Чертежный прибор Советский патент 1982 года по МПК B43L13/00 

(54) ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР

1

Прибор относится к инструментальной промышленности и может быть использован, в частности, для построения характеристики цилиндрической поверхности, например, реечного инструмента в ее вращательном или винтовом движении, посредством которой определяют профиль дисковой или червячной , предназначенной для обработки заданной винтовой поверхности изделия, а также сопряженных винтовых поверхностей зубцов колес, служащих для передачи вращения между их перекрещивающимися осями.

Известен чертежный прибор для определения характеристики любой поверхности вращения, сопряженной с произвольной винтовой поверхностью, конструкция которого содержит мнргозвенник, состоящий из установленного на оси прозрачного диска, планки с продольным пазом, надетой на ось диска, фигурной пластины, укрепленной на планке с возможностью перемещения вдоль ее паза, и двух поворотных линеек, одна из которых установлена на оси диска, а другая - на фигурной пластине. Последняя выполнена по форме двух одинаковых и симметрично расположенных прямоугольных треугольНИКОВ с общей вершиной острого угла. На диске нанесена градусная шкала, а на поворотной линейке и вдоль кромок пластины- линейные шкалы 1.

Однако конструкция данного прибора не позволяет определять характеристики винтовой поверхности, сопряженной с произвольной цилиндрической поверхностью.

Наиболее близким к предлагаемому является чертежный прибор для построения линий пересечения линейчатых поверхностей с многогранниками, содержащий две установленные на чертежной доске направляющие и перемещающуюся по ним вертикальную линейку, причем направляющие взаимопараллельны и связаны между собой с помощью движка и планки, в соединении с которыми они образуют шарнирный параллелограмм, а вертикальная линейка несет поворотную линейку и смонтирована на направляющих посредством шарнирно-укрепленных на ней ползунов. Прибор содержит также установочный сектор, стойки и пишущий элемент (2.

