RU2739043C1 - Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool - Google Patents

Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool Download PDF

Info

Publication number
RU2739043C1
RU2739043C1 RU2019134435A RU2019134435A RU2739043C1 RU 2739043 C1 RU2739043 C1 RU 2739043C1 RU 2019134435 A RU2019134435 A RU 2019134435A RU 2019134435 A RU2019134435 A RU 2019134435A RU 2739043 C1 RU2739043 C1 RU 2739043C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boring head
slider
housing
measuring device
measuring
Prior art date
Application number
RU2019134435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Николаевич Зайков
Илья Абович Колка
Екатерина Владимировна Ефименкова
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Завод Инструментальных Систем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Завод Инструментальных Систем" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Завод Инструментальных Систем"
Priority to RU2019134435A priority Critical patent/RU2739043C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739043C1 publication Critical patent/RU2739043C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B25/00—Accessories or auxiliary equipment for turning-machines
    • B23B25/06—Measuring, gauging, or adjusting equipment on turning-machines for setting-on, feeding, controlling, or monitoring the cutting tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention can be used to measure linear movements of a slider with a cutter of a boring head of a machine before processing or during processing. Device comprises a housing, which support side is made magnetic with possibility of installation on magnetic surface of corresponding part of boring head, and the other side of the housing adjacent to its support side is made with a slot in which a displacement sensor is fixed to interact with the measuring line and measure movement of said slider, wherein the displacement sensor is connected to the microprocessor located inside the housing. Body support side is made with possibility to be installed on the above slider with provision of reliable retention and movement together with it, and measuring ruler is configured to be fixed on surface of fixed part of boring head.
EFFECT: using the invention allows simplifying the design of the device, improving operating reliability and accuracy of measurements.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при измерении перемещения инструмента, устройства, приспособления и контролируемого изделия до обработки или во время обработки на станке или столе. The invention relates to mechanical engineering and can be used to measure the movement of a tool, device, fixture and controlled product before processing or during processing on a machine or table.

Известно измерительное устройство линейных перемещений, заявка № 2018142159, для измерения перемещения инструмента, устройства, приспособления и контролируемого изделия до обработки или во время обработки на станке или столе, отличающееся тем, что линейка перемещения расположена на подвижном ползуне в корпусе. Датчик по перемещению линейки осуществляет измерение линейного перемещения резца при настройке его положения для обработки тел вращения. Known measuring device of linear movements, application No. 2018142159, for measuring the movement of a tool, device, fixture and controlled product before processing or during processing on a machine or table, characterized in that the movement ruler is located on a movable slide in the housing. The ruler movement sensor measures the linear movement of the cutter when adjusting its position for processing bodies of revolution.

Недостатком устройства по заявке № 2018142159 является его сложность, неудобство в эксплуатации. The disadvantage of the device according to application No. 2018142159 is its complexity, inconvenience in operation.

Известно устройство определения показателей точности при токарной обработке по патенту РФ № 78721 на полезную модель, содержащее бесконтактный датчик перемещения для активного контроля размеров, отличающееся тем, что бесконтактный датчик перемещения установлен на корпусе шпиндельной бабки и своим чувствительным наконечником взаимодействует с поверхностью шпинделя и передает на компьютер сигнал о перемещении шпинделя в плоскости резания, кроме того, устройство снабжено вторым бесконтактным датчиком перемещения, который закреплен на суппорте и своим чувствительным наконечником взаимодействует с прецизионной линейкой, закрепленной на станине, и передает на компьютер сигнал о перемещении резца в плоскости резания, при этом компьютер обрабатывает входящие сигналы и на их основе рассчитывает и строит геометрические образы в поперечных и продольных сечениях обрабатываемой поверхности, на основе чего компьютер рассчитывает показатели точности: отклонение от круглости, погрешность размера, овальность, отклонение профиля продольного сечения, отклонение от соосности оси, радиальное биение, отклонение от цилиндричности. A device for determining accuracy indicators during turning is known according to RF patent No. 78721 for a utility model, containing a contactless displacement sensor for active control of dimensions, characterized in that the contactless displacement sensor is installed on the headstock housing and interacts with the spindle surface with its sensitive tip and transmits to the computer signal about the movement of the spindle in the cutting plane, in addition, the device is equipped with a second non-contact displacement sensor, which is fixed on the support and with its sensitive tip interacts with a precision ruler fixed on the bed, and transmits a signal to the computer about the movement of the cutter in the cutting plane, while the computer processes incoming signals and, on their basis, calculates and builds geometric images in the transverse and longitudinal sections of the processed surface, on the basis of which the computer calculates accuracy indicators: deviation from roundness, size error, oval ness, deviation of the profile of the longitudinal section, deviation from axial alignment, radial runout, deviation from cylindricity.

Недостатком устройства по патенту № 78721 является его сложность, неудобство в эксплуатации. The disadvantage of the device according to patent No. 78721 is its complexity, inconvenience in operation.

Известно устройство автоматического управления токарными станками с ЧПУ по патенту РФ № 99369 на полезную модель, содержащее средства съемаKnown device for automatic control of lathes with CNC according to the patent of the Russian Federation No. 99369 for a utility model, containing a means of removal

информации в виде датчика угловых перемещений шпинделя станка и бесконтактного датчика перемещения обрабатываемой заготовки, расположенного на передней бабке станка, а также средства обработки и передачи исходной информации по заданной программе на средства ЧПУ, отличающееся тем, что оно снабжено акселерометром, функционально являющимся средством измерения перемещения резца, при этом акселерометр расположен с датчиком перемещения обрабатываемой заготовки в одной плоскости резания и связан со средствами обработки и передачи исходной информации по заданной программе на средства ЧПУ. information in the form of a sensor of angular displacements of the machine spindle and a contactless sensor of movement of the workpiece to be processed, located on the headstock of the machine, as well as means for processing and transmitting the initial information according to a given program to the CNC means, characterized in that it is equipped with an accelerometer, which is functionally a means of measuring the movement of the cutter , while the accelerometer is located with a sensor for displacement of the workpiece to be processed in one cutting plane and is connected with the means for processing and transmitting the initial information according to a given program to the means of CNC.

