SU1368629A1 - Способ контрол шага резьбы ходовых винтов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контг -- рольно-измерительной технике и точному приборостроению. Цель изобретени  - повышение точности и производительности контрол  шага резьбы ходовых винтов за счет исключени  погрешности контактировани  механического щупа с по верхностью ходового винта и увеличени  скорости измерени . Способ заключаетс  в установке винта в центрах передней и задней бабок, повороте винта, перемещении вдоль оси винта каретки, св занной с интерферометром , формировании опорного и измерительного пучков с получением первой интерференционной картины, считывании интерференционных полос с получением фотоэлектрических сигналов , вьщелении из измерительного пучка дополнительного пучка, который  вл етс  оптическим щупом. Сканируют им винт, получают вторую интерференционную картину, сдвинутую по фазе S

Description

Ю

tPll&J

на 90° относительно первой интерференционной картины, преобразуют ее в электрические сигналы, суммируют эти сигналы, регистрируют моменты перекрыти  резьбой винта оптического щупа, формируют командные импульсы

при достижении фазы результирующих сигналов +Cfj,/4, а шаг резьбы опре- :дел ют по числу периодов сигнала, соответствующего первой интерференционной картине, в интервале между командными импульсами. 3 ил.

1

Изобретение относитс  к контрольо-измерительной технике и может ыть использовано в точном приборотроении .

)

Цель изобретени  - повышение точ- ости и производительности контрол  ага резьбы ходовых винтов за счет сключени  погрешности контактироваи  механического щупа и поверхности ю одового винта и увеличени  скорости измерени .

На фиг. 1 представлена оптическа  схема устройства, реализующего спо- на фиг. 2 - сечение А-А на If фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Устройство, реализующее способ, содержит лазер 1, телескопическую систему 2, светоделительные элементы 3 и 4, отклон ющие зеркала 5-7,.обо- 20 рачивающие призмы 8 и 9, пентаприз- му 10, поворотную призму 11, каретку 12, линзы 13 и 14, двугранный отражатель 15, диафрагмы 16 и 17, фотоприемники 18 и 19 и вычислитель- 25 ный блок 20.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Устанавливают горизонтально винт в центрах передней и задней бабок, 30 получают опорный и измерительный пучки интерферометра, выдел ют фронтально дополнительный пучок из измерительного пучка и направл ют его на винт параллельно винтовой линии. 35 Далее преобразуют его в сход щийс  пучок на средней линии винта, а затем - вновь в параллельный и совмещают фронтально с измерительным пучком интерферометра первого измерительного 40 канала. Затем складьгоают оба пучка с опорным пучком интерферометра и получают две картины интерференционных полос..После этого перемещают каретку вдоль винта и получают два

фотоэлектрических сигнала, сдвинутых по фазе на cfo 90, суммируют их с получением двух результирующих сигналов с начальным сдвигом фазы относительно входных iipo/, регистрируют момент перекрыти  резьбой винта сход щегос  пучка с формированием командных импульсов при достижении фазы результирующих сигналов + . Величину шага резьбы определ ют по числу импульсов фототока с первого интерферометра , вошедших в интервал между соседними командными импульсами. Дл  контрол  шага резьбы по другой средней линии винта винт дискретно поворачивают вокруг оси и пов.тор ют измерени . .

Параллельный пучок j 8 мм направл ют на светоделительный элемент 3 и раздел ют им на два пучка: опорный и измерительный. Измерительный пучок направл ют вдоль винта параллельно направлению перемещени  каретки и на каретке раздел ют его по фронту зеркалом 5 на два пучка: первый, отраженный зеркалом 5, и второй, проход щий мимо зеркала 5 до пентаприз- .мы.10. Первый пучок после отражени  на зеркалах 5 и 6 и призме 9 направл ют на светоделительный элемент 4, а второй после отражени  пентапризмой 10 и поворотной призмой 11 направл ют перпендикул рно оси винта, формируют линзой 13 с f 100 мм в сход щийс  пучок на средней линии винта, а затем такой же линзой 14 - вновь в параллельный .

