CS247053B2 - Method of additional rotary motion developing of a gear wheel work piece - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku ozubeného kola, zejména se . šikmým ozubením ve stroji na opracování ozubených kol odvalovacím. způsobem s elektronicky řízeným vázaným pohybem, obsahujícím pro nástroj a obrobek oddělené točivé pohony, z nichž se vyvozují sledy impulsů závislé na. počtu. otáček a přivádějí se regulátoru, v němž se sledy impulsů vzájemně srovnávají, přičemž se vyvozuje regulační signál k doladění pohonu obrobku, od podélného posuvu obrobku vůči nástroji se vyvozuje dodatečný signál, který se přivádí k regulátoru pro změnu regulačního signálu pro vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku.

Vynález se týká zařízení k provádění tohoto způsobu, s ústrojím k měření podélného posuvu dráhy saní stroje k obrábění ozubených kol, obsahujícího optické měřítko a příslušné čtecí hlavy pro vytváření měřítkových impulsů.

Je známo, že přibroušení čelních ozubených kol se šikmým ozubením odvalovacím způsobem a rovněž i při analogickém odvalovacím frézování musí obrobek ozubeného kola při svém posouvání vůči brousicímu, případně frézovacímu nástroji, to je při vykonávání vratných posuvných pohybů při dvojcestném obrábění, případně při vykoná2 vání posuvu a zpětného pohybu při jednocestném obrábění, vždy provádět dodatečný otáčivý pohyb, který závisí na modulu, počtu zubů a úhlu sklonu zubů. Tento dodatečný pohyb musí být aditivně nebo záporně superponován s takovým otáčivým pohybem obrobku ozubeného . kola, jak by tento pohyb odpovídal obrobku s přímými zuby, a to podle směru vzájemného posuvného pohybu mezi obrobkem a nástrojem.

Dále je známo elektronické ovládání stroje na odvalovací frézování, u kterého jsou sledy impulsů, závislé na počtu otáček, odvozovány od hřídele frézy a hřídele obrobku. Tyto sledy impulsů mají pro určitý počet zubů frézovaného ozubeného kola určitý poměr k docílení pevného převodu, k čemuž mohou být použity děliče impulsů nebo multiplikátory sledů impulsů. Oba sledy impulsů jsou navzájem srovnávány a ze srovnání je získán regulační signál k doladění pohonu obrobku, takže vázaný pohyb pohonu obrobku probíhá v závislosti na pohonu frézy. Aby bylo dosaženo dodatečného otáčivého pohybu, potřebného pro obrobek se šikmými zuby, jsou vyvozovány dodatečné impulsy, které jsou superponovány aditivně případně záporně na sled impulsů. Tyto dodatečné impulsy mohou být přitom snímány například na hřídeli posunu saní frézy. Ta kove přičítání, případně odečítání impulsů odpovídá svým účinkem účinku známého mechanického defirenciálu v odvalovacích frézovacích strojích, který bere ohled na úhel sešikmení a je proto často označováno jako elektrický nebo elektronický diferenciál.

Je také znám stroj na broušení ozubených kol s elektricky řízeným pohonem vřetena, který používá k vyvozování dodatečného otáčivého pohybu šikmo ozubeného obrobku uvedený způsob vytváření dodatečných impulsů. U tohoto známého stroje probíhá zjišťování a superpozice dodatečného otáčivého pohybu mechanicko-elektronickou cestou, přičemž měření dráhy saní obrobku, vykonávajících posuvný pohyb, je prováděno nepřímým způsobem, to je prostřednictvím vřetena s kuličkami ve šroubovícových drážkách, kde je vřeteno převodem spojeno s impulsovým transformátorem počtu otáček. Vyzozované impulsy se přivádějí přes obvod děliče kmitočtu koordinujícímu obvodu, obsahujícímu digitálně analogový převáděč. Tomuto koordinujícímu obvodu jsou přiváděny i impulsy vyvozované v závislosti na počtu otáček nástroje, to je brusného· kotouče a na počtu otáček obrobku. Při použití vřetena s kuličkami ve šroubovícových drážkách pro měření dráhy je nutno i v nejpříznivějším případě počítat s chybou přenosu od 0,002 do 0,003 mm, která je pro broušení boků zubů velmi přesných ozubených kol příliš velká. Další nepřesnosti vznikají tím, že v koordinujícím obvodu jsou sled impulsů saní obrobku, rozdělený ve frekvenci a znásobený a rozdělený sled impulsů nástroje přímo srovnány se sledem impulsů obrobku.

Jsou známy i jiné vlečné regulace, které obsahují digitální systém měření dráhy s násobením impulsů. Tak je znám například elektronický stavebnicový systém, u kterého se kolísání amplitudy snímaného· signálu projeví v chybách měření nebo například násobení impulsů s napěťově řízeným oscilátorem, u kterého je výstupní signál zatížen systematickou chybou. Tyto známé postupy a prostředky nemohou však být použity při broušení boků velmi přesných ozubených kol, neboť¹ jsou buď nepřesné nebo pracují příliš pomalu.

