Прибор для контроля механизмов подачи станков

Прибор для контроля механизмов подачи станков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)986612 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 06; 81(21) 3284131/25-08

Р М К з

В 23 В 25/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0 7, 01 83. Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 621. 753 (088.8) .

Дата опубликования описания 07 01. 83 (72) Авторы изобретения

В.С. Васильев, Г.Г. Смолко, А.Е.

В.Н. Ефимов, Б.Д. Нечецкнй, A.D.

Л.A. Громова, Я.И. Геллер и Е.В.

/, "j/ льный/

Ордена Трудового Красного Знаме научно-исследовательский инсти станков (71) Заявитель (54 ) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЗМОВ ПОДАЧИ

СТАНКОВ.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области контроля качества передач "винт-гайка качения" (ВГК1 в условиях их крупносерийного производства.

Под кинематической точностью передач ВГК понимается. степень приближения фактических линейных перемещений гайки с расчетным при вращении винта. Гайка при этом должна удерживаться от проворота вокруг винта,а. их базирование должно обеспечивать практически отсутствие влияния на процесс измерения взаимодействия между элементами передач и другими телами.

Известен прибор (измерительная установка) для исследования передач

"винт-гайка качения" 11, который состоит иэ станины с расположенными на ней передней неподвижной и задней бабками. Фиксация контролируемого винта в осевом направлении осуществляется путем его прилегания через шарик к плоскому упору задней бабки. Фиксация гайки контролируемой пары от проворота осуществляется посредством одноплечего коленчатого рычага, который направляется вдоль Зо точной линейки, выверенной по винту исследуемой пары.

Привод винта передачи качения осуществляется от электродвигателя постоянного тока через динамометрическую муфту, деформации которой пропорциональны колебанию момента холостого хода передачи.

Прибор оснащен лазерной измерительной системой для отсчета линейных перемещений, включающей систему призм, смонтированных на гайке исследуемой передачи с преобразователем угла поворота, связанным с винтом.

С помощью лазерного интерферометра измеряется фактическое перемещение гайки при заданных угловых интервалах, фиксируемых датчиком.

Недостатками этой установки в случае использования ее в крупносерийном производстве являются индивидуальная подгонка точной линейки, по которой перемещается одноплечевой коленчатый рычаг, для каждой контролируемой передачи; переналад-, ка системы призм в зависимости от контролируемой передачи.

Целью изобретения является упрощение конструкции, увеличение диапазона длин винтов контролируемых

986612

45 пар, повышение производительности, информативности контроля момента холостого хода и кинематической точности за счет синхронной их регистрации, а также снижение металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в известном приборе для контроля передач "винт-гайка качения", содержащем станину, привод, переднюю неподвижную бабку с установленным в ней преобразователем угла поворота 1О винта и заднюю подвижную бабку для установки контролируемого изделия, закрепляется гайка контролируемых передач различных типоразмеров на кронштейне, имеющем переставные крепежные колодки и преобразователь угла поворота гайки, а кронштейн соединен с кареткой с помощью упругого подвеса, жесткость которого выбрана таким образом, что угол поворо- 20 та гайки вокруг оси резьбы, пропорциональный моменту холостого хода, вызывает погрешность контроля второго порядка кинематики передачи, при этом на каретке закреплен отражатель линейной лазерной измерительной системы и чувствительная головка устройства калибровки лазерной измерительной системы, а линейная мера, взаимодействующая с чувствительной головкой устройства калибровки, и лазерная измерительная система размещены на станине прибора, причем выходы угловых преобразователей винта и гайки, а также линейного лазерного преобразователя электрически связаны с устройством определения и регистрации кинематической погрешности и момента холостого хода контролируемой пары.

Базирование винта контролируе- 40 мого механизма в центрах передней и задней бабок позволяет контролировать кинематическую точность и момент холостого хода на длине до

3 метров.

Указанный кронштейн, выполненный в виде подвески, дает возможность за счет тарированных пружин исключить влияние прогибов винта под действием собственного веса и радиальных биений винта за счет упругих элементов в направлении, перпендикулярном оси винта контролируемой передачи, влияющих на точность перемещения каретки, компенсируя при этом непараллельность оси центров ходу каретки, а также позволяет гайке механизма поворачиваться относительно оси резьбы на угол, пропорциональный моменту холостого хода.

