Устройство для базирования гнутых труб к координатно - измерительной машине с эвм для измерения взаимного расположения концевых прямолинейных участков труб, их присоединительных поверхностей и разметки их концов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительным машинам и может быть использовано для определения пространственной координации труб, согнутых на станках с ЧПУ. Целью изобретения является улучшение качества и увеличение производительности контроля пространственной координации труб. Цель достигается за счет того, что в устройство, имеющее две базовые присоединительные плоскости для разметки труб, дополнительно включают ряд узлов, представляющих собой макет технологической модели эталона труб, который представляется размерами координат труб при их гибке на ЧПУ без учета пружинения , за счет введения эталона устраняется разметка концов труб и контроль по значительному количеству промежуточных участков трубы. 1 ил.

.Союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 5/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869063/28 (22) 21.09.90 (46) 23.12.92, Бюл. N- 47 (71) Новосибирское авиационное производственное обьединение "НАПО" (72) В.И.Скуратов (56) Патент США ¹ 4593476, кл. G 01 В 5/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЗИРОВАНИЯ

ГНУТЫХТРУБ К КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ С ЭВМ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ . КОНЦЕВЫХ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ

ТРУБ, ИХ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И РАЗМЕТКИ ИХ КОНЦОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительным машинам и может быть исИзобретение относится к универсальн ым. конт рол ь но-изме рител ьн ым устройствам (КИМ) с электронно-вычислительными машинами (3BM) пространственной координации поверхностей труб, согнутых на трубогибочных станках с ЧПУ и используемых в авиастроении, судостроении, двигателестроении, а также в других областях машиностроения.

Известно устройство (прототип) для контроля взаимно о расположения поверхностей труб, согнутых на трубогибочных станках с ЧПУ,содержит плоскую плиту, установленную на ней по плаэовым линиям проекций осей этих труб стойки с базовыми узлами, выполненными в виде цилиндрических контрольных ложементов с осями их

„„, Ы„„1783279 А1 польэовано для определения hpocTpBHcTвенной координации труб. согнутых на станках с ЧПУ. Целью изобретения является улучшение качества и увеличение производительности контроля пространственной координацйи труб. Цель достигается эа счет того, что в устройство, имеющее две базовые присоединительные плоскости для разметки труб, дополнительно включают ряд узлов, представляющих собой макет техно, логической модели эталона труб, который представляется размерами координат труб при их гибке на ЧПУ без учета пружинения, за счет введения эталона устраняется разметка концов труб и контроль по значительному количеству промежуточных участков трубы, 1 ил. поворота, пересекающимися с осями контролируемых труб в точках, по плазовым размерам координат которых вычисляется на компьютерах программа ЧПУ их гибки на трубогибочных станках. Внешние торцевые поверхности контрольных ложементов являются базовыми для разметки отрезки KQHцевых прямолинейных участков труб перед последующей обработкой их присоединительных поверхностей. Следует отметить, что контроль пространственной координации поверхностей труб по отдельным их участкам установки контрольных ложементов в известных устройствах подобного назначения противоречит и теории, и практике гибкй труб по программе ЧПУ, при которой идентичность пространственной их коарди1783279 нации обеспечивается не на отдельных участках, а па всему контуру за счет уточнения раэмероа с их эталоном не отдельных координат ЧПУ их технологических моделей, а одновременно всех их размеров, что и заложено в математическое обеспечение замеров и расчетов КИМ с ЭВМ. Поэтому . наиболее объективным контролем про странствейной координации поверхностей согнутых на станках с ЧПУ труб является сравнение на КИМ с ЭВМ технологических моделей этих труб и их эталонов, которые йредставляются размерами координат ЧПУ их гибки без. учета пружинения и постоянно хранятся в памяти КИМ с ЭВМ вместе с программой ЧПУ их гибки.

Расчет программ ЧПУ гибки труб с учетом их пружинения с помощью КИМ с ЭВМ производится в следующей последовательности..