Cílem vynálezu je vytvořit způsob vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku, který by umožnil udávání impulsních signálů, následujícím v postačující hustotě, podélných posuvů obrobků vůči nástroji, měřených přesně systémem pro měření dráhy, přičemž toto udávání by působilo v extrémně krátkých intervalech, to je během 2 až 3 mikrosekund na řídicí systém pro vázaný pohyb obrobku v podobě superpozice impulsů, a který by podle toho bral ohled na nevyhnutelné změny rychlosti broušení v důsledku průběžně se měnících řezných sil, nespojitých třecích sil, zpomalování a zrychlování reverzace broušení a podobně.

Podstata způsobu vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku ozubeného kola podle vynálezu spočívá v tom, že se 'vytvářejí měřítkové impulsy závislé na podélném posuvu obrobku, z nichž každé dva po sobě následující ' měřítkové impulsy tvoří měřicí interval, za trvání každého měřicího intervalu se vyvozuje řada meziimpulsů, jejichž frekvence sledu impulsů se rovná konstantní reciproční časové délce příslušného měřítkového impulsu znásobené číslem zvoleným mezi 4 a 64, každá z těchto řad meziimpulsů se přizpůsobuje měřítkovému impulsu tvořícímu konec příslušného měřicího intervalu, popřípadě začátek nejbližšího měřicího intervalu, přičemž je-li tento nejbližší měřicí interval delší než předcházející, ponechává se odpovídající koncový úsek tohoto nejbližšího měřicího intervalu bez meziimpulsů a je-li tento nejbližší měřicí interval kratší než předcházející, přespočetné meziimpulsy se vkládají v přespříštím měřicím intervalu mezi jeho počáteční měřítkový impuls a první, po něm následující meziimpuls s vyšší frekvencí sledu impulsů, sled měřítkových impulsů vyvozený ve všech po sobě následujících měřicích intervalech a řadách meziimpulsů, přizpůsobených těmto měřítkovým impulsům, se násobí činitelem, který je menší než jedna a je určován v závislosti na datech opracovávaného ozubeného kola a výsledný sled impulsů se přivádí regulátoru jako přídavný signál se znaménkem odpovídajícím směru pohybu podélného posuvu, měnící regulační signál pro pohon obrobku pro vyvození přídavného pohybu.

U způsobu podle vynálezu může být definovaným přiváděním rovnoměrně rozdělených meziimpulsů mezi dvojicemi impulsů měření dráhy registrována v nejkratším čase a s vysokým rozlišením průběžně se měnící frekvence · impulsů systému měřicího dráhu a být využita k ovlivnění dodatečného otáčivého pohybu obrobku bez dalšího prodlení a nepřesností. Nadto jsou zcela vyloučeny mechanické chyby přenosu použitím přímého systému k měření dráhy, vytvářejícího měřítkové impulsy.

Podstatou zařízení podle vynálezu s ústrojím k měření podélného posuvu dráhy saní stroje k obrábění ozubených kol, obsahujícího optické měřítko a příslušné čtecí hlavy pro vytvoření měřítkových impulsů je, že obsahuje generátor implsů o konstantní frekvenci připojený společně s prvními přepínacími prostředky na oddělené vstupy druhých přepínacích prostředků, k jejichž výstupu jsou připojeny třetí přepínací prostředky obsahující hradlové obvody pro blokování impulsů druhých přepínacích prostředků.

Je výhodné, když první přepínací prostřed ky obsahují první počítač připojený na ge nerátor impulsů a druhý počítač na něj na pojený, jež oba mají nulovací vstup spojeny s digitálním systémem k měření dráhy, při

6 čemž na druhý počítač je připojen první obvod logického součinu, jehož řídicí vstup je spojen s digitálním systémem k měření dráhy, a na jehož výstupu je připojena paměť pro uložení obsahu druhého počítače vždy při vstupu měřítkového impulsu.

Je také výhodné, když druhé přepínací prostředky obsahují třetí počítač napojený na generátor impulsů, jehož stavěči vstup pro dělicí faktor je spojen s pamětí.

Třetí přepínací prostředky mohou obsahovat kontrolní počítač pro vydávání výstupního signálu při dosažení určitého konstantního čísla, jehož vstup je spojen s výstupem třetího počítače a na jehož výstup je napojen řídicí vstup druhého obvodu logického součinu, jakož i první řídicí vstup třetího obvodu logického součinu, který je spojen s generátorem impulsů, a který má druhý řídicí vstup spojen s digitálním systémem k měření dráhy, přičemž výstupy druhého obvodu logického součinu a třetího obvodu logického součinu jsou k sobě svedeny a připojeny na vzestupné vedení a sestupné vedení, spojené s výstupem digitálního systému k měření dráhy a vedoucí k regulátoru.

Dále je také výhodné, když ve vzestupném vedení a sestupném vedení vedoucím z digitálního systému k měření dráhy k regulátoru, je umístěn vždy jeden z nastavitelných multiplikátorů s prvním nastavovacím orgánem ke vložení údajů o ozubeném kole a přepínač směru s druhým nastavovacím orgánem pro dodatečný otáčivý pohyb.

