Устройство для измерения параметров внутренних сфер

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиусов и отклонений от сферичности внутренних сферических поверхностей . Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений. При измерении корпус опускают с помощью стебля 27 до касания штифта с упором. При этом ось шарнира 24 совпадает с горцем а детали 15. Устанавливают измеритель 25 на нуль. С помощью рукоятки покачивают измеритель 13 вокруг оси, проходящей через центры базовых наконечников 18, и отсчитывают величину отклонения радиуса R с помощью показаний измерителей. Величину смещения f центра кривизны относительно торца детали 15 определяют с помощью измерителя 25.-П-образная форма штока 23 обеспечивает возможность измерений в пределах контролируемого профиля, Измерительная информация фиксируется на цифровых отсчетных устройствах 16 и 17. 6 ил. С/ С IS о NC ОС а КЗ о Фиг 3

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s G 01 В 5/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Фиг 3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768666/28 (22) 11.12.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46, (71) Златоустовский машиностроительный завод (72) В. И. Баранов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 456133, кл. 6 01 В 5/28, 1971, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННИХ СФЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиусов и отклонений от сферичности внутренних сферических поверхностей. Целью изобретения является повышение точности и производительно„„SU ÄÄ 1698620 А1 сти измерений. При измерении корпус опускают с помощью стебля 27 до касания штифта с упором, При этом ось шарнира 24 совпадает с торцсм "а детали 15, Устанавливают измеритель 25 на нуль. С помощью рукоятки покачивают измеритель 13 вокруг оси, проходящей через центры базовых наконечников 18, и отсчитывают величину отклонения радиуса R с помощью показаний измерителей, Величину смещения "f" центра кривизны относительно торца де-али 15 определяют с помощью измерителя 25.Л.-образная форма штока 23 обеспечивает возможность измерений в пределах контролируемого профиля. Измерительная информация фиксируется на цифровых отсчетных устройствах 16 и 17. 6 ил.

1698620

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано для измерения радиусов и отклонений от сферичности внутренних сферических поверхностей, Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений.

На фиг. 1 показана схема устройства для измерения внутренних сфер„на фиг, 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — схема устройства для измерения внутренних сфер со штокомЛ.-образной формы, на фиг. 4— сечение Б — Б на фиг. 3; на фиг, 5 — метрологическая схема измерения; на фиг. 6 — схема устройства базового наконечника, Устройство содержит корпус 1 с цилиндрическим хвостовиком 2,.на котором с возможностью перемещения размещейа втулка 3, соединенная с рычагами 4 посредством шарниров 5. В средней части хвостовика 2 размещена цапфа 6, которая посредством звеньев 7 и шарниров 8 соединена с рычагами 4. Цапфа 6 подпружинена пружиной 9. Рычаги 4 шарнирно связаны с втулкой 10 и штоком 11, сопряженными между собой телескопически. Во втулке 10 размещен измеритель 12 линейных перемещений, взаимодействующий со штоком 11.

Узел отсчета в виде измерителя 13 линейных перемещений штока 32 размещен в нижней части устройства. Рукоятка 14 ucrlonb3уется для определения отклонения радиуса 8 контролируемой детали 15 от еа геометрического профиля. Информация от измерителей 12 и 13 линейнь.х перемещений поступает на электронную систему, где обрабатывается по специальной программе и в виде цифровой информации выдается на цифро«ое отсчетное устройство (ЦОУ) 16 и

17. Для определе ия высоты h сегмента и отклонения от ге 3 "«Tt ÷÷åñêorî профиля испгльзуется измеритель 13 линейных перемещений. Базовые наконечники 18 служат для определения длинь. хорды С и pûrlîëíåны в виде дисков. Опорные наконечники 19 предназначены для ориентации устройства на детали 15 по ее торцу и выполнены в виде роликов, Для исключения погрешностей базирования устройство снабжено до о. и ::льными парами рычагов 20 и звень««21, которые связаны с базовыми зламен амп 18 и 19 посредством шарнирон 22 (фиг. "), На фиг, 3 изображено ус3ро «;.т«о для общего случая, т.е ко да це l p радиуса Р не совпадает с T01!l„ î÷ «детали н 3 «е«нчнну f смещения. В этом случае с укоре«ен ной «гулКОЙ 10 ТЕЛЕСКОП ЧЕС Н С« зс3Н «l7пк 3 3

