Устройство для измерения линейных перемещений подвижного органа станка
Изобретение относится к позиционным системам числового программного управления станками. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит роторный датчик, связанный цилиндрической зубчатой передачей с подвижным органом станка. Реечная цилиндрическая зубчатая передача снабжена люфтовыбнрающим механизмом, при этом рейка передачи выполнена косозубой и введена в зацепление с кромками боковых поверхностей цилиндрического прямозубого зубчатого колеса. Обеспечивается точечный контакт зубьев рейки и колеса, что приводит к повышению точности. Люфтовыбнрающий механизм выполнен в виде рычага, установленного с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения подвижного органа станка, причем роторный датчик и цилиндрическое прямозубое колесо расположены на рычаге. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. С/ с
СОЮЗ СОЮЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСЯИХ
РЕСПУБЛИХ
„„QIJ„„1705021
QPIVtCAHIIE ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A ВТОРСИСМУ СВИДЕТЕУ ЬСТОУ
ГОСУДА(СТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтиРытиям
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 .)!)9113/63 (22) 07.01.86 (46) 15.0 1.92. Вюл. Р 2 (71) !1осковское специальное конструкторское бюро автоматических л»»ни 1 и агрегатнь»х станков и Эксперим нтальный научно-исследовательский институт металлор .жущих станков (72) И.A.Ворухман и 11.В.Орлик (53) 621.503.55(088.8) (56) Станки с числов» и программш»м управлением. Под ред. В.Л.Леще»»ко, I1.: . !аши»»остр»эение, 1979, с. 42, рис. 2.4 в.
Авторское свидетельство СССР
Р 346035, кл. В 23 В 25/ 16, 1970
Программ»»ое уира»»ление станками.
Под ред. В.1!.Сосонки»»а, !1.: 11ашиностроение, 1981, с. 11, рис. 1.4. (54 ) УСТ РО!1СТВО, Я .! !1З. !! . l 1:!!11, .1!! !Н ..".—
Н!!Х !1ГРЕ!!1,"1!! .Н12l Н0,1В!С!НОГО ОРГАНА
СТА .1КА I
Изобретение относится к позиционным с»»стема » числового программного управления (Ч11У) станками, в частности, к устройствам для измерения лине t ных переь»ешений подв»»жного органа станка.
Ивестно устройство, которое является одним из основных узлов измерительной обратной связи станков с Ч1!У.
Известно .стро. »ство д »я»»зь»с pt ния линейных пер кмещений поля»»ж»»ого с ргана станка, сод р«зп»еt ротtipH» ttt датч»»ь, связанный речной»п»»»» t;tpt»«, -ко» 1убЩ) В 23 15/ОО В 23 В 25/. 36 (57) Изобретение относится к позиционным системам числового программного управления станками, !\елью изобретения является повышение точности. Устройство содержит роторный датчик, связанн»яй цилиндрической зубчатой передачей с подвижным органом станка. Реечная цилиндрическая зубчатая передача снабжена люфтовь»бирающиь» механизмом, при этом рейка передачи выполнена косозубой и введена в зацепление с кромками боковых поверхностей цилиндрического прямозубого зубчатого колеса.
Обеспечивается точечн»ьй контакт зубьев реики и колеса, что приводит к повышению точности. Лвфтовь»бирающий механизм выполнен в виде рычага, уста.»овленного с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения подвижного органа станка, причем роторный датчик и цилиндрическое прямоэубое колесо расположены на рычаге. 1 s.ï. ф-лы, 3 ил. чатои передачей с подвижным органом станка при помощи упругой связи и направляющей, контактирующеи с установленным на эксцентрике роликом для выборки зазоров в зубчатом зацеплении.
Недостатками известных устройств является то, что из-за неизбежных технологических ошибок, возникающих при изготовлении и установке элементов устройства, не обеспечивается высокая точность измер ния станка. Устро»1ства
cло«ны в »»эготовлении, наладке и трудllo Об«с ие
170 >021 ис и иа ттттс<гт <3>о)>..I 3. Кронилейн l им(.»т
}3<> 3Mo1(IIoc TI> !гон(> т>о та и плОс кости ° и«рисидикуsтп) ;ой паирлвле (ю перемещения rrrraTboplrrr 3; С рейкой 5 контактирует зубчат(>е кол(сп 10, располл.((аллое нл 133»у 11, l(OToi>ьт!"1 уста«о«лен ил крои!