Vzestupné a sestupné vedení vedoucí od digitálního systému 1; měření dráhy k regulátoru, může být v souladu se směrem, podélného posuvu obrobku, případně se směrem jeho otáčení, dvoukanálové.

Je také možné, aby sled impulsů, obsahující měřítkové impulsy a dodatečné impulsy, byl přiváděn regulátoru přes čtvrtý počítač v digitálně-inkrementální formě a přes digitálně-analogový převáděč v analogové formě.

Způsob podle vynálezu bude dále objasněn na příkladu pomocí zařízení působícího jako elektronický diferenciál a znázorněného schematicky na výkresech a pomocí několika časových diavramů impulsů. Obr. 1 představuje schematické znázornění řídicího systému ve stroji na broušení ozubených kol, se zařízením k vyvozování dodatečného otáčivého pohybu, požadovaného při odvalovacím broušení čelních kol se šikmým ozubením, obr. 2a a 2b časové diagramy měřítkových impulsů a meziímpulsů, generovaných při postupu podle vynálezu, obr, 3 blokové schéma zařízení z obr. 1 k vyvozování dodatečného otáčivého pohybu, obr. 4a grafické znázornění sledu impulsí, vytvářeného v zařízení podle obr. 3, obr. 4b grafické znázornění impulsů, odvozených ze sledu impulsů podle obr. 4a, které jsou přiváděny regulátoru z obr. 1 jako hrubé hlášení polohy, obr. 4c grafické znázornění analogového signálu, odvozeného ze sledu impulsů podle obr. 4a, který je přiváděn regulátoru z obr. 1 jako jemné hlášení polohy.

Podle obr. 1 je ve stroji k broušení ozubených kol, pracujícím odvalovacím způsobem, připojen známým způsobem na vřetenu 1 nástroje — brusného šneku 2 úhlový krokovač 3 žádaných impulsů, který v závislosti na počtu otáček brusného šneku 2 vytváří žádanou hodnotu I, sledu impulsů. Analogickým způsobem je na vřetenu 4 obrobku připojen motor 5 pro pohon ozubeného kola 6 se šikmým ozubením, další úhlový krokovač 7 skutečných impulsů, který v závislosti na počtu otáček motoru 5 a tím počtu otáček ozubeného kola 6 vytváří skutečnou hodnotu I_w sledu impulsů. Žádaná hodnota I₃ sledu impulsů a skutečná hodnota Iw sledu impulsů se přivádějí do regulátoru 8, který obsahuje elektrickou jednotku, v níž se obě hodnoty I_s a Iw sledu impulsů navzájem srovnávají, například vzájemná fázová poloha impulsů obou sledů, přičemž se v regulátoru 8 při chybném souladu sledů impulsů vytváří signál, který se . přivádí do motoru 5 pro jeho doladění.

Počet chodů brusného šneku 2 a.počet zubů ozubeného kola 6 se přitom vhodnou formou vloží do regulátoru 8. Tento řídicí systém, který není znázorněn detailně, je určen k známému dolaďování otáčivého pohomj ozubeného kola s přímými zuby.

Pro broušení ozubených kol se šikmými zuby musí být k tomu vyvozen dodatečný otáčivý pohyb, což se může provádět známým způsobem pomocí mechanického diferenciálu, vybaveného výměnnými koly, nebo s výhodou pomocí vytváření dodatečných impulsů, přiváděných do regulátoru 8. Zařízení k uvedenému vytváření a přivádění impulsů, způsobujících dodatečný otáčivý pohyb, je dále označováno jako elektronický diferenciál 14.

Na obr. 1 jsou čerchovaně znázorněny saně 9 obrobku, které jsou neseny odlišně čerchovaně znázorněným suportem 10, a které vykonávají posuvný pohyb h ozubeného kola S v jeho axiálním směru. Ke generování potřebné informace o dráze pohybu saní 9. je určen známý digitální systém И k měření dráhy, který sestává z optického měřítka 12 a čtecí hlavy 13, přičemž optické měřítko 12 je upevněno na saních 9 a čtecí hlava 13 na skříni suportu 10. Čtecí hlava 13 generuje v závislosti na dráze měřítkové impulsy I_M. Měření posunu saní 9 a tím i ozubeného kola 6 probíhá tudíž přímo na saních 9, to je bez pomoci mechanických přenosových členů jako jsou ozubená tyč a pastorek, vřeteno s kuličkami ve šroubových drážkách a kuličková objímka, ozubený převod a podobně. Jsou tím prakticky vyloučeny mechanické zdroje chyb.

Informace o dráze, rezultující z digitálního sytému 11 pro měření dráhy ve formě měřítkových impulsů I_M, jsou přiváděny elektronickému diferenciálu 14. Do elektronického diferenciálu 14 jsou dodávány údaje, vyžadované pro vztah mezi pohybem saní 9 a dodatečným pohybem, totiž modul m, počet zubů z a úhel β sešikmení zubů broušeného ozubeného kola 6 se šikmým ozubením, jehož dvojnásobný poloměr roztečné kružnice je jak známo m . z/cos β. Uvedené údaje budou dále označovány jako faktor b.

