RU2060453C1

RU2060453C1 - Device measuring deviation of distance between crossing axes of holes

Info

Publication number: RU2060453C1
Application number: RU93039634A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Павлович Архаров; Сергей Юрьевич Любимов
Original assignee: Анатолий Павлович Архаров; Сергей Юрьевич Любимов
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device includes two carriages having five degrees of mobility providing one carriage with basing of one mandrel and the other one-with basing of another mandrel. While measuring carriages are brought into relative position at which turn of disc with attached indicators through 180 deg does not lead to change of reading of indicators. Readings of one indicator are used to judge deviation from set distance between axes of holes of measurement object. EFFECT: increased measurement precision thanks to elimination of basing error. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении преимущественно для измерения расстояний между осями отверстий в корпусных деталях. The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering mainly for measuring the distances between the axes of the holes in the body parts.

Известно устройство для измерения межосевого расстояния, включающее измерительные наконечники, взаимодействующие с противоположно расположенными образующими отверстий, выполненные в виде призм, подвешенных к наконечникам на двух парах плоских пружин, и линейный преобразователь [1]
Однако такая связь измерительных наконечников и призм вызывает пространственные перемещения последних ввиду неидентичной жесткости плоских пружин, следствием чего является недостаточная точность измерения.A device for measuring the center distance, including measuring tips, interacting with oppositely arranged generatrices of the holes, made in the form of prisms suspended from the tips on two pairs of flat springs, and a linear transducer [1]
However, such a connection between the measuring tips and prisms causes spatial displacements of the latter due to the uneven stiffness of the flat springs, which results in insufficient measurement accuracy.

Прототип устройство для контроля расстояния между осями перпендикулярно расположенных отверстий, содержащее призму, центрирующую одно из контролируемых отверстий детали, измерительный рычаг, одно из плеч которого связано с индикатором, а другое установлено во внутреннем пазу призмы, мерный штифт, подбираемый по фактическому диаметру второго контролируемого отверстия, и фиксатор, взаимодействующий с этим штифтом [2]
Однако на точность измерения указанным устройством влияет погрешность базирования детали, вызванная тем, что действительные отклонения расстояния между осями контролируемых отверстий, а также действительные отклонения диаметра второго контролируемого отверстия, а значит отклонения диаметра подобранного мерного штифта от эталона влияют на колебание углового положения детали при повороте последней до касания эталона с фиксатором. В результате этого линия измерения неперпендикулярна оси второго контролируемого отверстия. Кроме того, отклонения от перпендикулярности базового торца и оси первого контролируемого отверстия детали также влияют на погрешность базирования.A prototype device for controlling the distance between the axes of perpendicularly located holes, containing a prism centering one of the part's holes to be monitored, a measuring arm, one of whose shoulders is connected to the indicator, and the other is mounted in the prism’s internal groove, a measuring pin selected according to the actual diameter of the second controlled hole , and the latch interacting with this pin [2]
However, the measurement accuracy of the indicated device is affected by the accuracy of the part’s basing, due to the fact that the actual deviations of the distance between the axes of the controlled holes, as well as the actual deviations of the diameter of the second controlled hole, and therefore the deviations of the diameter of the selected measuring pin from the standard, affect the fluctuation of the angular position of the part when turning the last before touching the standard with the latch. As a result, the measurement line is not perpendicular to the axis of the second controlled hole. In addition, deviations from the perpendicularity of the base end and the axis of the first controlled hole parts also affect the accuracy of the base.

В основу изобретения положена задача разработки такого устройства, в котором обеспечивается параллельность измерительных плоскостей соответствующим осям отверстий объекта измерения независимо от погрешности взаимного положения этих осей в пространстве, а также от погрешности положения этих осей по отношению к установочной плоскости. The basis of the invention is the task of developing such a device in which the parallelness of the measuring planes to the corresponding axes of the holes of the measurement object is ensured, regardless of the error of the relative position of these axes in space, as well as of the error of the position of these axes with respect to the installation plane.

