Устройство для контроля фасонных поверхностей Советский патент 1975 года по МПК G01B5/20 

Р1зобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам для контроля фасонных поверхностей, очерченных по кривым типа лемнискаты Бернулли.

Известны устройства для контроля фасонных поверхностей, содержащие основание, набор копиров, измерительпую головку и рычажно-шарнирный передаточный механизм, позволяющий сопоставлять профиль контролируемого объекта с профилем копира.

Недостатком известных устройств является сложность изготовления копиров, а также их больщая номенклатура, поскольку для каждого сечения контролируемого объекта требуется свой копир.

Цель изобретения - упрощение устройства и облегчение его эксплуатации.

Для этого в предлагаемом устройстве передаточный механизм выполнен в виде щарнирного ромба с двумя дополнительными звеньями, соединяющим,и противолежащие верщины ромба с основанием посредством базового шарнира (инверсора Посселье- Липкина), а копир выполнен в виде кругового конуса с верщиной, лежащей на продолжении оси базового шарнира, и углом при верщипе, равным 90°.

Кроме того, копир выполнен переставным вдоль оси базового шарнира.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фпг. 2 - глшематическая схема механизма инверсора.

Устройство содержит основание (условно не показано: звенья, скрепленные с основанием имеют косую штриховку по контуру), узел 1 базирования контролируемого объекта, рычажно-шарнирный передаточный механизм, состоящий из четырех одинаковых по длине звеньев 2-5, образующих шарнирный ромб, двух дополнительных звеньев 6 и 7, четырех шарниров 8-П, соедипяющи.ч между собой попарно звенья шарнирного ромба, а также два противолежащих угла ромба с дополнительными звеньями (шарниры 9 и //),

и базового шарнира 12, соединяющего дополнительные звенья 5 и 7 с основанием (инверсор Посселье-Линкина), привод рычал но-шарнирного передаточного механизма, выполненный в виде электродвигателя 13 с ренродуктором, и проводка 14, копир 15, выполненный в виде конуса с углом при вершине, равным 90°, и узел установки копира, выполненный в виде салазок 16, подвижных в направлении, параллельном оси базового

щарнира 12.

Для перемещения салазок служит винт 17, Д.ЛЯ отсчета координаты - щкала 18. Рычажно-щарнирный передаточный механизм снабжен копирным пальпем 19, установленным так, что его точечный измерительный наконечник лежит на продолжении оси шарнира 8, и измерительной головкой 20, точечный измерительный наконечник которой лежит на продолжении оси шарнира 10.

Державка 21, несущая измерительную головку 20, выполнена переставной вдоль оси шарнира 10, что позволяет контролировать объект в заданных сечениях.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый объект устанавливают в узел / базирования. Державку 21 с измерительной головкой 20 устанавливают по высоте, обеспечивая выполнение контроля объекта в заданном сечении. В зависимости от параметров контролируемого объекта перемещают салазки 16 с копиром 15 так, чтобы касание точечного наконечника копирного пальца 19 выполнялось на расстоянии h от осевой плоскости копира-конуса.

Для определения величины h используют свойства инверсора Посселье-Липкина, для которого выполняется соотношение

р, . Р2 а2 - 2

где р| ОЛ - расстояние от оси базового шарнира до точечного наконечника копирного пальца;

р2 ОС - расстояние от оси того же шарнира до точечного наконечника измерительной головки;

а AB BC CD DA - длины сторон шарнирного ромба;

b OB OD - длины дополнительных звеньев.

Если копирный палец (точка А на фиг. 2) движется по гиперболе с уравнением

(-2 Х2-у2 Д2. pf - - (в полярных КООрдинатах), соответствующей сечению прямого кругового конуса с углом при вершине 90° плоскостью, параллельной его оси и удаленной от нее на расстоянии h, то ведомая точка С инверсора, с которой совмещен точечный наконечник измерительной головки, описывает лемнискату Бернулли с уравнением (в полярных координатах)

р2 2е2со52ф. Учитывая свойство инверсора

р р| 2е2/г2 /(.

После того как установлена величина h, соответствующая параметру е контролируемой лемнискаты, копирный палец 19 приводят во взаимодействие с копиром 15 и включают привод рычажно-шарнирного передаточного механизма, что вызывает перемещение копирного пальца (точка А на фиг. 2) вдоль ветви гиперболы, а измерительной головки (точка С) - вдоль ветви лемнискаты. При движении механизма отмечают показания измерительной головки, которые принимают за отклонения контролируемого объекта.

Юстировка устройства заключается в установке копира 15 так, чтобы верщина конуса лежала на оси базового шарнира 12; установке узла базирования так, чтобы узловая точка (полюс) лемнискаты также лежал на упомянутой оси, а также в установке шкалы 18 таким образом, чтобы нулевое показание соответствовало перемещению копирного пальца 19 по поверхности копира 15 в осевой

плоскости.

В устройстве для контроля фасонных поверхностей, кроме точечных наконечников, могут быть применены другие, эквивалентные. Папример, наконечник копирного пальца 19

может быть выполнен сферическим с радиусом сферы г, а коническая поверхность копира эквидистантно удалена на ту же величину (смещена вдоль оси на величину ).

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля фасонных поверхностей, содержащее основание, копир, измерительную головку и рычажно-шарнирный

передаточный механизм, позволяющий сопоставлять профиль контролируемого объекта, с профилем копира, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и облегчения его эксплуатации, указанный механиз.м выполней в виде шарнирного ромба с двумя дополнительными звеньями, соединяющими противолежащие вершины ромба с основанием посредством базового шарнира (инверсора Посселье- Липкина), а копир выполнен в виде

прямого кругового конуса с вершиной, лежащей на оси базового шарнира, и углом при вершине, равным 90°.

i2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что копир выполнен переставным вдоль оси

базового шарнира.