Способ контроля плоскостности Советский патент 1991 года по МПК G01B5/24 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам контроля отклонений поверхностей от плоскостности.

Целью изобретения является расширение номенклатуры измеряемых поверхностей за счет контроля поверхностей, материализованных на четырех ограниченных участках, например, столонспутников металлорежущих станков, образованных четырьмя платиками, расстояние между которыми превышает их размеры.

На фнг.1 представлена схема определения относительного наклона (нзвер- нутости) участков (платиков); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - схема определения извернутости участков (платиков) относительно вспомогательной плоскости; на фиг.4 - схема определения отклонений реальной поверхности участков (платиков) от номинальной формы; на фиг.5,- схема трансформации отклонений к общей прилегающей плоскости; на фиг.6 - сечение по диагонали B-D на фиг.5.

В основу способа положено опреде- лёние прилегающей плоскости, заключай- щееся в том, что соприкасаясь с реальной поверхностью, она расположена вне материала так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реаль- ной поверхности имело минимальное значение.

Способ включает в себя ряд конт- рольных операций. Измерение и запись показаний измерительного прибора, например уровня, установленного на мостике с базой В в сечении I- II и III-IV, измерение и запись показаний уровня, установленного на мостике с базой L в сечении I-IV и II-III, измерение и запись показаний уровня, установленного на мостике с базой b в сечении 1-И на платиках I, II и в сечении III-IV на платиках III, IV, измерение и запись показаний уровня, установленного на мостике с базой Ј в сечении I-IV на платиках I,IV и в сечении IT-III на платиках II, III; измерение и запись показаний измерительной головки плоскомера на всех платиках.

При измерениях можно пользоваться уровнями с различными показывающими системами: с микрометрической подачей ампулы, шкальные, с цифровой индикацией.

Пользуясь схемами, представленными на фиг.1 и 2, определяют иэверну- тость S сечения III-IV относительно сечения I-II (или II-III относительно I-IV) по формуле

Ј(Vii nl-i- V B Ј nr-iv nIHii) L

л. О

где о относительная извернутость

платиков, мкм;

С - цена деления уровня в линейных величинах, мм/м;

П1-П П1НИ

nM-iv nj.|y- показания уровня в соответствующих сечениях; В, L - размеры расположения платиков, мм.

Первая составляющая отклонения от плоскостности & относительно вспомо

о

д

5

гательной плоскостности Р будет составлять половину относительной извернутости платиков (фиг.): Д « - 0.5-Ј - 0,5.Ј( - п,,,) В. (2)

Вспомогательная плоскость Р представляет собой плоскость, соприкасающуюся с центральными точками двух диагонально расположенных платиков и ориентированную в пространстве так, что расстояния от нее до центральных точек двух других диагонально расположенных платиков равны.

При значении результата, определяемого по формуле Ј2), меньше нуля:

Дт Д,п 0 (соприкасающиеся пла- тики);(3)

u,i Д|у Д (равноудаленные пла- тики).(4)

При значении, большем нуля: U и u|v 0 (соприкасающиеся пла- тики),(5)

AI М1 ™ & (равноудаленные пла- тики),(6)

гдеД ,А И , u n, , A iV .- отклонение от плоскостности относительно вспомогательной плоскости центральных точек платиков соответственно I, II; III и IV; мкм.

В реальных условиях поверхность каждого из платиков будет наклонена (извернута) относительно вспомогательной плоскости, тогда вторую составляющую отклонения от плоскостности даст половина извернутости платиков относительно вспомогательной плоскости.

Ориентацию вспомогательной плоскости в поперечном направлении определяет среднее арифметическое значение па показаний уровня в сечениях I-II и III-IV, в продольном направлении среднее арифметическое значение пь показаний уровня в сечениях II-III и I-IV:

1В

(7) (8)

П 1-и +

2

П|-1у + Пц-(

ПЬ 2

На фиг.З представлена схема для определения второй составляющей отклонений от вспомогательной плоскости точек n, m, f, k, I, 216

платиков I, II, III и IV которые вычисляются по формулам

51627816б

Дп.(11, III, IV) - 0,5o(n(II,III, поверхности, но которой настранвает- IV) - ne)-b;(9) ся на нуль измерительная головка и

Д (II, III, IV) 0,5t(n0- точность самой головки. При измерении -n(II, III, IV)-b -Др-( 11,111,1V); г показания регистрируют со знаком

(Ю) Ab-rdl, III, IV) 0,5-i4n, (II,III, IV) - пь) С;(II)

(ДМ Ш, III, IV)- 0,5C(nb -4i;(ii,iii,iv) -&. T(II,III,

IV);1(J2)

A ,1 (5,9,13) -Дм (II, III, IV) + +Am.,(IItIII,IV) -A|., (II,III,IV) -Л,., (и, m, iv); (13) (6,10,14) .m,iv) +

+ А„М (IT, 111,1V); (14) u i (7,11,15) -aw,(II.III,IV) + +UK.T(II,III,IV) -Л„.,(11,111, IV)

.- ,,v1 I ,- л -

10

IS

+ (выпуклость) и - (вогнутость).