Это достигается тем, что устройство содержит центрирующий и измерительный узлы и снабжено стойкой, установленными на ней с возможностью перемещения вдоль нее двумя кронштейнами, закрепленными на кронштейнах с возможностью перемещения на них ползунами, установленными на ползунах с возможностью поворота вокруг своих осей секторами, установленными на секторах с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях каретками и размещенным на одной из кареток с возможностью поворота вокруг своей оси диском, причем центрирующий узел выполнен в виде двух оправок с парой подвижных конических втулок каждая, и двух пар призм, установленных на оправках, расположенных каждая в одной общей биссекторной плоскости и закрепленных на каретках, а измерительный узел выполнен в виде измерительной пластины, установленной на второй каретке, и двух пар индикаторов, расположенных на диске вдоль осей оправок с возможностью взаимодействия своими измерительными стержнями с измерительной пластиной. This is achieved by the fact that the device contains a centering and measuring nodes and is equipped with a stand mounted on it with the possibility of moving along it with two brackets, mounted on brackets with the ability to move on them with sliders, mounted on sliders with the possibility of rotation around their axes by sectors mounted on sectors with the possibility of rotation in two mutually perpendicular planes with carriages and placed on one of the carriages with the possibility of rotation around its axis by a disk, and centering the th node is made in the form of two mandrels with a pair of movable conical bushings each, and two pairs of prisms mounted on mandrels located each in one common bisector plane and mounted on the carriages, and the measuring unit is made in the form of a measuring plate mounted on the second carriage, and two pairs of indicators located on the disk along the axis of the mandrels with the possibility of interaction of their measuring rods with the measuring plate.

Таким образом из погрешности измерения исключается доминирующая составляющая, вызванная погрешностью базирования. Результат повышение точности измерения. Thus, the dominant component caused by the basing error is excluded from the measurement error. The result is improved measurement accuracy.

На фиг. 1 представлено устройство, вид спереди; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows a device, front view; figure 2 section aa in figure 1.

Устройство содержит центрирующий узел, выполненный в виде оправок 1 и 2 с подвижными конусными втулками, пары базирующих призм 3 и 4, размещенных в общей биссекторной плоскости а-а и жестко закрепленных на каретке 5, и пары базирующих призм 6 и 7, размещенных в общей биссекторной плоскости б-б и жестко закрепленных на каретке 8, стойку 9, размещенную вместе с объектом 10 измерения на установочной плоскости 11, диск 12, расположенный на каретке 5 с возможностью поворота вокруг собственной оси, измерительный узел, выполненный в виде двух пар индикаторов 13 и 14, 15 и 16 установленных на диске 12, и измерительной пластины 17, закрепленной на каретке 8. Обе пары индикаторов 13 и 14, 15 и 16 размещены с возможностью взаимодействия своими измерительными стержнями с измерительной пластиной 17, из которых пара индикаторов 13 и 14 расположена вдоль оси Y-Y оправки 1, а пара индикаторов 15 и 16 вдоль оси Y'-Y' оправки 2. The device comprises a centering unit made in the form of mandrels 1 and 2 with movable conical bushings, pairs of base prisms 3 and 4 placed in the common bisector plane aa and rigidly fixed on the carriage 5, and pairs of base prisms 6 and 7 placed in the common bisector plane bb and rigidly mounted on the carriage 8, the rack 9, placed together with the measurement object 10 on the installation plane 11, the disk 12, located on the carriage 5 with the possibility of rotation around its own axis, the measuring unit, made in the form of two pairs of indicator 13 and 14, 15 and 16 mounted on the disk 12, and the measuring plate 17 mounted on the carriage 8. Both pairs of indicators 13 and 14, 15 and 16 are placed with the possibility of interaction with their measuring rods with the measuring plate 17, of which a pair of indicators 13 and 14 is located along the axis YY of the mandrel 1, and a pair of indicators 15 and 16 along the axis Y'-Y 'of the mandrel 2.

