HU176312B - Method for additional rotating helical gear pice on positively controlled gear processing machine operating on the principle of generating process as well as device for carrying out the method - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás ferde fogazású fogaskerék-munkadarab járulékos forgatására, elektronikus kényszermozgatással vezérelt, lefejtő fogazás elvén működő fogaskerék-megmunkáló gépen, amelynél a szerszámnak és a munkadarabnak külön meghajtása van, és amely eljárás során egy szabályozóhoz a hajtóművek fordulatszámától függő impulzussorozatokat vezetünk, az impulzussorozatokat a főhajtóművet utánállító szabályozó jel előállítására egymással öszszehasonlítjuk, s amelyhez a munkadarabnak a szerszámhoz képesti hosszirányú előtolásából előállított járulékos jelet vezetünk.

Ismeretes, hogy ferde fogazású homlokkerekek lefejtő fogazassál történő köszörülésénél és az ezzel analóg lefejtő marásánál a fogaskerék munkadarabot a köszörű- illetve marószerszámhoz képest tengelyirányban el kell mozgatni, vagyis a kétutas megmunkálásnál, illetve az előtolásnál és visszafuttatásnál az egyszeres megmunkálásnál az oszcilláló előtoló mozgatás előállításánál járulékos forgató mozgatásra van szükség, amely a modultól, a fogszámtól és a fogferdeség szögétől függ. Ezt a járulékos forgató mozgatást a fogaskerék-munkadarab forgómozgásához, amely az egyenesfogazású munkadarabnak megfelelne, a munkadarab és a szerszám közötti viszonylagos előtoló mozgás irányától függően hozzá kell adni, vagy le kell vonni.

Az 1.248.964 sz. Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan elektronikus lefejtő marógép vezérlés, amelynél a maró ten gelyéről és a munkadarab tengelyéről a fordulatszámtól függő impulzussorozatokat állítanak elő, amelyek a marandó fogaskerék adott fogszámához, egy rögzített áttétel megvalósításához meghatározott viszony5 bán vannak, amelynél az impulzussorozatokhoz impulzusosztókat vagy sokszorozókat lehet alkalmazni. A két impulzussorozatot egymással összehasonlítják, és az összehasonlítás eredményeképpen a munkadarab meghajtásának útánállítására szabályozó jelet 10 állítanak elő, aminek eredményeképpen a munkadarab meghajtása kényszerkapcsolatban van a maró meghajtásával. Annak érdekében, hogy egy ferde fogazású munkadarab előállításánál szükséges járulékos forgatómozgást lehessen megvalósítani, járulékos im15 pulzusokat állítunk elő, amelyet az egyik impulzussorozathoz hozzáadnak vagy levonják belőle. Erre a célra a járulékos impulzusokat, például a marószán előtoló tengelyéről lehet származtatni. Az impulzusoknak ez az összegzése vagy kivonása hatásában meg20 felel egy olyan ismert lefejtő marógépen alkalmazott mechanikus differenciálnak, amely a ferdeség szögét veszi figyelembe, és ezért gyakran elektromos vagy elektronikus differenciálnak is nevezik.

A 22.55.514 számú Német Szövetségi Köztársaság25 beli közzétételi irat olyan elektromos főtengely vezérlésű fogaskerék köszörűgépet ismertet, amely a ferde fogazású munkadarab járulékos forgatását a fent említett járulékos impulzusok előállításával oldja meg. Ennél az ismert gépnél a járulékos forgatás előállítása 30 elektromechanikus úton történik, amelynél az elő toló mozgást végző munkadarabszám útmérése közvetett úton, nevezetesen egy golyósorsó egy fordulatszám-impulzusát alakít óval van összekapcsolva. Az előállított impulzusokat egy frekvenciaosztón keresztül egy digitál-analóg átalakítót tartalmazó koordináló kapcsoláshoz vezetik, amelyet a szerszám, vagyis a köszörűkorong és a munkadarab fordulatszámával arányosan előállított impulzusokhoz is hozzávezetnek. A golyósorsó egységnek az útméréshez történő alkalmazásával a legkedvezőbb esetben is számolni kell mintegy 0,002-0,003 mm áttételi pontatlansággal, ami a nagypontosságú fogaskerekek foghomlokainak köszörülésénél túlságosan nagy. További pontatlanságot okoz az is, hogy a koordináló kapcsolásban a munkadarabszám leosztott frekvenciájú impulzussorozatát és a szerszám felsokszorozott és leosztott impulzussorozatát a munkadarab impulzussorozatával közvetlenül hasonlítják össze.

Léteznek más követővezérlések is, amelyek digitális útmérő rendszert tartalmaznak egy impulzussokszorozóval, amilyen például a Zeiss Informationen Oberkochen, 80/1972. számában ismertetett „Elektronik-Bausteinsystem” amelynél a letapogatott jel amplitúdó ingadozása mérési hibát okoz, vagy például az Elektroniker 1976. évi 10. számában Roland Best Theorie und Anwendungen des Phase-lockes Loops című cikkében ismertetett feszültségvezérelt oszcillátorral történő impulzussokszorozásnál a kimenő jelnek követési hibája van. Ezek az ismert eljárások és eszközök nagyprecizitású fogaskerekek fogprofil köszörülésénél nem alkalmazhatók, mert alkalmazásukkal vagy túlságosan nagy a pontatlanság, vagy nem elég gyors a megmunkálás.