Недостатком устройства по патенту РФ № 99369 является его сложность, неудобство в эксплуатации. The disadvantage of the device under the RF patent No. 99369 is its complexity, inconvenience in operation.

Известно устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ) по патенту РФ № 2288808 на изобретение, включающее блок усиления сигнала и исполнительный механизм, соединенный с резцом, отличающееся тем, что оно снабжено оптическим датчиком, аналого-цифровым преобразователем и компьютером для сравнения с требуемым размером детали и определения суммарного значения возмущающих воздействий в произвольной точке, вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, а выход подсоединен к входу блока усиления сигнала, выход которого подключен к входам исполнительных механизмов. Known is a device for controlling the accuracy of processing parts on high-precision equipment with numerical control (CNC) according to RF patent No. 2288808 for an invention, which includes a signal amplification unit and an actuator connected to a cutter, characterized in that it is equipped with an optical sensor, an analog-to-digital converter and a computer for comparing with the required size of the part and determining the total value of disturbances at an arbitrary point, the input of which is connected to an analog-to-digital converter, and the output is connected to the input of the signal amplification unit, the output of which is connected to the inputs of the actuators.

Недостатком устройства по патенту № 2288808 является его сложность, неудобство в эксплуатации. The disadvantage of the device according to patent No. 2288808 is its complexity, inconvenience in operation.

Известно измерительное устройство для измерения контролируемых изделий во время процесса обработки на обрабатывающем станке, в частности на шлифовальном станке (по патенту РФ № 2581326 на изобретение), содержащее основной корпус, измерительную головку, выполненную с возможностью перемещения между исходным положением и положением измерения и соединенную с основным корпусом через рычажную систему, которая выполнена и отрегулирована так, что измерительная головка в положении измерения следует за орбитальными вращениями контролируемого изделия вокруг поворотной оси, причем измерительная головка имеет выполненный с возможностью отклонения вдоль линейной оси измерительный щуп для снятия измеренных значений во время процесса измерения, а также устройство управления для управления процессом измерения, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью калибровки в режиме калибровки с помощью упомянутого устройства управления. ВKnown is a measuring device for measuring the items to be inspected during the processing process on a processing machine, in particular on a grinding machine (according to RF patent No. 2581326 for invention), containing a main body, a measuring head made with the ability to move between the initial position and the measurement position and connected to the main body through a lever system, which is made and adjusted so that the measuring head in the measurement position follows the orbital rotations of the item to be inspected around the pivot axis, and the measuring head has a measuring probe capable of deflection along a linear axis for taking measured values during the measurement process, and also a control device for controlling the measurement process, characterized in that it is adapted to be calibrated in the calibration mode using the said control device. IN

измерительном устройстве измерительная головка может иметь измерительную призму с углом раствора α, являющимся первым углом, и осью симметрии, причем ориентация линейной оси измерительного щупа относительно оси симметрии измерительной призмы задана посредством второго угла β, при этом калибровка осуществляется в отношении первого угла α и/или второго угла β. measuring device, the measuring head can have a measuring prism with an opening angle α, which is the first angle, and an axis of symmetry, and the orientation of the linear axis of the measuring probe relative to the axis of symmetry of the measuring prism is set by means of the second angle β, while the calibration is carried out in relation to the first angle α and / or second angle β.

Из заявки № WO/2018/203767 на изобретение известно измерительное устройство линейных перемещений, содержащее корпус, опорная сторона которого, предназначенная для установки на неподвижную часть расточной головки, выполнена магнитной, другая функциональная сторона корпуса выполнена с прорезью, снаружи функциональной стороны корпуса размещен ползун измерительного устройства, установленный с возможностью перемещения по наружной поверхности функциональной стороны вдоль прорези, ползун измерительного устройства жестко соединен с измерительной линейкой, размещенной вдоль функциональной стороны устройства изнутри корпуса, жесткое соединение ползуна измерительного устройства с измерительной линейкой предназначено для взаимообусловленного их перемещения по функциональной стороне вдоль прорези, внутри корпуса неподвижно размещен датчик, предназначенный для измерения перемещения измерительной линейки, микропроцессор, связанный с датчиком и предназначенный для преобразования сигнала датчика, микропроцессор связан с внешним устройством, предназначенным для вывода информации о значении перемещения измерительной линейки или для дальнейшей обработки информации о перемещении измерительной линейки, ползун измерительного устройства выполнен магнитным для обеспечения соединения ползуна измерительного устройства с ползуном расточной головки, корпус измерительного устройства предназначен для его установки опорной стороной на неподвижную часть расточной головки с одновременным соединением ползуна измерительного устройства с ползуном расточной головки за счет магнитных свойств ползуна измерительного устройства и ползуна расточной головки, сила магнитов опорной стороны корпуса и ползуна измерительного устройства выбрана из условия обеспечения примагничивания опорной стороны корпуса к неподвижной части расточной головки и ползуна измерительного устройства к ползуну расточной головки. From the application No. WO / 2018/203767 for the invention is known a measuring device of linear displacements, containing a housing, the support side of which, intended for installation on a stationary part of the boring head, is made magnetic, the other functional side of the housing is made with a slot, outside the functional side of the housing there is a measuring slider device installed with the ability to move along the outer surface of the functional side along the slot, the slider of the measuring device is rigidly connected to the measuring ruler located along the functional side of the device from the inside of the housing, the rigid connection of the slider of the measuring device to the measuring ruler is intended for their interdependent movement along the functional side along the slot, a sensor is stationary inside the housing for measuring the displacement of the measuring ruler, a microprocessor connected to the sensor and designed to convert the sensor signal, micro the processor is connected to an external device designed to output information about the value of the measuring ruler movement or for further processing information about the measuring ruler movement, the measuring device slider is made magnetic to ensure the connection of the measuring device slider with the boring head slider, the measuring device body is designed to be installed with the reference side on the stationary part of the boring head with simultaneous connection of the measuring device slider with the boring head slider due to the magnetic properties of the measuring device slider and the boring head slider, the strength of the magnets of the support side of the housing and the slider of the measuring device is selected from the condition of ensuring the magnetization of the support side of the housing to the fixed part of the boring head measuring device slider to boring head slider.

