Способ коррекции кинематической цепи винторезного станка
Изобретение от)1осится к области станкостроения и может быть иснользовано в прецизионны.х станка.х для коррекции ногрен1ностей кинематических цепей. Цель изобретения - уирошение корректировки путем обеспечения возможности оперативного изменения величин корректируюи1и. поправок. Д. 1я KOjipeKiuin iiorpCHiHOCTeii кинсм;пическн.х цепей резьбообрабатьп аюшего ) предвари гельно измеряют ве.1ичнны суммар ной погрешности кинематическо цепи по всей длине ходоносо винта и ныд(МЯ1)| циклические и цаконленнук) составляющие ()й пог|)ен1пости. Затем отрабатьпипо поп|)авки путем доворота ходового винта (гайки). Выде; 1яют оптимальное количество (нч1- ных состав. 1яюп1их, нодлежаии1х чстраненню. Для каждой из них запоминаю закон вычисления ее величины по длине Х()Д()во() винта. 11(1 4ТИМ законам вьипкмяют IHMH- чину cooTBi TcTEieHHO каждой из них и слммирукя 1 Г ве, 1ичины в каждой точке проведения вычисления, а доворот ходового винта (1айк1) производят в э гн точках по вычисленной суммарной погрешности. При ввод в запоминающее устройство законов ВЫЧ11СЛС1П1Я ве. шчип состав.пнюших ироизводят с возмож 1остьк) изме 1онин У1ИХ законов . 3 ил. Р (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5)3 4 В 23 О 23/00
ВСР "+"." Я (13,, 13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
%ФИЬ:"ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 603563 (21) 4017860/25-08 (22) 06.02.86 (46) 15.03.88. Ьк)л. М 10 (71) Московский завод координатно-расточных станков (72) С. С. Киселев, 3,. А. Севрюгин, А. П. Рыбалко, А. А. Милосердный и В. А. Кап (53) 621.924.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N< 603563, к.i. В 23 с, ) 23/00, 1975. (54) СПОСОЬ КОРРЕКЦИИ КИ Hl .Ì;"(TÈЧЕСКОЙ ЦЕПИ ВИНТОРЕЗ НО! О СТАНКА (57) Изобретение относится к области Iiffiкостроения и Iож(T оыть исllo.l HHÎÂHно 13 прецизионных станках для коррекпии погрешностей кинемагических цепей. Цель изобретения упрощение корректировки путем
0()(.ñïå÷åíè33 возможности оперативного изменения величин корр(.ктирук)щих поправок.
„„SU„„1380913 А2.!ля коррек!!и и !)огреlilKo(T(кин(м;1! Ичсски. II(пей ре:3ьбообрабатывак>пгего с.;>пк;! предваригсльш> измеряют ве,!Ичи! и сумм;!р ной !Н>греши(нти кинемати и ск >й ll(fill II(> всей длине iî i()Hot винта и выд(. I(ff(il Illihли 1(hff(и H
II) Tcм доворота хо Iotfoi 0 вин а (гайки ) .
Выд ; IilfoT Оптимальнос колич. ство и )м(()(uf I ы х (О(т; В, I я к) I I! и х, п О, 3л с ж а 111 11 х 3 (т () ) I! (. ) I и н )
1. 1 и К<1 Ж, 1ОИ !1З f1 ÈÕ За НОМИ f1 <3 10 .3 1ИС.I(IIИЯ (С 13(. 1 ИЧИНI>i IIO Д 111H(. . О.l(>HOI (> HиlI1 l. !1(i )TII )I 3;Iкон 3 (. Д(I l l t и В Ы Ч И с Л С Н И Я, <3 ДО В О Р От ); (>.10 H() 1 О I3il f13 <3 (I <)ИКИ ) IIРОИЗВО тят 13 атИХ тОЧ h 1Х IIO вычисленной суммарной погрешности. При з)ом HI30,1 H запоминающее усгройство 3;Ihoнов вычисления всличин с(ктавляюп(и; производя г (ВО !можно("! ьк) иЗмен(ни я з! Их 3;1hOH0H. 3 11. I. 1380913 Изобретение относится к станкостроению и можег быть использовано в прецизионных станках для коррекции погрешностей кинсматических цепей. ! ель изобретения упрощение корректировки (погрешностей кинематических цепей ) путем обеспечения возможности оперативного изменения величин корректирующих поправок. На фиг. 1 даны схема для реализации способы; на фиг. 2 графики суммарной погрешно TH кинематической цепи по длине ходового I Предварительно измеряют величины суммарной погрешности кинематической цепи ио всей д.IHHc ходового винта и выделяют циклические и накопленную составляющие этой погрешности. Затем отрабатывают поправки путем доворота ходового винта (гайки иы величину, эквивалентную разности между иогреш ногтя м и в ссгседни х точках отработки I I OII P cI BOI» Выделяк т оптимальное количество измерсниых сост»вляющих, подлежащих устранению. Для кыждой из ННх запоминают закон вычислсния të вс.ычины по длине хо,1oBoI о винта I Ilo этим законам вычисляют величину соответсгвснно каждой из них. Суммируют эти величины в каждой гочке проведения вычисления. 1оворот ходового винта (гайки) ироизво\HT и этих точках по вычисл.иной суммарной погрешности. При этом ввод в зыиомииыющее устройство законов вычисления ве.IH÷nn составляющих производят с возможностью изменения этих зыкоиов. Уeòðoéeòâî, реылизуюшее способ, состоит из шпинделя (фиг. I ), зубчатой передачи 2, сменных зубчатых колес 3 гитары шага, ходового винта 4. B.:I»HMoäåéñòâóIonIåé с ним гайки 5, связанной червячной передачей 6 с исполнительным электродвигателем 7, служащим для доворота гайки 5. Информационный выход крутового датчика 8, дык>щего команды на вычисление дискретной величины (дискретизацию) сост»иляющих суммыриой погрешности кинемытической цепи и, тем самым, определяющего точки вычисления (дискретизации) по длине ходового винты и уст»новленного на шпинделе 1, связын с первым счетным входом 9 ирогр»ммируемого синтезатора 10, выход которого связан с преобразователем 11. Сигналы с последнего поступают в сравнивающее устройство 12 и далее, после усиления усилителем 13, подаются на электродвигатель 7 доворота гайки 5. С электродвигателем 7 связан датчик 14, регистрирующий величину доворота исполни5 ! О ! 