При этом жесткость пружин упРугого подвеса подобрана так, что углы поворота кронштейна и связанной с ,ней гайки .дают столь малую дополнительную погрешность контроля кинематики, что ей можно пренебречь. 65

Кронштейн оснащен переставными колодками для крепления гаек пар с возможностью установочных перемещений в горизонтальной плоскости, что дает возможность расширить номенклатуру контролируемых винтовых механизмов без дополнительных переходных деталей, снизить металлоемкость оснастки и увеличить производительность труда за счет сокращения вспомогательного времени .

Ограниченные углы поворота кронштейна передаются и преобразуются преобразователем угла поворота гайки в электрический сигнал, который поступает в блок индикации для обработки.

Поступление информации о кинематической погрешности и колебаниях момента холостого хода передачи "винтгайка качения" происходит синхронно за счет того, что сигналы. опроса, которые формируются в преобразователе угловых поворотов винта, поступают одновременно в ьлок индйкации преобразователя угла поворота гайки и в блок индикации линейного лазерного преобразователя.

В момент поступления каждого такого сигнала опроса в блоке индикации линейного лазерного преобразователя происходит регистрация поступающего сигнала по измерительному каналу линейного лазерного преобразователя, который характеризует фактическое линейное перемещение гайки и сопоставление .этого перемещений с расчетным. Величина, полученная в результате сравнения, поступает в регистратор синхронно с информацией, поступающей из блока индикации преобразователя угла поворота гайки .

Таким образом, эта синхронизация по вышает информативность прибора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 — схема . самоустанавливающейся опоры; на фиг. 3 - устройство калибровки..

Прибор состоит из следующих основных узлов: станины 1, представляющей собой симметричную конструкцию жесткой коробчатой формы, с системой направляющих для перемещения каретки 2 и для перемещения задней бабки 3. На противоположном конце станины 1 жестко закреплена передняя бабка 4. Линия центров передней и задней бабок находится в плоскости оси симметрии поперечного сечения станины. В передней бабке 4 смонтирован прецизионный шпиндель, получающий вращение через червячные и ременную передачи от электропривода

5. Задняя бабка 3 жесткой портальной конструкции имеет аэростатические опоры. Для фиксирования ее на направляющих станины, во время измерения, предусмотрены зажимы.

986612

1О

25

Каретка 2 .имеет замкнутые аэрсстатические опоры для перемещения по стальным каленым направляющим вдоль станины. На верхней поверхности каретки крепится самоустанавливающаяся опора в виде подвески б. Она состоит из корпуса 7 (фиг. 2) с угольниками 8 и 9, плоских пружин

10 и 11, связывающих корпус подвески со стойками 12 и 13 и жестко закрепленных на каретке. На станине

1 между жестким упором 14 и укреп ленной на каретке 2 чувствительной головкой 15 устройства калибровки ус- ° тановлена концевая мера 16. Устройство калибровки состоит из чувствительной головки, индикатора, упру гого элемента и концевой меры 16 (фиг. 1) . Прибор снабжен. лазерной измерительной системой 17 линейных перемещений. При этом интерференционная головка и преобразователь линейных перемещений лазерной измерительной системы установлены на станине 1 за передней бабкой 4, имеющей сквозное отверстие в основании для прохождения лазерного луча к отражателю 18, укрепленному на торце каретки 2. Магнито-зубчатый преобразователь 19 угла поворота винта рас положен на торце передней бабки 4.

Индуктивный преобразователь 20 угловых поворотов гайки жестко укреплен на каретке 2. Прибор оснащен также блоком индикации 21, служащим для приема, обработки и передачи на регистратор сигнала с преобразователя углового поворота гайки винтового механизма 22, пропорционального моменту холостого хода, проходящего в момент поступления в блок индикации 21 сигйала опроса с магнитно-зубчатого преобразователя 19 угла поворота винта.

Преобразователь 19 и измеритель

17 линейных перемещений системы связаны с системой контроля согласованности угловых и линейных перемещений блоком индикации 23, с последующим выходом всей информации, синхронизированной за счет одновременного поступления одних и тех же сигналов в блок 21 и 23 с преобразователя 19, затем поступающих на регист ратор 24. Устройство калибровки предлагаемого прибора состоит, например, иэ микроскопа 25 и штриховой меры

26 в кожухе (фиг. 3}.