K vyvození dodatečného otáčivého pohybu musí být přitom k dispozici určitý poměr čísla skutečné hodnoty sledu impulsů I_w obrobku k číslu měřítkových impulsů I_M, gen etováných v závislosti na dráze, a to za jednotku času. Tento poměr, představovaný faktorem b, se spočítá takto:

I_w

Im

N_w π . m . z . q . sin β kde značí:

Iw počet impulsů od obrobku za časovou jednotku,

Im počet měřítkových impulsů za časovou jednotku,

Nw počet impulsů od obrobku za jednu otáčku, q konstantu měřítka — počet impulsů na 1 metr.

Správný poměr se tedy získá výpočtem a nastavením faktoru b.

K zavedení faktoru b do elektronického diferenciálu 14 je určen zaváděcí orgán 15, znázorněný schematicky na obr. 1, který bude dále pomocí obr. 3 vysvětlen ještě podrobněji. S ohledem na faktor bas respektováním zkroucení šroubovice zubů a směru posuvu saní 9 jsou měřítkové impulsy Im zpracovávány v elektronickém diferenciálu 14, přičemž, jak bude dále popsáno, dochází rovněž k volitelnému znásobení měřítkových impulsů Im dráhy za účelem většího vybavení měření dráhy.

Signál elektronického diferenciálu 14, který rezultuje z tohoto zpracování, se přivádí do regulátoru 8 ve formě sledu měřítkových impulsů Im, faktor b, který je superponován s žádanou hodnotou I_s sledu impulsů úhlového krokovače 3 připojeného k vřetenu 1 nástroje pro vytvoření signálu, ovlivňujícího motor 5 vřetena 4 obrobku, srovnáním skutečné hodnoty I_w sledu impulsů pohonu obrobku, přičemž tento signál ovlivní potřebné dodatečné otáčivé pohyby velmi přesným. způsobem.

Ve shodě se způsobem podle vynálezu je od počátku každého' intervalu, ohraničeného dvěma po sobě následujícími měřítkovými impulsy Im v obr. 1, vytvářen v časově alespoň přibližně rovnoměrném sledu určitý, konstantní počet meziimpulsů.

Jinak řečeno, zavede se volitelné znáso bení měřítkových impulsů I_M systému 11 pro měření dráhy saní 9, vykonávajících posuvný pohyb, o určitý faktor p, čímž se provede vložení odpovídajícího počtu p — 1 meziimpulsů dovnitř měnícího se trvání periody opakovači frekvence měřítkových impulsů Im optického měřítka 12 v co nejrovnoměrnějším dělení. Jelikož změny rychlosti posuvu saní 9 vzhledem ke vzdálenostem rysek optického měřítka 12 digitálního systému 11 k měření dráhy probíhají postupně, tedy nikoliv trhaně, provádí se určení okamžitých rozestupů p—1 meziimpulsů uvnitř určitého trvání periody T_IM(n) sledu měřítkových impulsů Im podle vynálezu na základě měření trvání předchozí periody Tím (n—1).

Jelikož trvání periody Tim (n), předkládané k rozdělení p — 1 meziimpulsy jen zřídka souhlasí absolutně přesně s trváním předchozí periody Tjm (η—1), uskuteční se vložení p — 1 meziimpulsů podle toho, zda trvání periody Tím (n) je větší nebo menší než trvání předchozí periody Tím (n—1), a to způsobem podle vynálezu, který bude dále popsán pomocí obr. 2a a 2b.

Grafické znázornění na obr. 2a vychází z toho, že trvání periody Tm (n) měřítkových impulsů Im, to je interval mezi dvěma po sobě následujícími měřítkovými impulsy Im, je větší, než trvání předchozí periody Tím (n—1J. V tomto případě je podle vynálezu po posledním z meziimpulsů I_z, rozdělených v uvedeném intervalu, jejichž poloha vyplývá z dříve zjištěných časových rozestupů Tim (n—1 )/p meziimpulsů I_z, zařazena klidová pauza A bez impulsů až po vstup následujícího měřítkového impulsu ImObr. 2b vychází naproti tomu z toho, že trvání periody Tim (n), uvnitř níž mají být rozděleny meziimpulsy I_z, je menší než trvání předchozí periody Tim (n—1). V tomto případě se podle vynálezu poslední z meziimpulsů I_z, které při dodržení svých dříve zjištěných časových rozestupů Tm (n—l)/p uvnitř probíhajícího' trvání periody Tim (n) již nenacházejí místo, vytvářejí se bezprostředně po vstupu následujícího měřítkového impulsu Im, a sice okamžitě po· sobě v časovém rozestupu B jako korekční impulsy Ik, to znamená během nepatrného zlomku trvání následující periody Tim (b+Í) dostatečně dlouho před vstupem prvního meziimpulsu Iz této následující periody Tim (n+1).

