Устройство для измерения отклонений профиля деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и)) 46988О

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.10.72 (21) 1836443/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл G 01Ь 7/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.717.11 (088.8) по делам нвобретений ОпУбликовано 05.05.75. Бюллетень № 17 и открытий

Дата опубликования описания 04.08.75 (72) Автор изобретения

А. К. Клименко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОН ЕН И Й

ПРОФИЛЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к средствам измерения и контроля и может найти применение в металлорежущих станках и контрольно-измерительных автоматах, оснащенных системами программного управления, а также в качест- 5 ве измерительного устройства копировальнофрезерных станков.

Известны устройства для измерения отклонений профиля деталей от номинального, содержащее измерительную головку, выполнен- 10 ную в виде измерительного рычага со сферическим наконечником и датчиков положения рычага по двум координатам, блок обработки сигналов датчиков с источником питания датчиков и двумя фазовыми детекторами. 15

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что с целью повышения точности измерения источник питания выполнен в виде генератора двух переменных напряжений, 20 сдвинутых по фазе на четверть периода, блок обработки снабжен сумматором выходных сигналов датчиков, схемой вычитания и двумя усилителями, один из которых имеет постоянный коэффициент усиления, а второй обеспе- 25 чивает постоянную амплитуду выходного сигнала, входы усилителей соединены с выходом сумматора, выходы — со входами схемы вычитания, измерительные входы фазовых детекторов подключены к выходу схемы вычитания, 30 а опорные входы к соответствующим выходам источника питания.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — измерительная головка.

Устройство содержит измерительную головку 1 с подвижным элементом 2 измерительного рычага и датчиками положения 3 и 4 по двум координатам двухфазного генератора 5, фазовые детекторы б и 7, усилитель 8 с постоянным коэффициентом усиления, усилитель 9 со стабилизированной амплитудой выходного сигнала, схему суммирования 10 и схему вычитания 11.

При измерении головка 1 перемещается относительно детали 13 по расчетной траектории. Размер наконечника 12 измерительного рычага выбран больше обычного, чтобы контакт с деталью обеспечивался за счет веса рычага или пружины, совмещающей ось рычага с осью измерительной головки при отклонении рычага от нормали из-за увеличения диаметра наконечника, т. е. без использования дополнительных средств прижима. Если в первом случае центр сферы наконечника смещен относительно нулевого (нормального) положения на величину натяга ЛЯ„, во втором случае натяг сохраняется, так как он выбран больше максимального отклонения б профиля от номинального.

469880

При отсутствии контакта с контуром ось измерительного рычага совпадает с осью головки, элемент 2 рычага занимает нулевое положение (на фиг. 1 изображено пунктирной линией) и сигналы на выходе датчиков 3 и 4 равны нулю, При обходе контура детали с касанием его наконечником измерительного рычага выходной сигнал каждого датчика имеет две составляющие, одна из которых соответствует отклонению профиля детали от номинального по данной координате, а вторая — проекции натяга.

За счет фазового сдвига между запитывающими датчики напряжениями выходной сигнал схемы суммирования 10 по амплитуде пропорционален сумме модулей натяга и отклонения профиля от номинального, а фаза его равна углу между нормалью к контуру детали и одной из осей координат. Этот сигнал через усилитель 8 поступает на измерительные входы фазовых детекторов 6 и 7, а при помощи усилителя 9 и схемы 11 из него вычитается постоянный сигнал, эквивалентный величине натяга.

Таким образом, на измерительные входы фазовых детекторов подается сигнал, по модулю и фазе эквивалентный вектору отклонения профиля от номинального. В связи с тем, что на опорные входы фазовых детекторов подаются сдвинутые на четверть периода напряжения источника питания 5, на их выходах выделяются координатные составляющие вектора, которые и являются выходными сигна5 лами устройства.

П р едм е т изобретения

Устройство для измерения отклонений профиля деталей от номинального, содержащее

10 измерительную головку, выполненную в виде измерительного рычага со сферическим наконечником и датчиков положения рычага по двум координатам, блок обработки сигналов датчиков с источником питания датчиков и

15 двумя фазовыми детекторами, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, источник питания выполнен в виде генератора двух переменных напряжений, сдвинутых по фазе на четверть периода, блок

20 обработки снабжен сумматором выходных сигналов датчиков, схемой вычитания и двумя усилителями, один из которых имеет постоянный коэффициент усиления, а второй обеспечивает постоянную амплитуду выходного сиг25 нала, входы усилителей соединены с выходом сумматора, выходы — со входами схемы вычитания, измерительные входы фазовых детекторов подключены к выходу схемы вычитания, а опорные входы — к соответствующим выхо30 дам источника питания.

469880 г

Составитель В. Минин

Редактор М. Васильева Техред Е. Подурушина Корректор И. Позняковская

Заказ 1914/5 Изд. М 689 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2