Прибор для построения сопряженных профилей Советский патент 1983 года по МПК B43L11/00 

Прибор относится к средствам Механизации графических работ, пре имущественно при профилировании режущего инструмента, работающего методбм оЪкатки, а также при профи лировании долбяков, реечного и чер вячного инструментов. Известен прибор, для вычерчивания неполных циклоид (трохоиД)л Та кой прибор позволяет строить семей ство трохоид, огибающая которых представляет искомый профиль Cl} Недостатками данного прибора являются низкая точность построени вследствие того, что искомый профи определяется как огибающая семейст ва трохоид (точность профиля зависит от плотности трохоид в семейст ве и от точности их построения), а также ограниченность применения, т как прибор может быть использован для решения только одной задачи профилирования (для заданного диаметра обкатки, равного диаметру ди ка) . Известен также, прибор для постр ния сопряженных профилей, содержащ шарнирно. связанные направляимдие, в одной из KOTopfcJx свободно установл линейка с призмой, а в другой - по воротная линейка, фиксаторы направляющих и линеек, центрирующую и установленную в центре шарнира опорную иглы 2. Недостатком известного прибора является то, что он неудобен в работе вследствие необходимости производить большое число перестановочных операций при вычерчивании, а также неточность построений, обус лавливаемая перестановками. Цель изобретения - повышение удобства пользования иточности построений. Указанная цель достигается тем, что прибор для построения сопряженных профилей, содержащий шарнирно связанные направляющие, в одной из которых свободно установлена линейка с призмой, а в другой - поворотная линейка, фиксаторы направл.яющих и линеек, центрирующую и установленную,в центре шарнира опор ную иглы,имеет корпус с направляющей гранью, установленный на грани ролик с гибким элементом, две радиальные линейки, Еаарнирнб соедииенные одним концом с центром ролика, имеющий стопор и отметочный штифт бегунок/ соединенный с одной из радиальных линеек и контактирующий с роликом, и ползун с фиксатором, установленный на радиальной линейке, связанной с бегунком, при этом центрирукадая игла свободно установлена в центре ролика, а пово ютная линейка закреплена на ползуне перпендикулярно к соединенной с бегунком радиальной линейке. На .чертеже представлен предлагаемый прибор. Прибор имеет прозрачную трехгранную призму 1 с взаимно перпендикулярными рисками 2 и 3, нанесенными в середине гипотенузной грани призмы, причем риска 3 параллельна вершинному, ребру этой призмы, выполненное в призме 1 сквозное отверстие 4 для нанесения меТок на чертёж с помощью иглы, проходящее через пересечения рисок 2 и 3 исередину вершинного ребра призмы 1, Призма 1 посредством скобы 5 жестко установлена на конце и под плоскостью подвижной плоской линейки б так, что вершинное ребро призмы расположено параллельно длинной стороне этой линейки и на некотором расстоянии от нее. Подвижная плоская линейка 6 скользяще установлена в однбй из направляющих 7 и 8. Направляющие связаны шарнирно. В центре шарнира направляющая 7 имеет жестко смонтированную в нем опорную иглу 9, установочное острие которой расположено на продолжении прямой линии, проходящей через риску 3 в гипотенузной грани призмы 1, а также фиксатор 10 для фиксирования положения подвижной плоской линейки 6 вней. На опорной игле 9 под направляющей 7 установлена шарнирно с возможностью стопорения фиксатором 11 вторая направляющая 8, в которой-. скользяще установлена поворотная линейка 12, а стопорение ее обеспечивается фиксатором 13. Поворотная линейка 12 жестко соединена с ползуном 14. Прибор имеет корпус 15 с иглами для установки его на рабочей плоскости и с направл5Вощей гранью 16, на которой установлен ролик 17. Ролик 17 установлен посредством гибкого стального тросика 18, который охватывает ролик петлей по наружной поверхности и который размещен в радиусной канавке этой поверхности и корпуса. При этом концы тросика 18 жестко фиксируются зажимами на торцах ребра корпуса, а для свободного перемещения оси ролика в последнем выполнено окно 19, лицевая сторона корпуса в месте его выполнения образует Ступеньку с направляющей гранью 16 так, что ролик торцом опирается на лицевую сторону корпуса. Нг тянутое положение тросика способствует перекатыванию ролика по направляющей грани 16 без проскальзывания. В центре ролика на его оси 20- с лицевой стороны корпуса 15 посредством выступа 21 шар- .

нирно установлена одна из радиальных линеек 22, вторая радиальная линейка 23 также шарнирно установлена на оси, но под корпусом 15 и выполнена съемной. Кроме того, в центре ролика имеется отверстие, в котором крепится с возможностью снятия центрирукнцая игла 24.

С наружной цилиндрической поверхностью ролика Контактирует бегунок 25 с отверстием 26 под отметочный штифт и фиксатором 27 положения. Бегунок 25 соединен с выступом 28 радиальной линейки 22, которая свободно, с воаможностью стопорения фиксатбром 29, установлена в ползуне 14. Причем поворотная 12 и радиальная 22 линейки расположены друг к другу под углом 90

теоретически построения при работе прибора объясняются так. Из геометрической схемы точечного построения профиля f, связанного с прямолинейной дентроидой и сопряженного профилю f;j, связанного с окружностной центроидой радиуса R ОР, следует, чтсд, если положение точки Рр пересечения нормали к профилю f с окружностной центроидой определяется относительно полюса Р углом поворота cL, то соответствующая ей точка Р пересечения нормали к профилю 2 прямолинейной центроидой, определяется на этой центроиде величиной РР Ro(, .

