Устройство для измерения радиуса сферической поверхности Советский патент 1992 года по МПК G01B5/22 

водительность, вызванные невозможностью контроля им радиусов наружных сфер и необходимостью настройки по эталонным поверхностям.

Целью изобретения является повыше- ние производительности и расширение номенклатуры измеряемых поверхностей за счет измерения наряду с внутренними и наружных сферических поверхностей. .

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения радиуса сферической поверхности, содержащем корпус, жестко закрепленное одним из горцев на торце корпуса базовое кольцо, ось которого совмещена с продольной осью корпуса, шток, установленный в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси, измерительное кольцо, жестко закреплено одним из торцев на торце штока коаксиально базовому кольцу, и отсчетный узел, размещен- ный на корпусе и взаимосвязанный со штоком, каждое из колец выполнено тонкостенным с двухсторонней заточкой другого торца, а угол заточки а 5°.

На фиг. 1 изображен общий вид устрой- ства; на фиг. 2 - в увеличенном масштабе базовый и измерительный элементы.

Устройство состоит из корпуса 1, нижняя часть которого выполнена в виде внешнего стакана 2, на торце которого жестко закреплен базовый элемент 3, выполненный в виде тонкостенного кольца и ось которого совмещена с продольной осью корпуса 1, Внутри корпуса 1 подвижно установлен полый шток 4 с внутренним стака- ном 5 в нижней его части, на торце жестко укреплен измерительный элемент 6. выполненный также в виде тонкостенного кольца, причем измерительный элемент 6 установлен коаксиально базовому элементу 3.

Измерительные элементы 3 и 6 выполнены высокоточными и тонкостенными, толщина S стенок которых S 0,2-0,25 мм, причем лезвия их имеют двустороннюю заточку и угол заточки а 5°. Это условие обеспечивает высокую точность измерения внутренних и наружных сферических поверхностей, поскольку линии контакта при измерении внутренних сфер однозначно совпадают с линиями контакта при измере- нии наружных сфер. Измерительные элементы 3 и б выполняют двойную функцию: при измерении внутренних сфер элемент 3 является базовым, а элемент 6 - измерительным, при измерении наружных-сфер функции их меняются.

Шток 4 имеет в верхнем конце арретир 7, используемый при измерении внутренних сфер. На штоке 4 подвижно установлен

трубчатый стебель 8 с арретиром 9. который используется при измерении наружных сфер. Шток 4 и стебель 8 имеют продольные пазы 10 и 11, в которых свободно установлены штифты 12 и 13. На штифте 13 укреплена бобышка 14 с сердечником 15. Вторая бобышка 16 укреплена на штифте 12. Внутри штока 4 установлена индуктивная катушка 17, взаимодействующая с сердечником 15. Штифты 12 и 13 подпружинены пружиной 18, усилие которой Р больше на 200- 250 г суммарного веса деталей поз. 4, 5, 6, 7, 12. 13, 14, 15, 16 и 17. Оно больше также на 200-250 г суммарного веса деталей 1, 2, 3, 11 и 9, причем суммарный вес деталей первого ряда равен суммарному весу деталей ряда, т.е. 2 Pi 2 Ра:

Р - 2 Pi + 200-250 г

Детали поз, 15 и 17 образуют отсчетный узел, сигналы с которого поступают на электронный блок 19, где обрабатываются по управляющей программе, решая математическую зависимость:

D у 256гГ + 160С2Н2+ 9(Г

R г5

1024Н2

где R - радиус контролируемой сферической поверхности;

С - диаметр измерительного элемента 3;

Н - величина перепада нижних срезов элементов 3 и 6.

Непременным условием при этом является следующая зависимость между диаметром измерительных элементов 3 и 6:

С-2С1.

В свободном, нерабочем положении устройства пружина 18 раздвигает штифты 12 и 13 в крайние положения, при этом нижние срезы 20 элементов 3 и 6 строго лежат в одной плоскости а, а ЦОУ электронного блока 19 выведен на нуль.

Работает устройство следующим образом.

