Устройство для измерения параметров паза на наружной сферической поверхности детали Российский патент 2024 года по МПК G01B5/02 G01B5/14 G01B5/252 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для измерения ширины паза и его симметричности относительно наружной сферической поверхности.

Известно устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, содержащее основание, центрирующий узел, индикатор с измерительным стержнем и установленную на основании стойку с кронштейном, причем центрирующий узел выполнен в виде размещенного на основании базирующего элемента с коническим отверстием и прижима с рабочей поверхностью, прижим установлен в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия, рабочая поверхность прижима расположена перпендикулярно упомянутой оси, индикатор закреплен на базирующем элементе, а измерительный стержень размещен в коническом отверстии и расположен соосно этому отверстию (RU №2460035 С1. Бюл. №24, 2012).

Однако известным устройством нельзя измерять параметры паза, выполненного на наружной сферической поверхности детали.

Прототип - устройство для измерения параметров паза на наружной сферической поверхности детали, содержащее основание, базирующий элемент с коническим отверстием, два индикатора со щупами, измерительную головку с измерительным наконечником и измерительную головку с цилиндрическим измерительным стержнем. Индикаторы размещены на заданном расстоянии от оси конического отверстия с обеспечением щупам симметричности относительно оси конического отверстия и с возможностью взаимодействия одного щупа с боковой стороной паза объекта измерения в точке на одном ее конце, а другого щупа - в точке на другом ее конце. Измерительные головки размещены с расположением их измерительного наконечника и цилиндрического измерительного стержня в коническом отверстии на заданной высоте от установочной плоскости основания и с обеспечением параллельности осей измерительного наконечника и конического отверстия и скрещивания осей упомянутого отверстия и цилиндрического измерительного стержня под прямым углом, а также с возможностью контактов измерительного наконечника с дном паза в точке на одном его конце, а цилиндрического измерительного стержня - по линии в направлении ширины дна на его другом конце (RU №2785949 С1, Бюл. №35, 2022).

Однако при измерении параметров указанным устройством объект измерения необходимо переустанавливать и повторно выверять его угловое положение, что снижает производительность.

Проблемой является разработка устройства, обеспечивающего измерение параметров паза на наружной сферической поверхности с одной установки объекта измерения.

Техническим результатом является повышение производительности устройства за счет исключения переустановки объекта измерения и повторной выверки его положения в центрирующем узле.

Решение проблемы и технический результат достигаются тем, что устройство содержит основание, базирующий элемент с коническим отверстием, два индикатора со щупами и измерительную головку с измерительными наконечником, причем базирующий элемент размещен на основании, индикаторы и измерительная головка размещены с расположением своих щупов на заданном вылете от оси конического отверстия с обеспечением упомянутым щупам симметричности относительно оси конического отверстия. Согласно изобретению оно снабжено установленной на основании стойкой с кронштейном, прижимом с рабочей поверхностью, основной пластиной с наклонной гранью и боковой рабочей поверхностью и дополнительной пластиной с наклонной плоскостью и с узкой и широкой боковыми поверхностями, причем прижим установлен в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия, рабочая поверхность прижима расположена перпендикулярно оси упомянутого отверстия, основная и дополнительная пластины выполнены одинаковой ширины с возможностью их размещения в пазу объекта измерения и прилеганий наклонной грани к наклонной плоскости, широкой боковой поверхности к одной боковой стороне паза, а боковой рабочей поверхности - к другой его боковой стороне, кроме того измерительный наконечник расположен перпендикулярно оси конического отверстия с вылетом, равным вылетам щупов, и с возможностью взаимодействия с узкой боковой поверхностью дополнительной пластины, а щупы расположены с возможностью взаимодействий с основной пластиной в точках на концах ее боковой рабочей поверхности.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает следующее. Заявляемое устройство оснащено пластинами, прилегающими одна к другой наклонными гранями, и подвижным прижимом, размещенным с возможностью взаимодействия с дополнительной пластиной. Такое оснащение в дополнение с расположением щупов с возможностью контактов с боковой рабочей поверхностью основной пластины позволяет ориентировать объект измерения вокруг трех координатных осей и создает возможность измерения параметров паза, выполненного на сферической поверхности. Кроме того расположение измерительного наконечника с вылетом, равным вылетам щупов, и с возможностью взаимодействия с узкой боковой поверхностью дополнительной пластины обеспечивают измерение паза за один установ объекта измерения. Таким образом достигаются решение проблемы и заявленный технический результат.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, базирующий элемент 2 с коническим отверстием 3, индикаторы 4 и 5 со щупами 6 и 7 соответственно, измерительную головку 8 с измерительным наконечником 9, стойку 10 с кронштейном 11, прижим 12 с рабочей поверхностью 13, основную пластину 14 с наклонной гранью 15 и боковой рабочей поверхностью 16 и дополнительную пластину 17 с наклонной плоскостью 18 и узкой 19 и широкой 20 боковыми поверхностями. Базирующий элемент 2 размещен на основании 1. Прижим 12 установлен в кронштейне 11 с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия 3 и расположен своей рабочей поверхностью 13 перпендикулярно к оси упомянутого отверстия. Основная 14 и дополнительная 17 пластины выполнены одинаковой ширины с возможностью прилегания их друг к другу наклонной гранью 15 к наклонной плоскости 18, размещения их в пазу 21, выполненном на сферической поверхности 22 объекта измерения 23, а также прилеганий широкой боковой поверхности 20 к боковой стороне 24 паза 21 и боковой рабочей поверхности 16 к другой его боковой стороне 25. Индикаторы 4 и 5 и измерительная головка 8 закреплены на базирующем элементе 2. Индикаторы 4 и 5 размещены с расположением щупов 6 и 7 на заданном вылете от оси конического отверстия 3 с обеспечением упомянутым щупам симметричности относительно оси упомянутого отверстия, а также с возможностью взаимодействий щупа 6 с боковой рабочей поверхностью 16 в точке а на одном ее конце, а щупе 7 - в точке б на другом ее конце. Измерительной наконечник 9 расположен перпендикулярно оси конического отверстия 3 с вылетом, равным вылетам щупов 6 и 7, и с возможностью взаимодействия с узкой боковой поверхностью дополнительной пластины 17.

