Центрирующее устройство

 

ЦЕНТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, размещенный в нем шпиндель, генератор, стол, установленный на шпинделе с возможностью перемещения перпендикулярно оси шпинделя и предназначенный для размещения центрируемой детали, привод перемещения стола, вьшолненный в виде четырех пар пьезокерамических преобразователей с ceKTopaj ra электродов для подключения к генератору и закрепленных на корпусе в местах расположения своих узлов колебаний, привод вращения шпинделя и индикатор эксцентриситета, отличающееся тем, НТО, с целью упрощения устройства, пьезокерамические преобразователи выполнены в виде двух ттастин по четьфе сектора электродов на каждой, расположенных симметрично относительно центра вращения и сл подсоединенных к генератору через переключатель, а стол снабжен фиксас тором.

з р аП> В 7

ГО УДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

„э

ПО ДЕЛАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬИИЙ опислния изоь ят ния, :.;.

И АВ Т ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 (21) 3605510/18-28 (22) 05.05.83 (46) 15.09.84. Бюл. М - 34 (72) В.П.Гинетис, P.È.Бансевичюс, К.М.Рагульскис, В.Л.Рагайшнс и Р.П.Бальсис (71) Вильнюсский филиал Зксперимен.тального научно-исследовательского института металлорежущих станков (53) 621.317.30:531. 717(088.8) (56) 1. Патент США У 3259989, кл. 33-174, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 705834, кл. 6 01 В 7/31, 1978 (прототип) . (54) (57) ЦЕНТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, размещенный в нем шпиндель, генератор, стол, установленный на шпинделе с возможностью перемещения перпендикулярно оси шпинделя и предназначенный для размещения центрируемой детали, привод перемещения стола, выполненный в виде четырех пар пьеэокерамнческих преобразователей с секторами электродов для подключения к генератору и закрепленных на корпусе в местах расположения своих узлов колебаний, привод вращения шпинделя и индикатор эксцентриситета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства, пьезокерамические преобразователи выполнены в виде двух IlJIBc» тин по четыре сектора электродов на каждой, расположенных симметрич- g но относительно центра вращения и подсоединенных к генератору через переключатель, а стол снабжен фикса- С тором.

f 11136

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для центрирования деталей, например лимбов.

Известно устройство для центрирования деталей на предметном столике при измерении их на кругломере, содержащее электродвигатели, управляющие центровкой измеряемой детали, которые связаны через систему обрат- 10 ной связи с датчиком измерения профиля детали (1) .

Недостатками устройства являются

его сложность и низкая чувствительность перемещения детали из-за большой редукции скорости.

Наиболее близким к изобретению является центрирующее устройство, содержащее корпус, размещенный в нем шпиндель, генератор, стол, установ-- 2п ленный на шпинделе с возможностью перемещения перпендикулярно его оси и предназначенный для размещения центрируемой детали, привод перемещения стола„ выполненный в виде четырех пар пьеэокерамических преобразователей с секторами электродов для подклю чения к генератору и закрепленных на корпусе в местах расположения своих узлов колебаний, привод вращения шпинделя и индикатор эксцентриситета.

Недостатком данного устройства является наличие двух независимых приводов по взаимно перпендикулярным координатам, что усложняет конструк3S цию. Кроме того, в большинстве случаев после центрирования необходимо деталь вращать для измерения, т.е. требуется дополнительный привод вращения.

4О

Целью изобретения является упрощеI ние устройства путем совмещения приводов поворота и центрирования.

Поставленная цель достигается тем, что в центрирующем устройстве, содержащем корпус, размещенный в нем шпиндель, генератор, стол, установленный на шпинделе с возможностью перемещения перпендикулярно оси шпинделя предназначенный для размещения цент .Я1 рируемой детали, привод перемещения стола, выполненный в виде четырех пар пьезокерамических преобразователей с секторами электродов для подключения к генератору и закрепленных на корпусе в местах расположения своих узлов колебаний, привод вращения шпинделя и индикатор эксцентриситета, 66 1 пьезокерамические преобразователи выполнены в виде двух пластин по четыре сектора электродов на каждой, рас-положенных симметрично относительно центра вращения и подсоединенных к генератору через переключатель,.а стол снабжен фиксатором.

На фиг. 1 показано. устройство, разрез, на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит корпус 1, шпиндель 2 (аэростатияеский), плоскую пружину 3, ось 4, пьеэокерамический преобразователь — две пьезокерамические пластины 5, подвижный стол 6 (в виде диска), центрируемую деталь 7, преобразователь 8 малых линейных перемещений, стойку 9, втулку 10, пружину 11, .сердечник 12, электромагнит

13, индикатор 14 эксцентриситета (блок преобразователя 8), реле 15 электромагнита, переключатель 16 и

17, генератор 18 электрических колебаний, антифрикционную прокладку 19.

