Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для измерения параметров паза шарнирной вилки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении преимущественно для измерения параметров паза шарнирной вилки.

Известно 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, MIIK G01B 5/24 (аналог)].

Однако указанным устройством возможно измерение параметров шпоночного паза, выполненного в отверстии, и невозможно измерять параметры паза у шарнирной вилки, в которой паз не сопряжен с базовым конструктивным элементом - хвостовой частью вилки.

Прототип - устройство для измерения параметров паза, не сопряженного с отверстием детали, содержащее 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 [Патент RU №2559169 C1, MIIK G01B 5/24].

Однако известным устройством нельзя измерять параметры паза в деталях типа шарнирной вилки, поскольку для них требуется иной конструктивный элемент для базирования. Кроме того размещение штока с возможностью касания измерительного щупа с боковыми поверхностями в их крайних в направлении глубины паза точках применимо для деталей с параллельными продольными осями отверстия и несопряженного с ним паза и неприменимо для деталей с перпендикулярно расположенными друг к другу продольными осями паза и базовой поверхности.

Проблемой является разработка устройства, которое позволяет измерять ширину и симметричность паза у деталей в виде шарнирной вилки.

Техническим результатом является повышение точности измерения за счет оснащения устройства базирующей призмой и ее размещения относительно установочной призмы с образованием общей биссекторной плоскости.

Решение поставленной проблемы и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения параметров паза шарнирной вилки содержит наклонный корпус, шток, установленный в наклонном корпусе с возможностью поступательного движения вдоль своей продольной оси и возвратно-поворотных движений вокруг упомянутой оси, измерительный щуп, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке, установочную призму с рабочими поверхностями, закрепленную на наклонном корпусе, 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, кроме того шток размещен с возможностью касания упомянутой поверхности измерительного щупа с боковыми поверхностями паза в их крайних точках. Согласно изобретению оно снабжено базирующей призмой, закрепленной на наклонном корпусе и размещенной относительно установочной призмы по другую сторону от продольной оси штока, причем биссекторные плоскости упомянутых призм расположены в общей биссекторной плоскости, а шток размещен с возможностью касания измерительного щупа с боковыми поверхностями в крайних в направлении длины паза точках и расположен перпендикулярно своей продольной осью к общей биссекторной плоскости.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает их отличие базирующими элементами и выполнением и размещением измерительного щупа. Оснащение заявляемого устройства базирующей призмой и ее размещение относительно установочной призмы с образованием общей биссекторной плоскости позволяют расположить ось базовой поверхности шарнирной вилки в упомянутой плоскости. В то же время в прототипе установочная плоскость, на которую объект измерения устанавливается ступицей, и центрирующие пальцы, к которым отверстием прилегает объект измерения, не обеспечивают расположение оси базового отверстия в биссекторной плоскости установочной призмы. Сравнение базирующих элементов показывает, что в заявляемом устройстве упомянутые элементы повышают точность базирования, а значит и точность измерения устройством. Кроме того, измерительный щуп выполнен и размещен с возможностью взаимодействия с двумя крайними точками боковой поверхности паза: в прототипе - в направлении глубины паза, а в заявляемом - в направлении длины паза. Такой признак в взаявляемом устройстве позволяет выверить угловое положение шарнирной вилки и решить поставленную проблему.

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

Устройство для измерения параметров паза шарнирной вилки содержит наклонный корпус 1, шток 2, установленный на наклонном корпусе 1 с возможностью поступательного движения вдоль своей продольной оси и возвратно-поворотных движений вокруг упомянутой оси, измерительный щуп 3, выполненный с шарообразной боковой поверхностью и жестко закрепленный на штоке 2, установочную призму 4 с рабочими поверхностями, закрепленную на наклонном корпусе 1, выполненную и размещенную с возможностью центрирования по ее рабочим поверхностям боковой шарообразной поверхности измерительного щупа 3, отсчетный узел 5, установленный на наклонном корпусе 1 с возможностью взаимодействия своим измерительным наконечником со штоком 2, и базирующую призму 6, закрепленную на наклонном корпусе 1 и размещенную относительно установочной призмы 4 по другую сторону от продольной оси штока 2. Биссекторные плоскости упомянутых призм 4 и 6 расположены в общей биссекторной плоскости Х-Х. Шток 2 размещен с возможностью касания упомянутой поверхности измерительного щупа 3 с боковыми поверхностями 7 и 8 паза в их крайних в направлении длины паза точках а и б и расположен перпендикулярно своей продольной осью к общей биссекторной плоскости Х-Х. Шарнирная вилка 9 содержит хвостовую часть 10 и ушки 11.

Настройка устройства производится по образцовой детали.

Устройство работает следующим образом.

При измерении на базирующую призму 6 устанавливают шарнирную вилку 9 хвостовой частью 10 с размещением ушек 11 упомянутой вилки между базирующей 6 и установочной 4 призмами. При установке обеспечивают контакт измерительного щупа 3 с боковой поверхностью 7 проверяемого паза. Выверяют угловое положение шарнирной вилки 9 на наклонном корпусе 1 путем возвратно-поворотных движений упомянутой вилки вокруг ее продольной оси на базирующей призме 6 и возвратно-поворотных движений штока 2 с измерительным щупом 3 вокруг продольной оси упомянутого штока. Выверкой достигают неизменности показаний отсчетного узла 5 при касании измерительного щупа 3 боковой поверхностью 7 в двух крайних точках а и б в направлении длины паза. Снимают первый отсчет Δа отсчетного узла 5. Вводят измерительный щуп 3 в контакт с другой боковой поверхностью 8 проверяемого паза в точке в, снимают второй отсчет Δв упомянутого узла. Поворачивают измерительный щуп 3 со штоком 2 вокруг продольной оси упомянутого штока и перемещают их вдоль этой оси, добиваясь центрирования измерительного щупа 3 по установочной призме 4 путем одновременного касания его боковой рабочей поверхности с рабочими поверхностями упомянутой призмы в точках г и д, снимая при этом третий Δгд отсчет отсчетного узла 5. Определяют ширину проверяемого паза по формуле B=(Δa-Δв)+d, где Δа - первый отсчет, Δв - второй отсчет, d - диаметр измерительного щупа 3. Определяют первый размах W₁ по разнице первого Δа и третьего Δгд отсчетов, второй размах W₂ по разнице второго Δв и третьего Δгд отсчетов, а отклонение от симметричности Δсим - по формуле Δсим=(W₁-W₂)/₂.

Таким образом, измеряют ширину паза и его отклонение от симметричности относительно оси хвостовика шарнирной вилки, достигая при этом повышения точности измерения.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении параметров паза у деталей с перпендикулярно расположенными продольными осями паза и базовой поверхности, например, в виде шарнирной вилки.