Průběhy posuvného pohybu h saní 9, znázorněné na obr. 2a a 2b, v závislosti na čase t, ukazují v prvním případě — obr. 2a — při proběhnutí klidové pausy A nepatrnou odchylku křivky od spojitého průběhu, což se projeví v časově velmi krátkém horizontálním· úseku A křivky. Ve druhém případě — obr. 2b — dochází v úseku B křivky ke krátkodobému, to je svislému vzestupu předepsané hodnoty posuvného pohybu h, avšak o velmi nepatrnou hodnotu. Obě ty to nespojité odchylky jsou však tak malé, že se na ozubeném kole broušeném nahotovo, vůbec nedají zjistit.

Na obr. 3 je znázorněno blokové schéma elektronického diferenciálu 14 z obr. 1 včetně digitálního systému 11 к měření dráhy, regulátoru 8, úhlových kokovačů 3 a 7 a motoru 5 pohonu obrobku.

Digitální systém 11 к měření dráhy, sestávající podle obr. 1 z optického měřítka 12 a čtecí hlavy 13 a určený к měření posuvného pohybu h saní 9, probíhajících v obou směrech osy ozubeného kola 6, dodává informace o dráze formou měřítkových impulsů I_M, jakožto vzestupných a. sestupných impulsů do odpovídajícího vzestupného vedení 21, případně sestupného vedení 22 — obr. 3, v nichž je umístěna směrová paměť, například bistabilní obvod, který zaznamená, zda poslední měřítkový impuls I_M byl impulsem vzestupným nebo sestupným,.

Vzestupné případně sestupné měřítkové impulsy I_M digitálního systému 11 к měření dráhy se dále přivádějí do prvního obvodu 24 logického součtu, na jehož výstupu jsou připojena tři vedení 25, 26 a 27.

Elektronický diferenciál 14 obsahuje generátor 26 impulsů, vytvářející impulsy o konstatní frekvenci například 1 MHz. Impulsy o frekvenci se přivádějí na vstup prvního počítače 29: děliče, který počítá přicházející impulsy a vždy po určitém počtu impulsů posílá dál impuls následujícímu druhému počítači 30. Dělicí faktor prvního počítače 29 děliče je shodný s již uvedeným faktorem p znásobení měřítkových impulsů I_M. Může ležet v rozmezí od 4 do 64, přičemž pro faktory p menší než 4 je získané zvětšení rozlišení měřítkových impulsů I_M jen nepatrné a pro faktory p větší než 64 se na elektronické zařízení kladou přílišné nároky a chyby impulsového měřítka činí vysoké rozlišení nejistým.

V druhém počítači 30, který slouží к měření trvání period, probíhá průběžně počítání výstupních impulsů prvního počítače 29 děliče, tedy impulsů s frekvencí ^/p potud, až vstoupí další měřítkový impuls I_M.

V tomto okamžiku se uloží obsah c druhého počítače 30' do paměti 31. К tomu je výstup druhého počítače 30, který informuje o jeho stavu, napojen na první vstup prvního obvodu 32 logického součinu, zatímco к druhému vstupu prvního obvodu 32 logického součinu je připojeno první vedení 25, které vede měřítkové impulsy Druhým vedením 26 vedoucím právě měřítkové impulsy I_M, jsou při vstupu měřítkového impulsu I_M zároveň vynulovány první počítač 29 děliče a druhý počítač 30. Tím je pro každé trvání periody T_IM(n) měřítkového impulsu I_M počítán počet impulsů o frekvenci f_b dělený faktorem p a uložen v paměti 31, kde jak bude dále vysvětleno, je к dispozici pro trvání následující periody T_IM (n-bl), neboť teprve následující měřítkový impuls I_M (n+1), který následuje po měřítkovém impulsu I_M uvolňujícím počítání, způsobuje přemístění obsahu c druhého počítače 30 do páměti 31 a zároveň vynuluje druhý počítač 30 pro začátek nového cyklu počítání.

Z paměti 31 přejde obsah c druhého počítače 30 do třetího počítače 33, který počítá přiváděné impulsy o konstantní frekvenci f₁₃ a který po spočítání počtu impulsů přivedených z generátoru 26 impulsů, vydá jeden výstupní impuls a tím je vynulován, takže znovu začíná počítač až do obsahu я druhého počítače 30 opět vydá jeden výstupní impuls atd.

Výstupní Impulsy třetího počítače 33 mají tak frekvenci f₂ = Ve, která je proměnlivá v souladu s okamžitým obsahem c druhého počítače 30 po udání míry trvání předchozí periody T_IM (n—1) měřítkových impulsů I_M. Na druhé straně sestává obsah c třetího počítače 33 z impulsů generátoru 28 impulsů, spočítaných během trvání periody T_IM a podělených konstantou p, o frekvenci V to znamená, že platí r τ _{c =} ---- T_IM p

Analogicky mají výstupní impulsy třetího počítače 33 frekvenci

kde f_IM je frekvence měřítkových impulsů I_M.