Корпус 1 устройства состоит из цилиндрической обоймы, плотно закрытой двумя дисковыми деталями.. Внутри его с зазором (величиной 10-20 мкм) установлен аэростатический шпиндель

2 (подсоединение сжатого воздуха не показано). На шпинделе установлен подвижной стол 6 в виде круглого диска, имеющий антифрикционную прокладку 19. На столе закреплена центрируемая деталь 7. К детали 7 подведен наконечник преобразователя 8 линейных перемещений, который через стойку 9 закреплен к корпусу 1 устройства. На диаметрально противоположных сторонах стола 6 при помощи осей 4 шарнирно к столу закреплены пьезокерамические пластины 5. Шарнирные оси 4 установлены в узловой плоскости колебаний пьеэокерамических пластин. Пластины 5 к столу 6 прижимаются плоскими пружинами 3. Во втулке 10 через пружину 11 свободно вставлен сердечник 12, взаимодействующий с электромагнитом 13 переменного тока, жестко закрепленным к шпинделю 2.

На пьезокерамических преобразователях - пластинах 5 с одной стороны нанесены по четыре сектора электрода для подсоединения к генератору

18 электрических колебаний. Сектора на каждой из пластин диагонально соединены между собой (фиг. 2). С обратной стороны пластин. пьезокерами1113

3 ческнх преобразователей нанесен сплошной электрод, подсоединенный к общему проводу питания (не показан).

Пары секторов электродов подсоединены к генератору 18 через переключатели 16 и 17. С переключателем 16 совмещен нормально закрытый контакт (не показан) подсоединения к источнику электрического питания реле 15 электромагнита 13. !О

Устройство работает следующим образом.

При левом положении переключателей

16 и 17 (фиг. 2) контакт реле 15 закрыт, электромагнит 13 включен и притягивает сердечник 12. Сердечник

12 через пружину 11 и втулку 10 прижимает стол 6 к шпинделю 2 неподвижно. Диагонально запитанные секторы электродов пьезокерамических пластин

5 возбуждают в них продольные и игзибные деформации, которые вызывают косые соударения точек пластин в месте нх соприкосновения со столом 6. Траектории этих точек имеют эллипсную форму и заставляют поворотный стол перемещаться в одном круговом направлении (в данном случае против часовой стрелки).

Во время одного оборота стола пре-ЗО образователем 8 малых линейных перемещений измеряется эксцентриситет установки детали 7 на столе. Величину эксцентриситета показывает индикатор

14. Следующим приемом стол с деталью поворачивается до тех пор, пока за35 фиксированная максимальная величина эксцентриситета находится у наконечника преобразователя 8 и тем самым на линии симметрии между двумя пьеэо40 керамическими пластинами 5. Переключатель 16 переставляется на правое положение, отключается электромагнит

13, который отпускает сердечник 12 и освобождает стол 6 от шпинделя.

Правая пьезокерамическая пластина 5 эапитывается от генератора 18 через.

666 4 другую пару диагональных секторов электродов. В итоге точка пластины, контактирующая со столом, совершает эллиптическое движение, но в противоположном направлении. Обе пластины перемещают поворотный стол 6 по прямолинейной траектории вдоль оси симметрии расположения пьезокерамических пластин. Так как стол расфиксирован, он совершает прямолинейное перемеще" ние. Центрируемая деталь 7 предварительно устанавливается с эксцентриситетом небольшой величины - не более нескольких десятых долей миллиметра. Поэтому диск поворотного стола

6 при прямолинейном перемещении не выходит из зацепления прямоугольных участков твердосплавных прямоугольных прокладок 19, приклеенных к пьеэокерамическим пластинам 5 в зоне контакта с диском. Величина этих прокладок 3"5 мм, что достаточно для выполнения центрирующего перемещения велИчиной О, 1-0,2 мм. Линейное перемещение для центрирования выполняется до минимального показания индикатора 14 преобразователя с требуемой точностью.

После этого переключатель 16 опять переключается в исходное положение, срабатывает электромагнит 13, зажимая стол 6 с деталью 7 в сцентрированном положении, и деталь вращается для точного измерения.

Операции центрирования необходимы для измерения детали типа тел вращения на кругломерах, а также для измерения лимбов, растровых шкал, кодовых дисков. В последнем:м случае вместо преобразователя линейных перемещений применяется измерительный микроскоп для определения величины эксцентриситета.

Работу устройства легко автоматизировать введением управления переме" шениями от преобразователей линейных и угловых перемещений илн используя

313M.

1113666

Составитель В.Низельник

Редактор М. Недолуженко ТехредЛ.Мартяшова Корректо Л. Пилипенко

Заказ 6608/33 Тираж 586 Подписнс

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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