Чертежный прибор

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 1977214Опубликовано 30.11.82. Бюллетень44Дата опубликования описания 05.12.82 ло делам лзееретенкй и етврмтий(72) Авторы изобретения А. Н. Подкорытов и А. А. Ляшков Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Омский политехнический институт(54) ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР 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 .фрезы, 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 15 содержит многозвенник, 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 взаимо- параллельны 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, конст 977214рукция прибора не позволяет использовать его для определения 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.10Указанная цель достигается тем, что прибор, содержащий шарнирный многозвенник,включающий две установленные на основании параллельные горизонтальные направляющие, установленную на них посредствомползунов вертикальную линейку, установочный сектор, стойки и пишущий элемент, согласно изобретения имеет две механическиеголовки, жестко связанные со стойками, угловую направляющую шарнирно связаннуюс одной механической головкой, расположенную под острым углом к ней установочнуюнаправляющую, толкающую рейку с укрепленным по ней упорным ползуном с иглой,соединенную посредством связующей рейкии связующих ползунов с установочной направляющей, упорную линейку с прорезью, 25в которой смонтирована игла упорного ползуна, вертикальную рейку с ведущим ползуном, жестко соединенным с упорной линейкой, расположенную параллельно горизонтальным направляющим, осевую линейку сконтрольным ползуном, и шарнирно связанную с ним индикаторную линейку с индикаторным ползуном, установленным с возможностью контакта с иглой,На чертеже показан предлагаемый прибор. 35Прибор содержит две механические головки 1 и 2, жестко связанные со стойками 3и 4 и горизонтальными направляющими 5и 6. Верхняя горизонтальная направляющая5 в свою очередь связана ползуном 7 с вертикальной рейкой 8, свободно перемещающей вся вдоль горизонтальной направляющей 6и связанной ведущим ползуном 9, на котором находится упор 10, служащий для приведения в движение этого ползуна, описывающего заданную кривую 1 профиля цилиндрической поверхности. Вертикальнаярейка 8, выполненная из прозрачного материала, свободно перемещается в верхнем ползуне 12, жестко связанном со средним 13 инижним 14 ползунами. В среднем ползуне13 установлена свободно перемещающаяся 50связующая рейка 15, соединенная со связуюшими ползунами 16 18 и установочной направляющей 19.Контрольными линиями установочной 19и угловой 20 направляющих, а также осевойлинейки 21 являются края, на которых нане 55сены линейные шкалы, На угловой направляющей 20 закреплен угловой ползун 22, ана установочной 19 - горизонтальный регулировочный ползун 23, связанный с вертикальным 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 перемешается игла. Индикаторный ползун 30, толкаемый иглой 28, свободно перемешается по индикаторной линейке 31, шарнирно связанной с контрольным ползуном 32, который может быть зафиксирован на осевой линейке 21 с по мощью контрольного винта ЗЗ,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 Р 13, где Р - параметр винтового движения исходной поверхности; Ы - угол скрещивания между осью винтового движения и прямолинейными образующими на цилиндрической поверхности. Характеристические точки определяются путем отыскания кратчайших расстояний от оси вращательно го 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 сЬ 1 дЫ, где Ь - 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 21 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 цилиндрической 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 цйлиндрической 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 перемешается 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 пишущего элемента вместо иглы 28 и опишет 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 устанавливается 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 кратчайшего расстояния между этой осью и пра 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 пи 45 шущий элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора и повышения точности построения, многозвенник содержит две меха- м нические головки, жестко связанные со стоиками, угловую направляющую, шарнирно- связанную 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 псьлзунов с установочной направляющей, упорную линейку с прорезью, в которой расположена игла упорвой крайней прямолинейной образующей заданной поверхности. В движении упорногоползуна 27, описанном выше, 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, котороене изменяется на индикаторной линейке придальнейшем движении ползуна 9. Пишущийэлемент вычерчивает. дугу окружности, касательную к кривой сечения. Точка сопряжения этих линий для заданного положенияползуна 32 определяет положение одной изискомых точек характеристики на цилиндри 15 ческой поверхности, а соответственно и винтовой. Другие точки характеристики определяются аналогично для новых положенийползуна 32. На чертеже кривая сечения цилиндрической поверхности плоскостью, перпендикулярной оси ее вращательного движе 20 ния, а также дуга окружности с центром, определяемым одним из положений контрольного ползуна, изображены штриховой линией на плоскости, в которой лежит профильцилиндрической поверхности.Таким образом, предлагаемый прибор позволяет строить линию сечения цилиндрической поверхности плоскостью как непрерывнуюкривую, что по сравнению с известными приборами, задающими искомую линию как совокупность дискретных точек, повышает точ 30 ность решения задачи. Кроме того, конструкция описанного прибора, расширяя функциональные возможности известных устройств,позволяет определять характеристику навинтовой поверхности, сопряженной с произвольной цилиндрической, а механизируя проЗ 5 цесс построения, ускоряет решение задачи неменее чем в 5 раз,. Била ипеико ВНИИПИ по дел 3035, Мос филиал ППП4/5ая,ного ползуна, вертикальную рейку с ведущим ползуном, жестко соединенным с упорной лийейкой, расположенную параллельно горизонтальным иаправляюгцим осевую линейку с контрольным ползуном и шарнирно- связанную с ним индикаторную линейку с индикаторным ползуиом, установленным с возможностью контакта с иглой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 654457, кл. В 43 1. 11(04, 1979 5 2. Авторское свидетельство СССР