Искомые линии пересечения представляют собой дискретный ряд точек, что снижает точность построений. Кроме того,конструкция прибора не позволяет использовать его для определеиия характеристики винтовой поверхности, сопряженной с заданной цилиндрической. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора, обеспечение возможности- определения характеристики на винтовой поверхности, сопряженной с произвольной цилиндрической, а также повышение точности построения. Указанная цель достигается тем, что прибор, содержащий шарнирный многозвенник, включающий две установленные на основании параллельные горизонтальные направляющие, установленную на них посредством ползунов вертикальную линейку, установочный сектор, стойки и пишущий элемент, согласно изобретения имеет две механические головки, жестко связанные со стойками, угловую направляющую шарнирно связанную с одной механической головкой, расположенную под острым углом к ней установочную направляющую, толкающую рейку с укрепленным по ней упорным ползуном с иглой, соединенную посредством связующей рейки и связующих ползунов с установочной направляющей, упорную линейку с прорезью, в которой смонтирована игла упорного ползуна, вертикальную рейку с ведущим ползуHOMi жестко, соединенным с упорной линейкой, расположенную параллельно горизонтальным направляющим, осевую линейку с контрольным ползуном, и шарнирно связанную с ним индикаторную линейку с индикатор ным ползуном, установленным с возможностью контакта с иглой. На чертеже показан предлагаемый прибор. Прибор содержит две механические головки 1 и 2, жестко связанные со стойками 3 и 4 и горизонтальными направляющими 5 и 6, Верхняя горизонтальная направляющая 5 в свою очередь связана ползуном 7-с вертикальной рейкой 8, свободно перемещающейся вдоль горизонтальной направляющей 6 и связанной ведущим ползуном 9, на котором находится упор 10, служащий для приведения в движение этого ползуна, описыва ющего заданную кривую 11 профиля цилиндрической поверхности. Вертикальная рейка 8, выполненная из прозрачного материала, свободно перемещается в верхнем ползуне 12, жестко связанном со средним 13 и нижним 14 ползунами. В среднем ползуне 13 установлена свободно перемещающаяся связующая рейка 15, соединенная со связую щими ползунами 16-18 и установочной направляющей 19. Контрольными линиями установочной 19 и угловой 20 направляющих, а также осевой линейки 21 являются края, на которых нанесены линейные шкалы. На угловой направля ющей 20 закреплен угловой ползун 22, а на установочной 19 - горизонтальный регулировочный ползун 23, связанный с вертикальны.м регулировочным ползуном 24. Угол между контрольной линией угловой направляющей 20 и ближайшим к этой направляющей краем верхней горизонтальной направляющей 5 должен быть равен углу между осью винтового движения цилиндрической поверхности и ее прямолинейными образующими и задается с помощью установочного сектора 25. Толкающая рейка 26 связана с упорным ползуном 27, на котором укреплена игла 28, с возможностью движения ползуна 27 с иглой 28 по вертикали посредством упорной линейки 29, в прорези которой перемещается игла. Индикаторный ползун 30, толкае.мый иглой 28, свободно перемещается по индикаторной линейке 31, щарнирно связанной с контрольным ползуном 32, который может быть зафиксирован на осевой линейке 21 с помощью контрольного винта 33. Для построения характеристики на цилиндрической поверхности, совершающей заданное винтовое движение, производится разложение винтового движения на вращательное движение вокруг оси, параллельной оси винтового движения и поступательное - вдоль прямолинейных образующих цилиндрической поверхности, которая задана профилем 11. Расстояние между осью вращения и осью винтового движения, как известно, равно P-lgoi, где Р - параметр винтового движения исходной поверхности; d. - угол скрещивания между осью винтового движения и прямолинейными образующими на цилиндрической поверхности. Характеристические точки определяются путем отыскания кратчайших расстояний от оси вращательного движения до кривых, полученных в пересечении исходной поверхности плоскостями, перпендикулярными указанной оси. Эти кривые конгруэнтны и на плоскости проекций, перпендикулярной оси вращения, смещены относительно друг друга на величину с b-tgot, где b - расстояние между секущими плоскостями. На эту же плоскость проекций ось вращения проецируется в точку. Определяя кратчайшее расстояние от проекции оси вращения до проекций кривых сечений тем самым определяется характеристика на исходной цилиндрической поверхности, а значит и на искомой винтовой. Этот же результат будет получен и более просто, если определять кратчайшие расстояния до одной кривой сечения из точек, смещенных вдоль направления смещения кривых сечений от проекции оси вращения на соответствующие величины с. Предлагаемый прибор позволяет строить указанную кривую сечения и определять кратчайшие расстояния от точек до этой кривой. Для вычерчивания кривой, лежащей в сечении цилиндрической поверхности плоскостью, перпендикулярной оси вращательного движения, необходимо произвести настройку прибора, которая заключается в следующих действиях. Прибор накладывается на чертеж таким образом, что проекция оси вращения на плоскость, перпендикулярную прямолинейным образующим цилиндрической поверхности, параллельна контрольной линии осевой линейки 2.1 и проходит через центр контрольного винта 34 контрольного ползунка 32, который занимает правое крайнее положение на осевой линейке 21; Ведущий ползунок 9 устанавливается таким образом, что отверстие в нем совпадает с правой крайней точкой профиля 11 цилиндрическо й поверхности угол между направляющими 19 и 20 задается с помощью сектора 25, ползуны 14 и 17 перемещаются до положения, при котором расстояния между винтами равны, а установочная направляющая 19 параллельна горизонтальной направляющей 5, что достигается соответствующими перемещениями регулировочных ползунов 23 и 24. После чего регулировочные ползуны 23 и 24, связующие ползуны 16-18, верхний 12, средний 13 и нижней 14 жестко крепятся соответственно друг с другом с помощью винтов. Угловой ползун 22 фиксируется относительно угловой направляющей 20 с помощью винта.