Вначале производится. гибка трубы по программе ЧПУ гибки ее эталона. Затем

nðîéçâîäèTñÿ на КИМ с ЭВМ определение ее техйологической модели, за которым автоматически следует сравнение ее с технологической моделью ее эталона, на базе которого уточняются одновременно все размеры координатЧПУ гибки труб, которые пои последующей гибке на трубогибочном станке воспроизводят полную идентичность пространственной координации поверхности согнутой трубы с ее эталоном. С ростом же числа гибок труб увеличивается потребное количество размеров этого контроля, что снижает его качество и увеличивает трудоемкость. В этих условиях наиболее рациональным контролем пространственной координации поверхностей труб, согнутых на станках с ЧПУ, является проверка размеров взаимного расположения их концевых прямолинейных участков, которые являются основными, так как одновремен йо определяют взаймйое расйоложейие находящихся на этих участках труб их присоединительных поверхностей, допускаемые отклонения на расположение которых фактически представляют допуски своеобразного комплексного калибра суммарной допустимой неточности изготовления всех размеров изготовления труб, включая и координат ЧПУ их гибки, Взаимное расположение в пространстве двух прямых, которыми в данном случае являются оси концевых участков труб, определяется третьей прямой, их пересекающей, что эквивалентно размерам технологической модели ЧПУ гибки труб, имеющих три прямых участка, наиболее важных для определения качества гибки труб, согнутых на станках с

ЧПУ, с помощью всего четырех размеров их

10 ность в них использовать КИМ с ЭВМ для

15 определения размеров взаимного располо-

40 на каждой согнутой трубе, Использование для этой разметки КИМ с ЭВМ связано со значительным количеством замеров, запоминанйем их для последующей разметки ручным мерительным инструментом, что

50

25 координат, для труб, имеющих любое количество гибов, что не только значительно увеличивает качество их контроля, но и снижает его трудоемкость. В предлагаемом устройстве поэтому и введен макет такой прямой, который позволяет использовать для этого контроля КИМ с ЭВМ по минимальному количеству замеров, а также проводить этот контроль и разметку концевых участков труб и без КИМ с ЭВМ.

Недостатком известных устройств подобного назначения является:невозможжения концевых прямолинейных участков труб в связи с отсутствием в них измерительных баз для создания технологического макета взаимного расположения этих участков труб в размерах координат ЧПУ гибки труб. Другим недостатком известных устройств является отсутствие возможности определения в них одного из основных и главных размеров согнутых труб — расстояние между осями торцевых поверхностей концевых прямолинейных участков труб, которые одйовременно являются базовыми плоскостями их присоединительных повер хностей, в связи с отсутствием в них средств для определения этого расстояния и воз; можности использовать для этого КИМ с

Э ВМ.

Следует также отметить, что в связи со стабильностью работы станков с ЧПУ для гибки труб контроль размеров пространственной координации их поверхностей проводится выборочно, что значительно повышает его производительность, Но разметка концевых участков труб производится снижает качество и увеличивает ее трудоемкость до величин, значительно превышающих трудоемкость их гибки на станках с

ЧПУ. Вследствие этого КИМ с ЭВМ становится рациональным испольэовать только для составления программ ЧПУ гибки труб и выборочного контроля качества их гибки, но с введением КИМ с 3ВМ полностью сохраняются известные специализированные трудоемкие, громоздкие и металлоемкие контрольные приспособления для гибки труб контрольными ложементами только потому, что в.них можно вместе контролем конфигурации труб одновременно производить разметку их концевых участков перед их отрезкой, 1783278

Целью изобретения является увеличение качества: и производительности контроля согнутых на трубогибочных станках с

ЧПУ труб за счет устранения указанных недостатков, а также полного устранения 5 необходимости в до пол нител ьн ых устройствах подобного же назначения только для разметки обрезки концевых участков труб.

Достигается это тем, что предлагаемое устройство снабжено линейкой, установ- 10 ленной на плите, установленными на линейке с возможностью перемещения вдоль нее двумя дополнительными стойками со штоками с цилиндрическими базовыми поверхностями, основные стойки установлены на 15 линейке с возможностью перемещения вдоль нее, а каждый из базовых узлов выполнен в виде вилки, установленной на основной стойке с возможностью поворота и фиксации относительно оси, перпендику- 20 лярной плите, каретки, установленной На вилке с возмбжностью поворота и фиксации относительно оси, перпендикулярной оси вилки, втулки с торцевой опорной lloBGpxHQстью и цилиндрической базовой поверхно- 25 стью, установленной в каретке, оси поворота вилки. каретки и ось втулки пере- секаются в одной точке, точка их пересечения и оси штоков расположены на одной прямой, параллельной линейке, а диаметры 30

:цилиндрических базовых поверхносте.й штоков и втулок равны.