ЛCZ=2Г С вЂ” Ь +„

С

2ВЬ

2 Х 77 Х 60 — 60 = 75,099933, С=150,19987, Л W=-0,00862, С3=-С- Л Q.=150,19125, R = — --+0,5 h, С

8h

3 — 8 3 + 0,5h = 76,99461мм

С3

55

Л R=-:R-R3=0,00539 мм.

Б зависимости от необходимой точностл измерения выбирают соответственно разной формы, з измеритель 13 соединен с корпусом 1 посредством шарнира 24, Устройство снабжено дополнительным измерителем 25 линейных перемещений, 5 закрепленным на корпусе 1., Втулка 26 и стебель 27 составляют вин-.овую пару и предназначены для подачи корпуса 1 вверх-вниз с целью обеспечения величины f смещения оси шарнира 24 отно10 сительно торца а измеряемой детали 15.

Шток 23 имеет упор 28, с которым взаимодействует измеритель 25. С противоположной стороны шток 23 имеет второй упор

29, контактирующий со штифтом 30, запрес15 сованным в корпусе 1, При их касании ось шарнира 24 совпадает с торцом детали 15.

Качание измерителя 13 при контроле отклонения радиуса R от теоретического (геометрического} профиля осуществляет20 ся рукояткой 31, Базовые наконечники 18 выполнены в виде шариков или дисков с радиусом 2,5-5 мм для случая, когда центр радиуса R совпадает с торцом детали 15 (фиг. 1), и в виде

25 плоских дисков с двумя радиусами r и г (фиг, 6), Радиус r также равен 2,5 — 5 мм, а радиус r>, взаимодействующий с контролируемой поверхностью. выбирается в пределах rl=0,05 — 0,5 мм в зависимости от

ЗО величины радиуса R и высоты h сегмента.

Определяющими параметрами при выборе радиуса rl могут быть также угол а базирования и величина f смещения. Чем больше радиус R и меньше величина f (угол с ), тем

35 больший радиус г3 можно использовать.

Так, для радиуса R= 77; h= 60 мм (f= 17 мм) при г3=0,1 мм будет возникать определенная погрешность: а = arcsin = 12 46 20", о

1693620

10

30 радиус r<. Погрешности радиуса Л R являются предварительными для устройства, изображенного на фиг. 4, т,е. радиус R> используется pry предварительной установки корпуса 1 по отношению к наконечникам 18 и 19, определяется величина смещения и устанавливается по измерителю 25. Манипулируя рукояткой 31 и стеблем 27, корректируют погрешность Л R посредством нахождения среднего отклонения радиуса

R от геометрической формы контролируемой детали 15, т.е. совмещают центр радиуса R (его усредненного значения) с осью шарнира 24, тем самым находя-, это усред— ненное значение радиуса R, Устройство работает следующигл ооразом.

Если центр кривизны с радиусом R совпадает с торцом а детали 15, то устанавливают устройство, изображенное на фиг. 1. на эту деталь. Если же неизвестно положение центра кривизны, то используют устройство bio фиг, 3 (общий случай). В виду наличия в устройстве двух пар рычагов 4 и звеньев 7 и наличия наконечников 18 и 19, причем базовые наконечники 18 равноудалены от продольной оси е — е устройства, и это свойство постоянно обеспечивается шарнирным механизмом (ось е-е ус гройства совпадает с центром радиуса R). Устройство по фиг. 3 перед этим настраивают, т.е. опускают корпус 1 вниз до в аи лодействия штифта 30 с упором 29. При этом ось шарнира. 24 совпадает с плоскостью а, касательной к опорным наконечникам 19.

Измеритель 25 устанавливают на нуль.

