Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для измерения параметров паза на торце вала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, преимущественно для измерения параметров пазов на валах.

Известно устройство для измерения параметров шпоночного паза вала, содержащее корпус, выполненный в виде призмы, установленный в корпусе индикатор с измерительным стержнем, расположенным перпендикулярно биссекторной плоскости призмы, закрепленный на корпусе отсчетный узел с измерительным наконечником, выполненным с плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси упомянутого наконечника, шток, размещенный в корпусе перпендикулярно биссекторной плоскости призмы с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем индикатора и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси, и щуп, закрепленный на штоке, причем на призме выполнена канавка, сопряженная с рабочими поверхностями призмы и расположенная вдоль биссекторной плоскости с возможностью захода в нее щупа, кроме того, боковая рабочая поверхность щупа выполнена шарообразной с возможностью ее центрирования по рабочим поверхностям призмы и взаимодействия с боковыми поверхностями проверяемого паза, а ось измерительного наконечника отсчетного узла совпадает с биссектрисой призмы [патент RU №2229098 С1, МПК G01B 5/24, 2004 (аналог)].

Однако известное устройство позволяет измерять параметры шпоночного паза, выполненного на цилиндрической поверхности, и не позволяет измерять параметры паза, выполненного на торце вала.

В соответствии с иллюстрационным материалом известно устройство, описанное в патенте RU 2496097 С1, МПК G01B 5/24, 2012 г., который содержит корпус с двумя установочными пальцами и отсчетный узел с измерительным стержнем, ось которого расположена перпендикулярно к линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев, причем установочные пальцы выполнены и размещены с возможностью касания с боковыми поверхностями измеряемого паза, а отсчетный узел, оснащенный измерительным наконечником, закреплен в корпусе с возможностью касания закрепленного на измерительном стержне измерительного наконечника с наружной цилиндрической поверхностью вала.

Недостатком данного устройства является отсутствие следующих признаков: расположение оси измерительного наконечника и его форма, которые влияют на производительность измерения.

Задачей и техническим результатом изобретения является разработка устройства для измерения ширины и отклонения от симметричности паза, выполненного на торце вала.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения параметров паза на торце вала содержит корпус с двумя установочными пальцами и отсчетный узел с измерительным стержнем, ось которого расположена перпендикулярно к линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев, причем установочные пальцы выполнены и размещены с возможностью касания с боковыми поверхностями измеряемого паза, а отсчетный узел, оснащенный измерительным наконечником, закреплен в корпусе с возможностью касания закрепленного на измерительном стержне измерительного наконечника с наружной цилиндрической поверхностью вала. Согласно изобретению, измерительный наконечник выполнен цилиндрическим с расположением своей оси параллельно линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев.

Выполнение измерительного наконечника цилиндрическим с расположением своей оси параллельно линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев, обеспечивает повышение производительности измерения за счет сокращения времени на выверку взаимного углового положения корпуса и вала после установки, смещения корпуса в направлении ширины паза и переустановки устройства.

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

Устройство для измерения параметров паза на торце вала содержит корпус 1 с двумя установочными пальцами 2 и 3 и отсчетный узел 4 с измерительным стержнем 5 и измерительным наконечником 6. Установочные пальцы 2 и 3 выполнены и размещены с возможностью касания с первой 7 и второй 8 боковыми поверхностями измеряемого паза, расположенного на торце 9 вала 10. Отсчетный узел 4 закреплен в корпусе 1 с расположением оси измерительного стержня 5 перпендикулярно к линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев 2 и 3 и с размещением измерительного наконечника 6, выполненного цилиндрическим, на измерительном стержне 5 с возможностью касания с наружной цилиндрической поверхностью 11 вала 10.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 устанавливают на торец 9 вала 10, размещая установочные пальцы 2 и 3 в измеряемом пазу и обеспечивая касание измерительного наконечника 6 с наружной цилиндрической поверхностью 11 вала 10 в первой ее точке д. Выверяют взаимное угловое положение корпуса 1 и вала 10 путем возвратно-поворотных движений корпуса 1, добиваясь касания установочных пальцев 2 и 3 с первой боковой поверхностью 7 измеряемого паза соответственно в точках а и б. Причем упомянутая боковая поверхность расположена с первой точкой касания д измерительного наконечника 6 по одну сторону от оси измеряемого паза. Снимают первый отсчет Δ₁ отсчетного узла 4. Смещают корпус 1 по торцу 9 вала 11 в направлении ширины измеряемого паза до касания установочных пальцев 2 и 3 со второй боковой поверхностью 8 упомянутого паза соответственно в точках в и г. Снимают второй отсчет Δ₂ отсчетного узла 4. Переустанавливают с поворотом на 180° корпус 1, добиваясь касания измерительного наконечника 6 с наружной цилиндрической поверхностью 11 во второй точке е, расположенной диаметрально противоположно ее первой точке д. Повторяют выверку взаимного углового положения, добиваясь касания установочных пальцев 2 и 3 со второй боковой поверхностью 8 измеряемого паза в точках в и г. Снимают третий отсчет Δ₂ отсчетного узла 4. Определяют ширину паза по формуле B=(Δ₁-Δ₃)+d, где Δ₁ - первый отсчет, Δ₂ - второй отсчет, d -диаметр установочных пальцев. Определяют отклонение от симметричности по формуле Δ_симм=(Δ₁-Δ₃)/2, где Δ₃ - третий отсчет.

Таким образом, измеряют отклонение от симметричности и ширину паза вала с торца. При этом достигается повышение производительности измерения за счет сокращения времени на выверку взаимного углового положения после установки, смещения корпуса и его переустановки.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении ширины и отклонении от симметричности паза, расположенного на торце вала.