Недостатком устройства по заявке № WO/2018/203767 на изобретение является его сложность из-за необходимости в наличии подвижного элемента конструкции - подвижного ползуна у измерительного устройства, а также недостаточная точность иThe disadvantage of the device according to the application No. WO / 2018/203767 for the invention is its complexity due to the need for a movable structural element - a movable slide at the measuring device, as well as insufficient accuracy and

надежность работы устройства из-за попадания различных посторонних веществ в зазор между ползуном измерительного устройства и неподвижными элементами конструкции, что приводит к залипанию ползуна, его торможению, перекосу и т.п. reliable operation of the device due to the ingress of various foreign substances into the gap between the slider of the measuring device and the fixed elements of the structure, which leads to sticking of the slider, its braking, skewing, etc.

Устройство по заявке № WO/2018/203767 выбрано в качестве наиболее близкого аналога (прототипа). The device according to the application No. WO / 2018/203767 was selected as the closest analogue (prototype).

Техническая проблема, решаемая изобретением, - создание универсального измерительного устройства, удобного в эксплуатации, пригодного к использованию в станках различной конструкции. The technical problem solved by the invention is the creation of a universal measuring device, convenient in operation, suitable for use in machine tools of various designs.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, - упрощение конструкции, повышение точности и надежности в работе, повышение удобства в эксплуатации. The technical result provided by the invention is to simplify the design, increase the accuracy and reliability in operation, and increase the ease of use.

Заявляемый технический результат обеспечивается за счет того, что в устройстве для измерения линейных перемещений ползуна с резцом расточной головки станка, содержащем корпус, опорная сторона которого выполнена магнитной с возможностью установки на магнитную поверхность соответствующей части упомянутой расточной головки, а другая сторона корпуса, смежная с его опорной стороной, выполнена с прорезью, в которой закреплен датчик перемещения с возможностью взаимодействия с измерительной линейкой при его перемещении вдоль нее и измерения перемещения упомянутого ползуна, при этом датчик перемещения связан с расположенным внутри корпуса микропроцессором, выполненным с возможностью обработки сигнала датчика перемещения, согласно изобретения опорная сторона корпуса выполнена с возможностью установки на упомянутый ползун с обеспечением надежного удержания и перемещения вместе с ним, а измерительная линейка выполнена с возможностью закрепления на поверхности неподвижной части упомянутой расточной головки. The claimed technical result is provided due to the fact that in a device for measuring linear displacements of a slider with a cutter of a boring head of a machine tool, containing a housing, the support side of which is made magnetic with the possibility of mounting on the magnetic surface of the corresponding part of the said boring head, and the other side of the housing adjacent to it the supporting side is made with a slot in which the displacement sensor is fixed with the possibility of interacting with the measuring ruler when it is moved along it and measuring the movement of the said slider, while the displacement sensor is connected to a microprocessor located inside the housing, configured to process the displacement sensor signal, according to the invention the supporting side of the body is made with the possibility of installation on the said slider with the provision of reliable holding and movement with it, and the measuring ruler is made with the possibility of fixing on the surface of the stationary part of the said boring heads.

Устройство может быть снабжено антифрикционными ножками, установленными на наружной поверхности упомянутой смежной стороны корпуса с возможностью перемещения по поверхности неподвижной части упомянутой расточной головки. The device can be equipped with anti-friction legs installed on the outer surface of the said adjacent side of the housing with the ability to move along the surface of the stationary part of the said boring head.

Антифрикционные ножки могут быть выполнены в виде колес или полусфер. Anti-friction legs can be made in the form of wheels or hemispheres.

Устройство может быть снабжено устройством вывода информации, связанным с микропроцессором. The device can be equipped with an information output device associated with a microprocessor.

Устройство вывода информации может быть выполнено в виде монитора, дисплея или устройства для вывода звуковой информации. The information output device can be made in the form of a monitor, a display, or a device for outputting audio information.

Устройство может быть снабжено источником питания для датчика перемещения и микропроцессора, расположенным внутри корпуса. The device can be equipped with a power supply for the displacement sensor and microprocessor located inside the housing.

Устройство может быть снабжено источником питания для датчика перемещения,The device can be supplied with a power supply for the displacement sensor,

микропроцессора и устройства вывода информации, расположенным внутри корпуса. microprocessor and information output device located inside the case.

Устройство может быть снабжено звуковым устройством, связанным с микропроцессором и установленным внутри корпуса The device can be equipped with a sound device connected to the microprocessor and installed inside the case

Посредством заявляемого изобретения осуществляется измерение линейного перемещения резца при настройке его положения для обработки тел вращения. Необходимость в этом обусловлена тем, чтобы иметь возможность контроля за точностью обработки именно до процесса обработки, для того, чтобы осуществлять корректировку положения резца до процесса обработки, а не после того, как деталь уже неверно изготовлена. By means of the claimed invention, the linear movement of the cutter is measured when adjusting its position for processing bodies of revolution. The need for this is due to the fact that it is possible to control the machining accuracy just before the machining process, in order to correct the position of the cutter before machining, and not after the part has already been incorrectly manufactured.