Таким образом, отклонения от плоскостности относительно вспомогательной плоскости определяются для точек I, II, III и IV по формулам (2)-(6), а для точек ,..., 6 по следующим формулам:

uiUA4ruI+Au. и ;(17)

ЛЬ5й.шшЛп+Л,идм-Ли ; ,„ (18) &9(«.i«.«J - -Д. + Др(«.4мг) -Аи. ;(|)(19)

u«(44,i5,f6) Д 0(И,5,16) А

(20).

На следующем этапе полученные (И, III, IV) я -А (5,9,13); (15) 20 чения отклонений проверяемых точек Д; (8,12,16) -uk((II,HI,IV) + + &B1.t(II,IIItIV)- -&tr(II,III,IV) + + (II,III,IV)- -Лпг(6,10,14). (16)

относительно вспомогательной плоскости трансформируются в отклонения от плоскостности относительно общей прилегающей плоскости.

В формулах (7) - (16) приняты

следующие обозначения:

д п (II,III,IV) - показания уровнп,

установленного на мостике с базой 9 на соответствующих платиках 1(11,111 и IV) в сечениях n-m (na- раплепьные стороне В);

п (II,III,IV) - показания уровня, установленного на мостике с базой Ј. на соответствующих платиках 1(11,111 и IV) в сечениях f-k (параллельные стороне L);

й„-с (II, III, IV) ;Д (II, III, IV); (II,III,IV);

Д..|(11, III-, IV) - отклонения во вспомогательных точках n, m, f, k соответ- ствукчднх плэтиков 1(11,111 и IV);

U (2,3,...,16) - вторая составляющая отклонения от вспомогательной плоскости в соответствующих точках 1(2, 3.....I6).

Кроме первой и второй составляющей в отклонения от вспомогательной плос

кости будут входить отклонения

Общую прилегающую плоскость и ее ориентацию в пространстве определяют диагональ АС с находящейся на ней точкой 0, соединяющая точки с наибольшим значением полусуммы отклоне- 45 ний двух диагонально расположенных пла тиков; диагональ BD (фиг.5), проходя щая через точку 0 параллельно прямой В D , соединяющей две точки с наименьшим (алгебраически) значениям

() реальной поверхности

каждого в отдельности платика от ном.-50 отклонений от вспомогательной плосточность самой головки. При измерении г показания регистрируют со знаком

0

S

+ (выпуклость) и - (вогнутость).

Таким образом, отклонения от плоскостности относительно вспомогательной плоскости определяются для точек I, II, III и IV по формулам (2)-(6), а для точек ,..., 6 по следующим формулам:

uiUA4ruI+Au. и ;(17)

ЛЬ5й.шшЛп+Л,идм-Ли ; ,„ (18) &9(«.i«.«J - -Д. + Др(«.4мг) -Аи. ;(|)(19)

u«(44,i5,f6) Д 0(И,5,16) А

(20).

На следующем этапе полученные значения отклонений проверяемых точек

5

O

0

относительно вспомогательной плоскости трансформируются в отклонения от плоскостности относительно общей прилегающей плоскости.

На фиг.5 представлена схема для определения положения общей прилегающей плоскости Р и отклонений относительно ее контролируемых точек пла- тиков. Расстояние О О между точками гересечения диагоналей вспомогательной плоскости Р и общей прилегающей плоскости Р равно наибольшей полусумме максимальных тнлченип отклонений диагонально расположенных платиков Ь . Ь Ь Ь

Л wane и + & ,макс W Ь

/Макс: + макс Ш

wane ч

где Д qKOr(II,ITI,IV) - нанГольшее из тг чек соответствующего плачика I (IT,III,IV).

Общую прилегающую плоскость и ее ориентацию в пространстве определяют: диагональ АС с находящейся на ней точкой 0, соединяющая точки с наибольшим значением полусуммы отклоне- 5 ний двух диагонально расположенных платиков; диагональ BD (фиг.5), проходящая через точку 0 параллельно прямой В D , соединяющей две точки с наименьшим (алгебраически) значениями