2 тельного 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 устройства 19 связан с информационным входом синтезатора 10. С вторым счетным входом 21 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 синтезатор 10 вычисляет по законам, введенным в запоминающее устройство 19, 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 на преобразователь 1, преобразующий их B эквивалентные и пригодные после подачи на сравнивающее устройство 12 и усиления на усилителе 1,3 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 кинематическои 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) 1380913 40 55 где A!...A,— t!! ..!n ч(— Ч" К 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 I и ходовой винт 4, имеют четко выраженную периодичность (в силу вращения шпинделя 1 и ходового винта 4), а законы изменения их (а, значит, и вычисления) по длине ходового винта -- гармонические 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 закон(.в вычисления величин составляюшHx суммарной погрешности (гармонических составляющих) суммирование этих гармонических составляющих с учетом их фаз (гармоническнй 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 корр(кции кинематической цепи) позноляег операгинно изм нять величины корректирукнци поправок. ИзменеHèс:мк н(ов вычисления величин гармонических и линейных составляющих суммарной по(ре(пн кти кинематической цепи Il(! .(ëèíe .ходово; о винта, производящееся за счет изменения величин амплитуд, фаз, соо(нон;(ни я часто(и коэффициент(он пронорциональн(>сти, осуществляется (оперативно) с пульта 20 запоминающего устройства 19. Кривая а (фиг. 2) представляет собой график закона и (ме!I(. I!HH всличины c) ììàðной погреп(ности (> длине Х ходового винта. Этот закон мо ксT быть оптимально определен, т.е. представлен в виде математического выражения, как сумма п-го числа (количества) гармоник и линейной составляющей, а именно 2тХ 2(Х Y= A!. ()(+((ч)+ Аяп(+ (!)+ i)t +Аппп(—,.— — 1- q:„)+ÊÕ, (1) . 2лХ амплитуды гармОник; шаг обрабатываемого изделия, на который настроена гитара шага; коэффициенты, устанавливающие отношение периода данной гармоники к периоду, равному шагу t изделия; начальные фазы гармоник; коэффициент пропорциональности линейной составляю(цей. Кривая б — это график сформированный дискретными величинами, вычисленными 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 величин параметров А, ((ч !, К (в соответствии с изменениями условий работы станка), оперативно изменяют величины коррекгирующих поправок (фиг. 3). Так, напримс р, при н w(нении передаточного отношения гитары шага установленной между шпинделем 1 изделия и ходовым винтом 4, изменяется соотно(цение частот гармонических составляюн(их, источником которых являются шпиндель изделия и ходовой винт 4 (и поэтому имеюц(их период изменения, совпадающий с периодом вращения соответственно шпинделя изделия и ходового винта). Это приво.(ит к изменению величины суммарной погрешности кинематической цепи по всей д.гине ходового винта, что вызывает необходимосч ь изменения величины корректирующих поправок по всей длине ходового винта.,1ля этого достат(тчно с пульта 20 в запоминающее устройство 19 ввести новое (измененное) числовое значение коэффициента i, устанавливающего отношение периода оборота шпинделя изделия к периоду оборота ходового винта, т.е. числовое значение передаточного очноц(ения между шпинделем изделия и ходовым винтом 4. Любое изменение величин указанных параметров составляющих изменяет законы вычисления величин этих составчякяцих и, тем самым, величину вычисленнои суммарной погрешности кинематической цепи по длине ходового винта. Формула изобретения Способ коррекции ки нем атичесhoH цепи винторезного станка по авт. св. No 603563, отличающийся тем, что, с цечьк) хпрошения 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 кор1380913 19 Фиг 1 Югрешносп ь Составитель В. Чуркин Редактор И Касарда Техред И. Верее Корректор М Пожо Заказ 831 5 Тираж 921 Подписное ВНИИГ1И Государственного комитета ССCP по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раупгская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
