поступающихв блок 18 памяти,Эти импульсы 1, поступают, крометого, на элемент 25 ИЛИ.Импульсный генератор 28 генерируетимпульсы постоянной частоты, составляющей, например, 1 МЖ, Импульсы частотыпоступают на вход делителя 29, который считывает приходящие импульсы ипосле достижения определенного числа импульсов выдаег один импульс к дополнительно включенному счетчику 30. Приэтом частичный фактор делителя равенупомянутому фактору Р умножения масштабных импульсов 1,д . Он может колебаться приблизительно в пределах 4-64,причем для. факторов ниже 4, полученное повышение разрешающей способностимасштабных импульсов не играет почтиникакой роли, а для факторов выше 64требуется сложное электронное оборудование и ошибки импульсного масштаба непозволяют высокой расширяющей способности.В счетчике 30, служащем для измере-ния периодов, выходные импульсы делителя 29, т,е, импульсы частоты , ( рсчитываются непрерывно до тех пор, покане появляется следующий масштабный импульс 1 щ, В этот момент содержаниес счетчика переэаписывается в блоке 31Для этого выход счетчика 30 подключен7 8331 к первому входу элемента 32 И, а второй вход элемента 32 И соединен с выходом элемента 25 ИЛИ, Подачей масштабных импульсов 1 осуществляется сброс по казаний делителя 29 и одновременнр счет чика 30. Таким образом, в каждом периоде 14 д (И) масштабный импульс и, деленное фактором Р, число импульсов частоты 4 считываются и запоминаются в блоке 31, где они сохраняются. до сле дующего периода 1( И+1) и. только масштабный импульс 1 (И+1), следующий за вызывающим счет. масштабным импульсом 1(И), вызывает передачу содержания из счетчика 30 в блок 31 и одновре менно возвращает счетчик 30.в исходное положение в целях начала нового счетного цикла.Из блока 31 содержание с счетчика 30 поступает в другой делитель 33, счи тывающий приходящие импульсы постоянной частоты и после достижения числа с поступающих от импульсного генератора 28 импульсов выдающий выходной импульс, после чего он возвращается в 25 исходное положение, начинает опять считывать до достижения числа 6 , отдает опять выходной импульс и т,д Таким образом, частота выходных импульсов делителя 33 составляет-- , С и может изменяться в соответствии с имеющимся в данный момент содержанием с счетчика 30 помере предыдущего периода масштабных импульсов. С другой стороны, содержание с делителя 33 состоит из считанныхЬ в течение периода 1,и деленных на постоянное число Р импульсов импульсного генератора 28 частоты 4, т.е. оно составляет40 74 8ду двумя следующими друг за другом масштабными импульсами, причем расстоянияпромежуточных импульсов являются в каждом периоде масштабных импульсов равномерными и на основании предыдущего периода определенными.Выходные импульсы делителя 33 поступают через элемент 34 И, элемент 35ИЛИ и к двум элементам 37 И, и в зависимости от коммутационного положенияблока 18, к одному из выходов 19 и 20.В целях достижения точно рпроме -жуточных импульсов вначале каждого периода масштабных импульсов таким образом, что для каждого более длинного периода предусматривается перерыв в генерирования импульсов, для каждого болеекороткого периода вводятся лишние промежуточные импульсы повьпненной часто+Гты непосредственно после начала следующего периода предусмотрены наряду с элементом 34 И и элементом 35 ИЛИ делитель 38 и элемент 40 И с тремя входами. Счетный вход делителя 38 подключенк выходу элемента 35 ИЛИ. Уйравляющийвход делителя 38 для, его возвращения внулевое положение. подключен к выходуэлемента 25 ИЛИ. Выход делителя 39подключен к входу элемента 34 И к входу элемента 40 И,Выходные импульсы делителя ЗЗ пос-,тупают обычно через элемент 34 И и элемент 35 ИЛИ к входу делителя 38. Кактолько делитель 38 достиг емкости рон блокирует элемент 34 И. Только приСследующем масштабном импульсе 1 А делитель 38 освобождает элемент 34 И таким образом, что он возвращается подвлиянием . масштабного импульса в нулевоеположение.Следовател ьно, выходные импульсы делителя 33 имеют следующую частотуРХГ т Р 11 Р1 м мм50 где- частота масштабных импуль 1 мсовТаким образом, выходные импульсы делителя 33 образуют последовательность импульсов, частота которой равна умноженной на постоянный фактор Р частоте масштабных импульсов, Другими словами, последовательность масштабных импульсов с-1 промежуточными импульсами межОднако, если делитель 38 при прибытии следующего масштабного импульса 1еще не достиг емкости р, то при прибытии этого следующего масштабйЬго импу-, льса импульсы импульсного генератора 28 частоты Х поступают в виде коррек- гируюших импульсов 1 к к элементу 35 ИЛИ, Таким образом, делитель 38 продолжает считывать до сих пор, пока он не достигнет емкости Р, после чего он блокирует элемент 40 И и возвращается в нулевое .