Устанавливают устройство на контролируемую деталь. При измерении внутренних радиусов элемент 3 является базовым, он контактирует с контролируемой поверхностью. Для измерения радиуса надавливают на арретир 7 и доводят элемент б до касания с контролируемой поверхностью. Величина перепада Н нижних срезов элементов 3 и 6 поступает в виде электрического сигнала на электронный блок 19, который по управляющей программе решает вышеприведенное уравнение и величина радиуса R высвечивается на ЦОУ электронного блока 19. После снятия усилия пружина 18 возвращает детали устройства в исходное положение. При измерении наружных сферических поверхностей после установки устройства на контролируемую деталь нажимают на арретир 9 и доводят элемент 3 до касания с деталью. Последующие процессы идентичны приведенным, и оператор визуально снимает результат с ЦОУ электронного блока 19.

Таким образом, выполнение базового измерительного элемента в виде тонкостенных, острозаточенных колец с углом заточки a S 5° позволяет замерять устройством как внутренние, так и наружные сферические поверхности с высокой точностью и производительностью. Процесс контроля упростился и свелся к установке устройства ко контролируемую деталь, доведению до контакта с ней одного из измерительных элементов и считыванию результата с ЦОУ

электронного системы, что повысило производительность на 15-20%.

Формула изобретения Устройство для измерения радиуса сферической поверхности, содержащее корпус, жестко закрепленное одним из торцов на торце корпуса базовое кольцо, ось которого совмещена с продольной осью корпуса, шток, установленный в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси, измерительное кольцо, жестко закрепленное одним из торцов на торце штока коаксиаль- но базовому кольцу, и отсчетный узел, размещенный на корпусе и взаимосвязанный

со штоком, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расширения номенклатуры измеряемых поверхностей за счет измерения наряду с внутренними и наружных сферических поаерхностей, каждое из колец выполнено тонкостенным с двусторонней заточкой другого торца, а угол заточки а 5°.

Изобретение относится к средствам измерения радиусов и может быть использовано в машиностроении при контроле наружных и внутренних сферических поверхностей. Устройство состоит из корпуса, нижняя часть которого выполнена в виде внешнего стакана, на торце которого жестко закреплен базовый элемент, выполненный в виде тонкостенного кольца, ось которого совмещена с продольной осью корпуса. Внутри корпуса подвижно установлен шток с внутренним стаканом в нижней Изобретение относится к средствам измерения радиусов и может быть использовано в машиностроении при контроле наружных и внутренних сферических поверхностей. Известно устройство для измерения сфер, содержащее корпус, базовые элементы и измерительный щуп, взаимодействующий со средствам индикации его линейных перемещений. Недостатками известного устройства является низкая информативность и производительность контроля. его части, на торце которого жестко укреплен измерительный элемент, выполненный в виде тонкостенного кольца. Измерительный элемент установлен коаксиально базовому элементу. Кольца выполнены высокоточными и тонкостенными, толщина стенок 0,2-0,25 мм, лезвия имеют двустороннюю заточку и угол заточки а 5°. Устройство устанавливают на контролируемую деталь. При измерении внутренних радиусов кольцо является базовым и оно контактирует с контролируемой поверхностью. Для измерения радиуса надавливают на арретир и доводят кольцо до касания с контролируемой поверхностью. Величина перепада Н нижних срезов колец поступает в виде электрического сигнала на электронный блок, и величина радиуса R высвечивается на ЦОУ электронного блока. При измерении наружных сферических поверхностей после установки устройства на контролируемую деталь нажимают на арретир и доводят кольцо до касания с деталью. Последующие процессы идентичны приведенным. 2 ил. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее корпус, жестко закрепленное одним из торцев на торце корпуса базовое кольцо, ось которого совмещена с продольной осью корпуса, шток установленный в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси, измерительное кольцо, жестко закрепленное одним из торцев на торце штока коаксиально базовому кольцу, и отсчетный узел, размещенный на корпусе и взаимосвязанный со штоком. Этому устройству присущи недостатки, а именно: низкая информативность и произсо с XI XI о о X СЛ

а

Фиг. 2