МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ВИБРОКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОНТРОЛЯ ОТВЕРСТИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, используемой в машиностроении, и может применяться в качестве первичного преобразователя в измерительных и контрольно-управляющих системах станков при измерении отверстий корпусных деталей в процессе их изготовления на обрабатывающих центрах (многоцелевых станках).
Известны устройства для измерения внутренних размеров, например, контрольный прибор БВ-4257 (Высоцкий А.В., Карпович И.Б., Соболев М.П., Этингоф М.И. Приборы автоматического управления обработкой на металлорежущих станках. -М: Машиностроение, 1995. -328 с). Прибор имеет исполнение с двухконтактной измерительной скобой (см. там же с. 197, рис. 5.6) и с двумя одноконтактными индуктивными головками (см. там же с. 199, рис. 5.7). Существует бесконтактный пневматический прибор БВ-4256 (см. там же с. 202, рис. 5.8). Известны подобные приборы для измерения размерных параметров наружных поверхностей, например, индуктивные приборы завода "Калибр" (Активный контроль в машиностроении: Справочник / Под ред. Е.И. Педя. - М.: Машиностроение, 1978. - С. 157, рис. 17). Существуют подобные системы различных зарубежных фирм: Renishaw, Mikrosa, Marposs. В настоящее время НИИизмерения предлагает измерительную систему БВ-3348 (www.micron.ru), настроенную на один определенный размер (диаметр) отверстий.
5
Известен также «Виброконтактный преобразователь размеров» (см. а.с. №1229562, G01B 7/12, опубл. 07.05.86, бюл. №17). При удовлетворительной работе в системах контроля преобразователь настраивается только на измерение одного внутреннего размера, ограниченного запрессованными в колебательную скобу двумя диаметрально-противоположно расположенными шариками на боковых контактных поверхностях колебательной скобы, при этом блок электроизмерений амплитуды виброколебаний, выполненный с использованием постоянного магнита из SmCo, имеет ограниченную чувствительность, обусловленную свойствами этого магнитного сплава.
Задачей полезной модели является создание многофункционального измерительного средства (измерительной пробки) для выполнения одновременно нескольких функций:
- автоматический контроль диаметральных размеров без переналадки на каждый размер;
- автоматический контроль линейных размеров (например, межцентрового расстояния);
- контроль погрешности формы отверстий.
Задача решается тем, что в многофункциональном ви броконтактном преобразователе, содержащем корпус, закрепленный в нем вибратор, выполненный в виде электромагнита, якоря которого закреплены на плоских упругих элементах, соединенных с П-образной скобой, установлена многоступенчатая контрольная пробка, собранная из отдельных насадок, каждая из которых выполнена на определенный размер, с щупом (наконечником) для контроля малых отверстий. При этом устройство устанавливают в магазине инструментов станка.
На фиг. 1 изображена предложенная конструкция многофункционального виброконтактного преобразователя с установленной многоразмерной сборной пробкой.
Универсальный виброконтактный преобразователь (фиг. 1) содержит корпус 1, вибратор, выполненный в виде электромагнита 2, якоря 3 и 4 которого закреплены на плоских упругих элементах 5 и 6, соединенных с П-образной сборной пробкой 7 с образованием колебательной системы. Кроме того, устройство содержит блок измерения амплитуды виброколебаний пробки 7, включающий запрессованный во втулке 12 постоянный усиленный магнит 11, закрепленный на П-образной скобе, и двухсекционную обмотку 10, охватывающую постоянный магнит 11 и закрепленную в корпусе 1. Постоянный магнит 11 выполнен из материала неодим-железо-бор (NdFeB). Пробка 7 колебательной системы снабжена запрессованными двумя шариками 8 и 9, дополнительными меньшими сменными насадками 13 и 14, щупом (наконечником) 15. Насадки 13 и 14 в количестве, необходимом для определенной технологической операции или определенного технологического процесса, выполнены меньшими диаметрами, чем пробка 7, так же оснащены шариками и крепятся к пробке 7 через резьбовые соединения.
На фиг. 2 представлен многофункциональный виброконтактный преобразователь 16 (без щупа), установленный в измерительном модуле, закрепленном в шпинделе 17 станка, при обработке корпусной детали 18.
Многофункциональный виброконтактный преобразователь размеров работает следующим образом. Для проведения контроля размеров детали из магазина инструментов вводится в патрон (шпиндель) данное устройство и подводится к детали 18 (фиг. 2).
При подаче питающего напряжения на катушку электромагнита 2 (фиг. 1) его якоря 3 и 4 через плоские упругие элементы 5 и 6 приводят в колебательное движение П-образную пробку 7 с размещенным на ней усиленным постоянным магнитом 11. При этом магнитный поток пересекает обмотку 10 блока измерения, возбуждая в ней ЭДС, пропорциональную амплитуде колебаний П-образной пробки 7 и закрепленной на ней насадками 13, 14 и щупом 15.
При наличии (или изменении) ограничивающей (контролируемой) поверхности амплитуда колебаний пробки 7 меняется, что вызывает изменение ЭДС, наводимой в обмотке 10. Это регистрируется отсчетным или контролируемым прибором (не показан). После измерения первого отверстия, прибор (устройство) переводится на следующее и т.д.
Преимуществом предлагаемого многофункционального виброконтактного преобразователя размеров является установка многоразмерной сборной пробки (фиг. 1). Такая конструкция многофункционального виброконтактного преобразователя дает возможность контролировать большое количество линейных размеров (диаметров) без переналадки станка (обрабатывающего центра), сокращая общее время обработки изделий.
В заводских (цеховых) условиях многофункциональный виброконтактный преобразователь контроля отверстий устанавливается в измерительный модуль. Измерительный модуль постоянно находится в магазине инструментов многоцелевого станка. Автооператором измерительный модуль перемещается в шпиндель станка, и по программе осуществляется контроль размерных параметров (диаметров) всех отверстий детали с учетом межцентровых размеров за одну установку устройства, сокращая общее время контрольных операций.