Кроме того, устройство содержит установленный на стойке 9 с возможностью перемещения П_z вдоль нее кронштейн 18, на котором размещен с возможностью перемещения П_х вдоль горизонтальной оси Х ползун 19, сектор 20, установленный на ползуне 19 с возможностью поворота В_Y вокруг своей оси и содержащий направляющие для поворотов В_X и В_Z в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установленной на нем каретки 5, расположенный на стойке 9 с возможностью перемещения П'_Z вдоль нее кронштейн 21, на котором размещен с возможностью перемещения П_X вдоль горизонтальной оси Х' ползун 22, сектор 23, установленный на ползуне 22 с возможностью поворота В_Y' вокруг своей оси и содержащий направляющие для поворотов B_X' и B_Z' в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установленной на нем каретки 8. Горизонтальная ось Х расположена перпендикулярно к оси Y-Y оправки 1, а горизонтальная ось X' перпендикулярно к оси Y'-Y' оправки 2.In addition, the device comprises a bracket 18 mounted on a stand 9 with the possibility of moving P _z along it, on which a slider 19 is arranged to move P _x along the horizontal axis X, a sector 20 mounted on the slider 19 with the possibility of turning B _Y around its axis and comprising guides for rotation in _X and _Z in two mutually perpendicular planes mounted thereon a carriage 5 is located at the front 9 movably P _'Z therealong bracket 21, which is arranged to move along the _X n horiz tal axis X 'slider 22, the sector 23 mounted on the slider 22 rotatably in _Y' around its axis and comprising a guide for rotation B _X 'and B _Z' in two mutually perpendicular planes carriage mounted thereon 8. The horizontal axis is X perpendicular to the axis YY of the mandrel 1, and the horizontal axis X 'perpendicular to the axis Y'-Y' of the mandrel 2.

Настройка устройства производится по образцовой детали. При настройке, используя движения П_Z, П_X, В_Z, B_X, В_Y и П_Z', П_X', B_Z', B_X', B_Y', добиваются положения кареток 5 и 8, при котором поворот диска 12 на каретке 5 вокруг собственной оси на 180^о не приводит к изменениям показаний индикаторов 13, 14, 15 и 16. В этом положении производится установка индикаторов на ноль.The device is configured according to the model details. When setting, using the movements P _Z , P _X , B _Z , B _X, B _Y and P _Z ', P _X ', B _Z ', B _X ', B _Y ', the position of the carriages 5 and 8, at which the rotation drive 12 on the carriage 5 around its own axis by 180 ^about does not lead to changes in the readings of indicators 13, 14, 15 and 16. In this position, the indicators are set to zero.

При измерении стойку 9 и объект измерения 10 с установленными в контролируемые отверстия оправками 1 и 2 и подвижными коническими втулками размещают на установочной плоскости 11. Кронштейн 18 движением П_Z вдоль стойки 9, ползун 19 движением П_X по направляющим кронштейна 18 и каретку 5 поворотами В_X вокруг горизонтальной оси Х и В_Z вокруг вертикальной оси Z перемещают до тех пор, пока базирующие призмы 3 и 4 не установятся по оправке 1.When measuring the rack 9 and the measurement object 10 with mandrels 1 and 2 installed in the controlled holes and the movable tapered bushings are placed on the installation plane 11. The bracket 18 by the movement P _Z along the rack 9, the slider 19 by the movement P _X along the guides of the bracket 18 and the carriage 5 by turns B _X around the horizontal axis X and B _Z around the vertical axis Z is moved until the base prisms 3 and 4 are installed on the mandrel 1.

Кронштейн 21 движением П'_Z вдоль стойки 9, ползун 22 движением П_X' по направляющим кронштейна 21 и каретку 8 поворотами В_X' вокруг оси Х' и В'_Z вокруг вертикальной оси Z перемещают до тех пор, пока базирующие призмы 6 и 7 не установятся по оправке 2. Поворотом В_Y сектора 20 вместе с кареткой 5 и базирующими призмами 3 и 4 вокруг собственной оси в сочетании с движениями П_Z кронштейна 18 и П_X ползуна 19 осуществляют поиск положения каретки 5, при котором расстояние между последней и измерительной пластиной 17 будет одинаковым вдоль оси Y'-Y' оправки 2. Этот поиск, сопровождаемый поворотом диска 12 на 180^о, продолжают до тех пор, пока не будут достигнуты одинаковые показания индикаторов 15 и 16.The bracket 21 is moved by movement P ′ _Z along the strut 9, the slider 22 is moved by movement P _X ′ along the guides of the bracket 21 and the carriage 8 by rotations B _{X ′} about the axis X ′ and B ′ _Z around the vertical axis Z until the base prisms 6 and 7 the set is over the mandrel 2. The jog _Y sectors 20 together with the carriage 5 and is based prisms 3 and 4 around its axis in combination with the movements of arm 18 n and _Z n _X slider 19 is searched position of the carriage 5, wherein the distance between the latter and the measuring the plate 17 will be the same along the axis Y'-Y 'of the mandrel 2. This search Followed by a rotation of the disc 12 to ^180, continued until, until you have achieved the same reading of indicators 15 and 16.