* A találmány elé célul tűztük ki a bevezetőben körülírt olyan eljárás kidolgozását, amely lehetővé teszi - rendkívül rövid idő alatt, mintegy 2-3 mikroszekundumon belül — kielégítően sűrű olyan impulzusoknak a hatásos beadását, amelyet egy útmérő rendszer által a munkadarabnak a szerszámhoz képesti hosszirányú előtolásának pontos mérése révén a munkadarab kényszermozgására szolgáló vezérlőrendszerben impulzusok összegzésével érünk el, és ennek következtében a folyamatosan változó vágóerőt, a változó súrlódási erőket, a szánok mozgásirányának változásaikor a késéseket és gyorsulásokat a szánsebességek elkerülhetetlen változásait figyelembe veszi.

A bevezetőben körülírt eljárást a találmány szerint az jellemzi, hogy a munkadarab hosszirányú előtolásának függvényében útmérő impulzusokat állítunk elő, valamennyi, két egymást követő útmérő impulzussal határolt intervallum kezdete után, időben legalább megközelítőleg egyenletes, meghatározott állandó számú közbenső impulzusokat állítunk elő, amely intervallumban a közbenső impulzusok közötti távolságot az előző intervallum hosszmérése és a meghatározott számú közbenső impulzusnak a mért intervallum hosszában való, legalább megközelítően egyenletes eloszlása alapján határozzuk meg, és valamennyi intervallumban, amely az előző intervallumnál hoszszabb, a meghatározott számban előállított közbenső impulzusok utolsó impulzusa után impulzusmentes intervallum-metszéket hagyunk, és valamennyi intervallumnál, amely az előző intervallumnál rövidebb, a fennmaradó közbenső impulzusokat a következő intervallum kezdetét képező útmérő impulzus és az ezt követő első közbenső impulzus között nagyobb ismétlődési frekvenciával állítjuk elő, továbbá valamennyi egymást követő intervallumban előállított útmérő impulzusokat és közbenső impulzusokat járulékos 5 jelként a szabályozóhoz vezetjük.

A találmány szerinti eljárásnál az egyenletesen szétosztott közbenső impulzusoknak két útmérő impulzus közé történő meghatározott bevitelével az útmérő rendszer impulzusai frekvenciájának folyamatos 0 változását a legrövidebb időn belül és nagy felbontással érzékeljük, és a munkadarab járulékos forgatásánál nem lép fel további késleltetés és pontatlanság. Ezen túlmenően a mechanikus áttételi hibák az útmérő impulzusokat előállító közvetlen útmérő rendszer alkal5 mazásával teljesen elkerülhetők.

A találmány tárgya továbbá egy berendezés a fentiekben körülírt eljárás foganatosítására, amelynek a fogaskerék megmunkáló gépen a hosszirányú előtoló szálhoz optikai mérőlécből és egy ehhez tartozó, út0 mérő impulzusokat előállító leolvasófejből álló útmérő rendszere van, és amelyet az jellemez, hogy állandó frekvenciájú impulzusokat előállító impulzusgenerátora van, amelynek a frekvenciája nagyobb, mint az útmérő impulzusnak a meghatározott, állandó 5 számmal felsokszorozott frekvenciája, továbbá az impulzusgenerátor impulzusait a meghatározott állandó számmal leosztó, és a leosztott impulzusokat első és második útmérő impulzusok közötti intervallumokban számláló első kapcsolási egységei, az impulzusge0 nerátor impulzusait az első kapcsolási egység számlálási eredményével valamennyi intervallumban leosztó második kapcsolási egysége van, a második kapcsolási egységhez a mérőléc impulzusokat a második kapcsolási egység által előállított impulzusokkal egye5 sítő harmadik kapcsolási egységei csatlakoznak, amely harmadik kapcsolási egységek a második kapcsolási egység impulzusai zárására — ha az impulzusok száma az intervallumon belül a második és harmadik útmérő impulzus között az adott állandó számot elérte —, va0 lamint az impulzusgenerátor impulzusainak a harmadik útmérő impulzus utáni hozzáadására - ha a második kapcsolási egység impulzusainak száma az állandó számot nem érte el - kapuáramköröket tartalmaz.

A találmány szerinti eljárást és berendezést az 5 alábbiakban egy elektronikus differenciálként működő berendezés és a mellékelt ábrákon feltüntetett jelalak ábrák kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra egy fogaskerék-köszörűgép vezérlőrendsze0 rének tömbvázlatát mutatja, egy olyan készülékkel együtt, amely a ferde fogazású homlokfogaskerekek lefejtő köszörüléses gyártásához szükséges járulékos forgatást is biztosítja, a

2-a és 2.b ábrák a találmány szerinti eljárással elő5 állított útmérő impulzusok és közbenső impulzusok idődiagrammját mutatja, a

3. ábrán az 1. ábra szerinti berendezés tömbvázlata látható ajárulékos forgómozgás előállításához, a

4. a ábrán a 3. ábrán bemutatott berendezésben 0 előállított impulzussorozatok vázlatos diagrammja látható, a

4.b ábrán a 4.a ábrán látható impulzusokból előállított impulzussorozat vázlatos diagrammja, amelyet az 1.. ábrán látható szabályozóhoz durva helyzetjel5 zésként vezetünk, a

4.c ábrán a 4.a ábra impulzussorozatából előállított analóg jel vázlatos diagrammja látható, amelyet az 1. ábrán látható szabályozóhoz finom helyzetjelzésként vezetünk.