Если изменить величину радиуса R окружностной центроиды, например так, что R - aR г, а параметр d оставить-неизменным, то для точки Р нормали на этой центроиде можно, найти соответствующую ей точку Р0, на новой окружностной центроиде радиуса г, причем положение обеих точек на соответствующих им окружностных центроидах определяется одним и тем же радиус-вектором ОРд. Рассматривая схему обкатки для случая окружностной центроидал радиуса г, можно найти для точки Р ей соответствующую Р на прямолинейной центроиде, касательной к этой окружностной, причем r«dt/ ot (R - 4R). Из рассмотрения прямугольных треугольников и ОРР можно установить, что

- 4Riqt

,

R ot

oC .

R

Следовательно, эти прямоугольные треугольники подобны и подобно расположены, т.е. гомотетичны, из чего следует, что точки р и Pjj распо-. ложены на одной прямой, проходящей

через общую центральную точку О окружностных центроид.

Работа с помощью прибора выполняется следующим образом.

На лист ватмана, на котором вычер5 чены в увеличенном масштабе окруж юстная радиуса R и прямолинейная центроиды,а также исходный профиль, устанавливают прибор таким образом, чтобы установочное острие центри0 рующей иглы 24 находилось в центральной точке О окружностной це-нтро идал, а направляющая грань 16 корпуса 15 была параллельна прямолиней,.ой центроиде. Поворачивая радиаль5 ную линейку 22 относительно центра О и перемещая ползунок 14 по ней устанавливают острие иглы 9 в точке. Рр на дуге окружностной центроиды, ограниченной исходным

Q профилем f, производят фиксирование линейки 22- относительно ролика 17 фиксатором 27. При этом поворотная линейка 12 фиксируется в направляющей 8 фиксатором 13. Затем,

5 перемещая плоскую линейку 6 в направляющей 7 и вращая ее вокруг точки установки РО опорной иглы 9, добиваются такого положения прозрачной трехгранной призмы 1; когда излом преломленного в ней изображения зсщанной кривой окажется в средней точке вершинного ребра призмы, а действительное изображение риски 2 в гипотенузной грани призмы будет касательно к обеим ветвям

5 преломленного изображения.

в таком положении призмы 1 фиксируют при помощи фиксатора 1Г угловое положение плоской линейки 6 по отношению к радиальной линейке 22,

0 Затем, освобождая центральную точку О окружностной центроиды от установочного острия центрирующей иг1лы 24, а также установочное острие опорной иглы 9 от точки установки Рр

5 ,на чертеже, поворачивают линейку 22, в сторону предполагаемого размещения профиля 2, При этом жестко связанный с этой линейкой ролик 17 будет катиться по грани 16 корпуса 15. Пег ремещение линейки 22, а следовательно, и ролика 17 производят до положения, когда осевая линия от-. верстия бегунка 25 совпадет с гранью 16 корпуса 15. В эток положении 1 производят фиксирование ролика 17

и линейки 22 относительно корпуОа .15 и плоскости чертежа посредством центрирующей иглы 24 путем внедрения ее установочного острия в лист ватмана. Затем в отверстие 26 бе0 .; гунка 25 .вставляют отметочный штифт, подводят к нему до упора линейку 23 путем поворота ее вокруг центральной точки окружностной центроиды и проводят на чертеже по линейке 23

5 прямую линию, проходящую через центральную точку, до пересечения ее с прямолинейной центроидой в точке Р .

Освобождая зону построений на чертеже от линейки 23 .путем ее отворота, производят ослаблеиие фиксатора 13 и перемещают направляющую 8 по поворотной линейке 12 , в положении II, при котором установочное острие опорной будет, находиться в построенной точке р прямолинейной центроиды. В таком положении поворотной линейки 12 производят нанесение на чертеж точки N при помощи иглы, вставляемой в сквозное отверстие 4 призмы 1. Многократным повторением построений, подобным построению точки N, получают дискретный ряд точек, представляющий собой иско№лй профиль

f, соп1Ьяженный с заданным f. ы случае, если исходным профилем является fj, а искомым - fj, то для определения последнего необходимо многократное выполнение построений в последовательности, обратной определе.нию точки N. Последнее rto3воляет использовать прибор для решения более сложных задач профилирования, в которых профиль fj, связанный с прямолинейной центроидой, является вспомогательным профилемпосредником, например, для профилирвания червячных фрез, обрабатывающих винтовые поверхности изделий.

Использование предлагаемого прибора позволяет повысить производительность труда чертежника и улучшить качество рабочих чертежей.

ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ, содержащий шарнирно связанные направляющие, в одной из котоЕЯЛх свободно установлена линейка с призмой, а в другой поворотная линейка, фиксаторы направлякхцих и линеек, центрирующую и установленную в центре шарнира опорную иглы, отлича.ющий ся тем, что, с целью повышения удобства пользования и точности построений, он имеет корпус с направляющей гранью, установленный на грани ролик с гибким элементом, две . радиальные линейки, шарнирно соединенные одним концом с центром ролика, имеющий стопор и отметочшлй штифт бегунок, соединенный с одной из радиальных линеек и контактиру ащий с роликом, и ползун с фиксатором, установленный на радиальной линейке, связанной с бегунком, при этом центрирующая игла свободно 9 установлена в центре .рюлика, а поворотная линейка закреплена на ползуне перпендикулярно к соединенной с бегунком радиальной линейке. сл 00 N0 :