Устройство для измерения параметров внутренних сфер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)ю 6 01 ЕТ ВУ льныи ИЯ ПАрительано для от сфе- поверхляется тельноБФиг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Авторское свидетельство СССРВ 456133, кл. 6 01 В 5/28, 1971,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН РАМЕТРОВ ВНУТРЕННИХ СФЕР (57) Изобретение относится к изм ной технике и может быть использо измерения радиусОв и отклонений ричности внутренних сферических ностей, Целью изобретения я повышение точности и производ ЯО 1698620 сти измерений. При измерении корпус опускают с помощью стебля 27 до касания штифта с упором, При этом ось шарнира 24 совпадает с торцсм "а детали 15, Устанавливают измеритель 25 на нуль. С помощью рукоятки покачивают измеритель 13 вокруг оси, проходящей через центры базовых наконечников 18, и отсчитывают величину отклонения радиуса й с помощью показаний измерителей, Величину смещения "Г центра кривизны относительно торца детали 15 определяют с помощью измеоителя 25.Л.-образная форма штока 23 обеспечивает возможность измерений в пределах контролируемого профиля. Измерительная информация фиксируется на цифровых отсчетных устройствах 16 и 17. 6 ил.1Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано для измерения радиусов и отклонений от сферичности внутренних сферических поверхностей,Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений,На фиг. 1 показана схема устройства для измерения внутренних сферна фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - схема устройства для измерения внутренних сфер со штокомЛ.-образной формы, на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 3; на фиг, 5 - метрологическая схема измерения; на фиг. б - схема устройства базового наконечника,Устройство содержит корпус 1 с цилиндрическим хвостовиком 2,.на котором с возможностью перемещения размещейа втулка 3, соединенная с рычагами 4 посредством шарниров 5. В средней части хвостовика 2 размещена цапфа б, которая посредством звеньев 7 и шарниров 8 соединена с рычагами 4. Цапфа 6 подпружинена пружиной 9, Рычаги 4 шарнирно связаны с втулкой 10 и штоком 11, сопряженными между собой телескопически. Во втулке 10 размещен измеритель 12 линейных перемещений, взаимодействующий со штоком 11, Узел отсчета в виде измерителя 13 линейных перемещений штока 32 размещен в нижней части устройства. Рукоятка 14 используется для определения отклонения радиуса В контролируемой детали 15 от еа геометрического профиля, Информация от измерителей 12 и 13 линейнь.х перемещений поступает на электронную систему, где обрабатывается по специальной программе и в виде цифровой информации выдается на цифровое отсчетное устройство ЦОУ) 16 и 17. Для определе ия высоты Ь семента и отклонения от геюетрического профиля используется измеритель 13 линейных перемещений. Базовые наконечники 18 служат для определения длины хорды С и выполнены в виде дисков, Опорные наконечники 19 предназначены для ориентации устройства на детали 15 по ее торцу и выполнены в виде роликов,Для исключения погрешностей базирования устройство снабжено доно. и.,льными парами рычагов 20 и звенья.в 21, которые связаны с базовыми зламенамп 18 и 19 посредством шарниров 22 ,фиг. 2),На фиг, 3 изображено устройство для общего случая, т.е логда цер радиуса Р не совпадает с то 1 гцом а детали нвелнчнну 1 смещения. В этом случэе с укорееннг й в гулкой 10 телескоппческн сг дзен шток 23 . в ;.б С 2 Х 77 Х 60 - 60 = 75,099933,С=150,19987,Л СХ=.О, 00862,С 1=-С - Л С.=150,19125,Р = - +0,5 Ь,С8 ЬР 1 =. 8 1 + 0,5 п = 76,99461 ммС 50 Л К-В-Я 1. - 0,00539 мм,Б зависимости от необходимой точности измерения выбирают соответственно разной формы, з измеритель 13 соединен скорпусом 1 посредством шарнира 24,Устройство снабжено дополнительнымизмерителем 25 линейных перемещений,5 закрепленным на корпусе 1.,Втулка 26 и стебель 27 составляют виновую пару и предназначены для подачикорпуса 1 вверх-вниз с целью обеспечениявеличины 1 смещения оси шарнира 24 отно 10 сительно торца а измеряемой детали 15.Шток 23 имеет упор 28, с которым взаимодействует измеритель 25. С противоположной стороны шток 23 имеет второй упор29, контактирующий со штифтом 30, запрес 15 сованным в корпусе 1, При их касании осьшарнира 24 совпадает с торцом детали 15.Качание измерителя 13 при контролеотклонения радиуса й от теоретического(геометрического) профиля осуществляет 20 ся рукояткой 31,Базовые наконечники 18 выполнены ввиде шариков или дисков с радиусом 2,5 - 5мм для случая, когда центр радиуса Й совпадает с торцом детали 15 (фиг. 1), и в виде25 плоских дисков с двумя радиусами г и г 1(фиг, 6), Радиус г также равен 2,5 - 5 мм, арадиус г 1, взаимодействующий с контролируемой поверхностью. выбирается в пределах г=0,05 - 0,5 мм в зависимости отЗО величины радиуса В и высотысегмента.Определяющими параметрами при выборерадиуса г 1 мо: ут быть также угол а базирования и величина 1 смещения. Чем большерадиус й и меньше величина 1 угол а ), тем35 больший радиус г 1 можно использовать.