Устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения ширины и отклонения расположения шпоночного паза относительно оси отверстия. Устройство содержит корпус с двумя центрирующими пальцами, шток, установленный в корпусе с возможностью поступательного движения и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, жестко закрепленный на штоке, отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком. При этом центрирующие пальцы выполнены и размещены с возможностью центрирования по их рабочим поверхностям боковой поверхности измерительного щупа, выполненной шарообразной. А шток размещен с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев. Технический результат - повышение точности, производительности и упрощение измерений. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения ширины шпоночного паза, а также его симметричности относительно оси отверстия.

Известен прибор для контроля шпоночных пазов, содержащий корпус, выполненный в виде призмы, ползун, установленный на корпусе с возможностью перемещаться перпендикулярно биссекторной плоскости призмы и два отсчетных узла, из которых первый установлен на ползуне и имеет измерительный наконечник, установленный в плоскости, параллельной биссекторной плоскости призмы, и выполненный с боковой бочкообразной поверхностью и плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси измерительного наконечника, а второй установлен на корпусе и имеет измерительный наконечник, расположенный перпендикулярно биссекторной плоскости призмы и взаимодействующий с ползуном [Авторское свидетельство SU №1229558 А1, МПК G 01 В 5/24, 1986 (аналог)].

Однако в известном приборе при выверке взаимного углового положения в качестве базы используется дно проверяемого паза, положение которого по отношению к поверхности отверстия задается с невысокой точностью, что снижает точность базирования, а значит, и точность измерения.

Прототип - устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия, содержащее корпус с базирующим элементом, выполненным в виде двух центрирующих пальцев, узел перемещения в виде штока, установленного на корпусе с возможностью поступательного движения в плоскости, перпендикулярной продольным осям центрирующих пальцев, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с боковой бочкообразной поверхностью и жестко закрепленный на штоке, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком [Патент RU №2190187 С1, МПК G 01 В 5/24, 2002 (прототип)].

Однако в указанном устройстве поочередное касание измерительного щупа с крайними боковыми точками поверхности отверстия объекта измерения, расположенными в продольной диаметральной плоскости, и снятие при этом двух отсчетов отсчетной головки снижают точность и производительность, а также усложняют измерение.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого устройства для измерения параметров шпоночного паза отверстия, которое позволяет повысить точность и производительность, а также упростить измерение за счет исключения движений измерительного щупа, связанных с необходимостью его касания с одной из крайних боковых точек отверстия и снятия при этом одного из отсчетов отсчетной головки.

Это достигается тем, что устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия содержит корпус с двумя центрирующими пальцами, шток, установленный в корпусе с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком, причем центрирующие пальцы выполнены и размещены с возможностью центрирования по их рабочим поверхностям боковой шарообразной поверхности измерительного щупа.

Таким образом в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом за счет возможности центрирования измерительного щупа по центрирующим пальцам сокращается количество движений штока и отпадает необходимость снятия четвертого отсчета отсчетной головки, что повышает точность и производительность, а также упрощает измерение. Точность измерения повышается также за счет параллельного расположения оси штока относительно линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев, поскольку такое расположение повышает точность выверки взаимного углового положения объекта измерения и корпуса.

На фиг.1 показан общий вид устройства, вид спереди; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия содержит корпус 1 с двумя центрирующими пальцами 2 и 3, шток 4, установленный на корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения в направлении, параллельном линии ВС, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев 2 и 3 и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп 5, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке 4, и отсчетный узел 6, установленный на корпусе 1 с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком 4. Упомянутый щуп предназначен для взаимодействия с боковыми поверхностями 8 и 9 проверяемого паза в объекте измерения 7 и имеет возможность центрирования своей шарообразной боковой поверхностью по рабочим поверхностям 10 и 11 центрирующих пальцев 2 и 3.

Устройство работает следующим образом. На центрирующие пальцы 2 и 3 устанавливают отверстием объект измерения 7, обеспечивая контакт измерительного щупа 5 с боковой поверхностью 8 проверяемого паза. Выверяют взаимное угловое положение объекта измерения 7 и корпуса 1 путем поворота объекта измерения 7 на рабочих поверхностях 10 и 11 соответственно центрирующих пальцев 2 и 3 и возвратно-поворотных движений измерительного щупа 5 со штоком 4 вокруг его продольной оси. Возвратно-поворотные движения измерительного щупа 5 со штоком 4 осуществляют по траектории а-б в плоскости Х-X, перпендикулярной линии ВС, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев 2 и 3. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетного узла 6 при упомянутых движениях измерительного щупа 5. Снимают первый отсчет Δ_а отсчетного узла 6. Вводят измерительный щуп 5 в контакт с другой боковой поверхностью 9 проверяемого паза в точке в, снимают второй отсчет Δ_в упомянутого отсчетного узла. Поворачивают измерительный щуп 5 со штоком 4 вокруг продольной оси и перемещают их вдоль этой оси, добиваясь одновременного касания измерительного щупа 5 с рабочими поверхностями 10 и 11 в точках г и д, снимая при этом третий Δ_гд отсчет отсчетного узла 6. Определяют ширину проверяемого паза по формуле: В=(Δ_а-Δ_в)+d, где Δ_а - первый отсчет, Δ_в - второй отсчет, d - наибольший диаметр измерительного щупа. Определяют первый размах W₁ по разнице первого Δ_а и третьего Δ_гд отсчетов, второй размах W₂ по разнице второго Δ_в и третьего Δ_гд отсчетов, а отклонение от симметричности - по формуле: Δ_cимм.=(W₁-W₂)/2.

Таким образом измеряют отклонение от симметричности и ширину шпоночного паза в глухих и сквозных отверстиях.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении ширины шпоночного паза, а также его отклонения от симметричности относительно оси как сквозного, так и глухого отверстия.

Устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия, содержащее корпус с двумя центрирующими пальцами, шток, установленный в корпусе с возможностью поступательного движения и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком, отличающееся тем, что центрирующие пальцы выполнены и размещены с возможностью центрирования по их рабочим поверхностям выполненной шарообразной боковой поверхности измерительного щупа, а шток размещен с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев.