Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПЛОСКОСТЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРА НАРУЖНОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, преимущественно для измерения расстояний и симметричности плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности.

Известен способ измерения отклонений расстояния между перекрещивающимися осями наружной и внутренней цилиндрических поверхностей, заключающийся в том, что размещают стойку на установочной плоскости, размещают на стойке две измерительные головки с одинаковыми по отношению к оси стойки вылетами измерительных щупов, устанавливают базирующую призму на установочную плоскость в положение, при котором бессекторная плоскость упомянутой призмы перпендикулярна осям измерительных щупов и расположена на заданном расстоянии от оси стойки, устанавливают во внутреннюю цилиндрическую поверхность объекта измерения центрирующую оправку, устанавливают объект измерения наружной цилиндрической поверхностью на базирующую призму с возможностью взаимодействия центрирующей оправки с измерительными щупами, вращают объект измерения на базирующей призме до положения, при котором показания измерительных головок будут одинаковыми, а отклонение искомого расстояния определяют по отклонению показания измерительной головки от настроенного значения [Патент RU №2125707 C1, МПК G01B 5/00, Бюл. №3, 1999 (аналог)].

Однако этим способом возможно измерение расстояния только между осями цилиндрических поверхностей и невозможно измерение параметров расположения плоскостей относительно центра сферической поверхности: расстояния и отклонения от симметричности.

Прототип - способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, заключающийся в том, что размещают стойку на установочной плоскости, устанавливают прижим на стойке, устанавливают на базирующем элементе отсчетное устройство, обеспечивая его измерительному щупу заданный вылет в коническом отверстии базирующего элемента, размещают базирующий элемент на установочной плоскости в положение, при котором ось конического отверстия перпендикулярна рабочей поверхности прижима, устанавливают объект измерения сферической поверхностью в коническое отверстие, обеспечивая контакт первой измеряемой плоскости объекта измерения с измерительным щупом, подводят прижим к объекту измерения и одновременно вращают объект измерения в базирующем элементе, добиваясь прилегания рабочей поверхности со второй измеряемой плоскостью, снимают первое показание отсчетного устройства, отводят прижим, переустанавливают объект измерения в коническом отверстии, обеспечивая контакт второй измеряемой плоскости с измерительным щупом, повторяют подвод прижима с вращением объекта измерения в базирующем элементе, добиваясь прилегания рабочей поверхности прижима с первой измеряемой плоскостью, снимают второе показание отсчетного устройства, определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей до центра сферической поверхности по показаниям отсчетного устройства, а по их полуразности - отклонение от симметричности плоскостей относительно упомянутого центра [Патент RU №2456539 C1, МПК G01B 5/00, Бюл. №20, 2012 (прототип)].

Однако наличие таких операций, как размещение стойки на установочной плоскости, установка прижима на стойке, а также выполнение по два раза подвода и отвода прижима, усложняют способ и снижают его производительность, а размещение измерительного щупа в коническом отверстии и при установке отсчетного устройства снижает точность измерения отклонений расстояния от каждой измеряемой плоскости до центра сферической поверхности ввиду влияния отклонений диаметра упомянутой сферической поверхности на показания отсчетного устройства.

В основу настоящего изобретения была положена задача упрощения способа, повышения его производительности, а также повышение точности измерения отклонений расстояния от плоскостей до центра наружной сферической поверхности.

Это достигается тем, что размещают базирующий элемент, содержащий коническое отверстие, на установочной плоскости, устанавливают на базирующем элементе отсчетное устройство, обеспечивая его измерительному щупу заданный вылет и перпендикулярность оси измерительного щупа к оси конического отверстия, устанавливают объект измерения сферической поверхностью в коническое отверстие базирующего элемента, располагая измеряемые плоскости по разные стороны от оси конического отверстия и обеспечивая контакт одной из измеряемых плоскостей с измерительным щупом, покачивают объект измерения в базирующем элементе, добиваясь прилегания измеряемой плоскости с рабочей поверхностью измерительного щупа, снимают первое показание отсчетного устройства, переустанавливают объект измерения в коническом отверстии, располагая измеряемые плоскости по разные стороны от оси конического отверстия и обеспечивая контакт другой измеряемой плоскости с измерительным щупом, покачивают объект измерения в базирующем элементе, добиваясь прилегания измеряемой плоскости с рабочей поверхностью измерительного щупа, снимают второе показание отсчетного устройства и по показаниям судят об отклонениях от настроенного расстояния от каждой из измеряемых плоскостей до центра сферической поверхности, а по их полуразности - о симметричности измеряемых плоскостей относительно центра сферической поверхности.

Таким образом, исключение из прототипа таких операций, как размещение стойки на установочной плоскости, установка прижима на стойке, двух подводов и отводов прижима обеспечивает упрощение и повышение производительности предлагаемого способа. Кроме того, размещение измерительного щупа не в коническом отверстии, как это имеет место в прототипе, а в положении, при котором ось измерительного щупа перпендикулярна к оси конического отверстия, как реализовано в предлагаемом способе, дает повышение точности измерения отклонений расстояния от измеряемых плоскостей до центра сферической поверхности за счет исключения погрешности, вызванной отклонениями диаметра сферической поверхности.

На фигуре представлена схема измерения предложенным способом.

Предлагаемый способ заключается в следующем. На установочной плоскости 1 размещают базирующий элемент 2, содержащий коническое отверстие 3, устанавливают на базирующем элементе 2 отсчетное устройство 4, обеспечивая его измерительному щупу 5 заданный вылет относительно оси конического отверстия 3 и перпендикулярность осей измерительного щупа 5 и конического отверстия 3. Устанавливают объект измерения 6 сферической поверхностью 7 в коническое отверстие 3, располагая измеряемые плоскости 8 и 9 по разные стороны от оси конического отверстия 3 и обеспечивая контакт плоскости 8 объекта измерения 6 с измерительным щупом 5, покачивают объект измерения 6 в коническом отверстии 3, добиваясь прилегания измеряемой плоскости 8 с рабочей поверхностью 10 измерительного щупа 5. Снимают первое показание Δ₁ отсчетного устройства 4. Затем переустанавливают объект измерения 6 в коническом отверстии 3, располагая измеряемые плоскости 8 и 9 по разные стороны от оси конического отверстия 3 и обеспечивая контакт измеряемой плоскости 9 с измерительным щупом 5. Покачивают объект измерения 6 в коническом отверстии 3, добиваясь прилегания измеряемой плоскости 9 с рабочей поверхностью 10 измерительного щупа 5. Снимают второе показание Δ₂ отсчетного устройства 4. Определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей 8 и 9 до центра сферической поверхности 7 по показаниям Δ₁ и Δ₂ отсчетного устройства 4, а по их полуразности - отклонение от симметричности плоскостей относительно упомянутого центра.

Таким образом обеспечивается измерение двух параметров расположения плоскостей относительно центра сферы. При этом упрощается способ, повышается его производительность, а также повышается точность измерения отклонений расстояния от измеряемых плоскостей до центра наружной сферы.

Способ может быть использован на машиностроительных предприятиях при измерении деталей, содержащих требования к взаимному расположению конструктивных элементов в виде плоскостей и сферы.