Az 1. ábrán egy lefejtő fogazású fogaskerék-köszörűgép látható, amelynek ismert módon 2 köszörűcsigája 1 főtengelyén 3 szöglépés-adó van, amely a 2 köszörűcsiga fordulatszámának függvényében lg névleges érték impulzussorozatot állít elő. Hasonló módon az 5 főmotor 4 főtengelyén, amelyre munkadarabként egy ferde fogazású 6 fogaskerék van felfogva, egy további 7 szöglépésadó van, amely az 5 főmotor fordulatszámának függvényében, és ezzel együtt a 6 fogaskerék fordulatszámának függvényében is, vagy I\V tényleges érték impulzussorozatot állít elő. Az lg névleges érték impulzussorozatot, valamint az I\y tényleges impulzussorozatot a 8 szabályozóhoz vezetjük, amely egy elektromos egységet tartalmaz, és amelyben mindkét impulzussorozatot, például az impulzusok egymáshoz képesti fázishelyzetének megfelelően egymással összehasonlítunk, és a 8 szabályozóban az impulzussorozatok eltérése esetén egy jelet állítunk elő, amelyet az 5 főmotorhoz, annak utánállítására vezetünk. A 2 köszörűcsiga bekezdéseinek számát és a 6 fogaskerék fogszámát megfelelő formában a 8 szabályozóba beadjuk. Ez a részleteiben nem ábrázolt szabályozó rendszer ismert módon egy egyenes fogazású fogaskerék meghajtásának utánállítására szolgál.

Ferde fogazású homlok-fogaskerekek köszörüléséhez ehhez egy járulékos forgómozgást kell előállítani, amelyet ismert módon egy mechanikus, váltókerekekből felépített differenciál hajtóműről, vagy előnyösen a 8 szabályozóhoz vezetett járulékos impulzusok előállításával valósíthatunk meg. Az utóbbi módon előállított járulékos forgatást biztosító impulzusokat előállító készüléket a következőkben elektronikus differenciálnak nevezünk.

Az 1. ábrán a vázlatosan jelölt 9 számon egy szintén csak vázlatosan jelölt 10 szupport van, amely a 6 fogaskereket annak tengelyirányában h előtolással mozgatja. A 9 szám mozgásáról szükséges útinformáció előállítására egy önmagában ismert 11 útmérő rendszer van alkalmazva, amely egy optikai 12 mérőlécből és egy hozzá tartozó 13 leolvasó fejből áll, ahol az optikai 12 mérőléc a 9 szánon és a 13 leolvasó fej a 10 szupport házára van erősítve. A 13 leolvasófej az úttól függő Iy útmérő impulzusokat állít elő. A 9 szán, és ezzel együtt a 6 fogaskerék eltolódásának a mérése ilymódon közvetlenül a 9 szánon történik, vagyis mechanikus áttételi elemek, mint például fogasléc és fogaskerék, golyosorsó és ehhez kapcsolódó anya, fogaskerék meghajtások, stb. nélkül. Ilymódon a mechanikus hibaforrások gyakorlatilag ki vannak zárva.

A 11 útmérő rendszer az Im útmérő impulzusok formájában részletes útinformációt ad az említett elektronikus 14 differenciálnak. Az elektronikus 14 differenciálnak a szánmozgás és a járulékos forgatómozgás közötti viszonyhoz szükséges adatokat beadjuk, nevezetesen az m modult, a z fogszámot, és a köszörülendő ferde fogazású 6 fogaskerék β fogferdeségszögét, ahol a 6 fogaskerék r osztókor sugarának kétszerese ismert módon m x z/cos-β. Ezeket az em lített adatokat az alábbiakban b tényezőként említjük.

A járulékos forgómozgás előállításához a munkadarab I\v tényleges érték impulzussorozat impulzus5 száma és az úttól függő Im útmérő impulzusok száma között adott időegység alatti viszonyszámot kell meghatározni. Ez a viszonyszám a b tényezővel jelölt viszony, amely a következő:

, lw ^NW b = r = · sinp, ^ιυ Im π.ιη.ζ.α ahol:

Iw a munkadarabhoz tartozó impulzusok száma időegység alatt,

Im az útmérő impulzusok száma időegység alatt, 15 N\y a munkadarab impulzusok száma fordulatonként, q a mérőléc állandó (a méterenkénti impulzusszám).

A helyes viszonyt tehát a b tényező számításával 20 és beállításával állítjuk elő.

A b tényezőnek az elektronikus 14 differenciálba történő beadására az 1. ábrán vázlatosan ábrázolt 15 beállító szerv van alkalmazva, amelyet a későbbiekben a 3. ábra kapcsán részletesen is ismertetünk.