Tak vytvářejí výstupní impulsy třetího počítače 33 sled impulsů o frekvenci, která je shodná s frekvencí měřítkových impulsů I_M, znásobenou konstantním faktorem p. Jinými slovy sestává výstupní sled impulsů třetího počítače 33 ze sledu měřítkových impulsů I_M s p - 1 meziimpulsy I_z mezi každými dvěma po sobě následujícími měřítkovými impulsy I_M, přičemž rozestupy mezi impulsy I_z jsou v každém trvání periody

T_IM měřítkových impulsů T_M rovnoměrné a stanovené na základě trvání předchozí periody T_IM (η—1).

Výstupní impulsy třetího počítače 33 se dostanou druhým obvodem 34 logického součinu, druhým obvodem 35 logického součtu a dále čtvrtým vedením 36 ke dvojici obvodů 37 logického součinu, umístěných po jednom ve vzestupném vedení 21 a v sestupném vedení 22 a tím podle stavu zapojení směrové paměti 23 buď na vzestupné vedení 21 nebo sestupné vedení 22.

Aby se podle způsobu podle vynálezu dosáhlo, aby s počátkem každého trvání periody T_IM (n) měřítkových impulsů I_M bylo k dispozici přesně p — 1 meziimpulsů I_z, přičemž pro· delší trvání periody se počítá s klidovou pauzou A bez impulsů — obr. 2a případně meziimpulsy Iz, které jsou pro kratší trvání periody přebytečné, jsou po počátku trvání následující periody T_1M (η -!- 1) vyslány s vyšší frekvencí — obr. 2b — jsou vedle druhého obvodu 34 logického součinu a druhého obvodu 35 logického součtu zapojeny kontrolní počítač 39 a třetí obvod 40 logického součinu se třemi vstupy. Počítací vstup kontrolního- počítače 39 je napojen na čtvrté vedení 36. Řídicí vstup kontrolního počítače 39 k jeho zpětnému nastavení na nulu je napojen pátým vedením a třetím vedením 27 na výstup prvního obvodu 24 logického součtu a tím spojen s digitálním systémem 11 k měření dráhy. Výstup kontrolního počítače 39 je spojen se vstupem druhého obvodu 34 logického součinu a jedním vstupem třetího obvodu 40 logického součinu.

Kontrolní počítač 39 je proveden tak, že vydává výstupní signál tak dlouho, že nedosáhne své číselné kapacity, odpovídající určitému konstantnímu počtu p. Nadto je kontrolní počítač 39 proveden tak, že jeho zpětné nastavení se uskuteční měřítkovým impulsem Im digitálního systému 11 pro měření dráhy, přiváděným pátým vedením 38, ale jen tehdy, když dosáhne své početní kapacity, odpovídající určitému konstantnímu počtu p. Další vstup třetího obvodu 40 logického součinu je spojen s generátorem 28 impulsů a poslední vstup třetím vedením 27 a přes první obvod 24 logického součtu s digitálním systémem 11 k měření dráhy.

Tak se dostanou výstupní impulsy třetího počítače 33 normálně prvním obvodem 24 logického součtu a druhým obvodem 35 logického součtu na čtvrté vedení 36 a tím na vstup kontrolního počítače 39, který v důsledku toho počítá výstupní impulsy, třetího počítače 33. Jakmile kontrolní počítač dosáhne své početní kapacity p, blokuje druhý obvod 34 logického součinu, takže žádné další výstupní impulsy třetího počítače 33 se nedostanou na vzestupné vedení 21 nebo sestupné vedení 22. Teprve při následném měřítkovém impulsu Im uvolňuje kontrolní počítač 39 opět druhý obvod 34 logického součinu, zatímco je měřítkovým impulsem Im nastaven zpět na nulu.

Tento pochod odpovídá případu, znázorněnému na obr. 2a.

Nedosáhl-li však kontrolní počítač 39 při vstupu příštího měřítkového impulsu Im svou početní kapacitu, tak se při vstupu tohoto příštího měřítkového impulsu Im na třetí vedení 27 dostanou impulsy generátoru 28 impulsů o frekvenci f jako korekční impulsy I_K k druhému obvodu 35 logického součtu a tím čtvrtým vedením 36 ke vstupu kontrolního počítače 39 a na vzestupné vedení 21 a sestupné vedení 22. Kontrolní počítač 39 počítá takto dále, až dosáhne své početní kapacity p, načež zablokuje třetí obvod 40 logického součinu a je vynulován. Jelikož frekvence fj- impulsů generátoru 28 impulsů je podstatně vyšší než frekvence f|/c výstupních impulsů třetího počítače 33, proběhne předání impulsů generátoru 28 impulsů dlouho před tím, než se po měřítkovém impulsu Im objeví první výstupní impuls třetího počítače 33. Tento pochod odpovídá případu, znázorněnému na obr. 2b.

Jak bylo již u obr. 1 řečeno, je nutno k určení velikosti dodatečného otáčivého pohybu obrobku ozubeného kola 6 respektovat údaje o ozubeném kole 6, jako modul m, počet zubů z a úhel β sešikmení zubů.

