Устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности Российский патент 2023 года по МПК G01B5/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении преимущественно для измерения расстояний и симметричности плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности детали.

Известно устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, закрепленный на основании кронштейн, установленную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения каретку с ориентирующей призмой, расположенной между базирующими призмами перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм и свозможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленный на базирующем элементе основной индикатор с измерительным стержнем, закрепленный на ориентирующей призме дополнительный индикатор с измерительным стержнем, причем измерительные стержни индикаторов размещены своими осями в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и расположены на одинаково заданном вылете относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы с возможностью взаимодействия каждого измерительного стержня с одной из измеряемых плоскостей объекта измерения (RU 2726294. Бюл. №19. 2020).

Однако в известном устройстве закрепление дополнительного индикатора на ориентирующей призме приводит к тому, что возникает погрешность позиционирования упомянутого индикатора при подводе к объекту измерения из-за отклонений диаметра сферической поверхности. Кроме того, силовое давление ориентирующей призмы на объект измерения для его смещения к измерительному стержню дополнительного индикатора приводит к перекосу подвижной каретки и упомянутого индикатора. Эти факторы снижают точность измерения указанным устройством. При этом последовательное выполнение подводов измерительного стержня основного индикатора и ориентирующей призмы, а также их отводов снижают производительность измерения известным устройством.

Для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности известно устройство, иллюстрационно раскрытое в (RU 2761425. Бюл. №34. 2021) и содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, закрепленный на основании кронштейн, установленную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения каретку с ориентирующей призмой, расположенной перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленные на базирующем элементе основной индикатор с измерительным наконечником и дополнительный индикатор с измерительным стержнем, причем измерительные наконечник и стержень расположены своими осями в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и размещены соосно друг к другу и на одинаково заданном вылете относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы с возможностью взаимодействия каждого из них с одной из измеряемых плоскостей объекта измерения.

Однако закрепление дополнительного индикатора на базирующем элементе приводят к необходимости отвода измерительного стержня упомянутого индикатора для безударной установки объекта измерения, а после такой установки - его подвода. При этом упомянутые подвод и отвод не совмещены ни с подводом и отводом измерительного наконечника основного индикатора, ни с подводом и отводом базирующей призмы. Аналогично не совмещены между собой движения упомянутой призмы и измерительного наконечника основного индикатора. Это снижает производительность устройства.

Проблемой является разработка устройства для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, в котором будут совмещены подводы измерительных стержня и наконечника с подводом ориентирующей призмы, а также отводы упомянутых конструктивных элементов.

Техническим результатом является повышение производительности за счет оснащения устройства арретирами и кулачками, а также их связями между собой, с ориентирующей призмой и с индикаторами.

Решение проблемы и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности содержит основание, размещенный на основании базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, закрепленный на основании кронштейн, установленную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения каретку с ориентирующей призмой, расположенной между базирующими призмами перпендикулярно своей биссекторной плоскостьюк общей биссекторной плоскости базирующих призм и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленные на базирующем элементе основной индикатор с измерительным наконечником и дополнительный индикатор с измерительным стержнем, причем измерительные наконечник и стержень расположены своими осями в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и размещены соосно друг к другу и на одинаково заданном вылете относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы с возможностью взаимодействия каждого из них с одной из измеряемых плоскостей объекта измерения. Согласно изобретению оно снабжено основным и дополнительным кулачками, основным и дополнительным арретирами, причем упомянутые кулачки закреплены на ориентирующей призме и расположены друг к другу по разные стороны относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы, основной арретир закреплен на основном индикаторе с возможностью взаимодействия своим рычагом с основным кулачком и измерительным наконечником, а дополнительный арретир закреплен на дополнительном индикаторе с возможностью взаимодействия своим рычагом с дополнительным кулачком и измерительным стержнем.

Наличие в предложенном устройстве арретиров, кулачков и их связей с индикаторами и ориентирующей призмой, а также взаимодействие их между собой позволяют подводить измерительные наконечник и стержень после установки объекта измерения, совместив такой подвод с ориентированием упомянутого объекта и, таким образом, повысить производительность. Кроме того упомянутые конструктивные элементы и их связи обеспечивают совмещение между собой отводов наконечника и стержня, а также совмещение этих отводов с отводом ориентирующей призмы, что также приводит к повышению производительности устройства.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, на котором установлен базирующий элемент 2 с двумя базирующими призмами 3 и 4, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости Z-Z, кронштейн 5, закрепленный на основании 1, каретку 6, размещенную на кронштейне 5 с возможностью поступательного перемещения, ориентирующую призму 7, закрепленную на каретке 6, расположенную между базирующими призмами 3 и 4 перпендикулярно своей биссекторной плоскостью О-О к общей биссекторной плоскости Z-Z базирующих призм 3 и 4 и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями 8 и 9 с наружной сферической поверхностью 10 объекта измерения 11, основной 12 и дополнительный 13 индикаторы, закрепленные на базирующем элементе 2 по разные стороны от биссекторной плоскости О-О ориентирующей призмы 7 и расположенные соосно своими измерительными наконечником 14 и стержнем 15 и на одинаково заданном вылете относительно упомянутой плоскости, а также размещенные осями Х-Х и Y-Y соответственно своих измерительных наконечника 14 и стержня 15 в общей биссекторной плоскости Z-Z базирующих призм 3 и 4 с возможностью взаимодействия упомянутых наконечника и стержня с измеряемыми плоскостями 16 и 17 соответственно. Устройство содержит также основной 18 и дополнительный 19 арретиры, установленные соответственно на индикаторах 12 и 13, и основной 20 и дополнительный 21 кулачки, закрепленные на ориентирующей призме 7. Основной арретир 18 размещен с возможностью взаимодействия своим рычагом с основным кулачком 20 и измерительным наконечником 14, а дополнительный арретир 19 размещен с возможностью взаимодействия своим рычагом с дополнительным кулачком 21 и измерительным стержнем 15.