Корпус измерительного устройства содержит опорную сторону – сторона, которой корпус устанавливается (опирается) на конструктивный элемент расточной головки. Другая сторона корпуса называется функциональной, с этой стороны корпуса устройства размещен датчик, предназначенный для измерения перемещения резца расточной головки. The body of the measuring device contains a support side - the side with which the body is installed (rests) on the structural element of the boring head. The other side of the body is called functional; on this side of the body of the device, a sensor is placed, designed to measure the movement of the cutter of the boring head.

Корпус измерительного устройства выполнен из немагнитного материала, при этом опорная сторона корпуса выполнена магнитной для обеспечения примагничивания измерительного устройства к подвижной части расточной головки (к ползуну расточной головки). Опорная сторона может быть выполнена из магнитного материала целиком, или же магнит может быть прикреплен к опорной стороне. The housing of the measuring device is made of a non-magnetic material, while the supporting side of the housing is made magnetic to ensure that the measuring device is magnetized to the moving part of the boring head (to the slider of the boring head). The support side can be made of magnetic material entirely, or the magnet can be attached to the support side.

Функциональная сторона корпуса измерительного устройства так же, как опорная, выполнена магнитной или же снабжена магнитами. Выполнение функциональной стороны магнитной необходимо для обеспечения примагничивания измерительного устройства к неподвижной части расточной головки (к корпусу расточной головки). The functional side of the housing of the measuring device, like the supporting side, is made magnetic or is equipped with magnets. The implementation of the functional side of the magnetic is necessary to ensure the magnetization of the measuring device to the stationary part of the boring head (to the body of the boring head).

В функциональной стороне выполнена прорезь, в которой закреплен датчик перемещения, наружная поверхность которого не выходит за пределы наружной поверхности функциональной стороны с тем, чтобы не препятствовать перемещению функциональной стороны по поверхности неподвижной части расточной головки. Чувствительный элемент датчика обращен наружу. A slot is made in the functional side, in which a displacement sensor is fixed, the outer surface of which does not extend beyond the outer surface of the functional side so as not to impede the movement of the functional side over the surface of the stationary part of the boring head. The sensing element of the sensor is facing outward.

Функциональная сторона может быть снабжена антифрикционными ножками, обеспечивающими более легкое перемещение (скольжение) функциональной поверхности измерительного устройства по поверхности неподвижной части расточной головки (корпусу расточной головки).The functional side can be equipped with anti-friction legs, which provide easier movement (sliding) of the functional surface of the measuring device over the surface of the stationary part of the boring head (boring head body).

Как минимум участок неподвижной части расточной головки (корпуса расточной головки), предназначенный для взаимодействия с функциональной стороной корпуса, и участок подвижной части расточной головки (ползуна расточной головки), предназначенный для взаимодействия с опорной стороной измерительного устройства, выполнены магнитными. At least the portion of the stationary part of the boring head (boring head body) intended for interaction with the functional side of the body, and the portion of the movable part of the boring head (boring head slider) intended for interaction with the reference side of the measuring device are made magnetic.

А поверхность корпуса расточной головки, по которой перемещается (скользит) функциональная сторона корпуса измерительного устройства или антифрикционные ножки выполнена гладкой. And the surface of the boring head body, on which the functional side of the measuring device body moves (slides) or the antifriction legs is made smooth.

Напротив поверхности функциональной стороны измерительного устройства в зоне, находящейся под датчиком перемещения в корпусе расточной головки размещена линейка, не препятствующая перемещению (скольжению) функциональной поверхности измерительного устройства по наружной гладкой поверхности корпуса расточной головки. Линейка ориентирована вдоль направления движения датчика перемещения. Opposite the surface of the functional side of the measuring device, in the area under the displacement sensor in the boring head housing, there is a ruler that does not prevent the functional surface of the measuring device from moving (sliding) along the outer smooth surface of the boring head housing. The ruler is oriented along the direction of movement of the displacement sensor.

Надежная связь ползуна расточной головки и датчика перемещения, обеспечивающая их совместное и взаимообусловленное перемещение, обеспечена надежностью взаимного примагничивания ползуна расточной головки и опорной стороны корпуса, при этом усилие примагничивания ползуна расточной головки опорной стороны корпуса должны быть такими, чтобы при их совместном и взаимообусловленном перемещении обеспечивалось бы скольжение функциональной стороны измерительного устройства по поверхности корпуса расточной головки. Reliable connection of the boring head slider and the displacement sensor, ensuring their joint and interdependent movement, is ensured by the reliability of mutual magnetization of the boring head slider and the supporting side of the body, while the magnetizing force of the boring head slider on the supporting side of the body should be such that, during their joint and interdependent movement, it is ensured would slide the functional side of the measuring device over the surface of the boring head housing.

При этом если наружная поверхность функциональной стороны измерительного устройства выполнена без антифрикционных ножек, в этом случае, усилие взаимного примагничивания ползуна расточной головки и опорной стороны должна быть больше, чем усилие взаимного примагничивания функциональной стороны измерительного устройства и поверхности корпуса расточной головки с тем, чтобы взаимодействие функциональной стороны измерительного устройства и поверхности корпуса расточной головки не препятствовало совместному перемещению ползуна расточной головки с измерительным устройством. Если же наружная поверхность функциональной стороны измерительного устройства снабжена антифрикционными ножками, в этом случае, усилие взаимного примагничивания функциональной стороны измерительного устройства и поверхности корпуса расточной головки практически не имеет значения, главное – обеспечить удержание функциональной стороны измерительного устройства над корпусом расточной головки.In this case, if the outer surface of the functional side of the measuring device is made without antifriction legs, in this case, the force of mutual magnetization of the slider of the boring head and the support side should be greater than the force of mutual magnetization of the functional side of the measuring device and the surface of the boring head body so that the interaction of the functional the side of the measuring device and the surface of the boring head body did not interfere with the joint movement of the boring head slider with the measuring device. If the outer surface of the functional side of the measuring device is equipped with antifriction legs, in this case, the force of mutual magnetization of the functional side of the measuring device and the surface of the boring head body is practically irrelevant, the main thing is to ensure that the functional side of the measuring device is held above the boring head body.

