Устройство для измерения углов внутренних конических поверхностей детали

. (51)5 601 В 11/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ них иссл углов в мааи 963, с. 51-72.СССР982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННИХ КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначено для прецизионного бесконтактного измерения углов внутренних конических поверхностей детали. Цель изобретения - повыщение производительности, Включают источник 1, устанавливают эталон Э в рабочее положение и сравнивают изображение фокального кольца с кольцом на экране 4 Заменяют эталон Э на контролируемую деталь и проводят аналогичные измерения. 1 ил,5 10 путем сравнения измеряемого конуса с калибром-втулкой, используя для этого индикаторные нутромеры. Для каждого изделия необходимо иметь свой калибр. Процесс измерения сводится к контактному сравнению изделия и калибра,Недостаток указанного метода измерения углов конусности внутренних кониче 20 ских поверхностей деталей состоит в том, что он является контактным. Точность измерения зависит от уровня квалификации оператора, и производительность его невысока. УНаиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения угла конуса внутренних конусных поверхностей . обмеряемой детали,содержащее основание, стойку с направляющими, установленную на основании, про 30 дольную каретку с направляющими, выполненную с возможностью перемещения по направляющим указанной стойки, поперечную каретку, выполненную с воэможностыо перемещения по направляющим продольной каретки, призму для установки контролируемой детали, размещенную на поперечной каретке, а также автоколлимационный теодолит, установленный на ука. занном основании перед торцевой плоскостью указанной призмы,: и плоское зеркало, установленное эа укаэанной призмой таким образом, что отражающая поверхность плоского зеркала перпендикулярна плоскости укаэанного основания,Коллимированный пучок света из автоколлимационного теодолита падает на 40 45 внутреннюю коническую поверхность обмеряемой детали, отражается от нее в сторону плоского зеркала, отраженные лучи света падают снова на внутреннюю коническую поверхность обмеряемой детали и далее попадают обратно в автоколлимационный теодолит.Автоколлимационный теодолит устанавливают в рабочее положение так, чтобы ось зрительной трубы автоколлимвционного теодолита могла перемещаться в вертикальной плоскости, перпендикулярной 50 55 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике,предйазначенодля прецизионного бесконтактного измерения углов внутренних конических поверхностей детали и может быть использовано в исследовательских лабораториях и на машино, строительных заводах.Известен метод измерения углов конус- ности внутренних конических поверхностей деталей в машиностроении при помощи жестких угловых мер, например, калибров-втулок, Измерение угла конуса производят плоскому зеркалу, а при нулевой отметке на вертикальном круге автоколлимационного теодолита указанная ось должна быть горизонтальна. Обмеряемую деталь устанавливают на призму, плоскость симметрии которой совмещена с плоскостью измерения. Зрительную трубу автоколлимационного теодолита поворачивают в вертикальной плоскости на такой угол, при котором иэображение автоколлимационного перекрестка совмещено с самим. перекрестием, Угол конусности обмеряемой детали равен а,. Всего производят два измерения, при этом перед вторым измерением зрительную трубу автоколлимационного теодолита поворачивают в вертикальной плоскости так, что лучи света отражаются от противоположной части конической поверхности обмеряемой детали. Оценка угла конусности находится как среднеарифметическое значение двух измерений,Низкая производительность обусловлена необходимостью проведения двух неза. висимых измерений, в промежутке между которыми оператор должен поворачивать зрительную трубу автоколлимационного те-. одолита в новое положение.Цель изобретения состоит в повышении производительности путем устранения каких-либо операций поворота или перемещения элементов устройства относительно обмеряемой детали,Поставленная цель добтигается тем, что в устройстве для измерения углов внутренних конических поверхностей детали, содержащем источник коллимированого пучка света, систему освещения детали, блок крепления детали и систему регистрации, система освещения детали выполнена в виде блока из положительной линзы и сходящегося аксикона, ориентированного вершиной в сторону системы регистрации, которая выполнена в виде экрана из полупрозрачного негатива с системой концентрических прозрачных колец, установленного с возможностью перемещения.На чертеже показана схема устройства для измерения углов внутренних конических поверхностей детали.Устройство содержит источник 1 коллимированного пучка света, блок 2 из положительной линзы и сходящегося аксикона, блок 3 крепления детали, экран 4 и систему 5 перемещения экрана 4,Ход лучей света указан для случая, когда в блок 3 крепления детали установлен эталон Э.Коллимированный пучок света из источника 1 падает на блок 2 из положительнойЗаказ 869 Тираж Подписное ВНИИЙИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 линзы и сходящегося аксикона, направляется на внутреннюю коническую поверхность детали (эталона) и, отразившись от нее, падает на экран 4, На экране 4 возникает сфокусированное фокальное кольцо,.диаметр 5 которого однозначно связан с углом внутренней конической поверхностью детали (эталона). На экране 4 имеется по крайней мере три концентрических прозрачных кольца. Ширина каждого из них равна ши рйне фокального кольца. Центральное пропускающее кольцо на экране 4 соответствует номинальному значению диаметра фокэльного кольца от эталона. Соседние пропускающие кольца на экране 4 соответ ствуют предельно допустимым наименьшему и наибольшему диаметрам фокального кольца и наименьшему и наибольшему углам внутренней конической поверхности обмеряемой детали, Полупрозрачный нега тив экрана 4 необходим для того, чтобы оператор мог видеть положение фокального гкольца даже тогда, когда оно не совпадает с одним иэ концентрических прозрачных колец на экране 4. 25Устройство работает следующим образом.Включают источник 1 коллимированного пучка света, устанавливают эталон Э в рабочее положение с помощью блока 3 крепле ния детали так, что основание конуса эталона Э обращено в сторону блока 2 из положительной линзы и сходящегося эксикона. Затем устанавливают экран 4 с помощью системы 5 перемещения экрана 4 в 35 положение, когда изображение фокального кольца совпадает с центральным пропускающим кольцом на экране 4. После этого вместо эталона Э в блок 3 устанавливают обмеряемую деталь. По положению фокаль ного кольца относительно соседних пропускающих колец на экране 4 оператор видит, насколько диаметр фокального кольца обмеряемой детали отличается от номинального значения. Оператор быстро может сделать заключение, является ли обмеряемая деталь годной или браком.П р и м е р. Эталон длиной 46 мм, диаметр большого отверстия 47 мм и диаметр малого оверстия 30 мм. Диаметр блока 2 из положительной линзы и сходящегося аксикона 126 мм. Фокусное расстояние положительной линзы 230 мм. Расстояние от основания сходящегося аксикона от посадочного места в блоке 3 71 мм. Расстояние от укаэанного посадочного места до экрана 4 108 мм. Диаметр центрального фокального кольца на экране 4 128 мм,Полупрозрачный негатив с системой концентрических пропускающих колец изготавливают на лазерном построителе с шагом дискретизации 0,08 мкм. Ширина пропускающего кольца 5 мкм (56). Формула изобретения Устройство для измерения углов внутренних конических поверхностей детали, содержащее систему освещения детали, блок крепления детали и систему регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено источником коллимировэнного излучения, система освещения детали выполнена в виде блока из положительной линзы и сходящегося аксикона, ориентированного вершиной в сторону системы регистрации, которая выполнена в виде экрана из полупрозрачного негатива с системой концентрических прозрачных колец, установленного с возможностью перемещения вдоль и перпендикулярно оптической оси,