Устройство для измерения взаимного положения диаметра конической резьбы Советский патент 1984 года по МПК G01B5/00 G01B121/08 

Изобретение относится к техническим измерениям конических замковых резьб, а именно к устройствам для измерение взаимного положения диамат ра конической резьбы и ее базового торца на станке. Известно устройство для измерения взаимного положения диаметра -коничес кой резьбы и ее базового торца на станке, содержащее корпус с механизмами установочных перемещений, напри мер,на направляющих суппорта станка установленную на корпусе с возможное тью перемещения в направлении линии центров станка измерительную каретку несущую контактный элемент, предназначенный для взаимодействия при конт роле с профилем резьбы, и измеритель линейных перемещений,предназначенный для взаимодействия при контроле с ба зовым торцом резьбы l , Использование такого устройства при доработке детали путем обработки резьры невозможно, и, кроме того, его применение снижает производитель ность работы обрабатывающего оборудо вания. Целью изобретения является повышение производительности устройства и расширение его технологических воз можностей, Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения взаимного положения диаметра конической резьбы и ее базового торца на станке .содержащее корпус с механизмами уста новочных перемещений, размещаемый,. например, на направляющих суппорта станка, установленную на корпусе с возможностью перемещения в направлении линии центров станка измерительную каретку, несущую контактный элемент, предназначенный для взаимодействия при контроле с профилем резьбы и измеритель линейных перемещений, предназначен,ный для взаимодействия при контроле с базовым торцом резьбь1, снабжено второй измерительной кареткой, установленной между корпусом и первой измерительной карет ой с возможностью перемещения в направ-лении, перпендикулярном линии центров станка, и несущей второй измеритель линейных перемещений, взаимодействующий с корпусом. При этом вторая измерительная каретка на корпусе и первая измеритель ная каретка на второй установлены с помощью плоских пружин. Первая и вторая измерительные каретки установлены с предварительным натягом с помощью пружины. Между второй измерительной кареткой и корпусом предусмотрено соединение вал-отверстие. Контактный элемент снабжен по меньшей мере одним зубом с профилем, f н соответствующим профилю контролируемой резьбы. Кроме того, контактный элемент снабжен по меньшей мере двумя зубьями и поворотно расположен на оси. Причем контактный элемент установлен с Возможностью опоры на каретку через две пружины. На фиг. 1 представлено устройство для контроля деталей с.внутренней резьбой, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - устройство для контроля деталей с наружной резьбой, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сверху. В устройстве по фиг. 1 и 2 на салазках 1 суппорта станка размещена каретка 2 с направляющей 3, на которой расположен корпус 4 устройства. На корпусе 4, перемещаемом вместе с кареткой 2 по салазкам 1 суппорта станка, на плоских пружинах 5 и б установлена вторая измерительная каретка 7. Между корпусом 4 и второй измерительной кареткой 7 установлена пружина 8, обеспечивающая предварительный натяг плоских пружин 5 и 6. На корпусе 4 закреплен ограничитель 9 с цапфой 10, которая сопрягается с отверстием 11, выполненным во второй измерительной каретке 7 и тем самк1М ограничивает возможность перемещения второй измерительной каретки 7 относительно корпуса 4. На ограничителе 9 выполнен упор 12, с которым взаимодействует наконечник 13 второго измерителя 14 линейных перемещений, закрепленного скобой 15 на нижней стороне второй измерительной каретки 7. В варианте выполнения устройства, представленном на фиг. 1 и 2, вторая измерительная каретка 7 выполнена Г-образной. На второй измерительной каретке 7 с помощью плоских пружин 16 и 17, размещенных под прямым углом к плоским пружинам 5 и б, установлена первая измерительная каретка 18. На первой измерительной каретке 18 в ее выемке 19 установлен с возможностью поворота контактный элемент 20 на оси 21, к которой он поджимается пружинами 22. Контактный элемент 20 снабжен двумя разнесенными относительно оси его поворота зубьями 23, профиль и расстояние между которыми соответствует профилю измеряемой рЙзьбы. На первой измерительной каретке 18 закреплен с помощью скобы 24 первый измеритель 25 линейных перемещений, который при контроле своим наконечником 26 контактирует с базовым торцом разьбы. Устройство, изображенное на фиг.1 2, работает следующим образом. В процессе обработки детали 27, когда в ней нарезается резьба 28 и подрезается базовый торец 29, устройство отведено из зоны обработки кареткой 2. По завершении процесса обработки каретка 2, несущая устройство, перемещается до жесткого упора а затем с помощью салазок 1 в запрограммированное положение по отношению к резьбе. Плоские пружины 16 и 17 при этом обеспечивают сопряжение зубьев 23 контактного элемента 20 с профилем резьбы 2&. В зависимости от того, имеет ли .резьба в данном месте диаметр больше или меньше заданного, происходит большее или меньшее смещение второй измерительной каретки 7 относительно корпуса 4, которое регистрируется вторым измерителем 14 линейных перемещений. Первый же измеритель 2 линейных перемещений регистрирует смещение первой измерительной каретки 18 от заданного положения с учетом положения базового торца резьбы При этом может возникнуть ряд различных случаев. Если средний внутренний диаметр конической внутренней резьбы слишком большой, а базорасстояние слишком короткое, то это не оказывает отрицательного влияния на характеристики резьбового соединения, и доработки резьбы не требуется. То же относится к противополож ному случаю. Лишь в том случае, когда соотношение размера диаметра резь бы и значения базорасстояния таково что характеристики резьбового соеди- нения не обеспечиваются, возникае необходимость в доработке либо внутренней резьбы, либо ее базового торца. Устройство для контроля деталей с наружной резьбой, изображенное на фиг. 3 и 4, содержит те же элементы что и устройство, изображенное на фиг. 1 и 2. В отличие от указанного в этом исполнении устройства щуп первого измерителя 25 линейных перемещений взаимодействует с двуплечим рычагом 30, установленным с помощью плоской пружины 31 на первой измерительной каретке 18. На другом плече двуплечего рычага установлен контактный наконечник 26, взаимодействующий при контроле с базовым торцом детали. Между плечом рычага 30, взаимодей ствующим с первым измерителем 25 линейных перемещений и измерительной кареткой 18, размещен резьбовой палец 32 с контргайками 33 и пружиной 3.4. С помощью этого механизма можно устанавливать требуемое предваригель ное натяжение двуплечего рычага 30. Работа этого устройства аналогична работе предыдущего. С помошью салазок 1 и каретки 2 устройство перемещают в заданную позицию. Плоские пружины 16 и 17 обеспечивают сопряжение зубьев 23 контактного элемента 20 с профилем резьбы Вторая измерительная каретка 7 смещается относительно корпуса 4 в зависимости от диаметра резьбы. Это смещение определяется вторым измерителем 14 линейных перемещений. Первый измеритель 25 линейных перемещений через рычаг JU с контактным наконечником 26, взаимодействующим с базовым торцом, регистрирует положение последнего. В таблице представлены примеры возможных случаев измерения, где Т1 величина отклонения действительного радиуса наружной резьбы в данном месте от заданного, Т2 - величина отклонения действительного положения базового торца от заданного, х - постоянный коэффициент. В случае 1 доработка не требуется, поскольку как резьба, так и базовый торец не откло,няется от заданного положения. В случаях 3 и 5 также не требуется никакой доработки, так как оба значения Т1 и Т2 представляют собой занижённый размер (случай 3) или завышенный размер (случай 5), и поэтому взаимное положение наружной резьбы 35 и базового торца 36 является правильным в том с(ысле, что характеристика резьбового соединения обеспечивается. В случаях 2, 7 и 9 необходима доработка наружной резьбы, потому что в случае 2 наружная резьба выполнена с завышенным размером, а базорасстояние имеет заниженный размер. В случае 7 базорасстояние имеет заниженный размер, а в случае 9 наружная резьба выполнена с завышенным размером.. В общем в обоих вариантах выполнения устройства сопоставление регистрируемых значений измерителей линейных перемещений позволяет Определять, существует ли необходимость доработки резьбы или базового торца. Такое сопоставление можно проводитьJ например, с помощью электронного устройства. Результат (т.е. поправка) может указываться в цифровой или же аналоговой форме. Поправки можно вводить в станок вручную или автоматически. Таким образом, применение предлагаемого устройства на станке позволяет существенно повысить производительность и технологические возможности контроля.

