Способ измерения топографии поверхностей вращения объекта

" сг жв ЕНИ К АВТОРСКОМУ ТЕЛ У ов нка круглоьство станС 89 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОПОГРАФИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение технологических воэможностей способа - достигается за счет измерения топографии системы поверхностей вращения, Систему из датчиков 1 линейных перемещений устанавливают в поперечном сечении одной из измеряемых поверхностей в радиальном направлении с угловыми. интервалами а 2 - а 1 и аэ - а, вспомогательнуюсистему датчиков 2 линейных перемещений располагают в плоскости, параллельнои оси системы 3 измеряемых поверхностей вращения, перпендикулярно этой оси с линейными интервалами а 2 - а 1 и са - а 2, Системе 3 измеряемых поверхностей сообщают вращение .вокруг их оси через одинаковые интервалы угла поворота Ьр, измеряют датчиками 1 изменения расстояний до контролируемой поверхности, а датчиками 2 - изменения расстояний до вспомогательного профиля 5, расположенного вдоль оси вращения системы поверхностей, Затем последовательно перемещают систему датчиков линейных перемещений вдоль оси вращения системы измеряемых поверхностей на одинаковые интервалы Л 2, выполняя описанный выше цикл измерений, Угловые интервалы между тремя датчиками 1 выбирают кратными углу Ьр поворота, а линейные интервалы между датчиками 2 выбирают кратными шагу Ь 2 осевого перемещения, По результатам измерений определяют топографию системы поверхностей. 3 ил.5 10 15 20 25 30 40 50 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерений геометрии поверхностей деталей машин.Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа за счет измерения взаимного расположения поверхностей вращения объекта,На фиг. 1 приведено расположение систем датчиков линейных перемещений на измеряемом обьекте поверхностей вращения; на фиг. 2 и 3 - вариант реализации способа.Устройство для реализации способа содержит систему иэ трех датчиков 1 линейных перемещений, расположенных по нормали к измеряемой поверхности объекта, и вспомогательную систему из трех датчиков 2 линейных перемещений, расположенных вдоль оси вращения обьекта 3, Датчики линейных перемещений закреплены иа кронштейне 4. Система датчиков 2 линейных перемещений расположена в плоскости вспомогательного профиля 5, неподвикио закрепленного на станине станка параллельно оси вращения объекта,В качестве вспомогательного профиля можно использовать продольную направляющую суппорта 6, Сигналы систем датчиков 1 и 2 линейных перемещений поступают в аналого-цифровой преобразователь 7 и далее в микроЭВМ 8 для обработки.Способ реализуется следующим обраСистему из трех датчиков 1 линейных перемещений устанавливают в поперечном сечении одной из измеряемых поверхностей (поверхность А) по трем радиальным направлениям с угловыми интервалами 02 - 01 и аз - аг, Вспомогательную систему из датчиков 2 линейных перемещений располагают в плоскости, параллельной общей оси ОЕ объекта, перпендикулярно этой оси один эа другим с линейными интервалами вг - в 1 и вз - в, Причем все датчики расположены неподвижно между собой, например, иа кронштейне 4, Затем объекту сообщают вращение вокруг оси и через одинаковые интервалы угла поворота Ао измеряют системой датчиков 1 линейных перемещений изменения расстояний до контролируемой поверхности, а вспомогательной системой датчиков 2 линейных перемещений измеряют изменения расстояний до вспомогательного профиля 5, расположенного вдоль оси вращения. Причем отсчеты показаний всех датчиков выполняют одновременно. Затем последовательно переме.цают системы датчиков вдоль оси вращения на одинаковые интервалы Л 2,каждый раэ выполняя укаэанный цикл измерений.После измерения одной поверхностипродолжают перемещение системы датчиков вдоль оси вращения к следующей контролируемой поверхности (В), осуществляяпри этом отсчеты показаний вспомогательной системы датчиков 2 линейных перемещений укаэанным способом, Измерениевторой и последующих поверхностей производят аналогично, Угловые интервалы(02 - а 1) и (аэ - Ог) мЕжду датчиками 1 линейных перемещений выбирают кратнымиинтервалу Л р угла поворота объекта междусоседними отсчетами датчиков, а линейныеинтервалы между датчиками 2 линейных перемещений - кратными шагу осевого перемещения Л 2 системы датчиков междупоследовательно измеряемыми поперечными сечениями. Затем по результатам измерений определяют топографию и взаимноерасположение поверхностей вращения объекта.Сигналы с датчиков, пропорциональные измеренным значениям, после преобразования в аналого-цифровом преобразователе7 поступает в микроЭВМ 8, где осуществляется численная обработка результатов измерения, определяются форма и взаимноерасположение измеренных поверхностей,Отклонения формы и взаимного расположения поверхностей находятся по стандартным методикам (в соответствии с СТ СЭВ301 - 76).Для работоспособности способа необходимо соблюдение условий кратностиЙг О 1 = к 21 ф аз - аг = згивг - в 1 =гЮ вз - вг = зги,где к 21, кзг, К 21, Кз 2 - любые числа иэ ряда 1,2,3,Для проверки способа и оценки его точности проводят экспериментальные исследования на токарном станке с ЧПУ мод.ТПК - 125 ВМ. При медленном вращениишпинделя (п=30 об/мин) указанным способом производят измерение формы и взаимного расположения двух цилиндрическихшеек вала диаметром 60 мм, на длине 200мм при помощи индуктивных контактныхдатчиков перемещений мод, 223 (измерительные системы мод, 226, э-д "Калибр" ).Каждая шейка измеряется в 5 поперечныхсечениях при 16 отсчетах за один оборот.Измерения выполняются при погрешностидатчиков 0,5 мкм. Затем деталь измеряетсяна кругломере "Та угопб" в тех же сечениях с точностью 0,1 мкм,В результате максимальная суммарнаяпогрешность измерения предлагаемым спо 1 б 77492собом с учетом погрешности датчиков составляет 0,8 мкм.Использование предлагаемого способа позволяет измерять с высокой точностью форму и взаимное расположение соосных цилиндрических поверхностей деталей машин и приборов без применения дорогих измерительных машин, использующих эталонные движения. Формула изобретения Способ измерения топографии поверхностей вращения объекта, заключающийся в том, что устанавливают систему датчиков линейных перемещений по нормалям к измеряемой поверхности объекта, который. вращают относительно его оси, измеряют изменение расстояний до измеряемой поверхности через одинаковые углы поворота, последовательно перемещают систему датчиков вдоль оси вращения на одинаковый интервал, каждый раз повторяют цикл измерений и используют результаты измерений для определения топографии поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью расширения технологических возможно стей за счет измерения взаимного расположения поверхностей вращения объекта, датчики линейных перемещений системы размещают с угловыми интервалами, кратными углу поворота объекта между последо вательными отсчетами, располагают вдольоси вращения вспомогательный профиль, измеряют изменение расстояний до него с помощью дополнительной системы датчиков линейных перемещений, которую жест,ко соединяют с первой системой, а датчикив ней располагают с линейными интервалами, кратными интервалу перемещения вдоль оси вращения в плоскости вспомогательного профиля параллельно этой оси и 20 по измеренным значениям определяют взаимное расположение поверхностей вращения.1677492Составитель К.Тавлинов Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Л.Беск Заказ 3104 Тираж ВНИИПИ Гос ар Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгоро .Г