Ab tényező figyelembevételével, valamint a fogazás csavarodásirányának és a szán előtolási irányának levonásával az elektronikus 14 differenciálban az Im útmérő impulzusokat feldolgozzuk, amelynek során — amint azt az alábbiakban ismertetjük — az útmérés 30 nagyobb felbontása érdekében az Im útmérő impulzusoknak egy előre meghatározott sokszorosát álltjuk elő.

Ennek a feldolgozásnak az eredményeképpen elő. álló elektronikus 14 differenciál jelét egy I_M · b im35 pulzussorozat alakjában a 8 szabályozóhoz vezetjük, amelyben az Im b impulzussorozatot az 1 szerszámorsón lévő 3 szöglépés adó lg névleges érték impulzusaival összegezzük annak érdekében, hogy a munkadarab-meghajtás I\v impulzussorozatával történő ösz40 szehasonlítás révén az 5 főmotort befolyásoló jelet állítsunk elő, amely a szükséges járulékos forgómozgást nagyon pontosan biztosítja.

A találmány szerinti eljárás során valamennyi, két egymást követő Im útmérő impulzus által határolt in45 tervallumban időben legalább megközelítően következő meghatározott állandó számú közbenső impulzusokat állítunk elő. Más szóvei az előtoló mozgást végző 9 szán 11 útmérő rendszere Im útmérő impulzusainak előre beállítható többszörösét egy meghatá50 rozott p tényezővel állítjuk elő, amelynél a p—1 számú megfelelő közbenső impulzusokat az optikai 12 mérőléc Im útmérő impulzusai frekvenciájának változó periódusidején belül lehető egyenletes elosztással vezetjük be. Mivel a 9 szán sebességének változásai 55 az útmérő rendszer 12 mérőlécének vonástávolságaihoz képest lassan, tehát nem ugrásszerűen jönnek létre, a p—1 számú közbenső impulzusok közötti mindenkori távolságot az Im útmérő impulzusok közötti TiM(ⁿ) periódusidőn belül a találmány szerint az elő60 ző Τιμ(ϊι— 1) periódusidő mérésével határozzuk meg.

Mivel a Tim(o) periódusidőben jelenlévő p-1 számú közbenső impulzusok eloszlása csak ritkán egyezik meg tökéletesen az előző Τιμ(π-Ι) periódusidővel, a p—1 közbenső impulzusok beadása attól függően történik, hogy egy Τιμ(π) periódusidő nagyobb vagy kisebb, mint az előző TimCo—1) periódusidő, amelyet a következőkben a 2a. és 2b. ábrák kapcsán ismertetünk.

A 2a. ábra azt az esetet mutatja, amikor az Im útmérő impulzusok egyik Tpvf(ⁿ) periódusideje, vagyis két egymást követő Im útmérő impulzus közötti intervallum nagyobb, mint a megelőző periódusidő. Ebben az esetben a találmány szerint az említett intervallumban elosztott Ιχ közbenső impulzusok utolsó impulzusa után, amelynek helyzete az Ιχ közbenső impulzusoknak a vizsgált előző Tim(u-1)/p időközből adódik, a következő Im útmérő impulzus megjelenéséig egy impulzusmentes A szünetidő jön létre.

A 2b. ábra ezzel szemben azt az esetet mutatja, amikor a TjM(n) periódusidő, amelyben az Ιχ közbenső impulzusokat kell elosztani, kisebb, mint a megelőző Τιμ(π—1) periódusidő. Ebben az esetben az Ιχ közbenső impulzusoknak az előző vizsgált Τιμ(π— l)/p időközei betartásával az aktuális TjM(n) perióduson belül az utolsó impulzusnak nem jut hely; így az közvetlenül a következő Im útmérő impulzus megjelenése után jelenik meg B időközzel, amely az úgynevezett Ij^ korrekciós impulzus, vagyis a következő Τιμ(π+1) periódusidőnek egy nagyon kis törtrészében elegendően messze a következő Τιμ(π+1) periódusidő első Ιχ közbenső impulzusának megjelenése előtt.

A 2a. és 2b. ábrák a szán h előtolásának mozgáslefolyásait is mutatja az idő függvényében. A 2a. ábrán a görbe az A szünetidőnél csak kismértékben tér el a folyamatostól, ami időben egy nagyon rövid vízszintes görbe szakaszban jelenik meg. A 2b. ábra szerinti második esetben a B időköz nagyon rövid, vagyis a h előtoló mozgás megközelítőleg függőlegesen emelkedik; azonban nagyon kis mértékben. Mindkét diszkontinuitás azonban olyan kicsi, hogy azok a készre köszörült fogaskeréken egyáltalán nem mutathatók ki.

A 3. ábra az 1. ábra szerinti elektronikus 14 differenciál tömbvázlatát mutatja all útmérő rendszerrel, a 8 szabályozóval, a 3 és 7 szöglépésadókkal, valamint a munkadarabot meghajtó 5 főmotorral. Az 1. ábra szerint a 9 szánnak a 6 fogaskerék mindkét tengelyirányában előtoló mozgásakor az optikai 12 mérőlécből és a 13 leolvasófejből álló 11 útmérő rendszer az 1^ útmérő impulzusok formájában útinformációt ad. Az előre és hátra irányú mozgást egy előre-és hátraimpulzusok jelzik egy-egy megfelelő 21 és 22 vezetéken keresztül (3. ábra).

