УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАЗА, НЕ СОПРЯЖЕННОГО С ОТВЕРСТИЕМ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения ширины паза, а также его симметричности относительно оси не сопряженного с пазом отверстия детали.

Известно устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия, содержащее корпус с базирующим элементом, выполненным в виде двух центрирующих пальцев, узел перемещения в виде штока, установленного на корпусе с возможностью поступательного движения в плоскости, перпендикулярной продольным осям центрирующих пальцев, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с боковой бочкообразной поверхностью и жестко закрепленный на штоке, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком [Патент RU №2190187 С1, МПК G01B 5/14, 5/18, 5/24, Бюл. №27, 2002 (аналог)].

Однако в известном устройстве поочередное касание измерительного щупа с крайними боковыми точками поверхности отверстия объекта измерения, расположенными в продольной диаметральной плоскости, и снятие при этом двух отсчетов отсчетной головки снижают точность и производительность, а также усложняют измерение. Кроме того, известным устройством нельзя измерить параметры паза, не сопряженного с отверстием детали.

Прототип - устройство для измерения параметров шпоночного паза отверстия, содержащее корпус с двумя центрирующими пальцами, шток, установленный в корпусе с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке, и отсчетный узел, установленный на корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком, причем центрирующие пальцы выполнены и размещены с возможностью центрирования по их рабочим поверхностям боковой шарообразной поверхности измерительного щупа [Патент RU №2253086 C1, МПК G01B 5/24, Бюл. №15, 2005 (прототип)].

Однако в указанном устройстве выверка взаимного углового положения объекта и корпуса осуществляется по точкам, имеющим разные координаты вдоль длины шпоночного паза. Поэтому на точность выверки влияет перекос шпоночного паза, что увеличивает погрешность измерения. Кроме того, указанным устройством нельзя измерять параметры паза, не сопряженного с отверстием детали, поскольку в таких деталях доступным для щупа является лишь один конструктивный элемент, например паз, а отверстия с центрирующими пальцами недоступны, что не позволяет выполнять центрирование щупа по этим пальцам.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого устройства, которое позволяет измерять параметры паза, не сопряженного с отверстием детали, за счет иного центрирования измерительного щупа и повысить точность измерения за счет повышения точности выверки взаимного углового положения детали и корпуса.

Это достигается тем, что устройство для измерения параметров паза, не сопряженного с отверстием детали содержит наклонный корпус с двумя центрирующими пальцами, шток, установленный в наклонном корпусе с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке, установочную призму с рабочими поверхностями, закрепленную на наклонном корпусе, расположенную своей биссекторной плоскостью перпендикулярно к линии, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев, и равноудаленно от упомянутых центров, выполненную и размещенную с возможностью центрирования по ее рабочим поверхностям боковой шарообразной поверхности измерительного щупа, и отсчетный узел, установленный на наклонном корпусе с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком, причем шток размещен с возможностью касания упомянутой поверхности измерительного щупа с боковыми поверхностями паза в их крайних в направлении глубины паза точках.

Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом иное условие расположения штока обеспечивает выполнение выверки взаимного углового положения детали и корпуса по двум крайним точкам боковой поверхности в направлении глубины паза, что исключает влияние перекоса паза на точность измерения. Кроме того, наличие установочной призмы, ее выполнение и расположение, а также иное условие расположения щупа обеспечивает центрирование измерительного щупа по установочной призме, а не по центрирующим пальцам, что позволяет измерять параметры паза, не сопряженного с отверстием детали.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство для измерения параметров паза, не сопряженного с отверстием детали, содержит наклонный корпус 1 с двумя центрирующими пальцами 2 и 3, шток 4, установленный на наклонном корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения в направлении, параллельном линии ВС, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев 2 и 3, и возвратно-поворотных движений вокруг своей продольной оси, измерительный щуп 5, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке 4, установочную призму 6 с рабочими поверхностями, закрепленную на наклонном корпусе 1, расположенную своей биссекторной плоскостью Х-Х перпендикулярно линии ВС, соединяющей центры поперечных сечений центрирующих пальцев 2 и 3, и равно удаленно от упомянутых центров, выполненную и размещенную с возможностью центрирования по ее рабочим поверхностям боковой шарообразной поверхности измерительного щупа 5, и отсчетный узел 7, установленный на наклонном корпусе 1 с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком 4. Этот шток размещен с возможностью касания упомянутой поверхности измерительного щупа 5 боковых поверхностей 8 и 9 проверяемого паза в объекте измерения 10 в их крайних в направлении глубины паза точках а, б и в.

Устройство работает следующим образом.

На наклонный корпус 1 и центрирующие пальцы 2 и 3 устанавливают отверстием объект измерения 10, обеспечивая контакт измерительного щупа 5 с боковой поверхностью 8 проверяемого паза. Выверяют взаимное угловое положение объекта измерения 10 и наклонного корпуса 1 путем возвратно-поворотных движений объекта измерения 10 на центрирующих пальцах 2 и 3 и возвратно-поворотных движений измерительного щупа 5 со штоком 4 вокруг продольной оси упомянутого штока. Возвратно-поворотные движения измерительного щупа 5 со штоком 4 осуществляют в плоскости, параллельной продольным осям У′-У центрирующих пальцев 2 и 3. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетного узла 7 при касании измерительного щупа 5 двух крайних точек а и б боковой поверхности 8 в направлении глубины проверяемого паза. Снимают первый отсчет Δ_a отсчетного узла 7. Вводят измерительный щуп 5 в контракт с другой боковой поверхностью 9 проверяемого паза в точке в, снимают второй отсчет Δ_в упомянутого узла 7. Поворачивают измерительный щуп 5 со штоком 4 вокруг продольной оси упомянутого штока и перемещают их вдоль этой оси, добиваясь центрирования измерительного щупа 5 по установочной призме 6 путем одновременного касания его боковой рабочей поверхности с рабочими поверхностями упомянутой призмы в точках г и д, снимая при этом третий Δ_гд отсчет отсчетного узла 7. Определяют ширину проверяемого паза по формуле B=(Δ_а-Δ_в)+d, где Δ_а - первый отсчет, Δ_в - второй отсчет, d - диаметр измерительного щупа. Определяют первый размах W₁ по разнице первого Δ_а и третьего Δ_гд отсчетов, второй размах W₂ по разнице второго Δ_в и третьего Δ_гд отсчетов, а отклонение от симметричности - по формуле Δ_симм.=(W₁-W₂)/2.

Таким образом измеряют ширину паза и его отклонение от симметричности относительного отверстия, не сопряженного с пазом детали.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении параметров паза, не сопряженного с отверстием детали.