K tomu účelu je třeba znásobit výstupní sled impulsů třetího počítače 33, vedený na vzestupné vedení 21, případně na sestupné vedení 22, odpovídajícím faktorem b, který je menší než, 1. K tomuto účelu je podle obr. 3 do vzestupného vedení 21 zapojen první nastavitelný multiplikátor 41 a do sestupného vedení 22 druhý nastavitelný multiplikátor 42, přičemž k oběma je připojen první nastavovací orgán 43. Počet poloh nastavitelných multiplikátorů 41, 42, které jsou známy jako tzv. „binary rate multiplier“, určuje přesnost. V popisovaném případě je účelné provést 18 binárních poloh.

Na vzestupné vedení 21 a sestupné vedení 22 vzestupného a sestupného posuvného pohybu h saní 9 je dále napojen přepínač 44 směru, který sestává z logického - hradlového obvodu. Přepínač 44 směru lze přepínat prostřednictvím druhého nastavovacího orgánu 45, aby byl respektován směr otáčení obrobku ozubeného kola 6, to je směr úhlu sešikmení zubů — obr. 1.

Přepínač 44 směru má dvě výstupní vedení 46 a 47, která jsou vztažena ke směru dodatečného otáčivého pohybu obrobku ozubeného kola 6, a z nichž jedno výstupní vedení 46 představuje kanál pro dopředně otáčení a druhé výstupní vedení 47 kanál pro zpětné otáčení obrobku ozubeného kola 6. Jestliže například druhý nastavovací orgán 45 vykazuje výstupní signál o jedné binární úrovni, tak přes přepínač 44 směru je vzestupné vedení 21 spojeno s jedním výstupním vedením 46 a sestupné vedení 22 s druhým výstupním vedením 47. Jestliže má výstupní signál druhého nastavovacího orgánu 45 jinou binární úroveň, je vzestupné vedení 21 spojeno s druhým výstupním vedením. 47 a sestupné vedení 22 s prvním výstupním vedením 46.

D:^ittáln(^^-^-ink^ⁱementální informace o poloze saní 9 obrobku, nacházející se právě na jednom z obou výstupních vedení 46 a jako sledy impulsů Im . P. b, je návazně rozdělena za účelem přípravy signálu pro regulátor 8 řízení vázaného chodu, přičemž se regulátoru 8 přivádí hrubá informace o poloze v digitálně-inkrementální formě a jemné informace o poloze v analogové formě. Toto rozdělení se uskuteční prostřednictvím připojeného čtvrtého počítače 43 děliče, který v uvedeném příkladu provedení počítá od nuly do určitého konstantního počtu p — 1 a nato vydá výstupní impuls na jedno ze dvou přenosových vedení 49 a. spojených s regulátorem. 8. Rozdělení však může proběhnout také s některým jiným faktorem. Obsah čtvrtého počítače 43 se přivádí digitálně-analogovému převáděči 51. který je na něj napojen, a který vydává od povídající analogový signál svým výstupem 52 do regulátoru 8.

Popsané rozdělení informace o poloze, vydávané přepínačem 44 směru, čtvrtým počítačem 48 děliče a převádění jemné informace o poloze na analogový signál di?itálně-analogovým převáděčem 51, je graficky znázorněno na obr. 4a, 4b a 4c jako funkce času t, přičemž v tomto znázornění bylo zvoleno, že určitý konstantní počet p má hodnotu 16, to je mezi každými dvěma měřítkovými impulsy I_M je vloženo 15 meziimpulsů I_z.

Obr. 4a ukazuje sled impulsů informace o poloze, vydávané přepínačem 4Л směru, vy jádřené měřítkovými impulsy Ι_λ;, znásobenými faktory p a b.

Na obr. 4b je znázorněna hrubá informace o poloze, u níž čtvrtý počítač děliče předává jen každý p-tý. to je každý 16-tý impuls v di utálnč-mkromentální formo dále na regulátor 8. což je vyjádřeno impulsy ř_M . b. Je zřejmé, že čtvrtý počítač přitom počítá od nuly do p — 1 15.

Na obr. 4c je znázorněna jemná informace o poloze, u které všechny vstupující impulsy, vyjádřené I_M . p . b, jsou převáděny v digitálně-analogovém převáděči 51 na napětí udávané v milivoltech, které je právě přiváděno regulátoru 8.

Způsob podle vynálezu a zařízení к jeho provádění byly popsány na příkladu broušení boků ozubených kol odvalovacím způsobem. Stejným způsobem mohou být popsaný způsob a zařízení použity i u frézování ozubených kol se šikmými zuby válcovou frézou.