Устройство рлботает сЛедующим ol>разом.
При перемет>(ет<иг! платфортпт 3 по направляющим 2 ит<иты 1 с помо; ю привода 4 «местс с пттятформой пер(мещл ется кронитейн 7 с ротор!»ь<» датчиком
6 и вялом с зубчатым колесом 10. При этом зубчатое колесо 10 обкять<вается по неподвг»>((ног! зубчатой рсйке 5> пря. щап вал 11 и связанный с нг»м муфтой
14 выходной влл 13 роторного датчика 6., 1лтчик в зависимости от величиHh! перемещения платформы выдает соответствующее колиЧестно электрических импульсов, которое и оттределяет величину перемеще}тия плятфортч 3. Тяк как рейка выполнена косозубой и введена л}О(1>т<овыбт»рат<3 ÄrM Mexa J(r»sMoM в зацепление с кромками бокову(поверхностей прямоэубого колеса, то при перемещении колеса в плоскости, перпендикулярной направлению lr(peMelqe»rtrr платформы, происходят выборка бокового зазора и точечньн» контакт эубьен в зоне теоретического среднего диаметра зацеплености.
Сущность изобретения злключяе- ся н том> что в устройстье для измерения .пинейт!ых пер(M д}33»жт!Ого оргя. л станка, содер>тсащст(роторный датчик, с}33(за ни}..й реечной цилиндрической зубчатойй передачей с подтгтипь}ь» Органом 25 станка, рее тпая цилгптд) ическая зубчатая передача сияб»(е}!я люфтовыбирлют<т!м м xartlr3Irn!r. При это. рейка передачи
«ыполнснл косозубс}й и ««(дена в зяцеп.тозубого зубчатого колеса. Об«сне(!Ит>лет"я точечный контакт эубь"!3 рейки и копеса, что прг.водит к lro«I;!L!
>лющий м«хя}тпзм пг.!!то;ткностbю поворота п плоскости, перпендикулярной направлению пер емеще}тия пч ви»(ного органа стяикя, )!рг»чем ротарный датчик и цилиндрическое пр моэубое колесо
40 рясполо<к«itlt ня рычаг(3.
)13 Обр ct < III»(3 Описl .<тт э(тс» J»Q прим p(3
«го прим(«ения для и .!"ремня пере!!«щения пллтфор:.!и с«лоно} > стона.
Нл > тг ° 1 ил э< Гряжет! c !1!to« ой стОл > 45 нид сбоку; 1!;1 ф;!г. 2 — J>itq Л на фт!г,1 (в увелич(ипс.t млсг<:1 ".бс); на фиг.3 вид Б Its фиг. 2.
Силовой, топ сод()»<т!»т н тпрянляющую плиту 1, J.<< которой г «лпp. 1}тляютт}т!х 2
50 установлена плятф<>рмл 3, Jl привод 4 !