При построении кривой сечения цилиндрической поверхности плоскостью, перпендикулярной оси вращения, прибор работает следующим образом.

Ведущему ползуну 9 задается движение так, что отверстие в нем постоянно находится на кривой 11 профиля цилиндрической поверхности. От ползуна 9 посредством упора 10 движение по горизонтали передается вертикальной рейке 8, толкающей нижний ползун 14 по угловой направляющей 20, который посредством связующей рейки 15 свободно перемещается в среднем ползуне 13, через связующие ползуны 16-18 и толкающую рейку 26 передает движение по горизонтали упорному ползуну 27 вдоль прорези в упорной линейке 29. По вертикали этот ползун перемещается посредством упорной линейки 29 вследствие контакта с ней иглы 28, укрепленной на упорном ползуне 27. Движущийся ползун 27 посредством установленного на нем пищущего элемента вместо иглы 28 и опищет искомую кривую сечения.

Для определения и фиксации проекций характеристических точек пишущее устройство устанавливается на индикаторный ползунок 30, который подведен к иголке 28 до упора. Контрольный ползун 32 устднавливается в положение, при котором центр винта 34 и центр иглы 28 расположены на одной вертикальной прямой, что соответствует секущей плоскости, перпендикулярной оси вращательного движения цилиндрической поверхности и проходящей через линию кратчайщего расстояния между этой осью и правой крайней прямолинейной образующей заданной поверхности. В движении упорного ползуна 27, описанном выще, иголка 28 толкает индикаторный ползун 30, свободно перемещающийся по индикаторной линейке 31. 5 В точке линии сечения, лежащей на кратчайшем расстоянии от точки, заданной положением контрольного ползуна 32, индикаторный ползун 30 занимает положение, которое не изменяется на индикаторной линейке при дальнейшем движении ползуна 9. Пищущий

0 элемент вычерчивает, дугу окружности, касательную к кривой сечения. Точка сопряжения этих линий для заданного положения ползуна 32 определяет положение одной из искомых точек характеристики на цилиндрической поверхности, а соответственно и винтовой. Другие точки характеристики определяются аналогично для новых положений ТГс)лзуна 32. На чертеже кривая сечения цилиндрической поверхностиплоскостью, перпендикулярной оси ее вращательного движения, а также дуга окружности с центром, определяемым одним из положений контрольного ползуна, изображены штриховой линией на плоскости, в которой лежит профиль цилиндрической поверхности.

5 Таким образом, предлагаемый прибор позволяет строить линию сечения цилиндрической поверхности плоскостью как непрерывную кривую, что по сравнению с известными приборами, задающими искомую линию как совокупность дискретных точек, повышает точность решения задачи. Кроме того, конструкция описанного прибора, расширяя функциональные возможности известных устройств, позволяет определять характеристику на винтовой поверхности, сопряженной с произвольной цилиндрической, а механизируя процесс построения, ускоряетрешение задачи не менее чем в 5 раз.

Формула изобретения

Чертежный прибор, содержащий шарнирный многозвенник, включающий две установленные на основании параллельные горизонтальные направляющие, установленную на них посредством ползунов вертикальную

линейку, установочный сектор, стойки, и пищущий элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора и повышения точности построения, многозвенник содержит две механические головки, жестко связанные со стойками, угловую направляющую, шарнирносвязанную с одной механической головкой и расположенную под острым углом к ней установочную направляющую, толкающую рейку с укрепленным на ней упорным ползуном с иглой, соединенную посредством связующей рейки и связующих ползунов с установочной направляющей, упорную линейку с прорезью, в которой расположена игла упорного ползуна, вертикальную рейку с ведущим ползуном, жестко соединенным с упорной линейкой, расположенную параллельно горизонтальным направляющим осевую линейку с контрольным ползуном и шарнирносвязанную с ним индикаторную линейку с индикаторным ползуном, установленным с возможностью контакта с иглой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 301293, кл. В 43 L 11/00, 1970 (прототип) . /ттчК Цд