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

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения взаимного расположения плоскостей и наружной сферической поверхности.

Известно устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности детали, содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с коническим отверстием, закрепленный на базирующем элементе индикатор с измерительным стержнем и закрепленный на измерительном стержне прижим с рабочей поверхностью, причем рабочая поверхность прижима расположена параллельно оси конического отверстия, а измерительный стержень размещен над базирующим элементом перпендикулярно оси конического отверстия и расположен с возможностью взаимодействия рабочей поверхности прижима с измеряемой плоскостью детали [Патент RU №2545368 С1, МПК G01B 5/14, Бюл. №9, 2015 (аналог)].

Однако при использовании известного устройства требуются переустановка объекта измерения и его ориентация после такой переустановки для измерения расположения второй плоскости, что снижает его производительность.

В соответствии с иллюстрационным материалом известно устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности детали, раскрытое в [Патент RU №2619141 C1, МПК G01B 5/00. Бюл. №14, 2017], содержащее основание, на котором установлен базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, кронштейн, закрепленный на основании, каретку, размещенную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения, ориентирующую призму, закрепленную на каретке, расположенную между базирующими призмами перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленный на базирующем элементе индикатор с измерительным стержнем, размещенным своей осью в общей биссекторной плоскости базирующих призм и расположенным на заданном вылете относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы с возможностью взаимодействия с измеряемой плоскостью объекта измерения (протопип).

Недостатком данного устройства является невысокая производительность, поскольку для измерения расположения второй плоскости требуется переустановка объекта измерения на базирующих призмах и его повторная ориентация после переустановки.

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

Техническим результатом является повышение производительности устройства за счет снабжения устройства дополнительным индикатором и закрепления его на ориентирующей призме.

Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности детали, содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с двумя базирующими призмами, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости, закрепленный на основании кронштейн, установленную на кронштейне с возможностью поступательного перемещения каретку с ориентирующей призмой, расположенный между базирующими призмами перпендикулярно своей биссекторной плоскостью к общей биссекторной плоскости базирующих призм и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с наружной сферической поверхностью объекта измерения, закрепленный на базирующем элементе основной индикатор с измерительным стержнем, размещенным своей осью в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и расположенным на заданном вылете относительно биссекторной плоскости упомянутой призмы с возможностью взаимодействия с одной из измеряемых плоскостей объекта измерения. Согласно изобретению оно снабжено дополнительным индикатором с измерительным стержнем, причем упомянутый индикатор закреплен на ориентирующей призме с размещением оси своего измерительного стержня в общей биссекторной плоскости базирующих призм перпендикулярно биссекторной плоскости ориентирующей призмы, с расположением упомянутого стержня на одинаковом с измерительным стержнем основного индикатора вылете относительно биссекторной плоскости ориентирующей призмы и с возможностью взаимодействия с другой измеряемой плоскостью объекта измерения.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявленное устройство снабжено дополнительным индикатором, закрепленным на ориентирующей призме с возможностью взаимодействия своим измерительным стержнем с одной из измеряемых плоскостей.

Эти отличительные признаки обеспечивают при подводе ориентирующей примы одновременный подвод дополнительного индикатора. В результате этого исключается отвод ориентирующей призмы, переустановка объекта измерения и дополнительное ориентирование путем повторного подвода упомянутой призмы, что повышает производительность устройства.

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

Устройство содержит основание 1, на котором установлен базирующий элемент 2 с двумя базирующими призмами 3 и 4, расположенными с образованием общей биссекторной плоскости Z-Z, кронштейн 5, закрепленный на основании 1, каретку 6, размещенную на кронштейне 5 с возможностью поступательного перемещения, ориентирующую призму 7, закрепленную на каретке 6 и расположенную между базирующими призмами 3 и 4 перпендикулярно своей биссекторной плоскостью О-О к общей биссекторной плоскости Z-Z базирующих призм 3 и 4 и с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями 8 и 9 с наружной сферической поверхностью 10 объекта измерения 11, основной 12 и дополнительный 13 индикаторы с измерительными стержнями соответственно 14 и 15. Причем основной индикатор 12 закреплен на базирующем элементе 2, а дополнительный индикатор 13 - на ориентирующей призме 7. Кроме того измерительные стержни 14 и 15 расположены своими осями соответственно Х-Х и У-У в общей биссекторной плоскости Z-Z базирующих призм 3 и 4 перпендикулярно биссекторной плоскости О-О ориентирующей призмы 7 и размещены на одинаково заданном вылете относительно биссекторной плоскости О-О упомянутой призмы с возможностью взаимодействия измерительного стержня 14 с измеряемой плоскостью 16, а измерительного стержня 15 - с измеряемой плоскостью 17.

Настройка устройства производится на образцовой детали. При этом устанавливают основной 12 и дополнительный индикаторы 13 на ноль.

Устройство работает следующим образом.

При измерении устанавливают объект измерения 11 цилиндрическими поверхностями 18 и 19 на базирующие призмы 3 и 4 базирующего элемента 2. Смещают объект измерения 11 к измерительному стержню 14, обеспечивая упомянутому стержню контакт с измеряемой плоскостью 16 и последующий натяг. Ориентируют объект измерения 11 вдоль общей биссекторной плоскости Z-Z путем перемещения каретки 6 с ориентирующей призмой 7 и дополнительным индикатором 13 по кронштейну 5, добиваясь прилегания рабочих поверхностей 8 и 9 упомянутой призмы с наружной сферической поверхностью 10. При этом объект измерения 11 смещают к измерительному стержню 15, обеспечивая его контакт с измеряемой плоскостью 17. Снимают первое показание Δ₁ на основном индикаторе 12 и второе показание Δ₂ на дополнительном индикаторе 13. Определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей 16 и 17 до центра наружной сферической поверхности 10 по показаниям Δ₁ и Δ₂, а по их полуразности - отклонение от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра.

Таким образом, устройством обеспечивается повышение производительности измерения двух параметров расположения плоскостей, относительно центра сферы: расстояний и симметричности.

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