Контроль кинематической погрешности передачи заключается в измерении,линейных перемещений гайки при вращении винта и сопоставлении их с теоретически рассчитанными перемещениями, соответствующими заданному углу.

Контроль линейных перемещений гайки и связанной с ней каретки осуществляется с помощью лазерной системы, калибруемой с помощью штриховой или концевой меры . Заданные углы поворота осуществляются с помощью кругового измерительного преобразователя винта.

Контроль колебания момента холостого хода основан на измерении через определенные углы поворота винта ограниченных угловых перемещений гайки, подвешенной на пружинной опоре, возникающих из-за момента трения между элементами передачи.

Прибор работает следующим образом.

Производится калибровка лазерной измерительной системы 17 линейных перемещений. На станину 1. в приспособление с жестким упором 14 устанавливается концевая мера 16. Каретка 2 с закрепленными на- ней индикатором и упругим элементом, обеспечивающим тарированный поджим меры, передвигается вручную до соприкосновения с торцовой поверхностью концевой меры. Затем подвижным упором, закрепленным на станине, передвигается каретка с упругим элементом до момента, пока стрелка-индикатора не ° займет нулевого положения, соответствующего тарированному усилию поджима меры. Табло блока индикации

23 обнуляется. Снимается тарированный поджим, вынимается концевая мера 16 из приспособления, и каретка перемещается до соприкосновения упора упругого элемента с жестким упо35 ром 14.

Снова осуществляется тарированный поджим концевой меры 16 с тем же усилием. На табло индикации 23 высвечивается размер концевой меры;

s случае расхождения с аттестатом в блок 23 вводится поправка. Винт винтового механизма 22 устанавливается в центрах передней и задней бабок и поводком соединяется с центром передней бабки 4. При этом задняя бабка фиксируется на станине зажимами. Угольники 8 и 9 подвески б жестко закрепляются на фланце гайки винтового механизма 22. Наконечник

50 индуктивного преобразователя 20 угла, поворота гайки вводится в контакт с рычагом корпуса подвески б.. Далее машина работает в автоматическом режиме. При вращении винта винтового механизма 22 и поворота гайки относительно оси винта, пропорциональном моменту холостого хода формируется сигнал на преобразователе 20 угла поворота гайки, В который по линии связи поступает в блок индикации 21. Одновременно с магнитно-зубчатого преобразователя

19 угла поворота винта винтового механизма с заданной подробностью информации поступает сигнал опроса в

98б612 блоки индикации 21 и 23. При перемещении отражателя, расположенного на каретке, связанного через подвеску

6 с гайкой 22, формируются электри-. ческие сигналы в лазерной измерительной системе, преобразуются и поступают в блок индикации 23. Сравнение сигналов, поступающих от преобразователя 19, характеризующее фактическое перемещение гайки, с расчетными позволяет оценить кинематическую пог- t0 решность пары. Затем полученная ин-формация с блоков 21 и 23 синхронно поступает на регистратор 24. Таким образом, благодаря одновременному поступлению сигнала опроса с преобразователя 19 на блоки 21 и 23, на регцстраторе 24 получается две синхрснных записи: кинематической погрешности пары и колебания момента холостого хода. 20

Основной технико-экономический эффект от применения прибора состоит в повышении производительности и информативности контроля.

Формула изобретения

Прибор для контроля механизмов подачи станков типа "винт-гайка ка чения", включающий станину, на которой установлены передняя и задняя бабки, в которых установлен винт с возможностью, вращения от привода, каретка, связанная с гайкой с помощью кронштейна, и измерительный преобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности контроля, кронштейн снабжен крепежными колодками, имеющими возмож.- ность наладочных перемещений и соединяющими его с гайкой, причем кронштейн закреплен на каретке с,помощью плоских пружин с возможностью поворота относительно оси винта, а измерительный преобразователь закреплен на каретке, а его измерительный наконечник контактирует с кронштейнбм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал "Йенское обозрение"-Р 4, 1975, с. 183-188.

986612

4 У

Составитель В. Алексеенко

Редактор Н. Аристова Техред N.Tenep

Корректор С. Мекмар

Подписное

Заказ 10396/16 Тираж 1104

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4