Антифрикционные ножки можно выполнять из немагнитного материала в виде полусфер, колесиков и т.п., главное требование – обеспечение легкого беспрепятственного перемещения функциональной стороны измерительного устройства по поверхности корпуса расточной головки. Anti-friction legs can be made of non-magnetic material in the form of hemispheres, wheels, etc., the main requirement is to ensure easy unhindered movement of the functional side of the measuring device along the surface of the boring head body.

Линейка должна быть надежно закреплена относительно корпуса расточной головки, обеспечивая, таким образом, ее стабильное неподвижное расположение относительно корпуса расточной головки, позволяющее измерять и фиксировать посредством датчика перемещения перемещение ползуна расточной головки совместно с измерительным устройством. The ruler must be reliably fixed relative to the boring head body, thus ensuring its stable stationary position relative to the boring head body, allowing the movement of the boring head slide together with a measuring device to be measured and recorded by a displacement sensor.

Датчик перемещения связан с микропроцессором, предназначенным для обработки значения перемещения ползуна расточной головки относительно измерительной линейки и передачи соответствующего сигнала на монитор или иное устройство вывода информации о значении такого перемещения. The displacement sensor is connected to a microprocessor designed to process the value of the movement of the boring head slider relative to the measuring ruler and transmit the corresponding signal to a monitor or other device for outputting information about the value of such movement.

Внутри корпуса измерительного устройства размещен элемент питания, обеспечивающий питание датчика перемещения, микропроцессора и устройств вывода информации. Inside the body of the measuring device there is a power element that supplies power to the displacement sensor, microprocessor and information output devices.

Перед работой измерительного устройства оно размещается на неподвижной части расточной головки и крепится к ней за счет магнитов функциональной стороны корпуса измерительного устройства (и при отсутствии антифрикционных ножек). Одновременно, при установке измерительного устройства, обеспечивается взаимодействие опорной стороны измерительного устройства с ползуном расточной головки. Соединение опорной стороны измерительного устройства и ползуна расточной головки обеспечивается за счет магнитных свойств опорной стороны измерительного устройства и взаимодействующего с ней участка ползуна расточной головки, обеспечивающих их взаимное примагничивание. Before operation of the measuring device, it is placed on the stationary part of the boring head and is attached to it due to the magnets of the functional side of the measuring device body (and in the absence of anti-friction legs). At the same time, when installing the measuring device, interaction of the supporting side of the measuring device with the slider of the boring head is ensured. The connection of the support side of the measuring device and the slider of the boring head is provided due to the magnetic properties of the supporting side of the measuring device and the section of the slider of the boring head interacting with it, which ensures their mutual magnetization.

Особенности установки измерительного устройства на расточной головке обусловливают выполнение как минимум части расточной головки и ее ползуна из магнитного материала для обеспечения соединения неподвижной части расточной головки с функциональной стороной корпуса измерительного устройства (и при отсутствии антифрикционных ножек) и опорной стороны измерительного устройства с ползуном расточной головки. При этом расточная головка должна иметь конструкцию, предусматривающую как минимум частичный открытый внешний доступ к ее ползуну. The peculiarities of installing the measuring device on the boring head stipulate that at least part of the boring head and its slider are made of magnetic material to ensure the connection of the stationary part of the boring head with the functional side of the measuring device body (and in the absence of antifriction legs) and the supporting side of the measuring device with the slider of the boring head. In this case, the boring head must have a design that provides at least partial open external access to its slider.

Таким образом, после установки измерительного устройства на расточную головку будет обеспечено неподвижное соединение корпуса измерительногоThus, after installing the measuring device on the boring head, a fixed connection of the measuring body will be ensured.

устройства с подвижной частью расточной головки, одновременно будет обеспечена связь между датчиком измерительного устройства и линейкой на неподвижной части расточной головки. Перемещение ползуна расточной головки будет вызывать аналогичное взаимообусловленное перемещение датчика измерительного устройства относительно линейки. device with a movable part of the boring head, at the same time there will be a connection between the sensor of the measuring device and the ruler on the fixed part of the boring head. Moving the boring head slider will cause a similar interrelated movement of the gauge sensor relative to the ruler.

Заявляемая конструкция измерительного устройства является более простой по сравнению с наиболее близким аналогом, т.к. в ней отсутствуют подвижные элементы (нет ползуна измерительного устройства). The claimed design of the measuring device is simpler in comparison with the closest analogue, since there are no moving elements in it (there is no measuring device slider).

Заявляемая конструкция измерительного устройства является более надежной и обеспечивает более точные измерения по сравнению с наиболее близким аналогом, поскольку из-за отсутствия подвижных элементов в конструкции, нет причин для ухудшения работы устройства, его поломки, заклинивания, снижения точности измерений из-за попадания в зазор между подвижным и неподвижным элементами конструкции устройства пыли, грязи, эмульсий и т.п., поскольку измерительное устройство располагается и работает в условиях повышенного загрязнения. The claimed design of the measuring device is more reliable and provides more accurate measurements in comparison with the closest analogue, since due to the absence of moving elements in the structure, there is no reason for the deterioration of the operation of the device, its breakage, jamming, reduction of the measurement accuracy due to falling into the gap between the movable and fixed structural elements of the device of dust, dirt, emulsions, etc., since the measuring device is located and operates in conditions of increased pollution.