Аналогично поворотом В_Y' сектора 23 вместе с кареткой 8 и базирующими призмами 6 и 7 вокруг собственной оси в сочетании с движениями П'_Z кронштейна 21 и П_X' ползуна 22 осуществляют поиск положения каретки 8, при котором расстояние между кареткой 5 и измерительной пластиной 17 будет одинаковым вдоль оси Y-Y оправки 1. Этот поиск, сопровождаемый поворотом диска 12 на 180^о, продолжают до тех пор, пока не будут достигнуты одинаковые показания индикаторов 13 и 14. В этом положении по показаниям одного из индикаторов определяют отклонение от настроенного значения, что является действительным отклонением расстояния между осями отверстий объекта измерения 10.Similarly, by turning B _Y ′ of the sector 23 together with the carriage 8 and the base prisms 6 and 7 around its own axis, in combination with the movements P ′ _{Z of the} bracket 21 and P _X ′ of the slider 22, they search for the position of the carriage 8 at which the distance between the carriage 5 and the measuring plate 17 is the same along the YY axis of the mandrel 1. this list, followed by rotating the disc 12 to ^about 180, continue as long as will not be achieved identical readings of indicators 13 and 14. In this position indications one of the indicators is determined by the deviation configured zna eniya that is valid deviation distance between the axes of holes 10 of the measurement object.

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении расположения отверстий с перекрещивающимися и пересекающимися осями в корпусных деталях, что обеспечит повышение точности измерения. The invention can be used at engineering enterprises in measuring the location of holes with intersecting and intersecting axes in the body parts, which will provide improved measurement accuracy.

Claims

Устройство для измерения отклонений расстояния между перекрещивающимися осями отверстий, содержащее центрирующий и измерительный узлы, отличающееся тем, что оно снабжено стойкой, установленными на ней с возможностью перемещения вдоль нее двумя кронштейнами, закрепленными на кронштейнах с возможностью перемещения на них ползунами, установленными на ползунах с возможностью поворота вокруг своих осей секторами, установленными на секторах с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях каретками и размещенным на одной из кареток с возможностью поворота вокруг своей оси диском, причем центрирующий узел выполнен в виде двух оправок с парой подвижных конических втулок каждая и двух пар призм, установленных на оправках, расположенных каждая в одной общей биссекторной плоскости и закрепленных на каретках, а измерительный узел выполнен в виде измерительной пластины, установленной на второй каретке, и двух пар индикаторов, установленных на диске вдоль осей оправок с возможностью взаимодействия своими измерительными стержнями с измерительной пластиной. A device for measuring deviations of the distance between the intersecting axes of the holes, containing the centering and measuring nodes, characterized in that it is equipped with a stand mounted on it with the possibility of moving along it with two brackets, mounted on brackets with the ability to move on them with sliders mounted on sliders with the possibility of rotation around its axes by sectors mounted on sectors with the possibility of rotation in two mutually perpendicular planes with carriages and placed on one one of the carriages with the possibility of rotation around its axis by a disk, and the centering unit is made in the form of two mandrels with a pair of movable conical bushings each and two pairs of prisms mounted on mandrels located each in one common bisector plane and mounted on the carriages, and the measuring unit is made in the form of a measuring plate mounted on the second carriage, and two pairs of indicators mounted on the disk along the axis of the mandrels with the possibility of interaction of their measuring rods with the measuring plate.