Настройка устройства производится по образцовой детали. При этом устанавливают индикаторы 12 и 13 на ноль.

Устройство работает следующим образом.

При измерении устанавливают объект измерения 11 цилиндрическими поверхностями 26 и 27 на базирующие призмы 3 и 4 базирующего элемента 2. Ориентируют объект измерения 11 вдоль общей биссекторной плоскости Z-Z путем перемещения каретки 6 с ориентирующей призмой 7 по кронштейну 5, добиваясь прилегания рабочих поверхностей 8 и 9 вышеупомянутой призмы с наружной сферической поверхностью 10 объекта измерения 11. При подводе ориентирующей призмы 7 основной 20 и дополнительный 21 кулачки, опускаясь, выходят из взаимодействия с плечами 22 и 23 рычагов соответствующих арретиров 18 и 19. Упомянутые рычаги, поворачиваясь на осях, не воздействуют плечами 24 и 25 на соответствующие измерительные наконечник 14 и стержень 15. Упомянутые наконечник и стержень, приближаясь к объекту измерения 11, взаимодействуют с соответствующими измеряемыми плоскостями 16 и 17. После этого снимают показания: Δ₁ - на основном индикаторе 12, Δ₂ - на дополнительном индикаторе 13. Определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей 16 и 17 до центра наружной сферической поверхности 10 по показаниям Δ₁ и Δ₂, а по их полуразности - отклонение от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра. При подъеме ориентирующей призмы 7 основной 20 и дополнительный 21 кулачки, воздействуя на соответствующие плечи 22 и 23 рычагов арретиров 18 и 19, поворачиваю их. При этом плечи 24 и 25 упомянутых рычагов отводят измерительный наконечник 14 и стержень 15 от объекта измерения 11. Так совмещаются подвод и отвод упомянутых наконечников и стержня с подводом и отводом ориентирующей призмы 7.

Таким образом обеспечивается повышение производительности устройства при измерении параметров расположения плоскостей относительно центра сферы: расстояний и симметричности.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении деталей, содержащих требования к взаимному расположению конструктивных элементов в виде плоскостей и сферы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения взаимного расположения плоскостей и наружной сферической поверхности. Устройство содержит основание, базирующий элемент с базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, основной индикатор с измерительным наконечником, дополнительный индикатор с измерительным стержнем, кронштейн, каретку, размещенную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения, ориентирующую призму, закрепленную на каретке, основной и дополнительный арретиры, установленные на индикаторах, и основной и дополнительный кулачки, закрепленные на ориентирующей призме. Оба индикатора закреплены на базирующем элементе, а их измерительные наконечник и стержень размещены своими осями в общей биссекторной плоскости базирующих призм и расположены соосно на заданном вылете и симметрично относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы с возможностью взаимодействия с измеряемыми плоскостями. Ориентирующая призма размещена между базирующими призмами и расположена перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения. Основной арретир размещен с возможностью взаимодействия своим рычагом с основным кулачком и измерительным наконечником, а дополнительный арретир размещен с возможностью взаимодействия своим рычагом с дополнительным кулачком и измерительным стержнем. Технический результат - повышение производительности устройства. 2 ил.

Устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, закрепленный на основании кронштейн, установленную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения каретку с ориентирующей призмой, расположенной между базирующими призмами перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленные на базирующем элементе основной индикатор с измерительным наконечником и дополнительный индикатор с измерительным стержнем, причем измерительные наконечник и стержень расположены своими осями в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и размещены соосно друг к другу и на одинаково заданном вылете относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы с возможностью взаимодействия каждого из них с одной из измеряемых плоскостей объекта измерения, отличающееся тем, что оно снабжено основным и дополнительным кулачками, основным и дополнительным арретирами, причем упомянутые кулачки закреплены на ориентирующей призме и расположены друг к другу по разные стороны относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы, основной арретир закреплен на основном индикаторе с возможностью взаимодействия своим рычагом с основным кулачком и измерительным наконечником, а дополнительный арретир закреплен на дополнительном индикаторе с возможностью взаимодействия своим рычагом с дополнительным кулачком и измерительным стержнем.