Так, для радиуса й= 77; и= 60 мм (= 17 мм)при г=0,1 мм будет возникать определенная погрешность;й = дгСЯП = 12 4620",о5 10 30 радиус г 1. Погрешности радиуса Л Я являются предварительными для устройства, изображенного на фиг. 4, т,е. радиус Я 1 используется дгя предварительной установки корпуса 1 по отношению к наконечникам 18 и 19, определяется величина смещения и устанавливается по измерителю 25, Манипулируя рукояткой 31 и стеблем 27, корректируют погрешность Л В посредством нахождения среднего отклонения радиуса Я от геометрической формы контролируемой детали 15, т,е. совмещают центр радиуса Я (его усредненного значения) с осью шарнира 24, тем самым находя-, это усредненное значение радиуса Я,Устройство работает следующим ооразом.Если центр кривизны с радиусом Я совпадает с торцом а детали 1.5, то устанавливают устройство, изображенное на фиг, 1. на эту деталь. Если же неизвестно положение центра кривизны, то используют устройство по фиг, 3 (общий случай), В виду наличия в устройстве двух пар рычагов 4 и звеньев 7 и наличия наконечников 18 и 19, причем базовые наконечники 18 равноудалены от продольной оси е - е устройства, и это свойство постоянно обеспечивается шарнирным механизмом(ось е-е устройства совпадает с центром радиуса В). Устройство по фиг. 3 перед этим настраивают, т,е. опускают корпус 1 вниз до вгзаилодействия штифта 30 с упором 29, При этом ось шарнира. 24 совпадает с плоскостью э, касательной к опорным наконечникам 19. Измеритель 25 устанавливают на нуль,ЦОУ 16 и 17 настроены на начальные значения диапазонов Я и и. Вследствие того, что центры радиусов г и г 1 совпадают с плоскостью а, точки в контакта будут близки к точкам д (фиг. 5). Базирование на торце детали 15 уменьшает угол базирования а, величину смещения , что снижает погрешности базирования. Выполнение базового наконечника 18 в виде диска с двумя радиусами г и г 1 и с двусторонними скосами также уменьшает погрешность базирования, а следовательно, повышает точность измерения (фиг, 6),Информация от измерителей 12 и 13 обрабатывается в соответствии с уравнением: СВ = 8 +05 п,где С - длина хорды;Ь - высота сегмента.Цифровая индикация значения В фиксируется нэ ЦОУ 16. 35 45 50 55 В частном случае гфиг. 1), т,е, когда центр кривизны с радиусом В совпадает с торцом детали э, производят контроль отклонения радиуса Я от его настроечного знэчени путем покачивания измерителя 13 рукояткой 14 вокруг оси 0-0, которая проходит через центры базовых наконечников 18 и совпадает с касательной плоскостью к опорным наконечникам 19, Величина отклонения фиксируется на ЦОУ 17. В общем случае определяется величина радиуса Я, котс оая фиксируется на ЦОУ 16, определяется величина смещения 1=В-Ь, и ,иксируется на ЦОУ 17. Манипулируя стеблем 27, перемеща,зт корпус 1 вверх на вели чину 1, Перемецение определяют по измерителю 25, Далее манипулируя рукояткой 31 и стеблем 27 и определяют среднее значение В. Отклонение от среднего значения наблюдают по ЦОУ 16. Вследствие тога, что шток 25 выпол- ненЛ.-образной формы, имеется возможность покачивать измеритель 13 в пределах всей контролируемой поверхности, Вследствие снабжения устройства телескопической парой втулка 10 - шток 23, шарнирно соединенных с рычагами 4, и снабжения втулки и штока базовыми дисками с рабочими радиусами г 1 появилась возможность определять длину хорды С с высокой точностью, Наличи же измерителя 13, шарнионо соединенного с корпусом 1 и перемещаемого по отношения к базовой плоскости а на величину , смещения центра радиуса с индикацией этой величины с помощью измерителя 25, позволяет замерять как высоту Ь сегмента, так и радиус Я контролируемой поверхности. Использование измерителя 13 для определения высоты и сегмента и для определения радиуса Я повышает производительность контроля, поскольку это обеспечивается одним устройством. Базирование посредством пружины 9 без предварительной настройки его по установочным средствам также повышает производительность, контроля,Формула изобретения Устройство для измерения параметров внутренних сфер, содержащее корпус, установленные в нем выдвижные соосные штанги с базовыми наконечниками, рычаги, концы которых шарнирно закреплены соответственно на корпусе и штангах, измерительный шток, установленный перпендикулярна оси симметрии штанг, узел отсчета линейных перемещений измерительного штока и измеритель линейных осевых перемещений штэнг, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности и производительности измерений, оно снабжено дополнительными рычагами, идентичными ОснОВным и расположенными в плоскости, составляющей 90 с плоскостью, в которой расположены основные рычаги, опорными наконечниками, закрепленными на концах рычагов со стороны штанг, дополнительными базовыми наконечниками, закрепленными на концах дополнительных рычагов и закрепленными на корпусе дополнительным измерителем линейных перемещений и штифтом, штанги выполнены в виде телескопически связанных втулки и штока, который выполнен Л-образной формы с двумя упорами на перемычке, один из которых предназначен для взаимодействия со штифтом,5 а другой - С дополнительным измерителем линейных перемещений, опорные наконечники выполнены цилиндрическими, а базовые наконечники выполнены в виде дисков, центры которых расположе 10 ны на плоскости, образующей точки касания с цилиндрическими опорными наконечниками и совмещенной с осями втулок и штоков,1698 б 2 О едактор есивых Заказ 4384 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственноо комитета по изобретениям и открытиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Т ССС нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Произв