Claims (8)

1. Způsob vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku ozubeného kola, zejména se šikmým ozubením ve stroji na opracování ozubených kol odvalovacím způsobem s elektronicky řízeným vázaným pohybem, obsahujícím pro nástroj a obrobek oddělené točivé pohony, z nichž se vyvozují sledy impulsů závislé na počtu otáček a přivádějí se regulátoru, v němž se sledy impulsů vzájemně srovnávají, přičemž se vyvozuje regulační signál к doladění pohonu obrobku, od podélného posuvu obrobku vůči nástroji se vyvozuje dodatečný signál, který se přivádí к regulátoru pro změnu regulačního signálu pro vyvozování dodatečného otáčivého pohybu obrobku, vyznačující se tím, že se vytvářejí měřítkové impulsy závislé na podélném posuvu obrobku, z nichž každé dva po sobě následující měřítkové impulsy tvoří měřicí interval, za trvání každého měřicího intervalu se vyvozuje řada meziimpulsů, jejichž frekvence sledu impulsů se rovná konstantní reciproční časové délce příslušného měřítkového impulsu znásobené číslem zvoleným mezi 4 a 64, každá z těchto řad meziimpulsů se přizpůsobuje měřítkovému impulsu tvořícímu konec příslušného měřícího intervalu, popřípadě začátek nejbližšího měřicího intervalu, přičemž je-li tento nejbližší měřicí interval delší než předcházející, ponechává se odpovídající koncový úsek tohoto nejbližšího měřicího intervalu bez meziimpulsů a je-li tento nejbližší měřicí interval kratší než předcházející, přespočetné meziimpulsy se vkládají v přespříštím měřicím interva lu mezi jeho počáteční měřítkový impuls a první, po něm následující meziinipuls s vyšší frekvencí sledu impulsů, sled měřítkových impulsů vyvozený ve všech po sobě následujících měřicích intervalech a řadách meziimpulsů, přizpůsobených těmto měřítkovým impulsům, se násobí činitelem, který je menší než jedna a je určován v závislosti na datech opracovávaného ozubeného kola a výsledný sled impulsů se přivádí regulátoru jako přídavný signál se znaménkem odpovídajícím směru pohybu podélného posuvu, měnící regulační signál pro pohon obrobku pro vyvození přídavného pohybu.

2. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, s ústrojím к měření podélného posuvu dráhy saní stroje к obrábění ozubených kol, obsahující optické měřítko a příslušné čtecí hlavy pro vytváření měřítkových impulsů, vyznačující se tím, že obsahuje generátor (281 impulsů o konstantní frekvenci připojený společně s prvními přepínacími prostředky na oddělené vstupy druhých přepínacích prostředků, к jejichž výstupu jsou připojeny třetí přepínací prostředky obsahující hradlové obvody pro blokování impulsů druhých přepínacích prostředků.

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že první přepínací prostředky obsahují první počítač (29) připojený na generátor (28) impulsů a druhý počítač (30) na něj napojený, jež oba mají nulovací vstup, spojený s digitálním systémem (11) к měře ní dráhy, přičemž na druhý počítač (30) je připojen první obvod (32) logického součinu, jehož řídicí vstup je spojen s digitálním systémem (11) k měření dráhy, a na jehož výstupu je připojena paměť (31) pro uložení obsahu druhého počítače (30) vždy při vstupu měřítkového impulsu.

4. Zařízení podle bodů 2 a 3, vyznačujícy se tím, že druhé přepínací prostředky obsahují třetí počítač (33) napojený na generátor (28) impulsů, jehož stavěči vstup pro dělicí faktor je spojen s pamětí (31).

5. Zařízení podle jednoho z bodů 2 až 4, vyznačující se tím, že třetí přepínací prostředky obsahují kontrolní počítač (39) pro vydávání výstupního ' signálu při dosažení určitého konstantního čísla, jehož vstup je spojen s výstupem třetího počítače (33) a na jehož výstup je napojen řídicí vstup druhého obvodu (34) logického součinu, jakož i první řídicí vstup třetího obvodu (40) logického součinu, který je spojen s generátorem (28) impulsů, a který má druhý řídicí vstup spojen s digitálním systémem (11) k měření dráhy, přičemž výstupy druhého obvodu (34) logického součinu a třetího obvodu (40) logického součinu jsou k sobě svedeny a připojeny na vzestupné vedení (21) a sestupné vedení (22), spojené s výstupem digitálního systému (11) k měření dráhy a vedoucí k regulátoru (8).

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že ve vzestupném vedení (21) a sestupném vedení (22) vedoucím z digitálního systému (11) k měření dráhy k regulátoru (8), je umístěn vždy jeden z nastavitelných multiplikátorů (41, 42) s prvním nastavovacím orgánem' (43) ke vložení údajů o ozubeném kole (6) a přepínač (44) směru s druhým nastavovacím orgánem (45) pro dodatečný otáčivý pohyb.

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačující se tím, že vzestupné vedení (21) a sestupné vedení (22) vedoucí od digitálního systému (11) k měření dráhy k regulátoru (8), je v souladu se směrem podélného posuvu obrobku, případně se směrem jeho' otáčení, dvoukanálové.

8. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že sled impulsů, obsahující měřítkové impulsy a dodatečné impulsy, je přiváděn regulátoru (8) přes čtvrtý počítač (48) v digitálně-inkrementální formě a přes digitálně-analogový převáděč (51) v analogové formě.