Устройство для определения координат режущих кромок инструмента на станках с программным управлением

Устройство для определения координат режущих кромок инструмента на станках с программным управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 5ЮЗ18

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.02.76 (21) 2324777/08

151)." .Кл.- "В 23 Q 15/00 с присоединением заявки—

1"осударствекный комитет

Совета Инлистров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритст— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень Хе 9 (53) УДК 621.9.08 (088.8) (45) Дата опубликования описания 21,06.77 (72) Авторы изобретения

С. Я. Дворкин, Г. Б. Дейч, К. В. Ухолов и В. И. Симоненков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ РЕЖУЩИХ КРОМОК

ИНСТРУМЕНТА HA СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ

УПРАВЛЕН И ЕМ

1 2

Изобретение относится к технологии машиностроения, преимущественно той, где требуются средства контроля положения и коррекции размерной настройки режущих инструментов на станках с программным управлением.

Известны измерители положения режущей кромки инструмента на станках с программным управлением, содержащие корпус, измерительный щуп и измерительный датчик, соединенные передаточным механизмом (1J, Известны также измерители положения режущей кромки инструмента, содержащие измерительный щуп, закрепленный на поворотной оси, и измерительный датчик 12).

Недостаток известных устройств заключается в том, что передаточные механизмы, соединяющие измерительный щуп с измерительным датчиком и предназначенные для преобразования движения с различными направлениями по-. двум координатам в однонаправленное движение по третьей координате, выполнены в форме составных звеньев, точки пх соприкосновений в процессе работы срабатываются, что приводит к потере точности устройства.

Такие устройства характеризуются линейными нерегулируемыми передаточными характеристиками, что сокращет диапазон и точность измерений координат режущих кромок инструментов, поскольку в процессе запрограммированного подхода режущего инструмента к точке определения координат необ, одимо производить два отсчета координат: первый отсчет с точностью +. 1 — 2!0 (точка переключения ускоренного хода на ползующую подачу), и после снижения скорости второй отсчет с точностью 0,005 — 0,01 /о (точка отсчета координат режущей кромки пнстру1О мента), В предлагаемом устройстве указанные недостатки устранены благодаря тому, что поворотная ось, на которой закреплен щуп, выполнена с возмовтностью осевого перемеще15 ния, одним концом ось соединена с измерительным щупом, а второму концу обеспечено соприкосновение со штоком измерительного датчика и посредством гибких тяг она соединена с подвижными кольцами на корпусе дат20 чика. Прп повороте оси в одну плн другую сторону за счет натяжения тяг происходит смещение оси всегда в одном направлении и этим достигается эффект механического выпрямлсния движения, т. е. преобразование движения с различными направленпямй по двум координатам в одно направленное движение по третьей координате.

Предлагаемое устройство является универсальным, так как его можно легко откоррек30 тпровать и любому станку с программным

549318 управлением: передаточная характеристика устройства может быть установлена от линейной до квадратичной формы путем изменения угла поворота колец с закрепленными на них концами гибких тяг.

Кроме того, устройство обеспечивает высокую точность измерения (порядка 0,01 яья).

На чертеже изображено предлагаемое устройство определения координат режущих кромок инструмента. Оно содержит измерительный щуп 1, закрепленный на конце оси 2 передаточного механизма, расположенной в подшипниках скольжения 8, установленных в корпусе 4 устройства.

Концу оси передаточного механизма обеспечно соприкосновение со штоком 5 измерительного датчика б, содержащего две пары контактов (последовательно срабатывающих при перемещении штока).

На корпусе устройства смонтированы подвижные кольца 7 и 8, к ним через державки закреплены концы гибких тяг 9. Вторые концы гибких тяг связаны со штырем 10, находящимся на оси передаточного механизма.

Для создания натяжения гибких тяг 9 штырь 10 соединен пружиной 11 со штырем

12, закрепленным на корпусе устройства.

Форма передаточной характеристики устройства устанавливается взаимным расположением точек закрепления гибких тяг 9 на подвижных кольцах 7, 8 и штыря 10 осп передаточного механизма, При закреплении подвижных колец в положении, когда угол между гибкими тягами равен нулю, смещение оси в направлении измерительного датчика связано с величиной поворота измерительного штока квадратичной зависимостью.

Поворотом вокруг оси одного из колец 7, 8 осуществляется изменение угла между гибкими тягами н тем самым достигается линеаризация квадратичной зависимости преобразования движения в форме усечения начального участка квадратичной характеристики передаточного механизма. Изменение крутиз- 4 ны хар актер истки достигается смещением вдоль оси подвижных колец 7, 8 и изменением длины гибких тяг 9. Форма передаточной характеристики устанавливается в соответствии с требованиями и точности опреде- gp ления координат точки перехода с ускоренного хода на медленную скорость и точки позиционирования, а также величины пути торможения исполнительного устройства.

Корпус 4 устройства закреплен на станине, например, токарного станка с программным управлением таким образом, чтобы устройство не мешало установке и обработке детали и обеспечивалась возможность исполнительным приводам с закрепленным на них вп режущим инструментом подходить к измерительному щупу для определения координат режущих кромок в соответсвип с командами системы программного управления.

Устройство определения координат режу- 65 щих кромок инструмента на станках с программным управлением работает следующим образом.

При поступлении от системы программного управления команды «Проверка координат режущего инструмента» исполнительные приводы станка перемещают режущий инструмент на максимальной скорости от исходного положения к измерительному гцупу I устройства определения координат и после сближения поворачивают щуп вместе с осью передаточного механизма на угол, определяемый характеристикой передаточного механизма.

Повороту оси 2 противодействуют гибкие тяги 9, что приводит к разложению приложенной силы на две составляющие: составляющую противодействия реакции гибкой тяги и составляющую, которая через ось 2 смещает шток 5 в направлении измерительного датчика, чем достигается срабатывание контактов датчика б, последовательно включающих торможение с ускоренного хода на медленный ход и затем остановку движения (позиционирование) .

Для обеспечения на конкретной модели станка с программным управлением требуемых участков пути торможения и точности позиционирования исполнительного привода в устройстве определения координат регулировочные кольца 7, 8 по отношению к штырю

10, а также контакты в датчике 6 по отношению к штоку 5 устанавливаются в таких позициях, чтобы при переходе с ускоренного перемещения на рабочую подачу координаты режущей кромки инструмента соответствовали координатам минимальной крутизны характеристики передаточного механизма, а координаты точки позиционирования — координатам максимальной крутизны передаточной характеристики устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения координат режущих кромок инструмента на станках с программным управлением, включающее корпус, измерительный щуп, установленный на поворотной оси, и измерительный датчик, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения передаточной характеристики, и повышения точности устройства, оно снабжено гибкими тягами и двумя кольцами с державками, причем ось установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, а на ее противоположном от измерительного щупа конце закреплен, штырь, свободный конец которого через гибкие тяги связан с державками колец, которые, установлены в корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании Ко 1331065, В 3 Т, 1970.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2023394/08, В 23 Q 15/00, 1974.

Редактор И. Бродская

Составитель Т. Юдахина

Техред Л, Кочемирова

Корректор И. Симкина

Заказ 275/971 Изд. № 485 Тир ак 1229 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент>