УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПЛОСКОСТЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРА НАРУЖНОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
APPARATUS FOR MEASURING DEVIATION OF PLANES FROM CENTRE OF OUTER SPHERICAL SURFACE

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении преимущественно для измерения расстояний и симметричности плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности.
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 и выполненный с возможностью взаимодействия своей боковой рабочей поверхностью с боковыми поверхностями проверяемого паза, причем ось измерительного наконечника отсчетного узла совпадает с биссектрисой призмы [Патент RU №2164660 С1, МПК G01B 5/24, 2001 (аналог)].
Однако известное устройство неприменимо для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра сферы, поскольку позволяет измерять, в частности, отклонения от симметричности шпоночного паза только относительно цилиндрической поверхности.
Прототип - устройство для измерения отклонений расстояния между перекрещивающимися осями наружной и внутренней цилиндрических поверхностей, содержащее основание, центрирующий и измерительные узлы, стойку и установленные на ней два кронштейна, причем центрирующий узел выполнен в виде оправки с парой подвижных конических втулок и призмы, установленной на основании, а измерительный узел выполнен в виде двух индикаторов, закрепленных на кронштейнах вдоль оси оправки и размещенных с возможностью взаимодействия своими измерительными стержнями с оправкой, кроме того, измерительные стержни установлены на одинаковом вылете относительно стойки, а их оси расположены перпендикулярно биссекторной плоскости призмы [Патент RU №2130586 С1, МПК: G01В 5/14, Бюл. №14, 1999 (прототип)].
Однако этим устройством возможно измерение расстояния только между осями цилиндрических поверхностей и невозможно измерение параметров расположения плоскостей относительно центра сферической поверхности: расстояние и симметричность.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого устройства, которое обеспечивает измерение у деталей, содержащих наружную сферическую поверхность и плоскости, двух параметров расположения: расстояния от плоскостей до центра сферы и их симметричность относительно упомянутого центра.
Это достигается тем, что устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности содержит основание, центрирующий узел, индикатор с измерительным стержнем и установленную на основании стойку с кронштейном, причем центрирующий узел выполнен в виде размещенного на основании базирующего элемента с коническим отверстием и прижима с рабочей поверхностью, причем прижим установлен в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия, рабочая поверхность прижима расположена перпендикулярно упомянутой оси, индикатор закреплен на базирующем элементе, а измерительный стержень размещен в коническом отверстии и расположен соосно этому отверстию.
Таким образом, за счет базирующего элемента с коническим отверстием и прижима, установленного в кронштейне подвижно, обеспечивается иная, по сравнению с прототипом, конструкция центрирующего узла, что в совокупности со связью индикатора с базирующим элементом и размещением измерительного стержня индикатора в коническом отверстии обеспечивает измерение параметров расположения плоскостей относительно центра сферы.
На чертеже представлен общий вид устройства.
Устройство содержит основание 1, на котором установлена стойка 2 с кронштейном 3, центрирующий узел, выполненный в виде размещенного на основании 1 базирующего элемента 4 с коническим отверстием 5 и установленного в кронштейне 3 с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия 5 от пружины 6 прижима 7 с рабочей поверхностью 8, расположенной перпендикулярно оси конического отверстия 5. Устройство содержит также индикатор 9 с измерительным стержнем 10. Индикатор 9 закреплен на базирующем элементе 4 таким образом, что его измерительный стержень 10 размещен соосно коническому отверстию 5 и с выходом в это отверстие. Объект измерения 11, содержащий измеряемые плоскости 12 и 13, наружной сферической поверхностью 14 размещен в коническом отверстии 5.
Настройка устройства производится по образцовой детали. При этом производится установка индикатора на ноль.
1
2
1
2
При измерении объект измерения 11 устанавливают наружной сферической поверхностью 14 в коническое отверстие 5 базирующего элемента 4, обеспечивая контакт измеряемой плоскости 12 объекта измерения 11 с измерительным стержнем 10. Прижим 7 подводят пружиной 6 к объекту измерения 11 и одновременно вращают объект измерения 11 в коническом отверстии 5, добиваясь при этих совместных движениях прилегания рабочей поверхности 8 прижима 7 с измеряемой плоскостью 13. Снимают первое показание Δ индикатора 9. Отводят прижим 7. Затем переустанавливают объект измерения 11 в коническом отверстии 5 таким образом, чтобы обеспечить контакт измеряемой плоскости 13 с измерительным стержнем 10. Повторяем подвод прижима 7 с одновременным вращением объекта измерения 11 в коническом отверстии 5 для обеспечения прилегания рабочей поверхности 8 с измеряемой плоскостью 12. Снимают второе показание Δ индикатора 9. Определяют отклонения от настроенного значения расстояния от измеряемых плоскостей 12 и 13 до центра сферической поверхности 14 по показаниям Δи Δ, а по их полуразности - отклонение от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра.
Таким образом, устройством обеспечивается измерение двух параметров расположения плоскостей относительно центра сферы.
Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении деталей, содержащих требования к взаимному расположению конструктивных элементов в виде плоскостей и сферы.