На чертеже дана кинематическая схема предлагаемого устройства в аксонометрии, УстройствЬ включает в себя плиту 1, на 35 которой на продольной. линейке 2 установлены две основные стойки 3. На этой же линейке установлены и две дополнительные стойки 4 со штоками 5, имеющими базовые цилиндрические поверхности. Основные и 40 базовые стойки имеют возможность перемещаться вдоль линейки 2, На вертикальной оси основных стоек установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси основных стоек узлы с установленными на 45 их горизонтальной оси каретки 6 втулками 7 с торцевыми опорными поверхностями А и

Б и цилиндрическими базовыми поверхностями В, Г, Д и Е, оси которых перпендикулярны оси поворота этой каретки, При этом 50 оси стоек 3 и втулок 7 пересекаются в двух точках Ж и 3, через которые проходят параллельно продольной линейке оси штоков 5..

Диаметры цилиндрических базовых поверхностей штоков 5 и втулок 6 равны, Левая 55 основная стойка 3 фиксируется штырем 8 в линейке 2, а правая имеет механизм ее точной установки 9 по мерной шкале этой линейки. Винтовые зажимы 10, 11, 12 и 13 предназначены для торможения при повороте и фиксации осей поворота втулок 6, Оси основных стоек 3 пересекаются с осями штоков 5 и втулок 7 в точках Ж и 3, каждая из которых совпадает с центром основной базовой плоскости концевых присоединительных поверхностей контролируемых труб и их эталонов. Расстояние между этими точками представляет. собой линейный размер между осями основных стоек 3, который устанавливается по мерной шкале линейки 2 для каждой трубы по ее эталону при разметке ее концевых участков перед их обрезкой, а также при контроле пространственной координации их поверхностей, контрольный флажок 14 предназначен для установки в устройство"таким образом, чтобы точка пересечения их осей с одной из двух их концевых базовых плоскостей присоединительных поверхностей всегда сов- падала с точкой пересечения осей поворота втулки 7 в точках Ж или 3 зафиксированном своем положении штырем 21. Контрольный флажок 15 предназначен для проверки точности взаимного расположения концевых участков труб без использования КИМ с

3ВМ, Контрольный флажок 16 устанавливается на плите 1 на постоянной высоте стойки и предназначен для установки одногб из концевых участков труб s горизонтальное положение, а также для проверки точности взаимного положения концевых прямолинейных участков труб без КИМ с ЭВМ, Под- . дер>кивающий флажок 17 используется как дополнительная опора при контроле нежестких труб. Контрольные флажки 14, 15 и поддерживающий флажок имеют одинаковую конструкцию и устанавливаются на плите 1 в регулируемых по высоте стойках 18, Стойки флажков 14, 15 и 16 имеют механические или магнитные крепления на всей поверхности этой плиты. Сменные технологические наконечники 19 установки в них концевых поверхностей труб располагаются и фиксируются во втулках 7 штырем 20.Втулки 7 в своем номинальном положении фиксируются в каретке 6 в осевом направлении штырем 21. Размер Л показывает отклонение от этого номинала в свободном положении втулки 7, которое определяется по мерной шкале каретки 6, Оси поворота втулок 7 пересекаются в точках Ж и 3. Поэтому положение осей труб совпадающих с этими точками зафиксированном штырями

21 положении втулок 7 всегда будет постоянным. Левая основная стойка 3 постоянно зафиксирована в линейке 2 штырем 7, в положении когда ее вертикальная ось совпадает с началом отсчета мерной шкалы этой линейки, Установка правой основной стойки 3 производится на расстоянии, равном

1783279 размеру между базовыми точками Ж и 3 контролируемых труб, Размер этого расстояния определяется по мерной шкале этой линейки при установке в устройство эталонов труб в зафиксированном штырями 21 5 положении втулок 7. Размер этот для каждого наименования труб вводится в память

КИМ с ЭВМ. Работа по контролю в устройстве пространственной конфигурации поверхностей гнутых труб начинается с 10 установки на известное для каждого наименования труб расстояния правой стойки по мерной шкале ее продольной линейки. Затем на втулки 7устанавливаются и фиксируются штырями 20 технологические 15 нэконечнйки 19. На йих устанавливается эталон контролируемой трубы и одновременно под один из участков его поверхности устанавливается опорный флажок 17 со г стойкой 18 на плите 1. Одна из втулок 7 20 фиксируется штырем 21 и устанавливается контрольный флажок 14 по размеченному на эталоне участку его установки. Затем эталон устанавливается и на втулке 7 устанавливаются и фиксируются в зависимости от 25 назначения — замеров при контроле или разметки различные технологические йэконечкики 19.

