Устройство для измерения линейноугловых параметров Советский патент 1990 года по МПК G01B5/24 G01B5/08 

Из(1бретение относится к контрольно- измеригельной технике, а именно к средствам и}мерения линейных и угловых парамегров конических отверстий и линейных - ц/1линдрических отверстий.

Це/

На вид; на фиг.З

ь изобретения - повышение точности и производительности измерения.

фиг.1 показано устройство, общий фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на положение измерительных элементов перед введением в контролируемое отверстие ; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - положение измерительных элементов при измерении угла при вершине конуса коничес кого отверстия; на фиг.6 - схема по- ложени л заданного расстояния от торца детали и точек контакта измерительных наконечников; на фиг.7 - вариант исполнения измерительных элементов с одним шарниром.

Устройство содержит трубчатый корпус 1, навернутый на него базирующий упор 2, размещенный в корпусе 1 шток 3 с пружиной 4, измерительные элементы 5 и 6. выполненные в виде поворотных рычагов с шарнирами 7 и установленные в нижней части корпуса 1, арретир 8, соединенный со штоком 3, преобразователь 9 линейных перемещений, связанный с цифровым отсчет- ным устройством (ЦОУ) 10 электронной системы. Второе ЦОУ 11 связано с измерительным элементом 6. Измеряемая деталь 12 может быть выполнена как с открытой, так и с замкнутой полостью с цилиндрической или конической внутренней поверхностью. Измерительные элементы 5 и 6 имеют подвижный 13 и неподвижный 14 наконечники. Наконечник 14 выполнен с возможностью ввергываггъся и вывертываться по отношению к элементу 5. В рычаге 6 размещен преобраО

о

00

00

зователь 15 линейных перемещений связанный с ЦОУ 11. Устройство содержит также центрирующие мостики 16 со сферическими контактами 17. Базирующий упор 2 снабжен обоймой 18 с угловой щка- лой 19, представляющей собой микрометрическую пару, и образующий базирующий узел. Основная шкала 20 с продольной риской нанесена на корпусе 1. Шток 3 кинематически связан с рычагами 5 и 6 посредством гибких связей 21, верхние концы которых скреплены со штоком 3, а нижние - с рычагами 5 и 6. Внутренние концы рычагов 5 и 6 имеют цилиндрические поверхности с радиусом R. Внешние концы измерительных наконечников 13 и 14 выполнены сферическими с радиусом сферы г(фиг.З и 7).

Рычаги 5 и 6 подпружинены между собой рабочими пружинами 22 и 23 посредством штифтов 24. Суммарное усилие пружин 22 и 23 в несколько раз превышает усилие пружины 4. Радиус г рассчитан так, чтобы нелинейную зависимость погрешности b максимально приблизить к линейной.

Чтобы точно замерять диаметр D, нужно совместить внешнюю точку I измеритель- ного наконечника с линией I соответствующей диаметру D. Для этого необходимо сместить линию О О, заданную на расстоянии а от торца детали и проходящую через точку I измерительных наконечников, на определенную величину h

;f htgg;

h

а

-3 у

f

г

tg

г(1 -cosf )

cos- h cos tg

h

r(1-cos

2 .

cos tg

.a

1 -cos

ЦОУ 11 проградуировано в линейных величинах и перемещения наконечника 13 строго соответствует цифровому значению на ЦОУ 11. Вместо датчика 9 и ЦСУ 10 можно использовать индикатор линейных перемещений с таблицей перевода линейны х перемещений в .угловые или со специальной шкалой. Центрирующий мостик 16 используется при измерении диаметров цилиндрических и конических отверстий, а также пара их при измерении угла при вершине конуса конического отверстия. При этом центрирующие мостики поворачиваются на 90 и в этом положении фиксируются.

Устройство работает следующим образом.

При измерении цилиндрических отверстии арретиром 8 поднимают шток 3, нажимая на него. Гибкие связи 21, перемещаясь вверх со штоком 3, поворачивают рычаги 5 5 и 6 на шарнирах 7 до положения, изображенного на фиг.З. Вводят устройство в открытое устройство или, труднодоступное отверстие и медленно о тпускают арретир 8 После покачивания снимают величину конт- 10 ролируемого диаметра с ЦОУ 11. При измерении конических отверстий надевают второй центрирующий мостик, поворачивают их на 90° и фиксируют (фиг.5).

Сводят рычаги 5 и 6 арретиром 8, встав- 15 ляют в коническое отверстие открытое или труднодоступное отверстие и медленно отпу- . екают арретир 8. Манипулируя арретиром базируют центрирующие мостики по образу- ющим конического отверстия. С ЦОУ 10 сии- 20 мают угловой параметр, соответствующий а. 12 или а, т.е. углу при вершине конуса.

Вынимают устройство, снимают один центрирующий мостик, второй поворачива- ют на 90 , т.е. переводят в положение, изо- 25 браженное на фиг.2. Устанавливают корригирующий механизм в положение соответствующее углу при вершине конуса Сводят рычаги 5 и 6, вводят устройство в отверстие и отпускают арретир. Базирующий .JU элемент 2 прижимают к торцу контролируемой детали. После покачивания снимают величину измеряемого диаметра D на заданном расстоянии а от торца детали с ЦОУ 11. Формула изобретения 35 Устройство для измерения линейно-угловых параметров, содержащее корпус размещенные в нем шток, подвижный и неподвижный измерительнь1е элементы с цен- трирующим мостиком, установленный на 40 корпусе с возможностью продольного перемещения базирующий узел и средства инди- кации перемещений измерительных элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производиь тельности измерения, оно снабжено дополнительным центрирующим мостиком, контакты обоих мостиков выполнены сферическими, измерительные элементы выполнены в виде по- воротных рычагов, одни концы которых 0 представляют собой цилиндры, соединенные со штоком посредством гибких связей на противополЬжных концах установлены соответствующие центрирующие мостики с возможностью поворота относительно про- 5 дольных осей плеч и фиксации в плоскости проходящей через ось штока, или в перпендикулярной ей, узел базирования выполнен в, виде микрометрической пары.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к средствам измерения линейных и угловых параметров конических отверстий и линейных - цилиндрических отверстий. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерения, которая достигается тем, что устройство, содержащее корпус, шток, измерительные элементы с центрирующим мостиком, базирующий узел и средства индикации перемещений, снабжают дополнительным постиком, контакты обоих мостиков выполняют сферическими, измерительные элементы выполняют в виде поворотных рычагов, одни концы которых представляют собой цилиндры, соединенные со штоком гибкими связями, на противоположных концах рычагов устанавливают мостики с возможностью поворота относительно продольных осей плеч и фиксации в плоскости, проходящей через ось штока или в перпендикулярной ей, и базирующий узел выполняют в виде микрометрической пары. 7 ил.

Фиъ. 1

-

Фаз. 5

(иг. 6

Фиг. 7