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам измерения отклонений поверхностей от плоскостности. Целью изобретения является расширение номенклатуры измеряемых поверхностей за счет контроля поверхностей, материализованных на ограниченных участках, например столов-спутников металлорежущих станков, образованных четырьмя плэтиками, расстояние между которыми превышает их размеры. Способ заключается в перемещении измерительного прибора по измеряемой поверхности и построении ее математической модели. Находят отклонения каждого участка от номинальной формы, устанавливая измерительный прибор последовательно в поперечных и продольных сечениях измеряемой поверхности, проходящих через центральные точки соседних участков, с базами, соответственно равными расстояниям между этими точками, и с базами, не превышающими габариты участков. Определяют отклонения точек поверхности от вспомогательной плоскости, соприкасающейся с центральными том- ками двух диагонально расположенных участков и равноудаленной от центральных точек двух других участков, а отклонение измеряемой поверхности определяют как наибольшее расстояние точек последней от прилегающей плоскости. 6 ил. сл 05 ND 1 00 о

нальной формы в виде выпуклости или вогнутости, которые представляют собой третью составляющую (фиг.А).Для определения плоскостности каждого из платиков применяется индикаторный плоскомер, настраиваемый по плоской стеклянной пластине или поверочной плите класса 0. На точность измерения влияют отклонения от плоскостности

кости двух других диагонально расположенных платиков (эти точки равноудалены от общей прилегающей плоскости) или диагональ в в (фиг.6), проходящая через точку 0 и точку С наибольшим (алгебраически) значением отклонения от вспомогательной плоскости платика, для которого В В ХЮ, что означает

Ь Ь

дЬ л Ь -uU5Hjt. f-A4 «SL|V имии и u /VWKC и2.Ь дЬ . Г О М0« III

2

В этом случае отклонение наиболее удаленной точки от общей прилегающей плоскости будет иметь минимальное значение.

. Таким образом, отклонения относительно прилегающей плоскости Р при

AMOJICJ + v, Лмокс it + Л/лакс1У

вычисляется по формулам для платиков

А

(2,3,4,1)

А макс I (21)

3(10,1,2,Ч)

-А

макс I (22)

для платиков II и IV:

при соблюдении двух условии

А/ИНН II (W) WdKC(W)

.в.iB.6

u|WJKCf- u МОК III

.V25

&5U,7,S,fl) - A 5(6,7,8,10

5(6,7. Ь

мич и

30

Аь .ь

.|У

VЬ

u «вис А i л

-- - ам

Ь buu(u,ii,iv A mij.15.16, ivfci +

- .. --д Р

аМИН IV

ри условии дЬ.Ь

bДЬ/ АЛИМЦ + А«ИИ1«

«инн Q макс ц 2

лъ .ь

u qjtci .

2

л;

35

-д.

5(6.7.6,10 5(6,7,6,14 /макс Н

&I(1.15,I6,IV) u (i(H,s,6, Y) +Лмакс

40

-u

макс i

-A

MQ КС I

AbЛЬ

QMMM II + UMUMU

при условии

л b- Л

UMUH IV IV4

ъA Ь

2 b 5(6,7, в, и) ,bЛЬ

aA«ai(ci ° WOKC in

u(}(i4.i5,i6,W) A,,(M|l5|,6)j-A

5(6,7,8,10 + A -VdK

Ь /иа

гДеДмим 1{н,1Ч, IV) наименьшее (алгеб- ранчески) из отклонений соответствующего платика 1(11,111 и IV).

Аналогично рассчитываются отклонения проверяемых точек относительно общей прилегающей плоскости при

VOKCB + AMOKCIV s A c +Aj eiccm

- 2 - 2

10

0

5

0

5

0

5

0

Вычисление для всех проверяемых точек отклонения от общей прилегающей плоскости записывают на план проверяемой iioeepxt 1сти (фиг.1). Наибольшее по абсолютной величине значение является отклонением от плоскостности четырех разнесенных платиков относительно общей прилегающей плоскости.

Формула изобретения

Способ контроля плоскостности, заключающийся в перемещении измерительного прибора по измеряемой поверхности и построении ее математической модели, отличающийся тем, что, с. целью расширения, номенклатуры измеряемых поверхностей за счет контроля поверхностей, материализованных на четырех ограниченных участках, находят отклонения поверхности каждого

участка от номинальной формы, устанавливая измерительный прибор последовательно в поперечных и продольных сечениях измеряемой поверхности, проходящих через центральные точки соседних участков, с базами, соответственно равными расстояниям между этими точками, и с базами, не превышающими габариты участков, определяют отклонения точек поверхности от вспомогательной плоскости, соприкасающейся с центральными точками двух диагонально расположенных участков и равноудаленной от центральных точек двух других участков, а отклонения измеряемой поверхности определяют как наибольшее расстояние точек последней от прибегающей плоскости.

В ид А повернуто

Фиг. 2

Фиг,

fcl

vD

00

r

CNJ

O

«V)

Q.

4U

p1

АМОКСЛ

АниНЖ

Редактор Ю,Середа

Фиг.6

Составитель Е.Родионова

Техре,; Л.Олшжык Корректор М.Пожо

АнаксПГ AMUHJS

Д