Российские станки с ЧПУ. Есть ли перспектива?Был предложен и исследован автоматический метод контроля прямолинейности с использованием ОКГ и оптико-электронной измерительной системы, основанный на способе последовательного интегрирования. Производные проекций базовой кривой по пути равны тангенсам углов между осью х и касательными к кривым.

Вследствие малости величин тангенсы углов, выраженных этими величинами, можно принять равными углами в радианной мере.

Таким образом, метод последовательного интегрирования заключается в последовательном интегрировании величин угловых отклонений точек базовых поверхностей направляющих путей от опорной референтной линии.

Анализируя выражения и учитывая, что в основу метода заложено предположение о наличии опорной линии, задающей прямолинейность, устройство для автоматического контроля прямолинейности направляющих путей можно представить как совокупность пяти элементов, выполняющих следующие операции.

Задание прямолинейной референтной опорной линии, непрерывное измерение угловых отклонений точек базовых поверхностей направляющих от опорной линии, отсчет пути от начала контролируемого участка направляющей до текущей измеряемой точки, последовательное интегрирование угловых отклонений по пути, непрерывную регистрацию полученных результатов интегрирования.

Структурная схема такого устройства определяется способом задания опорной линии и выбором каждого из элементов, решающих описанные операции.

Выбор параметров фотоэлектрического устройства следует производить в соответствии с требованиями к точности измерения величин, входящих в основное уравнение метода последовательного интегрирования.

Построение автоматического прибора предполагает использование датчиков пути, основанных на принципе непрерывного отсчета. Однако при выверке направляющих путей различной протяженности такие датчики существенно ограничивают возможности автоматического прибора, так как точность измерения пути находится в прямой зависимости от емкости датчика и в одних случаях эта емкость используется не полностью, а в других не обеспечивает необходимой разрешающей способности.

Если в основу работы автоматического прибора положить соотношение, то в этом случае точность определения отступлений от прямолинейности во многом зависит от степени постоянства скорости движения прибора, так как процесс суммирования ведется по времени. Недостаточная стабильность скорости движения прибора приведет к возникновению дополнительных ошибок.

От указанных недостатков свободна функциональная схема прибора, основанная на соотношении. Измерение пути осуществляется дискретно, а процесс суммирования элементарных отклонений от начального направления происходит вдоль пути, этим достигается независимость результатов измерения от скорости движения прибора.
Дискретное измерение пути можно производить, соблюдая соотношения.

При этом точность регистрации пути практически не зависит от протяженности контролируемых направляющих ввиду того, что дискретные датчики могут быть основаны на принципе последовательного счета числа импульсов. Каждому отрезку направляющих путей соответствует строго определенное число импульсов, а сумма таких импульсов определяет общую длину проверяемого участка.

Непрерывное измерение угловых отклонений точек базовых поверхностей направляющих путей относительно референтной опорной линии может осуществляться фотоэлектрической углоизмерительной следящей системой.

Непосредственные отступления от прямолинейности определяются суммирующим устройством — интегратором, на вход которого поступают элементарные произведения величин, вырабатываемые множительным устройством. Для фиксирования результатов измерения могут применяться различные регистрирующие устройства, согласованные с интегратором преобразователями.

Таким образом, преимущество метода последовательного интегрирования заключается в независимости точности регистрации отклонений от прямолинейности и протяженности контролируемых направляющих путей и более рациональном использовании излучения осветительного устройства, задающего референтную опорную линию.