ЦОУ 16 и 17 настроены на начальные значения диапазонов R u h. Вследствие того, что цейтры радиусов r и r> совпадают с плоскостью а, точки в контакта будут близки к точкам д (фиг. 5). Базирование на торце детали 15 уменьшает угол базирования а, величину сглещения, что снижает погрешности базирования. Выполнение базового наконечника 18 в виде диска с двумя радиусами r и r> и с двусторонними скосами также уменьшает погрешность базирования, а следовательно, повышает точность измерения (фиг. 6), Информация от измерителей 12 и 13 обрабатывается в соответствии с уравнением:

С2

R = 8h +05h, где С вЂ” длина хорды;

h — высота сегмента.

Цифровая индикация значения R фиксируется на ЦОУ 16.

В частном случае (фиг. 1), т,е, когда центр кривизны с радиусом R совпадает с торцом детали а, производят контроль отклонения радиуса R от его настроечного значени» путем покачивания измерителя 13 рукояткой 14 вокруг оси 0-0. которая проходит через центры базовых наконечников 18 и совпадает с касательной плоскостью к опорным наконечникам 19, Величина отклонения фиксируется на ЦОУ 17.

В общем случае определяется величина радиуса R, котс оая фиксируется на ЦОУ 16, определяется величина смещения f=R-h u ,иксируется на ЦОУ 17. Манипулируя стеблем 27, перемеща.зт корпус 1 вверх на величь ну f. Перемещение определяют f10 измерителю 25. Далее манипулируя рукояткой 31 и стеблем 27 и определяют среднее значение R. Отклонение от среднего значения наблюдают по ЦОУ 16.

Вследствие того, что шток 25 выполненЛ.-образной формы, имеется возможность покачивать измеритель 13 в пределах всей контролируемой поверхности, Вследствие снабжения устройства телескопической парой втулка 10 — шток 23, шарнирно соединенных с рычагами 4, и снабжения втулки и и тока базовыми дисками с рабочими радиусами r1 появилась возможность определять длину хорды С с высокой точностью. Наличие же измерителя 13, шарнирно соединенного с корпусом 1 и перемещаемого по отношению к базовой плоскости а на величину, смещения центра радиуса с индикацией этой величины с помощью измерителя 25, позволяет замерять как высоту h сегмента, так и радиус R контролируемой поверхности. Использование измерителя 13 для определения высоты h сегмента и для определения радиуса R повышает производительность контроля, поскольку это обеспечивается одним устройством. Базирование посредством пружины 9 без предварительной настройки его по установочным средствам также повышает производительность, контроля.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров внутренних сфер, содержащее корпус, установленные в нем выдвижные соосные штанги с базовыми наконечниками, рычаги, концы которых шарнирно закреплены соответственно на корпусе и штангах, измерительный шток, установленный перпендикулярно оси симметрии штанг, узел отсчета линейных перемещений измерительного штока и измеритель линейных осевых перемещений штанг, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, оно снабжено дополнительными рычагами, идентичными ОснОВным и расположенными в плоскости, составляющей

90 с плоскостью, в которой расположены основные рычаги, опорными наконечниками, закрепленными на концах рычагов со стороны штанг, дополнительными базовыми наконечниками, закрепленными на концах дополнительных рычагов и закрепленными на корпусе дополнительным измерителем линейных перемещений и штифтом, штанги выполнены в виде телескопически связанных втулки и штока, который выполнен

Л-образной формы с двумя упорами на перемычке, один из которых предназначен для взаимодействия со штифтом, 5 а другой — С дополнительным измерителем линейных перемещений, опорные наконечники выполнены цилиндрическими, а базовые наконечники выполнены в виде дисков, центры которых расположе10 ны на плоскости, образующей точки касания с цилиндрическими опорными наконечниками и совмещенной с осями втулок и штоков, 1698620

1698б2О,lр, Составитель В.Харитонов

Техред M.Mopi ентал Корректор И, Муска

Редактор О.Спесивых

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4384 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5