Настройка устройства производится по образцовой детали. При этом устанавливают измерительную головку и индикаторы на ноль.

При измерении объект измерения 23 устанавливают сферической поверхностью 22 в коническое отверстие 3. Размещают основную пластину 14 в пазу 21. На нее устанавливают дополнительную пластину 17, обеспечивая прилегание наклонной плоскости 18 к наклонной грани 15. После этого выверяют угловое положение объекта измерения 23 путем совмещения подвода к нему прижима 12 и покачивания упомянутого объекта в коническом отверстии 3 вокруг трех координатных осей. За счет подвода и последующего давления прижима 12 на дополнительную пластину 17 обеспечивают прилегание широкой боковой поверхности 20 к боковой стороне 24 паза 21, а боковой рабочей поверхности 16 - к боковой стороне 25 упомянутого паза. Выверку заканчивают при достижении выравненных показаний индикаторов 4 и 5 и прилегания рабочей поверхности 13 прижима 12 к верхней плоскости дополнительной пластины 17. Затем снимают отсчеты: Δ₁ на измерительной головке 8, Δ₂ на одном из индикаторов. По разности второго Δ₂ и первого Δ₁ отсчетов определяют отклонение ширины паза 21, а по их полусумме - отклонение от симметричности Δ_сим, т.е. Δ_сим=(Δ₁+Δ₂)/2.

Так работает устройство при измерении двух параметров паза, выполненного на сферической поверхности: отклонение ширины и его отклонение от симметричности относительно центра сферы.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении деталей, содержащих конструктивные элементы в виде сферы и паза.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для измерения ширины паза и его симметричности относительно наружной сферической поверхности. Устройство содержит основание, базирующий элемент с коническим отверстием, два индикатора со щупами, измерительную головку с измерительным наконечником, стойку с кронштейном, прижим, основную пластину с наклонной гранью и боковой рабочей поверхностью и дополнительную пластину с наклонной плоскостью и с узкой и широкой боковыми поверхностями. Основная и дополнительные пластины выполнены одинаковой ширины с возможностью размещения в пазу объекта измерения. Щупы расположены на заданном вылете от оси конического отверстия с обеспечением их симметричности относительно оси упомянутого отверстия, а также с возможностью взаимодействий с боковой рабочей поверхностью в точках на ее концах. Измерительный наконечник расположен перпендикулярно к оси конического отверстия с вылетом, равным вылетам щупов, и с возможностью взаимодействия с узкой боковой поверхностью дополнительной пластины. Технический результат: повышение производительности устройства за счет исключения переустановки объекта измерения и повторной выверки его положения в центрирующем узле. 2 ил.

Устройство для измерения параметров паза на наружной сферической поверхности детали, содержащее основание, базирующий элемент с коническим отверстием, два индикатора со щупами и измерительную головку с измерительным наконечником, причем базирующий элемент размещен на основании, индикаторы и измерительная головка закреплены на базирующем элементе, кроме того, индикаторы размещены с расположением своих щупов на заданном вылете от оси конического отверстия и с обеспечением упомянутым щупам симметричности относительно оси конического отверстия, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на основании стойкой с кронштейном, прижимом с рабочей поверхностью, основной пластиной с наклонной гранью и боковой рабочей поверхностью и дополнительной пластиной с наклонной плоскостью и с узкой и с широкой боковыми поверхностями, причем прижим установлен в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия, рабочая поверхность прижима расположена перпендикулярно оси упомянутого отверстия, основная и дополнительная пластины выполнены одинаковой ширины с возможностью их размещения в пазу объекта измерения и прилеганий наклонной грани к наклонной плоскости, широкой боковой поверхности к одной боковой стороне паза, а боковой рабочей поверхности - к другой его боковой стороне, кроме того, измерительный наконечник расположен перпендикулярно оси конического отверстия с вылетом, равным вылетам щупов, и с возможностью взаимодействия с узкой боковой поверхностью дополнительной пластины, а щупы расположены с возможностью взаимодействий с основной пластиной в точках на концах ее боковой рабочей поверхности.