Способ измерения диаметров методом обкатывания детали измерительным диском

(5 ) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗОБРЕТЕНИ: ПИ СКОМУ СВИДЕТЕЛ К А сигналов преобразователя угла поворота измерительного диска, обкатывающего контролируемую поверхность вращающейся детали эа целое число ее оборотов, подсчитывают число сигналов, соответствующее сумме наиболее существенных амплитуд гармонических колебаний профиля поперечного сечения контролируемой детали, а ее диаметр определяют по формуле%25 л Всесоюзного институ ификации руководящииалистов в области уп продукции, стандарти етельство СССРВ 7/12, 1952. О = Сп 2 - 4 Х п1(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ МЕТОДОМ ОБКАТЫВАНИЯ ДЕТАЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ДИСКОМ(57) Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано при измерении диаметров цилиндрических поверхностей методом обкатывания измерительным диском преимущественно крупногабаритных деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения. Способ основан на том, что при измерении диаметров подсчитывают число где С - конструктивна мерительного. устрой измерительных сигна преобразователем угла п число оборотов контроли число учитываемых амп ских колебаний профил тали; п, - числ ответствующе ого колебания измерительных сигналов. амплитуде 1-го гармоничепрофиля контролируемого ения детали, 1 и находят из соотно диам ет ия зобретение относится к измерительхнике и может быть использовано при ении диаметров цилиндрических по- остей методом обкатывания измериым диском, преимуществен.но огабаритных деталей,елью изобретения является повыш очности измерений.казанная цель достигается благодаря что поправку определяют 1 ак сумму туд гармонических колебаний профи- перечного сечения контролируемой ной те измер верхн тельн крупн постоянная устрой- метров методом обуктивна рения д ества для изм катывания; п -число ком угла пов контролируе, выдаваемыхдатчиелое число оборотов м пульс рота за ой дета ому, мили ля пв(56) Авторское свидМ 147326, кл. 6 01 постоянная изства; и - число лов, выдаваемых оворота за целое руемой детали; щ - литуд гармоничея контролируемойт - число учитываемых существенных амплитуд гармонических колебаний профиля контролируемой детали;пщ - число импульсов, соответствующее амплитуде 1-го гармонического колебания профиля контролируемого сечения детали.Конструктивная постоянная устройства представляет собой цену одного измерительного импульса и зависит от диаметра измерительного диска, числа импульсов,выдаваемых датчиком угла его поворота эа один цикл измерений и передаточного числа передачи, связывающей диск с валом датчика,Способ основан на следующих предпосылках. Известно, что при измерении методом обкатывания детали измерительным диском диаметр можно определить как О=Сп,Если пренебречь отклонением формы детали от круглой, то можно принять, что и - соответствует периметру к О. Однако поперечное сечение реальных контролируемых деталей имеет отклонения от круглости. Профилограммы поверхности реальных де- талей в прямоугольной системе координат представляют собой изображение периодической функции, которую с большим приближением можно записать в виде 1.= л Ос+4 а 1+4 а 3+ +4 а =ЛРУ, где Ос - средний диаметр детали;а 1,а 2 ап - амплитуды гармонических колебаний периодической. функции относительно среднего значения диаметра, соот- ветствующие первой, второй,в-ой гармоническим составляющим;Оу - условный диаметр детали, соответствующий ее реальному периметру,Очевидно, для оценки качества иэготов- ления детали необходимо знать среднее значение диаметра и отклонение наибольшего его значения от среднего. Из зависимости (1) можно получить: Р: с .1Таким образом, для определения Ос необходимо знать Х аг и Оу. Если рассматривать профиль поперечного сечения детали в прямоугольной системе координат 1. и а на участке л Рс, соответствующем при контро ле.одному обороту детали, то для определе ния Ос необходимо: измерить длину г 1 лоской кривой, по формуле (1) вычислить5 10 20 30 40 50 измерить а 1,а 2,аз,.