}е)>еме(п«иия пгтлт Ьор}51.1 3. Пл плите 1
>,(.СТКО FACT l!IOII:lt }13 Ii IРЛ:L3(" JJJ I(O П(.(>«в кещ(п!Ию п. 1;;-i фоpмьr 3 зубчл тяя рейк;1 з>
8 p(>Top!!I!I» д lтч
Г тп фТО(<1.>б .<<>ЛЮ!1< ГО < .e. 11 ..»3МЛ В ВИДЕ кро(иятейня > > устлнс " I(«3(<(на о .и Я, 0Oh Я );,< 1:;:<т<> 3 «1(Л .>:I)> т <> 1 Ли)><11!JL !<> . < тр ) 5(т(15, Известно устройство, «ыбраииос .1 качества прототипа, сод р}кащее po oplll тй ДЛТЧИК ° С13Я Залп<. .1 « «< Иной! Цг»>И»НД ричссKoi< Зуб<татой п«р< тI;< - .(тй с т!Отд<133»>тным op J <}It oM стятlкл < Однако это устро-".стнo в«иду зазора J3 зубчатoM злц(.ïëe.,!т» и погр ттп!Ости 13«lс танк!! зубтть!3}е чем зазор в зубчаToI1 р<3«чио}! 11 tpeдач(1 > ир 11»сходит допустг»ь!л>3 д(»с ормл™ття и и поломка элементов устройства . 11ель изобретения — повышение точния. Нагрузки, вознггкяющг»е в зацеплении, опредслттсмьте собс < I»«i!I»u» сопротивлением датчика, пренебрежимо малы. По" этому точечный контакт, ввиду отсутстВИЯ КОНтЛКтНЫХ ДеАОРМЯ}(нй От ДЕйСтВИЯ внеп}них и внутренних сил, Об< спечивает точное и стабильное положен}»е зубчатого колеса с датчиком относительно рейки. Кроме того, выполнен«< рейки косозубой расттиряет ее технолог!»чсские ВОЭЬ»о>ПОСТ}!. ;1атчик > рлси<тлохеннь(т! вместе с зубчатым колесом па ио«оротном кронштейне в виде ричлгя, под действием весовой состявляющ(!5 поворачивает его в плоскости, перпст»дг!кулярной н(тпрат<лснию перемещ.ния иттлтформт!> выбирая бок(т>о}1 зазор м(тя<.}у колесом и p(3»>;n1!. lIp1» этом, в элт< и<-имости (> T ИО гp(IIII< ти I«l< тяпки р(й си о1 itoñlrò< льпо и(p<— кещ It«ÿ платформы, эубчлтос колесо и есте с кpoi(IIIT йном и и }Teal(vnM и< !(n рапи я< T(я пл o(.It ири п«р«к !II< Ill! Il 1705071 платформы относительно рейки и, кяк бы отслеживая, постоянно контактирует с мерительной зубчатой рейкой, тем самым обеспечивая постоянный натяг под действием весовой составляющей датчика в зубчатом зацеплении. Таким образом, между датчиком, C расположенным на платформе, и рейкой, закрепленной на плите, осуществляется 1ð постоянная беээазорная кинематическая вязь, обеспечивая высокую точность измерения перемещения платформы силового стола. При возникновении аварийных перегрузок, когда платформа сило- 15 вого стола, деформируя в пределах упругих деформаций направляющие элементы плиты, разворачивается вместе с датчиком и зубчатым колесом относительно закрепленной на плите рейки, зубчатое колесо, взаимодействуя с рейкой, поворачивает кронштейн с датчиком в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения платформы, исключая таким образом поломку иэмери- 25 тельных элементов устройства. Формула изобретения !. Устройство для измерения линейных перемещений подвижного органа станка, содержащее роторный датчик, связанный реечной цилиндрической зубчатой передачей с подвижным органом станка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повькзения точности, реечная цилиндрическая зубчатая передача снабжена люфтовыбирающим механизмом, при этом рейка передачи выполнена косозубой и введена в зацепление с кромкаки боковых поверхностей цилиндри ческого прямозубого зубчатого колеса. 2 ° Устройство по и. 1, о. т л и— ч а ю щ е е с я тем, что люфтовыбираюций механизм выполнен R виде рычага, установленного с воэможностью поворота в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения подвижного органа станка, причем роторный датчик и цилиндрическое прямоэубое колесо расположены на рычаге. 1705021 Psp74 Составитель И. Борухман Техрсд Л.Кравчук Корректор И.Самборская Г дактор И.Касарда ° / - ака з 1 55 Тираж Подиисное 2;Л1!?И Государстве.!"ñ ãо комитета по иаобретсии и i открытиям ири ГКНТ CC(:p 113035, ?Ьсква, И-35, Раушскал Hëá., д. 4/5 Нрс иавoдствеииo-иэдательский комбииат "Иатеит", г, Ужгород, ул, Гагарияа, 101