Параллельный пучок с помощью двугранного отражател  15 возвращают обратно на поворотную призму 11 и на зеркало 7. Зеркалом 7 совмещают фронтально с первым пучком и оба пучка направл ют на светоделительный эле- мент 4, где в результате взаимодейст ,3

ВИЯ с опорным пучком получают две картины интерференционных полос на диафрагмах 16 и 17. Затем сход щийс  пучок наклон ют на угол ос 3,12° (фиг. 3), т.е. направл ют по касательной к винтовой поверхности путем поворота оптических деталей 11, 13, 14 и 15, и вокруг оси, совмещенной с горизонтальным пучком, идущим от пентапризмы 10. Угол л (фиг. 3) дл  направлени  пучка вычисл етс  по формуле tgpc , где t - шаг резьбы

ТВ

1

жающей среды,

равен 5 мм, D - средний диаметр резь- 5 точнасть измерений параметров окру- бы равен.28 мм.

Наклон пучка осуществл етс  с помощью маховичка с угловыми делени ми. Поворот оптических деталей 11, 13, 14 и 15 не нарушает юстировку интерферометра . После этого перемещают каретку с помощью двигател  и гибкого стального тросика. В процессе перемещени  каретки получают два фотозлект20

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  шага резьбы ходовых винтов, заключающийс  в том, что формируют световой поток, раздел ют его на измерительный и опорный сверических сигнала с фотоприемников 18 25 товые пучки, формируют первую интер- и 19, сдвинутых по фазе на 90 , кото- ференционную картину в плоскости прирые затем суммируют с получением результирующего рыходного сигнала со .сдвигом фазы относительно входных на +45°.

   Момент перекрыти  пучка выступами резьбы и формирование командных импульсов осуществл етс  при достижени фазы между результирующими сигналами if5/4 (22,5°). Величину шага t резьбы вычисл ют по числу N импульсов фототока с линейного интерферометра, вошедших в интервал между соседними командными импульсами, т.е. t N-U, где S - цена одного импульса. С помощью вычислительного блока 20 вычисл ют моменты перекрыти  пучка выступами резьбы и число импульсов в шаге Разрешающа  способность оптического щупа по определению момента перекрыти  пучка профилем резьбы равна периоду движущейс  интерференционной полосы, величина смещени  которой пр мо пропорциональна смещению каретки 12, а точность не хуже Я/
2. 2. При наличии электрического дроблени  интерференционной полосы на 4 точ- ность повышаетс  в 2-3 раза. Например , при f 0,6328 мкм разрешающа  способность оптического щупа будет равна цене одного импульса, т.е. пор дка - . «S 0,8 мкм, а это, в свою

   А ц

   368629

   очередь, определ ет и точность контрол  величины шага резьбы.

   Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить точность в 2- 3 раза за счет повышени  разрешающей способности и чувствительности щупа, за счет исключени  погрешностей первичного преобразовател  поворотов,за 10 счет уменьшени  вли ни  прогиба винта и вибрационных факторов, а также за счет увеличени  производительности измерени , так как чем меньше врем  измерени , тем меньше вли ние на

   жающей среды,

   точнасть изме

   Формула изобретени 

   Способ контрол  шага резьбы ходовых винтов, заключающийс  в том, что формируют световой поток, раздел ют его на измерительный и опорный све0

   5

   ема, преобразуют ее в электрический сигнал и измер ют шаг резьбы ходовых винтов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности контрол , формируют дополнительные измерительный и опорный световые пучки, осуществл ют сдвиг фазы дополнительного измерительд

   ного пучка на cfo 90 , направл ют дополнительный измерительный пучок на ходовой винт параллельно винтовой линии , фокусируют его, осуществл ют сканирование ходового винта вдоль его Q оси дополнительным измерительным пучком,формируют вторую интерференционную картину путем интерференции дополнительных измерительного и опорного пучков, преобразуют ее в электрический сигнал, осуществл ют суммирование электрических сигналов,соответствующих первой и второй интерференционной картине, регистрируют изменение фазы результирующего сигнала при сканировании, формируют первый и втор.ой командные импульсы при значени х фазы результирующего сигнала соответственно равных ± ii /4, а шаг резьбы определ ют по числу периодов электрического сигнала, соответствующего первой интерференционной картине , между первым и вторым командными импульсами.

   5

   0

   5

   П

   Винт

   Вид Б

   Винт

   0UZ. S