A 21 és 22 vezetékek a 23 tárolóhoz csatlakoznak, amely például egy flip-flop, amely azt az információt tárolja, hogy az utolsó Im útmérő impulzus egy előre- vagy egy hátraimpulzus volt.

A 11 útmérő rendszer előre- illetve hátraimpulzusai, továbbá a 24 VAGY-kapuhoz is el vannak vezetve, amelynek kimenetére három 25, 26 és 27 vezetékek csatlakoznak.

Egy 28 impulzusgenerátor állandó frekvenciájú impulzusokat állít elő például egy MHz-en. Az fi frekvenciájú impulzusok egy 29 osztó bemenetére vannak vezetve, amely a beérkező impulzusokat számlálja, és egy meghatározott impulzusszám után a kimenetére kapcsolt 30 számlálóhoz egy impulzust továbbit. A 29 osztó osztásaránya megegyezik az Im útmérő impulzusok többszörösének már fent említett b tényezőjével. Ez a tényező hozzávetőlegesen 4-64ig terjedő tartományba esik, és 4-nél kisebb tényezőnél az útmérő impulzusok felbontásának növekedése csak nagyon kis mértékű, és 64-nél nagyobb tényezőnél az elektronikus áramkör már túlságosan költséges, és az útmérő impulzushiba a nagy feloldást bizonytalanná teszi.

A 30 számlálóban, amely a periódusidő mérésére szolgál, a 29 osztó kimenő impulzusainak a számlálása folyamatosan addig történik, vagyis az fjp frekven ciájú impulzusok számlálása, amíg a következő Im útmérő impulzus meg nem jelenik. Ebben a pillanatban a 30 számláló c tartalmát a 31 tárolóba tároljuk. E célból a 30 számlálónak a kimenete egy 32 ÉS-kapu első bemenetére van csatlakoztatva, míg a 32 ÉS-kapu második bemenetére a 25 vezeték csatlakozik, amely az Im útmérő impulzusokat vezeti. A szintén az Im útmérő impulzusokat vezető 26 vezetéken keresztül egy Im útmérő impulzus beérkezésekor a 29 osztó és a 30 számláló egyidejűleg törlődik. Ezzel az Im útmérő impulzusok valamennyi Τιμ(π) periódusideje alatt az impulzusoknak a p tényezővel leosztott számát f! frekvenciával számláltuk, és a 31 tárolóban tároltuk, ahol azok — amint később még ismertetjük - a következő Τ[μ(^π+1) periódusidőre rendelkezésre állnak, mivel csak az Ιμ(π+1) útmérő impulzus, amely a számlálást kioldó Ιμ(^π) útmérő impulzust követi, a 20 számláló c tartalmát a 31 tárolóba továbbítja, és egyidejűleg a 30 számlálót egy újabb számlálási ciklus kezdetére törli.

A 31 tárolóból ekkor a 30 számláló c tartalma egy további 33 számlálóba kerül, amely a hozzávezetett impulzusokat az állandó f! frekvenciával számlálja, és miután a 28 impulzusgenerátorból hozzávezetett impulzusokból c számú impulzust számlált, egy kimenő impulzust ad, majd törlődik, majd ismételten elkezdi a számlálást c értékig, amikor ismét lead egy kimenő impulzust, stb. A 33 számláló kimenő impulzusainak ilymódon f₂ = fje frekvenciája van, amely a 30 számláló mindenkori c tartalmának megfelelően az útmérő impulzusok előző periódusidejének megfelelően változó. Másrészről a 33 számláló c tartalma a Tjm periódusidő alatt számlált, a 28 impulzusgenerátornak az állandó p tényezővel leosztott impulzusaiból áll, amelynek a frekvenciája fi, vagyis

C = “- · Ti_M.

Ilymódon a 33 számláló kimenő impulzusainak a frekvenciája fj pl fa =T ^{= f}i Τ' T^ P ^{= f}IM ' Ρ» ahol ffM az útmérő impulzusok frekvenciája.

Ilymódon a 33 számláló kimenő impulzusai egy olyan frekvenciájú impulzussorozatot alkotnak, amely egyenlő az útmérő impulzusoknak az állandó p tényezővel megsokszorozott frekvenciájával. Más szóval a 33 számláló kimenő impulzussorozata az útmérő impulzusokból és minden, két egymást követő útmérő impulzus között p—1 számú közbenső impulzusból áll, ahol a közbenső impulzusok közötti távolság az impulzusok valamennyi periódusidejében egyenletes, és a megelőző periódusidő alapján kerül megállapításra.

A 33 számláló kimenő impulzusai a 34 ÉS-kapun keresztül egy 35 VAGY-kapura kerülnek, valamint egy 36 vezetéken keresztül a 21 és 22 vezetékek útjába beiktatott 37 ÉS-kapukra, és a 23 tároló kapcsolási állapotától függően a 21 és 22 vezetékek egyikére kerülnek.

