Способ измерения диаметров методом обкатывания детали измерительным диском

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметров цилиндрических по- ёерхностей методом обкатывания измерительным диском преимущественно крупногабаритных деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения . Способ основан на том, что при измерении диаметров подсчитывают число сигналов преобразователя угла поворота измерительного диска, обкатывающего контролируемую поверхность вращающейся детали за целое число ее оборотов, подсчитывают число сигналов, соответствующее сумме наиболее существенных амплитуд гармонических колебаний профиля поперечного сечения контролируемой детали,, а ее диаметр определяют по формуле n2-42ni,, 1 где С - конструктивная постоянная измерительного устройства; п - число измерительных сигналов, выдаваемых преобразователем угла поворота за целое число оборотов контролируемой детали; m - число учитываемых амплитуд гармонических колебаний профиля контролируемой детали; па число измерительных сигналов, соответствующее амплитуде 1-го гармонического колебания профиля контролируемого сечения детали 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 B 7/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И :::

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТ8У

„г — 4 пг

1 — 4 Хпа

1 (21) 4931685/28 (22) 05.03.91 (46) 07.07.93. Бюл. М 25 (71) Киевский филиал Всесоюзного институ.та повышения квалификации руководящих работников и специалистов в области управления качеством продукции, стандартизации и метрологии (72) Б,Н.Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

М 147326, кл. G 01 В 7/12, 1952. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ

МЕТОДОМ ОБКАТЫВАНИЯ ДЕТАЛИ ИЗ- „

МЕРИТЕЛЬНЫМ ДИСКОМ . (57) Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано при измерении диаметров цилиндрических поверхностей методом обкатывания измерительным диском преимущественно крупногабаритных деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения. Способ основан на том, что при измерении диаметров подсчитывают число

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметров цилиндрических поверхностей методом обкатывания измерительным ..диском, преимущественно крупногабаритных деталей, Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается благодаря тому, что поправку определяют,йк сумму . амплитуд гармонических колебаний профиля поперечного сечения контролируемой

„„. Ж ÄÄ 1825963 А1 сигналов преобразователя угла поворота измерительного диска, обкатывающего контролируемую поверхность вращающейся детали за целое число ее оборотов, подсчитывают число сигналов, соответствующее сумме наиболее существенных амплитуд гармонических колебаний профиля поперечного сечения контролируемой детали, а ее диаметр определяют по формуле где С вЂ” конструктивная постоянная измерительного. устройства; n — число измерительных сигналов, выдаваемых преобразователем угла поворота за целое число оборотов контролируемой детали; m— число учитываемых амплитуд гармонических колебаний профиля контролируемой детали; n, — число измерительных сигналов. соответствующее амплитуде l-ro гармонического колебания профиля контролируемого сечения детали. 1 ил. детали, а диаметр О находят из соотношения где С вЂ” конструктивная постоянная устройства для -измерения диаметров методом обкатывания;

n — число импульсов, выдаваемых датчиком угла поворота за целое число оборотов контролируемой детали;

1825963

1 = Л Ос +4а1+4 a) + ... +4 am =XDy, где Ос — средний диаметр детали; а1,а2...ап — амплитуды гармонических колебаний периодической. функции относительно среднего значения диаметра, соот- ветствующие первой, второй, ... N-îé гармоническим составляющим; 40

Dy — условный диаметр детали, соответствующий ее реальному периметру, Очевидно, для оценки качества изготовления детали необходимо знать среднее значение диаметра и отклонение наиболь- 45 шего его значения от среднего.

Из зависимости (1) можно получить:

D„-4Zaf .

1 50

Таким образом, для определения Ос необходимо знать Ха и Dy. Если рассматриI вать профиль поперечного сечения детали в прямоугольной системе координат L и а на участке л Рс, соответствующем при контроле одному обороту детали, то для определения Ос необходимо: измерить длину плоской кривой, по формуле (1) вычислить, Dc=

m — число учитываемых существенных амплитуд гармонических колебаний профиля контролируемой детали;

n, — число импульсов, соответствующее амплитуде l-го гармонического колебания профиля контролируемого сечения детали.

Конструктивная постоянная устройства представляет собой цену одного измерительного импульса и зависит от диаметра измерительного диска, числа импульсов,выдаваемых датчиком угла его поворота за один цикл измерений и передаточного чиср ла передачи, связывающей диск с валом датчика.

