Результат интеллектуальной деятельности: Способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для измерения деталей, содержащих требования к взаимному расположению конструктивных элементов в виде плоскостей и сферы.

Известен способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, заключающий в том, 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 [Патент RU 2523761, Бюл. №20, 2014 (аналог)].

Однако в известном способе действия, связанные с переустановкой объекта измерения и его ориентацией после такой переустановки, снижают производительность измерения.

Прототип - способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, заключающийся в том, что размещают базирующий элемент, содержащий две базирующие призмы на установочной плоскости, устанавливают ориентирующий механизм на базирующем элементе, обеспечивая расположение ориентирующей призмы ориентирующего механизма между базирующими призмами и перпендикулярность биссекторной плоскости ориентирующей призмы к общей биссекторной плоскости базирующих призм, устанавливают на базирующем элементе отсчетное устройство, обеспечивая его измерительному щупу заданный вылет относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и расположение оси измерительного щупа в общей биссекторной плоскости базирующих призм, устанавливают объект измерения цилиндрическими поверхностями на базирующие призмы, располагая измеряемые плоскости по разные стороны от биссекторной плоскости ориентирующей призмы и обеспечивая контакт одной из измеряемых плоскостей с измерительным щупом, ориентируют объект измерения путем перемещения к нему каретки с ориентирующей призмой, добиваясь прилегания рабочих поверхностей ориентирующей призмы с наружной сферической поверхностью объекта измерения, снимают первое показание отсчетного устройства, отводят каретку от объекта измерения, переустанавливают объект измерения на базирующих призмах, располагая измеряемые плоскости по разные стороны от биссекторной плоскости ориентирующей призмы и обеспечивая контакт другой измеряемой плоскости с измерительным щупом, повторяют ориентирование объекта измерения в вышеописанной последовательности, снимают второе показание отсчетного устройства и по показаниям судят об отклонениях от настроенного значения расстояния от каждой из измеряемых плоскостей до центра наружной сферической поверхности, а по их полуразности - о симметричности измеряемых плоскостей относительно упомянутого центра [Патент RU 2619141, Бюл. №14, 2017].

Однако в указанном способе переустановка объекта измерения и его ориентация после такой переустановки снижают производительность способа.

Проблемой является разработка способа измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности.

В результате решения этой проблемы повышается производительность и точность измерения за счет исключения переустановки объекта измерения и повторной его ориентации.

Решение поставленной проблемы и технический результат достигаются тем, что размещают базирующий элемент, содержащий две базирующие призмы, на установочной плоскости, устанавливают ориентирующий механизм на базирующем элементе, обеспечивая расположение ориентирующей призмы ориентирующего механизма между базирующими призмами и перпендикулярность биссекторной плоскости ориентирующей призмы к общей биссекторной плоскости базирующих призм, устанавливают на базирующем элементе основное отсчетное устройство, обеспечивая его измерительному щупу заданный вылет относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и расположение оси измерительного щупа в общей биссекторной плоскости базирующих призм, устанавливают объект измерения цилиндрическими поверхностями на базирующие призмы, располагая измеряемые плоскости по разные стороны от биссекторной плоскости ориентирующей призмы, обеспечивают контакт одной из измеряемых плоскостей с измерительным щупом, ориентируют объект измерения путем перемещения к нему каретки с ориентирующей призмой, добиваясь прилегания рабочих поверхностей ориентирующей призмы с наружной сферической поверхностью объекта измерения, снимают первое показание на основном отсчетном устройстве, снимают второе показание и по показаниям судят об отклонениях от настроенного значения расстояния от каждой из измеряемых плоскостей до центра наружной сферической поверхности, а по их полуразности - об отклонении от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра. Согласно изобретению после установки объекта измерения его смещают к измерительному щупу основного отсчетного устройства, обеспечивая упомянутому щупу контакт с одной из измеряемых плоскостей и последующий натяг, после смещения объекта измерения устанавливают дополнительное отсчетное устройство на ориентирующую призму, обеспечивая его измерительному щупу вылет относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы, равный вылету измерительного щупа основного отсчетного устройства, и расположение оси измерительного щупа в общей биссекторной плоскости базирующих призм, при ориентировании объекта измерения смещают его ориентирующей призмой к измерительному щупу дополнительного отсчетного устройства, обеспечивая контакт упомянутого щупа с другой измеряемой плоскостью, а второе показание снимают на дополнительном отсчетном устройстве.

Сравнение заявленного способа с прототипом показывает, что в заявленном способе устанавливают дополнительное отсчетное устройство на ориентирующую призму, соблюдая при этом условия его размещения и расположения. Кроме того, после установки объекта измерения его смещают к измерительному щупу основного отсчетного устройства, обеспечивая натяг упомянутому щупу. Все эти упомянутые признаки в совокупности обеспечивают совмещение подвода отсчетного устройства с подводом ориентирующей призмы. Это дает возможность снятия второго показания на дополнительном отсчетном устройстве. В результате этого исключается отвод ориентирующей призмы, переустановка объекта измерения и дополнительное ориентирование путем повторного подвода упомянутой призмы, что повышает производительность измерения.

На фиг. 1 представлена схема измерения предложенным способом, вид спереди.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

На установочной плоскости 1 размещают базирующий элемент 2, содержащий базирующие призмы 3 и 4. Устанавливают ориентирующий механизм 5 на базирующем элементе 2, обеспечивая расположение ориентирующей призмы 6 ориентирующего механизма 5 между базирующими призмами 3 и 4 и перпендикулярность биссекторной плоскости 0-0 ориентирующей призмы 6 к общей биссекторной плоскости базирующих призм 3 и 4. Устанавливают основное отсчетное устройство 7 на базирующем элементе 2, обеспечивая измерительному щупу 8 заданный вылет относительно биссекторной плоскости 0-0 ориентирующей призмы 6 и расположение оси измерительного щупа 8 в общей биссекторной плоскости базирующих призм 3 и 4. Устанавливают объект измерения 9 цилиндрическими поверхностями 10 и 11 на базирующие призмы 3 и 4, располагая измеряемые плоскости 12 и 13 по разные стороны от биссекторной плоскости 0-0 ориентирующие призмы 6. Смещают объект измерения 9 к измерительному щупу 8, обеспечивая упомянутому щупу контакт с измеряемой плоскостью 12 и последующий натяг. Устанавливают дополнительное отсчетное устройство 14 на ориентирующую призму 6, обеспечивая его измерительному щупу 15 вылет, равный вылету измерительного щупа 8 относительно биссекторной плоскости 0-0 ориентирующий призмы 6, и возможность взаимодействия с измеряемой плоскостью 13. Ориентируют объект измерения 9 путем перемещения к нему каретки 16 с ориентирующей призмой 6, добиваясь прилегания рабочих поверхностей 17 и 18 ориентирующей призмы 6 с наружной сферической поверхностью 19 объекта измерения 9 и обеспечивая контакт измеряемой плоскости 13 с измерительным щупом 15. Снимают первое Δ₁ и второе Δ₂ показания соответственно на основном 7 дополнительном 14 отсчетных устройствах. Определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей 12 и 13 до центра наружной сферической 19 по показаниям Δ₁ и Δ₂, а по их полуразности - отклонение от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра.

Таким образом, обеспечивается измерение двух параметров расположения плоскостей относительно центра сферы: расстояний и симметричности. При этом повышается производительность измерения.

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