Одновременно, у заявляемого устройства сохранены такие положительные особенности, характерные для наиболее близкого аналога, как: At the same time, the claimed device retains such positive features characteristic of the closest analogue as:

- удобство в эксплуатации, т.к. устройство может легко сниматься и устанавливаться, для этого не требуется применения специальных инструментов и оснастки; - ease of use, because the device can be easily removed and installed; this does not require the use of special tools and equipment;

- точность измерений, т.к. его работа основана на непосредственном (без каких-либо передаточных звеньев) измерении перемещения измерительного устройства, движение которого осуществляется одновременно с движением ползуна расточной головки и обусловлено им; - measurement accuracy, because its operation is based on direct (without any transmission links) measurement of the movement of the measuring device, the movement of which is carried out simultaneously with the movement of the boring head slider and is conditioned by it;

- универсальность устройства и удобство в эксплуатации, обусловленные тем, что форму корпуса измерительного устройства можно задать любой, исходя из возможности размещения измерительного устройства на расточной головке с возможностью соединения опорной стороны измерительного устройства с ползуном расточной головки. Форма и размер корпуса устройства могут адаптироваться к конкретным условиям, исходя из удобства размещения измерительного устройства, его установки и снятия. Заявляемое изобретение поясняется чертежами. - the versatility of the device and ease of use, due to the fact that the shape of the housing of the measuring device can be set to any, based on the possibility of placing the measuring device on the boring head with the possibility of connecting the support side of the measuring device with the slider of the boring head. The shape and size of the device body can be adapted to specific conditions, based on the ease of placement of the measuring device, its installation and removal. The claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен разрез измерительного устройства. FIG. 1 shows a sectional view of the measuring device.

На фиг. 2 показана схема установки измерительного устройства на расточную головку.FIG. 2 shows a diagram of the installation of the measuring device on the boring head.

На фиг. 3 показана схема взаимного расположения измерительного устройства и ползуна расточной головки при их совместном перемещении. FIG. 3 shows a diagram of the relative position of the measuring device and the boring head slider when they move together.

Позиции на фигурах: Positions on figures:

1 - корпус измерительного устройства; 1 - body of the measuring device;

2 - функциональная сторона корпуса измерительного устройства; 2 - functional side of the body of the measuring device;

3 - опорная сторона корпуса измерительного устройства; 3 - support side of the measuring device body;

4 - прорезь в опорной стороне корпуса измерительного устройства для размещения датчика перемещения; 4 - a slot in the support side of the body of the measuring device to accommodate the displacement sensor;

5 - датчик перемещения; 5 - displacement sensor;

6 - антифрикционные ножки; 6 - anti-friction legs;

7 - корпус расточной головки; 7 - boring head body;

8 - ползун расточной головки; 8 - boring head slider;

9 - линейка; 9 - ruler;

10 - микропроцессор; 10 - microprocessor;

11 - элемент питания; 11 - battery;

12 - устройства вывода информации (дисплей, экран); 12 - information output devices (display, screen);

14 - звуковое устройство. 14 - sound device.

Корпус 1 измерительного устройства выполнен из немагнитного материала. Функциональная сторона 2 корпуса измерительного устройства выполнена магнитной. Для этого или сама опорная сторона 2 является магнитом или же к стороне 2 прикреплены магниты. Сила магнитов выбирается из условия обеспечения надежного примагничивания (прикрепления) функциональной стороны 2 измерительного устройства к корпусу 7 расточной головки. Другая опорная сторона 3 корпуса 1 также выполнена магнитной, а именно: сама сторона 3 является магнитом или же к стороне 3 прикреплены магниты. Сила магнитов опорной стороны выбрана из условия обеспечения совместного взаимообусловленного перемещения измерительного устройства с ползуном 8 расточной головки как при выполнении функциональной стороны с антифрикционными ножками, так и без них. Функциональная сторона 2 выполнена с прорезью 4, в которой размещен датчик 5 перемещения. Датчик 5 расположен в корпусе 1 таким образом, чтобы его конструктивные элементы были расположены внутри корпуса 1, не выходя за пределы стороны 2 с тем, чтобы не препятствовать ее прикреплению к ползуну 8 расточной головки. В неподвижной части 7 расточной головки (корпус расточной головки) размещена – измерительная линейка 9, при этом неподвижная часть расточной головки и линейка жестко связаны между собой соединительнымиThe housing 1 of the measuring device is made of a non-magnetic material. The functional side 2 of the housing of the measuring device is made magnetic. For this, either the supporting side 2 itself is a magnet or magnets are attached to the side 2. The strength of the magnets is selected from the condition of ensuring reliable magnetization (attachment) of the functional side 2 of the measuring device to the housing 7 of the boring head. The other supporting side 3 of the housing 1 is also made magnetic, namely: the side 3 itself is a magnet, or magnets are attached to the side 3. The strength of the magnets of the support side is selected from the condition of ensuring joint interdependent movement of the measuring device with the slider 8 of the boring head, both when performing the functional side with anti-friction legs, and without them. The functional side 2 is made with a slot 4, in which the displacement sensor 5 is located. The sensor 5 is located in the body 1 in such a way that its structural elements are located inside the body 1, without going beyond the side 2 so as not to interfere with its attachment to the slider 8 of the boring head. In the stationary part 7 of the boring head (boring head body) there is a measuring ruler 9, while the stationary part of the boring head and the ruler are rigidly interconnected by connecting