A találmány szerinti eljárás foganatosítása érdekében, amelynek során az útmérő impulzusok minden periódusának kezdetén pontosan p-1 számú közbenső impulzus van, hosszabb periódusidő esetén egy impulzusmentes szünetidő (2a. ábra), illetve rövidebb periódusidőnél közvetlenül a következő periódus kezdete után a túlcsordult impulzusok magasabb frekvenciával jelennek meg (2b. ábra), a 34 ÉS-kapu és a 35 VAGY-kapu mellett egy ellenőrző 39 számláló és egy további, hárombemenetű 40 ÉS-kapu van. Az ellenőrző 39 számláló bemenete a 36 vezetékre csatlakozik. Az ellenőrző 39 számláló nullázó bemeneté a 38 és 27 vezetéken keresztül a 24 VAGY-kapu kimenetére csatlakozik, miáltal összekapcsolódik a 11 útmérő rendszerrel. Az ellenőrző 39 számláló kimenete a 34 ÉS-kapu bemenetével, valamint a 40 ÉSkapu egyik bemenetével össze van kötve. Az ellenőrző 39 számláló úgy van kialakítva, hogy az addig ad kimenő jelet, amíg a meghatározott, állandó számú p tényezőnek megfelelő számláló-kapacitását el nem érte. Ehhez az ellenőrző 39 számláló úgy van kialakítva, hogy a visszaállítása a 38 vezetéken keresztül az útmérő rendszertől érkező Im útmérő impulzussal történik, de csak akkor, ha már a meghatározott, állandó számú p tényezőnek megfelelő számláló kapacitását már elérte, illetve eléri. A 40 ÉS-kapu két további bemenete a 28 impulzusgenerátorral illetve a 27 vezetéken és a 24 VAGY-kapun keresztül a 11 útmérő rendszerrel van összekötve.

Ilymódon a 33 számláló kimenő impulzusai normális körülmények között a 34 ÉS-kapu és a 35 VAGY-kapun keresztül a 36 vezetékre jutnak, és ezzel az ellenőrző 39 számláló bemenetére, amely következésképpen a 33 számláló kimenő impulzusait számlálja. Mihelyt az ellenőrző 39 számláló a p tényezőnek megfelelő számláló kapacitását elérte, lezárja a 34 ÉS-kaput, és így a 33 számláló további kimenő impulzusai nem juthatnak a 21 vagy 22 vezetékekre. Csak az ezt követő Im útmérő impulzus szabadítja fel ismét az ellenőrző 39 számlálót és a 34 ÉS-kaput, amely 39 számlálót az útmérő impulzus nullára állítja vissza. Ez a folyamat megfelel a 2a. ábra szerinti esetnek.

Abban az esetben, ha az ellenőrző 39 számláló a következő Im útmérő impulzus beérkezésekor a p tényezőnek megfelelő számláló kapacitását még nem érte el, úgy ennek a következő útmérő impulzusnak a beérkezésekor a 27 vezetékre, a 28 impulzusgenerátor fj frekvenciájú impulzusai mint Ιχ korrekciós impulzusok kerülnek a 35 VAGY-kapura, és ezáltal a 36 vezetéken keresztül az ellenőrző 39 számláló bemenetére, valamint a 21 és 22 vezetékek egyikére. Ezzel az ellenőrző 39 számláló tovább számlál, ameddig a p tényezőnek megfelelő számláló kapacitását el nem érte, amire a 39 számláló lezárja a 40 ÉSkaput és nullára visszaállítódik. Mivel a 28 impulzusgenerátor impulzusainak fi frekvenciája lényegesen nagyobb, mint a 33 számláló kimenő impulzusainak fi/c frekvenciája, a 28 impulzusgenerátor impulzu sainak átadása jóval a következő útmérő impulzus utáni 33 számláló első kimenő impulzusának megjelenése előtt létrejön. Ez a folyamat megfelel a 2b. ábrán bemutatott esetnek.

Amint azt már az 1. ábra kapcsán említettük, a fogaskerék munkadarab járulékos forgatásának nagyságához meg kell határozni a fogaskerék adatait, mint például az m modult, a z fogszámot és a 0 fogferdeség szögét. Ebből a célból a 33 számláló 21 illetve 22 vezetékre vezetett kimenő impulzusait a megfelelő b tényezővel meg kell szorozni, amely kisebb, mint 1. Ebből a célból a 3. ábra szerint a 21 és 22 vezetékek útjába egy beállítható 41 illetve 42 szorzó van közbeiktatva, amely szorzók 43 állítószervvel vannak ellátva. A 41 és 42 szorzók fokozatszáma, amelyet „binary rate multiplier”-nek ismernek, meghatározza a pontosságot. Az adott esetben célszerű 18 bináris állást alkalmazni.

A 21 és 22 vezetékek a szán előre- és hátratolásához a 44 irányváltó kapcsoló csatlakozik, amely egy logikai kapuból áll. A 44 irányváltó kapcsoló egy 45 állítószervvel átkapcsolható annak érdekében, hogy a fogaskerék munkadarab csavarodásának irányát, vagyis a 0 fogferdeség szögének irányát (1. ábra) figyelembe lehessen venni. A 44 irány váltó kapcsolónak két kimenő 46 és 47 vezetéke van, amelyek a fogaskerék munkadarab járulékos forgatása irányának felelnek meg, és a fogaskerék munkadarab előreforgatása csatornája az egyik 46 vezeték, míg a visszafelé forgatásának csatornája a másik 47 vezeték. Ha például a 45 beállítószerv kimenetén az egyik bináris szintnek megfelelő kimenő jel jelenik meg, akkor a 44 irányváltó kapcsolón keresztül a 21 vezeték a 46 vezetékkel és a 22 vezeték a 47 vezetékkel kerül öszszeköttetésbe. Abban az esetben, ha a 45 beállító szerven a másik bináris szintnek megfelelő kimenő jel jelenik meg, akkor a 21 vezeték a 47 vezetékkel, míg a 22 vezeték a 46 vezetékkel van összekötve.