положение. Так как частота 4 импульсов импульсного генератора 28 намного выше,чем частота К 4 (С .ф выходных импульсов делителя ЗЗ, осуществляется передача импульсов импульсного генератора 28 задолго до появления выходногоимпульса счетчика 33 после масштабного импульса.Для установки величины дополнитель.ного вращательного движения изделия-зубчатого колеса- следует учесть его данные, 5 напр"мер модуль И, число зубьев У. и угол наклона зубьев , и умножить поступающую последовательность импульсов делителя 33 на соответствующий фактор О, который меньше 2. Для этого вклю 10 чают регулируемые умножители 21 и 22, которые снабжены установочным органом 44. Число разрядов умножителей 21 и 22 определяет точность устройства, В данном случае целесообразно предусмотреть 18 1 двоичных разрядов. Реверсивный переключатель 15 можно переключать посредством установочного органа 44 в целях учета направления винтовой линии изделия - зубчатого колеса, г,е. направления 20 угла наклона зубьев. Реверсивный переключатель 15 имеет два выхода 42 ч 43, относящиеся к направлению, дополни-тельного вращательного движения изделияэубчатого колеса, причем один выход 43 25 представляет собой канал для прямого вращения, а другой выход 42 - канал для обратного вращения изделия-зубчатого колеса, Если, .например, установочный орган 44 имеет выходной сигнал с 30 одним бинарным уровнем, то выход 23 соединен через реверсивный переключатель 15 с выходом 43, а выход 24 - с выходом 47, В елучае выходного сигнала установочного органа 44 с другим бинар- з 5 ным уровнем выход 23 соединен с выходом 42, а выход 24 - с выходом 43. Находящаяся на одном из вьасодов 43 и 42 в виде последовательностей импульсов 1, р.Ь .цифроинкрементная информация 40 о положении каретки изделия подразделяется затем в целях подготовки сигнала для регулятора 8 системы управления принудительным движением таким. образом, что к регулятору 8 подается грубое извещение 45 положения в цифро-инкрементной форме, а точнее извещение положения в аналоговой форме, Это подразделение осуществляется при помощи счетчика 41, считывающего в данном примере выполнение от нуля до. определенного постоянного числа -2 и формирующего затем выходной импульс к одному из соединенных с регулятором 8 выходом 42 и 43. Однако, подразделение может осуществляться и при помощи любого другого фактора. Содержание счетчика 41 подается к цифГоанапоговому преобразователю 1, подключенному к нему и выдающему соответствующий аналоговый сигнал на регулятор 8.Прс.длагаемое устройство позвопает повысить скорость резания и точность обработки боковых сторон зубьев по способу винтового обката.Формула изобретения1, Устройство дпя управления станком для обработки косозубых иэделий, содержащее первый импульсный датчик, второй импульсный датчик, выходы которых подключены к регулятору, третий импульсный датчик, выход которого связан с регулятором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения рабочей скорости и точности, в него введены импульсный генератор постоянной частоты, к выходу которого подключен делитель, счетчик, подключенный к делителю и к третьему импульсно му датчику, второй делитель, который с одной стороны подключен к счетчику через первый элемент И, управляемый тре тьим импульсным датчиком, и который с другой стороны подключен к импульсному генератору, третий делитель, подключенный к третьему импульсному датчику, причем выходы второго й третьего делителя подключены к второму элементу И, а выходы третьего импульсного датчика, импульсного генератора и третьего делителя подключены к третьему элементу И, при этом второй и третий элементы И подключены к элементу ИЛИ, элемент ИЛИ подключен к четвертому элементу И, управляемому импульсным датчиком, причем/ управляющий вход третьего делителя подключен к выходу элемента ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Мо 1248964,кл. В 23 Р 5/00, опублик. 1970,2. Патент ФРГ Ио 2255514,кп, В 23 Р 5/00, опубпик. 1977 (прототип),