Способ основан на следующих предпосылках. Известно, что при измерении методом обкатывания детали измерительным диском диаметр можно определить как 0=Сп.

Если пренебречь отклонением формы детали от круглой, то можно принять, что и — соответствует периметру к D. Однако поперечное сечение реальных контролируемых деталей имеет отклонения от круглости.

Профилограммы поверхности реальных деталей в прямоугольной системе координат представляют собой изображение периодической функции, которую с большим приближением можно записать в виде

30 измерить а1,а2,аз,...а, вычислить Ха .

Имея эти данные, можно по формуле (2) вычислить Dc.

Длина профиля поперечного сечения детали (периметр) измеряется при помощи измерительного диска, датчика угла его поворота и старт-стопного преобразователя.

На выходе преобразователя получают число пу импульсов, соответствующее Dy. АмплиТУДЫ a1,а2...am И a„Þ НЕТРУДНО ОПРЕДЕЛИТЬ при помощи датчика линейных перемещений каретки, на которой установлен измерительный диск. Остальные операции, связанные с вычислениями D, могут осуществляться с помощью микропроцессора.

Наибольшее отклонение диаметра от его среднего значения можно определить при помощи известных датчиков линейных перемещений в электрические импульсы.

Предположенное техническое решение позволит повысить точность известных устройств для измерения диаметров методом обкатывания, благодаря учету влияния гармонических составляющих профиля поперечного сечения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предложенного способа, При вращении планшайбы 1 вместе с контролируемой деталью 2 и контактирующим с последней измерительным диском 3 датчик 4 выдает в ключ 5 электрические импульсы, число которых эа один оборот детали соответствует периметру ее поперечного сечения. Ключ 5 открывает прохождение импульсов в первый регистр 6 только за один оборот планшайбы, Этот регистр пропускает в первый канал микропроцессора 7 число импульсов и, пропорциональное периметру контролируемой детали.

Ввиду наличия на поверхности деталей отклонений от круглости диск 3 вместе с кареткой 8 имеет гармоническое воэвратнопоступательное перемещение, амплитуда которого соответствует изменениям радиуса вектора поверхности детали от некоторого его среднего значения. Эти перемещения преобразовываются реверсивным датчиком

9 линейных перемещений в импульсы положительного и отрицательного знака, которые подаются через ключ 10, операционный усилитель 11 во второй регистр 12 перевода импульсов унитарного кода s двоичный.

Затем импульсы двоичного кода поступают на вход одного из каналов микропроцессора 7. На другой его вход поступают импульсы через компаратор 13, схему 14 и регистр 12.

1825963

Составитель Б. Иванов

Техред М.Моргентал Корректор И. Шмакова

Редактор С. Кулакова

Заказ 2314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1

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

Управление схемой 15 осуществляется компаратором 13 сигнала на конец обсчета пачек импульсов, имеющих только положительный или отрицательный знак.

Микропроцессор во втором канале осуществляет возведение в квадрат чисел импульсов в каждой пачке, поступающей с регистра 12, суммирует квадраты полученных чисел и умножает их на четыре, Полученное число вычитается из значения и аналогичным путем в первом канале микропроцессора после обработки информации, поступающей за тот же период времени с преобразователя 4. Период времени ограничивается старт-стопным преобразователем 15 посредством ключей 5 и 10. Далее в микропроцессоре из полученной разности извлекается корень и умножается на конструктивную постоянную устройства.

Результат умножения поступает в цифроаналоговый преобразователь 16, а затем в регистрирующий или управляющий прибор

17, который выдает информацию о диаметре контролируемой детали.

Формула изобретения

Способ измерения диаметров методом обкатывания детали измерительным р ском, заключающийся в том, что подсчитывают число импульсов датчика угла поворота измерительного диска за целое число оборотов контролируемой детали и вводят по5 правку на отклонение формы поперечного сечения детали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поправку определяют как сумму амплитуд гармонических колебаний профиля

10 поперечного сечения контролируемой детали, а диаметр D находят из соотношения

0 =С и — 4Хпа

2 2

15 где С вЂ” конструктивная постоянная устройства;

n — число импульсов, выдаваемых датчиком угла поворота за целое число оборотов контролируемой детали; т — число учитываемых существенных амплитуд гармонических колебаний профиля контролируемой детали; п, — число импульсов, соответствующее амплитуде 1-го гармонического колебания профиля контролируемого сечения детали.