A 46 és 47 vezetékek egyikén a szánnak az Im -pb impulzussorozat alakjában megjelenő digitális növekmény helyzetinformációja végül jelfeldolgozás céljából a kényszerpálya-vezérlés 8 szabályozójába kerül felosztva; nevezetesen egy durva helyzetinformációvá digitális növekmény alakjában, és egy finom helyzetinformációvá, analóg alakban. Ez a felosztás a 46 és 47 vezetékekhez csatlakozó 48 osztó segítségével jön létre, amely az ismertetett kiviteli példában nullától a meghatározott állandó p-1 értékig számlál, majd ezután a 8 szabályozóhoz csatlakozó 49 és 50 kimenő vezetékek egyikére kimenő jelet ad. A felosztás azonban valamilyen más tényezővel is történhet. A 48 osztó tartalma a hozzákapcsolt 51 digitál-analóg átalakítóra kerül, amely a megfelelő analóg jelet a 8 szabályozóval összekötött 52 kimenő vezetéken a 8 szabályozóra továbbítja.

A 44 irányváltó kapcsolók által leadott helyzetinformációnak a 48 osztóval történő felosztása és a finom helyzetinformációnak az 51 digitál-analóg átalakítóval analóg jellé történő átalakítása a 4a., 4b. és 4c. ábrákon követhető a t idő függvényében, amely ábrázolásnál feltételezzük, hogy a meghatározott állandó p tényező értéke 16; vagyis minden két Im útmérő impulzus között 15 db közbenső impulzus van.

A 4a. ábra a 44 irányváltó kapcsoló által leadott helyzetinformáció impulzussorozatát mutatja, amely a p és b tényezőkkel szorzott Im útmérő impulzusokból áll.

A 4b. ábra a durva helyzetinformációt mutatja, amelynél a 48 osztó csak minden p-edik, vagyis minden 16 impulzust továbbítja digitális növekményalakban a 8 szabályozóhoz, ami az Im · b impulzusokkal van kifejezve. Belátható, hogy a 48 osztó ekkor 0-tól p—1 = 15-gi számlál.

A 4c. ábra a finom helyzetinformációt tünteti fel, amelynél valamennyi beérkező Im · p b-vel kifejezett impulzust az 51 digitál-analóg átalakító millivoltokban kifejezett feszültséggé alakít át, amelyet szintén a 8 szabályozóhoz vezetünk.

A találmány szerinti eljárást és az azt foganatosító készüléket a lefejtő eljárásos fogprofil-köszörülés kapcsán ismertettük. Az ismertetett eljárás és berendezés azonban ferdefogazású fogaskerekek lefejtő marásánál is alkalmazható.

Claims (12)

1. Eljárás ferde fogazású fogaskerék-munkadarab járulékos forgatására, elektronikus kényszermozgatással vezérelt, lefejtő fogazás elvén működő fogaskerék megmunkáló gépen, amelynél a szerszámnak és a munkadarabnak külön meghajtása van, és amely eljárás során egy szabályozóhoz a hajtóművek fordulatszámától függő impulzussorozatokat vezetünk, az impulzussorozatokat a főhajtóművet utánállítószabályozó jel előállítására egymással összehasonlítjuk, és amelyhez a munkadarabnak a szerszámhoz képesti hosszirányú előtolásából előállított járulékos jelet vezetünk, azzal jellemezve, hogy a munkadarab hosszirányú előtolásának függvényében mérőléc-impulzusokat állítunk elő, valamennyi, két, egymást követő mérőléc-impulzussal határolt intervallum kezdete után, időben legalább megközelítőleg egyenletes, meghatározott állandó számú közbenső impulzusokat állítunk elő, amely intervallumban a közbenső impulzusok közötti távolságot az előző intervallum hosszmérése és a meghatározott számú közbenső impulzusnak a mért intervallum hosszában való, legalább megközelítően egyenletes eloszlása alapján határozzuk meg, és valamennyi intervallumban, amely az előző intervallumnál hosszabb, a meghatározott számban előállított közbenső impulzusok utolsó impulzusa után impulzusmentes intervallummetszéket hagyunk, és valamennyi intervallumnál, amely az előző intervallumnál rövidebb, a fennmaradó közbenső impulzusokat a következő intervallum kezdetét képező mérőléc-impulzus és az ezt követő első közbenső impulzus között, nagyobb ismétlődési frekvenciával állítjuk elő továbbá valamennyi egymást követő intervallumban előállított mérőléc-impulzusokat és közbenső impulzusokat járulékos jelként a szabályozóhoz vezetjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a meghatározott állandó számú közbenső impulzusok száma három és 63 között van. '

3- Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a mérőléc-impulzusokat és a közbenső impulzusokat két különálló, a munkadarab hosszirányú előtolása mozgásirányának megfelelően megválasztott csatornákban állítjuk elő.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljá12 rás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a mérőléc-impulzusokat és a közbenső impulzusokat a szabályozóba történő bevezetésük előtt a megmunkálandó fogaskerék adataival, különösen a modul, a fogszám és a fogferdeség szöge által meghatározott tényezőnek megfelelően felsokszorozzuk.

