Способ измерения координат деталей Советский патент 1985 года по МПК G01B7/04 G01B7/28 G01B17/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения геометрических параметров деталей сложной и плавно изменяющейся формы, например, корпусов, профилей, лекал, лопаток турбин и др.

Известен способ измерения, заключакщийся в том, что измеряемую детал и контактный щуп включают в одну электрическую цепь, а результаты измерения фиксируют в момент замыкания или размыкания электрической цепи при касании щупом детали р .

Недостатком этого способа является то, что рн непригоден для измерения деталей из токонепроводящих материалов, например, стекла, керамики и др. Надежный электрический контакт между щупом и деталью, работающими в качестве электроконтак тов, гарантируется, когда шерохова тость поверхности измерительного наконечника и измеряемой поверхности не более 0,5 мкй, а поверхности измерительного наконечника щупа и детали обладают хорошей и одинаковой токопроводимрстью как по всей площади, так и во времени. Способ дает удовлетворительные -результаты в условиях узкой номенклатуры деталей. Для работы в реальных условиях с реальными объектами измерения он не обеспечивает достаточной точности и универсальности.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения координат деталей, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют вибропреобразователем момент появления сигнала, по которому регистрируют координаты измеряемой точки .21 .

Недостатком известного способа является невысокая точность, обусловленная изменением резонансной частоты щупа.

Цель изобретения - повьппение точности измерений, а также измерение координат поверхности деталей сложной формы и плавно изменяющейся поверхности.

Прставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения координат деталей, з)включающемуся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют вибропреобразователем момент появления сигнала, по которому регистрируют координаты

измеряемой точки, возбуждают ультразвуковые колебания в детали.

Для измерений координат поверхности деталей сложной формы в детали возбуждают объемные ультразвуковые колебания.

Для измерения координат плавно изменяющейся поверхности в детали возбуждают релеевские ультразвуковые колебания.

На фиг.1 представлена схема устройства для измерения координат детали сложной формы, на фиг.2 - то же, для детали плавно изменяющейся формы.

Устройство для измерения координат детали 1 содержит узел 2 координатных перемещений, например, модульную головку координатно-йзмерительной машины (не показана), кинематически связанный с ней контактньвЧ щуп 3 и взаимодействующий с ним вибропреобразователь 4, подключенный через усилитель 5.и формирователь 6 к блоку управления (не указан), и излучатель 7 ультразвуковых колебаний (объемных или релеевских), подключен ный к генератору 8 высокочастотных колебаний.

В измеряемой детали 1 возбуждают ультразвуковые колебания (объемные для детали сложной формы и релеевские для детали с плавно изменяющейся формой поверхности), которые распространяются в случае объемных волн в теле детали, в случае реле- евских - по его поверхности. По достижении волной места размещения щупа 3 последний воспринимает колебания и передает юс контактно вибропреобразователю 4.

Устройство работает следующим образом.

От высокочастотного генератора 8 электрических колебаний, вьфабатывающего напряжение, при помощи излучателя 7 ультразвуковых колебаний, установленного на детали 1, в последней возбуждаются волны. При наличии контакта между деталью 1 и щупом 3, выполне:ннм-1 в виде контактного вибродатчика (контактного микрофона) , его пъезодатчик вырабатывает высокочастотное напряжение. Момент возникновения этого переменного напряжения заданной величины после усипения усилителем 5 и формирования сигнала формирователем 6

3

поступает в блок управления, а зате в измерительный узел, где используется в качестве командного сигнала для снятия показаний измерительных систем и управления приводами координатнах перемещений.

Релеевские волны распространяются вдоль свободной границы твердого тела и затухают вглубь. По йрав-нению с объемными высокочастотными

618164 .

упругими колебаниями они распространяются на значительно большее расстояние, с применением релеевских волн можно измерять детали больших 5 габаритов, а также детали, изготовленные из материала как с малым, так и с большим затуханием ультразвука, при этом требования к токопроводности материала не предъявляются.

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ДЕТАЛЕЙ, заключаюпдайся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют вибропреобразовэ-. телам момент появления сигнала/по которому регистрируют координаты измеряемой точки, отличающийся- тем, что, с целью повышения надежности измерений, возбуждают ультразвуковые колебания в детали. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью измерений координат поверхности деталей сложной формы, в детали возбуждают объемные ультразвуковые колебания. 3.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью измерений координат плавно изменяющейся (Л поверхности, в детали возбуждают релеевские ультразвуковые колебания.

8