СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШПОНОЧНОГО ПАЗА ОТВЕРСТИЯ Российский патент 2002 года по МПК G01B5/24 G01B5/25 G01B5/18 

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

Уровень техники
Известен способ измерения отклонения от симметричности шпоночного паза относительно оси цилиндрической поверхности, осуществляемый путем базирования объекта цилиндрической поверхностью в призме и использования размещенной на ней отсчетной головки, причем объект поворачивают в призме последовательно в обе стороны до упора и фиксируют показания отсчетной головки, ось которой совпадает с биссектрисой призмы, а наконечник контактирует с дном проверяемого паза [авторское свидетельство СССР 800600, МПК G 01 В 5/24, 1981 (аналог)].

Однако указанный способ имеет невысокую точность измерения ввиду того, что искомое отклонение от симметричности мало зависит от измеряемой разницы положений контролируемых точек на дне паза.

Прототип - способ измерения отклонения от симметричности шпоночного паза сквозного отверстия, заключающийся в том, что базируют объект измерения в корпусе, содержащем ползун с закрепленной отсчетной головкой, путем установки его отверстием на два центрирующих пальца, обеспечивая при базировании контакт измерительного щупа отсчетной головки с одной из боковых поверхностей проверяемого паза, выверяют взаимное угловое положение объекта измерения и корпуса путем возвратно-поворотных движений объекта измерения на центрирующих пальцах и перемещения ползуна в направлении глубины проверяемого паза, достигая неизменности показаний отсчетной головки при упомянутых перемещениях ползуна, снимают первый отсчет отсчетной головки, переустанавливают объект измерения на центрирующих пальцах, обеспечивая контакт измерительного щупа отсчетной головки с другой боковой поверхностью проверяемого паза, повторяют выверку взаимного углового положения объекта измерения и корпуса, а также перемещения ползуна, снимают второй отсчет упомянутой головки, а по полуразности отсчетов определяют искомое отклонение от симметричности [патент RU 2153151 С1, МПК G 01 В 5/24, 2000 (прототип)].

Однако в указанном способе выверка взаимного углового положения объекта измерения и корпуса осуществляется путем перемещения ползуна в направлении незначительной по протяженности глубины проверяемого паза, что снижает точность выверки, а ее повторение после переустановки объекта увеличивает погрешность измерения. Кроме того, способ позволяет измерять только один параметр шпоночного паза - отклонение от симметричности.

Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого способа измерения, который позволяет повысить его точность за счет исключения погрешности, вызванной повторной выверкой положения объекта измерения и измерительного устройства, а также расширить технологические возможности за счет возможности измерения не только отклонения от симметричности, но и ширины паза как в сквозных, так и в глухих отверстиях.

Это достигается тем, что в способе измерения параметров шпоночного паза отверстия базируют объект измерения в корпусе, содержащем шток и взаимодействующую со штоком своим наконечником отсчетную головку, путем установки его отверстием на два центрирующих пальца, обеспечивая при базировании контакт измерительного щупа, жестко закрепленного на штоке, с одной из боковых поверхностей проверяемого паза, выверяют взаимное угловое положение объекта измерения и корпуса путем возвратно-поворотных движений объекта измерения на центрирующих пальцах и возвратно-поворотных движений измерительного щупа вокруг продольной оси упомянутого штока, осуществляя последние в плоскости, параллельной продольным осям центрирующих пальцев, и достигая неизменности показаний отсчетной головки при упомянутых движениях измерительного щупа, снимают первый отсчет отсчетной головки, вводят измерительный щуп в контакт с другой боковой поверхностью проверяемого паза, снимают второй отсчет упомянутой головки, поворачивают измерительный щуп со штоком вокруг продольной оси упомянутого штока и перемещают вдоль этой оси, добиваясь поочередного касания измерительного щупа с крайними боковыми точками поверхности отверстия объекта измерения, расположенными в продольной диаметральной плоскости, снимая при этом соответственно третий и четвертый отсчеты отсчетной головки, определяют ширину проверяемого паза по разнице первых двух отсчетов и с учетом диаметра измерительного щупа, определяют первый размах по разнице первого и четвертого отсчетов, второй размах по разнице второго и третьего отсчетов, а отклонение от симметричности - по полуразности упомянутых размахов.

Таким образом в предлагаемом способе по сравнению с прототипом при выверке взаимного углового положения объекта измерения и корпуса используют возвратно-поворотные движения измерительного щупа вокруг продольной оси штока и осуществляют эти движения в плоскости, параллельной продольным осям центрирующих пальцев, что позволяет при этой выверке использовать более протяженную, чем высота часть боковой поверхности паза. Кроме того, в предложенном способе исключаются переустановка объекта измерения и повторная выверка взаимного углового положения, что обеспечивает повышение точности измерения. В предложенном способе по сравнению с прототипом расширены технологические возможности за счет измерения не только отклонения от симметричности, но и ширины паза как в сквозных, так и в глухих отверстиях.

Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана схема осуществления способа, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг.1.