5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az említett tényezővel felsokszorozott és egy állandó hányadossal, például a közbenső impulzusok meghatározott állandó számával leosztott mérőléc-impulzusokat és közbenső impulzusokat digitális-inkrementális alakban, durva járulékos jelként, és az említett tényezővel felsokszorozott mérőléc-impulzusokat, valamint a közbenső impulzusokar analóg alakban, finom járulékos jelként vezetjük a szabályozóhoz.

6. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynek a fogaskerék megmunkáló gépen a hosszirányú előtoló szánhoz optikai mérőlécből (12) és egy ehhez tartozó, mérőléc-impulzusokat előállító leolvasófejből (13) álló útmérő rendszere (11) van, azzal jellemezve, hogy állandó frekvenciájú impulzusokat előállító impulzusgenerátora (28) van, amelynek a frekvenciája nagyobb, mint a mérőlécimpulzusnak a meghatározott állandó számmal felsokszorozott frekvenciája, továbbá az impulzusgenerátor (28) impulzusait a meghatározott állandó számmal leosztó, és a leosztott impulzusokat első és második mérőléc-impulzusok közötti intervallumokban számláló első kapcsolási egységei (29, 30), az impulzusgenerátor (28) impulzusait az első kapcsolási egység (29, 30) számlálási eredményével valamennyi intervallumban leosztó második kapcsolási egysége (33) van, a második kapcsolási egységhez (33) a mérőlécimpulzusokat a második kapcsolási egység (33) által előállított impulzusokkal egyesítő harmadik kapcsolási egységei (39, 34, 40) csatlakoznak, amely harmadik kapcsolási egységek a második kapcsolási egység (33) impulzusai zárására - ha az impulzusok száma az intervallumon belül, a második és harmadik mérőléc-impulzus között az adott állandó számot elérte —, valamint az impulzusgenerátor (28) impulzusainak a harmadik mérőléc-impulzus utáni hozzáadására - ha a második kapcsolási egység (33) impulzusainak száma az állandó számot nem érte el — kapuáramköröket (34,40) tartalmaz.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első kapcsolási egységet egy, az impulzusgenerátorhoz (28), kapcsolt osztót (29) és egy ez után kapcsolt számlálót (30) tartalmaznak, amelyeknek az útmérő-rendszerhez (11) kapcsolt törlőbemenete van, továbbá a számlálóhoz (30) egy kapuáramkör (32) csatlakozik, amelynek a vezérlő bemenete az útmérő rendszerrel van összekötve, kimenetére a számláló (30) tartalmának egy mérőléc-impulzus megjelenésekor történő tárolására egy tároló (31) csatlakozik.

8. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a második kapcsolási egységek egy beállítható, az impulzusgenerátorhoz (28) csatlakozó osztót (33) tartalmaznak, amelynek az osztási tényezőt beállító bemenete a tárolóval (31) van összekötve.

9. A 6.-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a har6 madik kapcsolási egységek egy, a meghatározott állandó szám elérésekor kimenő jelet leadó számlálót (39) tartalmaznak, amelynek a bemenete a második kapcsolási egységek (35) kimenetével van összekötve, kimenetére egy első kapuáramkör (34) vezérlőbemenete, amely a második kapcsolási egység (33) kimenetével van összekötve, valamint egy második kapuáramkör (40) első vezérlő bemenete csatlakozik, amely második kapuáramkör (40) az impulzusgenerátorral (28) össze van kötve, és amelynek egy második, az útmérő rendszerrel (11) összeköttetésben lévő vezérlőbemenete van, és a két kapuáramkör (34, 40) kimenete egyesítve van, és az útmérő rendszer (11) kimenetével összekötött, és a szabályozóhoz (8) vezető vezetékkel (21,22) vannak összekapcsolva.

10. A 9. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az ütmérő rendszertől (11) a szabályozóhoz vezető vezetékbe, a fogaskerék adatainak beadására egy beállítható szorzóegység (41. 42, 43), és a járulékos forgatás irányát váltó kapcsoló (44, 45) van közbeiktatva.

11. A 10. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az útmérő-rendszertől (11) a szabályozóhoz (8) vezető vezeték (21, 22) a munkadarab hosszirányú előtolása irányának illetve a forgásiránynak megfelelően kétcsatornás.

12. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mérőléc-impulzusokat és a járulékos impulzusokat tartalmazó impulzussorozat a szabályozóhoz (8) egy osztón (48) keresztül digitális-inkrementális alakban, és egy digitál-analóg átalakítón (51) keresztül analóg alakban van vezetve.

3 db rajz

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója (81067) MGSZ Nyomda, Budapest - Feleló's vezető: Tulipánt József

Nemzetközi osztályozás: B 23 F 5/00

Fi g. 4a