Измерительное устройство дляАКТиВНОгО КОНТРОля Советский патент 1981 года по МПК B23Q15/00 

,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для активного контроля иа финишных операциях в процессе производства и восстановления режущего инструмента (зенкеры, фрезы, развертки, протяжки и др.) в инструментальном производстве, а также для контроля деталей с прерывистыми поверхностями в общем Мсшиностроении.

Известен прибор для активного контроля размеров детгшей с прерывистыми поверхностями, выполненный в виде рычага с измерительным наконечником, соединенного с преобразователем и отсчетным устройством и гидравдического демпфирующего устройства

Недостатками прибора являются упругая деформация рычага и его опоры, которая приводит к появлению погрешности измерения, сложность конструкции и значительные габаритные размеры из-за наличия двуплечего рычага, опоры, преобраз.ователя, демпфера, и корпуса для их крепления.

Цель изобретения - повышение точности, упрощение и уменьшение габаритных pa3iuiepoB устройства.

Указанная цель достигается тем, что измерительный наконечник установлен непосредственно на плунжер демпфера, соединенный с измерительным стержнем преобразователя, причем подвижный магнитопровод индуктивного преобразователя закреплен на плунжере демпфера, а катушки преобразователя с неподвижным магнитопроводом расположены в корпусе демпфера. Измерительный наконечник, например алмазный или из эльбора 1ложет быть установлен на.плунжер, демпфера при помощи промежуточной втулки.

Для преобразования линейного перемещения плунжера демпфера в сигнал можно использовать различные способы (емкостный, индуктивный, пневматический и др.), но наибольшее распространение находит индуктивный, который

20 и рекомендован в изобретении.

Предлагаемое устройство приводит к повьвоению точности измерения из-за отсутствия в кинематической цепи измерения упругих звеньев (рычаг, опора), а расположение индуктивного

преобразователя в корпусе демпфера и уменьшение числа и массы подвижных звеньев позволяет выполнить несложное, надежное и малогабаритное устройство ёГктивного контроля.

На чертеже показана конструктивная схема Устройства, разрез.

Измерительное устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены гильза 2 с плунжером 3 и неподвижный магнитопровод 4 с катушками 5. На плунжере 3 закреплены измерительный наконечник 6 в защитной втулке 7 и шток 8 с подвижным магнитопроводом 9 индуктивного преобразователя. Диаметр плунжера 3 подбирается таким, чтобы зазор между плунжером и гильзой 2 был в пределах 1-3 мкм для обеспечения бесконтактного уплотнения и точного прямолинейного движения измерительного наконечника.

Ограничение хода плунжера вокруг оси и в продольном направлении осуществляется штифтом 10, запрессованным в плунжере 3, и перемещающимся в пазе корпуса 1. Мембрана 11 из бензомаслостойкой резины крепится к корпусу гайкой 12, герметично обжимает плунжер 3 и надежно защищает плунжерную пару от попадания абразивных частиц.

Внутренняя полость 13 измерительного устройства заполнена жидкостью (индустриальное или приборное масло) без. содержания в. ней пузырьков нерастворенного воздуха и соединена с трубопроводом 14 через обратный клапан 15 и регулируемый дроссель 16. По трубопроводу 14 к измерительному устройству подается жидкость под давлением Р, произведение которого на плоЩ щь плунжера 3 дает величину измерительного усилия. Индуктивный преобразователь соединен с отсчетным устройством 17.

Устройство работает следующим образом.

Под действием давления жидкости Р г размер которого определяется треQy&ttSA измерительным усилием, плунжер 3 опускается вниз до упора, а указатель отсчетного устройства 17 смешается влево от нулевой отметки шкалы. Скорость перемещения плунжера 3 регулируется дросселем 16 так, чтобы она была на 10-15% больше скорости съема металла с контролируемой детали для обеспечения надежного контакта между поверхностью обрабатываемой детали и наконечником 6.

За время нахождения наконечника над впадиной детали он опускается вниз на 1-2 мкм. Следующий выступ деТсши, воздействуя через наконечник, перемещает плунжер вверх и вытесняет часть жидкости из внутренней полости 13 устройства через обратный клапан 15 и дроссель 16 в трубопровод 14. Обратный клапан 15 (например шариковый) уменьшает гидравлическое сопротивление течению жидкости из полости 13 в трубопровод 14 и тем самым уменьшает динамическое йзмерительное усилие устройства, возникающее в момент выхода наконечника 6 с впадины на выступ контролируемой детали.

Микроколебания наконечника сглаживаются за счет инерционности отсчетного устройства.

Перемещение измерительного наконечника 6 с плунжером 3 преобразуется в электрический сигнал индуктивным преобразователем и регистрируется отсчетным устройством 17.

Настройка устройства осуществляется по вращающейся эталонной детали перемещением корпуса 1 до тех пор, пока указатель отсчетного устройства не установится против нулевой отметки шкалы. Снимают эталонную деталь, устанавливают заготовку и шлифуют, контролируя ее размер по отсчетному устройству. Шлифование прекращают по достижении указателя нулевой отметки шкалы.

Конструктивное объединение гидравлического демпфирующего устройства с индуктивным преобразователем значительно уменьшает габаритные размеры, металлоемкость измерительного устройства, уменьшает число подвижных звеньев, повышает его надежность и точность измерения деталей с прерывистой поверхностью.

Плунжерная пара обладает высокой точностью движения и прочностью, позволяет увеличить свободный ход измерительного наконечника до 5-10 мм. Эти свойства особенно важны при контроле режущего инструмента, когда припуски могут достигать до 1-2 мм (фрезы, зенкеры) и для обеспечения измерения в широком диапазоне,

Результаты испытаний показывают высокую надежность и точность измерения. Собственная предельная погрешность устройства составила + 1,3 мкм

Формула изобретения

Измерительное устройство для активного контроля режущего инструмент при шлифовании, содержащее измерительный наконечник, связанный с измерительным преобразователем, и гидравлическое демпфирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, упрощения и уменьшения габаритных размеров конструкции, измерительный наконечник установлен на плунжер демпфера, на другом торце которого закреплен измерительный стержень преобразователя корпус которого закреплен неподвижно в корпусе демпфера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 622639, кл. В 23 Q 15/04, 1977.