а, вычислить Хаг .1Имея эти данные, можно по формуле (2) вычислить Ос.Длина профиля поперечного сечениядетали (периметр) измеряется при помощиизмерительного диска, датчика угла его поворота и старт-стопного преобразователя.На выходе преобразователя получают числопу импульсов, соответствующее Оу. АмплитудЫ а 1,а 2 ап И аяаиб НЕтрудНО ОПрЕдЕЛИтЬпри помощи датчика линейных перемещений каретки, на которой установлен измерительный диск, Остальные операции,связанные с вычислениями О, могут осуществляться с помощью микропроцессора.Наибольшее отклонение диаметра отего среднего значения можно определитьпри помощи известных датчиков линейныхперемещений в электрические импульсы,Предположенное техническое решениепозволит повысить точность известных устройств для измерения диаметров методомобкатывания, благодаря учету влияния гармонических составляющих профиля поперечного сечения.На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предложенного способа,При вращении планшайбы 1 вместе сконтролируемой деталью 2 и контактирующим с последней измерительным диском 3датчик 4 выдает в ключ 5 электрические импульсы, число которых эа один оборот детали соответствует периметру ее поперечногосечения, Ключ 5 открывает прохождение импульсов в первый регистр 6 только за одиноборот планшайбы, Этот регистр пропускает в первый канал микропроцессора 7 числоимпульсов и, пропорциональное периметруконтролируемой детали.Ввиду наличия на поверхности деталейотклонений от круглости диск 3 вместе скареткой 8 имеет гармоническое воэвратнопоступательное перемещение, амплитудакоторого соответствует изменениям радиуса вектора поверхности детали от некоторого его среднего значения. Эти.перемещенияпреобразовываются реверсивным датчиком9 линейных перемещений в импульсы положительного и отрицательного знака, которые подаются через ключ 10, операционныйусилитель 11 во второй регистр 12 перевода импульсов унитарного кода в двоичный.Затем импульсы двоичного кода поступают на вход одного из каналов микропроцессора 7. На другой его вход поступаютимпульсы через компаратор 13, схему 14 ирегистр 12.1825963 О= где С - конструктства;и - число импуком угла поворота20контролируемой дщ - число учамплитуд гармониля контролируемопд - число им25 амплитуде 1-го гния профиля кодетали,ная постоянная устройльсов, выдаваемых датчиза целое число оборотов етали;итываемых существенных ческих колебаний профий детали;пульсов, соответствующее армонического коле 5 антролируемого сечения Составитель Б, Ивановдактор С. Кулакова Техред М. Моргентал Шмакова К ор эказ 2314 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Фоизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага Управление схемой 15 осуществляется компаратором 13 сигнала на конец обсчета пачек импульсов, имеющих только положительный или отрицательный знак.Микропроцессор во втором канале осуществляет возведение в квадрат чисел импульсов в каждой пачке, поступающей с регистра 12, суммирует квадраты полученных чисел и умножает их на четыре, Полученное число вычитается из значения и аналогичным путем в первом канале микропроцессора после обработки информации, поступающей за тот же период времени с преобразователя 4. Период времени ограничивается старт-стопным преобразователем 15 посредством ключей 5 и 10. Далее в микропроцессоре из полученной разности извлекается корень и умножается на конструктивную постоянную устройства. Результат умножения поступает в цифроаналоговый преобразователь 16, а затем в регистрирующий или управляющий прибор 17, который выдает информацию о диаметре контролируемой детали.Формула из о 6 рете н и я Способ измерения диаметров методом обкатывания детали измерительным р ском, заключающийся в том, что подсчитывают число импульсов датчика угла поворота измерительного диска за целое число оборотов контролируемой детали и вводят по правку на отклонение формы поперечногосечения детали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, поправку определяют как сумму амплитуд гармонических колебаний профиля 10 поперечного сечения контролируемой детали, а диаметр Онаходят из соотношения