элементами, например, клеем. Линейка 9 размещена так, чтобы не препятствовать перемещению (скольжению) функциональной стороны 2 по наружной поверхности корпуса 7 расточной головки. Линейка 9 расположена под датчиком 5 с тем, чтобы при перемещении ползуна 8 расточной головки, связанного с резцом, датчик 5, жестко соединенный с корпусом 1, двигался вдоль линейки 9 и мог измерить и зафиксировать величину перемещения ползуна 8 расточной головки. Внутри корпуса 1 неподвижно (жестко) размещены также микропроцессор 10, связанный с датчиком 5 и предназначенный для преобразования сигнала с датчика 5 и передачи информации на устройство вывода информации 12 или 14. Также внутри корпуса 1 размещен элемент питания 11, предназначенный для питания датчика 5, микропроцессора 11 и устройства вывода информации 12 или 14. elements such as glue. The ruler 9 is placed so as not to hinder the movement (sliding) of the functional side 2 on the outer surface of the boring head body 7. The ruler 9 is located under the sensor 5 so that when moving the boring head slider 8 connected to the cutter, the sensor 5, rigidly connected to the body 1, moves along the ruler 9 and can measure and record the amount of movement of the boring head slider 8. Inside the housing 1, there is also a microprocessor 10 connected to the sensor 5 and designed to convert the signal from the sensor 5 and transmit information to the information output device 12 or 14. Also, the battery 11 is located inside the housing 1, designed to power the sensor 5, microprocessor 11 and information output device 12 or 14.

Для работы корпус 1 измерительного устройства устанавливается на неподвижную часть 7 расточной головки (корпус расточной головки), при этом удержание измерительного устройства на неподвижной части 7 расточной головки обеспечено за счет силы магнита функциональной стороны 2 и магнитных свойств неподвижной части 7 расточной головки. Одновременно, измерительное устройство устанавливается так, чтобы опорная сторона 3 измерительного устройства была связана (примагничена) с ползуном 8 расточной головки, при этом удержание стороны 3 измерительного устройства на ползуне 8 расточной головки обеспечивается за счет силы магнита стороны 3 и магнитных свойств ползуна 8 расточной головки. Кроме функциональной стороны 2 и опорной стороны 3, все остальные конструктивные элементы заявляемой измерительной головки выполнены из немагнитного материала. Также из магнитного материала выполнены участки корпуса 7 расточной головки и ползуна 8 расточной головки, с которыми взаимодействуют соответственно сторона 2 и сторона 3 измерительного устройства. For operation, the housing 1 of the measuring device is installed on the stationary part 7 of the boring head (boring head housing), while the retention of the measuring device on the stationary part 7 of the boring head is ensured by the magnet force of the functional side 2 and the magnetic properties of the stationary part 7 of the boring head. At the same time, the measuring device is installed so that the supporting side 3 of the measuring device is connected (magnetized) with the slider 8 of the boring head, while the retention of the side 3 of the measuring device on the slider 8 of the boring head is ensured by the force of the magnet of side 3 and the magnetic properties of the slider 8 of the boring head ... In addition to the functional side 2 and the support side 3, all other structural elements of the inventive measuring head are made of non-magnetic material. Also, the sections of the housing 7 of the boring head and the slider 8 of the boring head are made of magnetic material, with which side 2 and side 3 of the measuring device interact respectively.

Заявляемое устройство применимо для всех типов расточных головок, у которых обеспечен, хотя бы в части доступ к наружной поверхности ползуна расточной головки. The inventive device is applicable for all types of boring heads, which provide, at least in part, access to the outer surface of the boring head slider.

Заявляемое устройство работает следующим образом. The claimed device operates as follows.

При перемещении ползуна 8 расточной головки происходит одновременное взаимообусловленное перемещение всего измерительного устройства. Измерительное устройство перемещается прорезью 4 с расположенным в ней датчиком 5, над линейкой 9, жестко соединенной с корпусом 7 расточной головки. Датчик 5 в прорези 4 измеряет значение перемещения измерительного устройства относительно неподвижной линейки 9 и передает соответствующую информацию наWhen the slider 8 of the boring head moves, there is a simultaneous interdependent movement of the entire measuring device. The measuring device is moved by the slot 4 with the sensor 5 located in it, over the ruler 9, rigidly connected to the housing 7 of the boring head. The sensor 5 in the slot 4 measures the value of the displacement of the measuring device relative to the fixed ruler 9 and transmits the corresponding information to

микропроцессор 10, который преобразует сигнал с датчика 5 в вид, позволяющий визуализировать информацию о значении его перемещения относительно линейки 9 или же перевести информацию о значении перемещения датчика 5 относительно линейки 9 для иной формы вывода информации или для передачи информации на иное устройство, например, смартфон. Связь микропроцессора 10 с настройщиком расточной головки осуществляется показом цифр на мониторе или звуковыми сигналами. Связь микропроцессора 10 с внешним устройством может осуществляться посредством проводной связи, через канал «блютуз», Интернет и т.п. Вид связи выбирается исходя из доступного вида связи, а также с учетом удобства обработки информации. microprocessor 10, which converts the signal from the sensor 5 into a form that allows visualizing information about the value of its displacement relative to the ruler 9 or translate information about the value of the displacement of the sensor 5 relative to the ruler 9 for another form of information output or for transmitting information to another device, for example, a smartphone ... Communication of the microprocessor 10 with the boring head adjuster is carried out by displaying numbers on the monitor or by sound signals. The communication of the microprocessor 10 with an external device can be carried out through a wired connection, via a bluetooth channel, the Internet, and the like. The type of communication is selected based on the available type of communication, as well as taking into account the convenience of information processing.

Ползун 8 расточной головки связан с резцом (на чертеже не показан), следовательно, заявляемое измерительное устройство может быть использовано для измерения перемещения резца расточной головки.The slider 8 of the boring head is associated with a cutter (not shown in the drawing), therefore, the inventive measuring device can be used to measure the movement of the cutter of the boring head.