в 7

76

////

/

/

-1

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДИАМЕТРА КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ и её базового торца на станке/ содержащее корпус с механизмами установочных перемещений, размещаемый, например, на направляющих суппорта станка, установленную на корпусе с возможностью перемещения в направлении линии центров станка измерительную каретку, несущую контактный элемент, предназначенный для взаимодействия при контроле с профилем резьбы, и измеритель линейных перемещений,предназначенный для взаимодействия при контроле с базовым торцом резьбы, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства и расширения его технологических возможностей, оно снабжено второй измерител ной кареткой, установленной между корпусом и первой измерительной кареткой с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном линии центров станка, и несущей второй измеритель линейных перемещений, взаимодействук)щий с корпусом. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторая измерительная каретка на корпусе и первая измерительная каретка на второй установлены с помсндью плоских пружин. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о тличающееся тем, что первая и вторая измерительные каретки установлены с предварительным натягом с помощью пружины. 4..Устройство по п.З, отличающееся тем, что между втоСО рой измерительной кареткой и корпусом предусмотрено соединение валотверстие. 5.Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактный элемент снабжен по меньшей мере одним зубом с профилем, соответствующим профилю контролируемой резьбы. 6.Устройство по п.5, отличающееся тем, что контактный элемент снабжен по меньшей мере двумя зубьями и поворотно расположен на оси. 7.Устройство по п.69 о т л и чающееся тем, что контактный элемент установлен с возможностью опоры на каретку через две пружины.

W

tS 5 7 J6 30 J/ IB 17 I / I I / Л S IL 25 6