УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШПОНОЧНОГО ПАЗА ОТВЕРСТИЯ Российский патент 2002 года по МПК G01B5/14 G01B5/18 G01B5/24 

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 прибор для контроля шпоночных пазов, содержащий корпус с двумя опорными роликами, поворотный диск, установленный на корпусе, уровень, закрепленный на поворотном диске, кронштейн, установленный шарнирно на одном из концов корпуса, отсчетное устройство, размещенное на кронштейне, и рычаг, взаимодействующий одним концом с отсчетным устройством, а другим с контролируемой поверхностью [Авторское свидетельство СССР 859792, МПК G 01 В 5/14, 1981 (аналог)].

Однако известный прибор имеет низкую точность при измерении отклонения от симметричности шпоночного паза отверстия ввиду неопределенности углового положения детали вокруг своей продольной оси.

Наиболее близким к заявляемому относится 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 (прототип)].

Однако в указанном 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.

Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого устройства для измерения параметров шпоночного паза отверстия, которое позволяет повысить точность измерения за счет надежности базирования объекта измерения на устройстве.

Это достигается тем, что устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия содержит 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.

Таким образом в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом за счет базирующих элементов, выполненных в виде центрирующих пальцев, возможности поступательного и возвратно-поворотных движений узла перемещения, выполненного в виде штока, и измерительного щупа, выполненного с боковой бочкообразной поверхностью и жестко закрепленного на штоке, обеспечивается выверка взаимного углового положения объекта измерения и корпуса с использованием возвратно-поворотных движений объекта измерения и возвратно-поворотных движений узла перемещения с измерительным щупом по боковой поверхности проверяемого паза (а не по поверхности дна в прототипе), что повышает надежность базирования, а значит и точность измерения.

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

Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия содержит корпус 1 с базирующим элементом, выполненным в виде центрирующих пальцев 2 и 3, шток 4, установленный на корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной продольным осям У' - У' центрирующих пальцев 2 и 3 и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп 5, выполненный с боковой бочкообразной 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 отверстием объекта измерения 7 и боковыми поверхностями 8 и 9 проверяемого паза.

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 центрирующих пальцах 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, параллельной продольным осям У'-У' центрирующих пальцев 2 и 3. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетного узла 6 при упомянутых движениях измерительного щупа 5. Снимают первый отсчет Δ_a 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 упомянутого узла перемещения и перемещают их вдоль этой оси, добиваясь поочередного касания измерительного щупа 5 с крайними боковыми точками г и д отверстия объекта измерения 7, расположенными в продольной диаметральной плоскости У-У, снимая при этом соответственно третий Δ_г и четвертый Δ_д отсчеты отсчетного узла 6. Определяют ширину проверяемого паза по формуле; B = (Δ_a-Δ_в)+d, где Δ_a - первый отсчет, Δ_в - второй отсчет, d - наибольший диаметр измерительного щупа. Определяют первый размах W₁ по разнице первого Δ_a и четвертого Δ_д 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
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.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения ширины и отклонения расположения шпоночного паза относительно оси отверстия. Устройство содержит корпус (1) с центрирующими пальцами (2, 3), отсчетный узел (6), измерительный щуп (5), жестко связанный со штоком (4), установленным в корпусе (1). Объект измерения (7) базируют в корпусе (1) путем установки его отверстием на центрирующие пальцы (2 и 3), обеспечивая при этом контакт измерительного щупа (5) с боковой поверхностью (8) проверяемого паза. Технический результат: повышение точности измерений. 2 ил.

Устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия, содержащее корпус с базирующим элементом, узел перемещения, установленный на корпусе с возможностью поступательного движения в плоскости, перпендикулярной оси базирующего элемента, измерительный щуп, выполненный с боковой бочкообразной поверхностью и установленный в узле перемещения, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником с узлом перемещения, отличающееся тем, что базирующий элемент выполнен в виде двух центрирующих пальцев, узел перемещения выполнен в виде штока, установленного с возможностью возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, а измерительный щуп жестко закреплен на штоке.