В устройстве оси базовых цилиндрических поверхностей штоков И и К йересека- 30 ются в точках Ж и 3 с общей осью втулок 7, на которых расположены такие же поверхности Д, Е и Г, В, и концевых йрямолинейных участков контролируемых труб.

Поэтому оси указэйных базовых поверхно- 35 стей представляют собой макет взаимного положения концевых участков контролируемых в устройстве труб, измерение на КИМ с

ЭВМ расположения указанных цилиндрических поверхностей Д, Е, И, К, Г и В которого 40 позволяет получить все размеры взаимного расположения этих участков, в том числе и размер расстояния Между кон (евыми участками труб в их базовых точках Ж и 3. Но можно ограничить эти измерения только 45 двумя замерами положения базовых поверхностей Д и В, В этом случае в память КИМ

"с 38М необходимо из этого устройства вне сти иэвестные для каждого наименования труб постоянные размеры координат двух 50 точек Ж и 3, При замерах на КИМ с ЭВМ отклонения положения торцевых участковтруб от базовых плоскостей Ж и 3 в устрой- стве с помощью КИМ с ЭВМ необходимо к перечисленным замерам для определения 55 взаимйого йолож* ения концевых участков труб добавить еще два замера торцевых базовых поверхностей А и Б.

Контроль в устройстве взаимного расположения концевых участков труб без КИМ с ЭВМ требует дополнительной установки по эталонам контрольных ложементов 15 и

16, Разметка концевых участков труб перед их обрезкой в этом случае. также может, производиться по торцевым разметочным плоскостям сменных технологических наконечников 19, устанавливаемых в устройстве на наружные поверхности труб, на которых и производится эта разметка. Величины отклонения положения торцевых базовых участков труб от номинального их положения также можно получить в устройстве не заме- рами на КИМ с ЭВМ положения базовых плоскостей А и Б, а размерами M и Л по мерной шкале каретки в-положения втулки

7 в ее рэсфиксировэнном свободном положении. Точно также и размер между основными стойками можно определить в устройстве при помощи замеров базовых цилиндрических поверхностей на втулках 7 и штоках 5, а также и просто по мерной шкале лйнейки 2.

Предлагаемое устройство позволяет за счет минимального количества без установки измеряемых труб, включающих две базовые плоскости концевых участков труб и третьей базы установки на одном промежуточном участке их контура, а так.же математически минимального числа контролируемых размеров взаимного расположения основных базовых присоединительных поверхностей концевых их участков позволяет значительно увеличить качество и производительность контроля труб, созданных на трубогибочных станках, программа ЧПУ которых создана на КИМ с

ЭВМ за"счет сравнения и автоматической корректировки одновременно всех разме- . ров их координат ЧПУ. Устройство позволяет отказаться от специализированных для каждого нового наименования труб устройств подобного назначения, а также производить контроль качества гибки труб без использования КИМ с 38М. Возможность проведения в устройстве разметки концевых участков труб для их отрезки позволяет отказаться от использования большого количества специализированных для каждого нового наименования труб устройств подобного назначения.

Формула изобретения

Устройство для базирования гнутых труб к координатно-измерительной машине с ЭВМ для измерения взаимного расположения концевых прямолинейных участков труб, их присоединительных поверхностей и разметки их концов, содержащее плиту, две основные стойки с базовыми узлами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности измере10

1783279

Составитель В. Скуратов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. К3рковецкая

Редактор Т. Куркова

Заказ 4504 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 ния, оно снабжено линейкой, установленной на плите, установленными на линейке с, воэможностью перемещения вдоль нее двумя дополнительными стойками со штоками с цилиндрическими базовыми поверхностя- 5 ми, основные стойки установлены на линейке с возможностью перемещения вдоль нее, а каждый базовый узел выполнен в- виде вилки, установленной на основной стойке с воэможностью поворота и фиксации относи- 10 тельно оси, перпендикулярной плите,.каретки, установленной на вилке с воэможностью поворота и фиксации относительно оси, перпендикулярной оси вйлки, втулки"с торцЕвой опорной поверхностью и цилиндрической базовой поверхностью, установленной в карет ки, оси поворота вилки, каретки и ось втулки пересекаются в одйой точке, точки их пересечения и оси штоков расположены на одной прямой, параллельной лийейке; а диаметры цилиндрических базовых поверхностей штоков и втулок равны.