Способ измерения радиусов кривизны вогнутых и выпуклых сферических поверхностей и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B5/22 

3150

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения радиусов кривизны вьтукпых и вогнутых сферических поверхностей.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем одновременной установки контролируемой и эталонной деталей на устройстве и совмещения их соответствующих вогнутой и выпуклой контролируемой и эталонной поверхностей, приложении знакопеременных нагрузок разной величины к дополнительному элементу устрой ства, измерении относительных перемещений эталонной и контролируемой деталей с последующим вычислением радиусов по математическим формулам, при этом устройство снабжено допол- нительными элементами крепления контролируемой и эталонной деталей и средствами их перемещения.

На чертеже представлено устройство для реализации способа измере- ния радиусов кривизны сферических поверхностей.

Устройство содержит корпус 1, уст новленньй в нем с зазором с возможностью осевого перемещения валик 2, на котором закрепляется выпуклая контролируемая или эталонная деталь, валик 2 фиксируется винтом 3, на корпусе 1 установлены призмы 4 и 5 с прокладками 6 и 7, в которых с за- зором устанавливается перпендикулярно первому валику 2 с возможностью перемещен1Ш вдоль его оси второй валик 8, концы которого устанавливаются в рамках 9 и 10, подвижно ус- тановленных в корпусе 1 для перемещения валика 8 слева направо и наоборот вдоль оси первого валика 2, причем торцы валика 8 устанавливаются для уменьшения сухого трения межд шариковыми опорами 11 и 12, к валику 8 жестко прикреплены плоские пружины 13 и 14, на которых жестко закреплена рама 15 с прижимами 16 и 17 посредством которых на раме 15 уста- навливается вогнутая контролируемая или эталонная деталь, к одной из сторон рамы 15 крепится жестко площака 18, которая в процессе измерения контактирует с измерительным наконеч НИКОМ 19 отсчетного узла, противоположной стороной рама 15 контактирует с рычагом 20, установленным на опоре 21 и соединенным с чашой 22, на

которую устанавливают груз 23, а на саму раму 15 устанавливают грузы 24 и 25, осевое перемещение валика 2 осуществляют пружинным прижимом 26, а фиксацию его - винтом 3 через шайбу 27 из мягкого материала для исключения деформации валика 2,

Способ осуществляют следующим образоМо

На устройство устанавливают одновременно эталонную деталь, например, с вогнутой поверхностью и контролируемую деталь соответственно с вьшук- лой поверхностью. Одну деталь устанавливают на валике 2, другую - на раме 15. Детали разводят друг от друга до гарантированного зазора р между их сферическими поверхностями. Для этого валик 2 отводят вправо до упора, при этом пружинный прижим 26 отведен. На чашу 22 устанавливают груз 23 такой величины, пока стрелка отсчетного узла резко отклонится вправо о Эта нагрузка компенсирует измерительное усилие измерительного наконечника 19 отсчетного узла, усилие плоских пружин 13 и 14 и вес рамы 15 с установленной на ней деталью Далее совмещают выпуклую и вогнутую поверхности контролируемой и эталонной деталей. Для этого перемещают валик В вправо до упора посредством рамок 9 и 10, а валик 2 - влево посредством пружинного прижима 26, фиксируют такое положение. Затем при- кладьгеают посредством установки грузов 23-25 знакопеременные йагрузки разной величины и измеряют относителные перемещения деталей. Перемещение L определяют по разности показаний отсчетного узла при приложении одинарной знакопеременной нагрузки Р, величину которой выбирают любую, обеспечивающую контакт деталей без пластических деформаций. Перемещение Lj - при нагрузке, увеличенной в п раз - пР.

Радиусы кривизны определяют по формулам

R.

г + 1- - 2(п-1)

nL 4 - 2 2(п-1)

L2

где R,, R - радиусы вогнутой и выпуклой контролируемых

51502956

сферических поверхностей соответственно; г - радиусы выпуклой и вогнутой эталонных сферических поверхностей соответственно; п - любое целое число, отличное от единицы.

эталонной при последовательном приложении знакопеременных нагрузок, одинарной и увеличенной в п раз соответственно; - любое целое число, отличное от единицы;

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения. Способ заключается в сравнении контролируемой поверхности с эталонной. При этом измеряют относительные перемещения контролируемой и эталонной деталей при действии знакопеременных нагрузок и по ним определяют радиусы. Устройство для осуществления способа имеет корпус 1 и отсчетный узел с измерительным наконечником 19. Введены дополнительные элементы крепления контролируемой и эталонной деталей - валики 2, 8 и рама 15, соединенные между собой посредством промежуточных дополнительных элементов и установленные в корпусе 1 с возможностью перемещения вместе с закрепленными на них деталями при приложении нагрузки к рычагу 20. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения

1, Способ измерения радиусов кривизны вогнутых и выпуклых сферических поверхностей, заключающийся в сравнении контролируемой поверхности с эталонной, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности измерения, совмещают с гарантированным зазором выпуклую (вог- нvтyю) эталонную поверхность с вогнутой (выпуклой) контролируемой поверхностью, измеряют перемещения контролируемой детали относительно эталонной при последовательном приложении знакопеременных нагрузок, одинарной и увеличенной в п раз со- ответственно, и определяют радиус кривизны контролируемой поверхности по формулам

R . г + 2(п-1)

где R, - радиус кривизны вогнутой

контролируемой поверхности; г - радиус кривизны соответствующей выпуклой этгшонной поверхности;

и L

j - перемещения контролируемой детали относительно

R,

1 nL - LZ 2(n-t)

где Rj - радиус кривизны выпуклой

контролируемой поверхности; г - радиус кривизны соответствующей вогнутой эталонной поверхности.

2. Устройство для измерения радиусов кривизны вогнутых и вьшуклых сферических поверхностей, содержащее корпус и отсчетный узел с измерительным наконечником, отличающееся тем, что оно снабжено установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения первым валиком, предназначенным для крепления на нем выпуклой контролируемой или эталонной поверхности, двумя установленными на корпусе призмами, вторым валиком, установленным в призмах корпуса перпендикулярно первому валику с возможностью перемещения вдоль его оеи, рамой, установленной на втором валике посредством двух плоских пружин и предназначенной для крепления в ней вогнутой эталонной или контролируемой поверхности, соответствующей вьтуклой, и рычагом, предназначенным для приложения к нему нагрузок и соединенным с рамой.