Claims (8)

1. Устройство для измерения линейных перемещений ползуна с резцом расточной головки станка, содержащее корпус, опорная сторона которого выполнена магнитной с возможностью установки на магнитную поверхность соответствующей части упомянутой расточной головки, а другая сторона корпуса, смежная с его опорной стороной, выполнена с прорезью, в которой закреплен датчик перемещения с возможностью взаимодействия с измерительной линейкой при его перемещении вдоль нее и измерения перемещения упомянутого ползуна, при этом датчик перемещения связан с расположенным внутри корпуса микропроцессором, выполненным с возможностью обработки сигнала датчика перемещения, отличающееся тем, что опорная сторона корпуса выполнена с возможностью установки на упомянутый ползун с обеспечением надежного удержания и перемещения вместе с ним, а измерительная линейка выполнена с возможностью закрепления на поверхности неподвижной части упомянутой расточной головки. 1. A device for measuring linear displacements of a slider with a cutter of a boring head of a machine tool, comprising a housing, the support side of which is made magnetic with the possibility of mounting on the magnetic surface of the corresponding part of the said boring head, and the other side of the housing adjacent to its support side is made with a slot, in which a displacement sensor is fixed with the possibility of interacting with the measuring ruler when it moves along it and measuring the movement of the said slider, while the displacement sensor is connected to a microprocessor located inside the housing, configured to process the signal of the displacement sensor, characterized in that the reference side of the housing is configured installation on the said slider, ensuring reliable holding and movement with it, and the measuring ruler is configured to be fixed on the surface of the stationary part of the said boring head. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено антифрикционными ножками, установленными на наружной поверхности упомянутой смежной стороны корпуса с возможностью перемещения по поверхности неподвижной части упомянутой расточной головки. 2. The device according to claim. 1, characterized in that it is provided with antifriction legs installed on the outer surface of the said adjacent side of the housing with the ability to move along the surface of the stationary part of the said boring head. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что антифрикционные ножки выполнены в виде колес или полусфер. 3. The device according to claim 2, characterized in that the antifriction legs are made in the form of wheels or hemispheres. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено устройством вывода информации, связанным с микропроцессором. 4. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with an information output device associated with a microprocessor. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что устройство вывода информации выполнено в виде монитора, дисплея или устройства для вывода звуковой информации. 5. The device according to claim. 4, characterized in that the information output device is made in the form of a monitor, display or device for outputting audio information. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено источником питания для датчика перемещения и микропроцессора, расположенным внутри корпуса. 6. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a power supply for the displacement sensor and microprocessor located inside the housing. 7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно снабжено источником питания для датчика перемещения, микропроцессора и устройства вывода информации, расположенным внутри корпуса. 7. The device according to claim 4, characterized in that it is equipped with a power source for the displacement sensor, microprocessor and information output device located inside the housing. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено звуковым устройством, связанным с микропроцессором и установленным внутри корпуса. 8. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a sound device associated with the microprocessor and installed inside the housing.
RU2019134435A 2019-10-28 2019-10-28 Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool RU2739043C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134435A RU2739043C1 (en) 2019-10-28 2019-10-28 Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134435A RU2739043C1 (en) 2019-10-28 2019-10-28 Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739043C1 true RU2739043C1 (en) 2020-12-21

Family

ID=74062946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019134435A RU2739043C1 (en) 2019-10-28 2019-10-28 Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739043C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242804A (en) * 1979-07-27 1981-01-06 Los Angeles Scientific Instrument Co. Inc. Universal digital converter for drafting machines
RU2040773C1 (en) * 1992-11-13 1995-07-25 Специальное конструкторское бюро станочных информационно-измерительных систем Device for measurement of linear movements
RU2196300C1 (en) * 2001-06-29 2003-01-10 Веденов Валентин Михайлович Photoelectric method measuring displacement
RU2297605C1 (en) * 2005-08-09 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Mechanical motion transducer
WO2018203767A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Пумори-Инструмент" (Ооо "Нпп "Пумори-Инструмент") Device for measuring linear displacement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242804A (en) * 1979-07-27 1981-01-06 Los Angeles Scientific Instrument Co. Inc. Universal digital converter for drafting machines
RU2040773C1 (en) * 1992-11-13 1995-07-25 Специальное конструкторское бюро станочных информационно-измерительных систем Device for measurement of linear movements
RU2196300C1 (en) * 2001-06-29 2003-01-10 Веденов Валентин Михайлович Photoelectric method measuring displacement
RU2297605C1 (en) * 2005-08-09 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Mechanical motion transducer
WO2018203767A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Пумори-Инструмент" (Ооо "Нпп "Пумори-Инструмент") Device for measuring linear displacement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5111590A (en) Measuring method of machine tool accuracy using a computer aided kinematic transducer link and its apparatus
JP5348819B2 (en) Precision measuring equipment for distance measurement
US20180112971A1 (en) Optical sensor having variable measuring channels
US20070245586A1 (en) Dimension measuring instrument and height gauge
US4324049A (en) Gaging system and method
US5887356A (en) Multi-axis continuous probe
EP3382327B1 (en) Compact coordinate measurement machine configuration with large working volume relative to size
EP2050534B1 (en) Method for checking a rotary axis with a self-centring sensing device
US20030088991A1 (en) Single-side measuring devices and methods
RU2739043C1 (en) Measuring device of linear movements of slider with cutter of boring head of machine tool
US5109610A (en) True position probe
JP5297749B2 (en) Automatic dimension measuring device
RU2729245C1 (en) Machine for measuring linear movements of movable member of machine tool
JPH01503090A (en) Wide area device for measuring linear dimensions of parts
Oh Robot accuracy evaluation using a ball-bar link system
JP2015068740A (en) Roundness measurement device
US4843722A (en) Self-centering bore hole gage
JPH05256640A (en) Surface form measuring tracer
US4364179A (en) Statically balanced inspection probe assembly
JP2021086370A (en) Inversion error measuring method of machine tool
JP2019152506A (en) Spherical inner diameter measuring device and measuring method
JP2005221320A (en) Measurement head and probe
JPS6038168Y2 (en) Hole position measuring device
JPH0712909U (en) Male thread effective diameter measuring instrument
JP2006349411A (en) Calibration gauge