Лучший вариант осуществления изобретения
На центрирующие пальцы 1 и 2, закрепленные в корпусе 3, устанавливают отверстием объект измерения 4, обеспечивая контакт измерительного щупа 5, жестко закрепленного на штоке 6 с боковой поверхностью 7 проверяемого паза. Выверяют взаимное угловое положение объекта измерения 4 и корпуса 3 путем поворота объекта измерения 4 на центрирующих пальцах 1 и 2 и возвратно-поворотных движений измерительного щупа 5 со штоком 6 вокруг продольной оси упомянутого штока. Возвратно-поворотные движения измерительного щупа 5 со штоком 6 осуществляют по траектории a-б в плоскости Х-X, параллельной продольным осям У'-У' центрирующих пальцев 1 и 2. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетной головки 8, установленной в корпусе 3 с возможностью взаимодействия своим наконечником со штоком 6, при упомянутых движениях измерительного щупа 5. Снимают первый отсчет Δ_a отсчетной головки 8. Вводят измерительный щуп 5 в контакт с другой боковой поверхностью 9 проверяемого паза в точке в, снимают второй отсчет Δ_в упомянутой головки. Поворачивают измерительный щуп 5 со штоком 6 вокруг продольной оси упомянутого штока и перемещают их вдоль этой оси, добиваясь поочередного касания измерительного щупа 5 с крайними боковыми точками г и д отверстия объекта измерения 4, расположенными в продольной диаметральной плоскости У-У, снимая при этом соответственно третий Δ_г и четвертый Δ_∂ отсчеты отсчетной головки 8. Определяют ширину проверяемого паза по формуле: B = (Δ_a- Δ_в)+d, где Δ_a- первый отсчет, Δ_в- второй отсчет, d - диаметр измерительного щупа. Определяют первый размах W₁ по разнице первого Δ_a и четвертого Δ_∂ отсчетов, второй размах W₂ по разнице второго Δ_в и третьего Δ_г отсчетов, а отклонение от симметричности - по формуле: Δ_симм.= (W₁- W₂)/2.
Таким образом измеряют отклонение от симметричности и ширину шпоночного паза в глухих и сквозных отверстиях.

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

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам для измерения ширины и отклонения расположения шпоночного паза относительно оси отверстия. Объект измерения 4 базируют в корпусе 3 путем установки его отверстием на центрирующие пальцы 1 и 2, обеспечивая при этом контакт измерительного щупа 5 с боковой поверхностью 7 проверяемого паза. Выверяют взаимное угловое положение объекта измерения 4 и корпуса 3 путем возвратно-поворотных движений объекта измерения 4 на центрирующих пальцах 1 и 2 и измерительного щупа 5 со штоком 6 вокруг оси упомянутого штока. Возвратно-поворотные движения измерительного щупа 5 осуществляют в плоскости, параллельной продольным осям центрирующих пальцев 1 и 2. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетной головки 8 при упомянутых движениях измерительного щупа 5. Снимают первый отсчет. Вводят измерительный щуп 5 в контакт с другой боковой поверхностью 9 проверяемого паза, а затем поочередно с крайними боковыми точками г и д отверстия объекта измерения 4, снимая на отсчетной головке 8 соответственно второй, третий и четвертый отсчеты. По разнице первых двух отсчетов и с учетом диаметра измерительного щупа 5 определяют ширину шпоночного паза, а по полуразности двух размахов, вычисленных соответственно по разностям первого и четвертого, второго и третьего отсчетов, определяют отклонение от симметричности. Технический результат: повышение точности измерения. 2 ил.

Способ измерения параметров шпоночного паза отверстия, заключающийся в том, что базируют объект измерения в корпусе, содержащем отсчетную головку, путем установки его отверстием на два центрирующих пальца, обеспечивая при базировании контакт измерительного щупа с одной из боковых поверхностей проверяемого паза, выверяют взаимное угловое положение объекта измерения и корпуса путем возвратно-поворотных движений объекта измерения на центрирующих пальцах и движений измерительного щупа, достигая неизменности показаний отсчетной головки при упомянутых движениях измерительного щупа, снимают первый отсчет отсчетной головки, вводят измерительный щуп в контакт с другой боковой поверхностью проверяемого паза, снимают второй отсчет упомянутой головки и определяют искомое отклонение от симметричности, отличающийся тем, что при выверке взаимного углового положения объекта измерения и корпуса движения измерительного щупа, жестко закрепленного на размещенном в корпусе штоке, выполняют возвратно-поворотными вокруг продольной оси упомянутого штока и осуществляют в плоскости, параллельной продольным осям центрирующих пальцев, кроме того, после снятия второго отсчета отсчетной головки, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия своим наконечником со штоком, измерительный щуп со штоком поворачивают вокруг продольной оси упомянутого штока и перемещают вдоль этой оси, добиваясь поочередного касания измерительного щупа с крайними боковыми точками поверхности объекта измерения, расположенными в продольной диаметральной плоскости, снимая при этом соответственно третий и четвертый отсчеты отсчетной головки, причем по разнице первых двух отсчетов и с учетом диаметра измерительного щупа определяют ширину шпоночного паза, по разнице первого и четвертого отсчетов определяют первый размах, по разнице второго и третьего отсчетов - второй размах, а отклонение от симметричности определяют по полуразности упомянутых размахов.