RU9952U1 - Overlay circle meter - Google Patents

Abstract

1. Накладной кругломер, содержащий корпус с измерительным датчиком и симметрично расположенные относительно датчика многоступенчатые самоустанавливающиеся опоры в виде балансиров и ползунов, отличающийся тем, что направляющие корпуса и балансиры первой ступени снабжены измерительными линейками, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны, при этом положения ползунов первой ступени на измерительных линейках направляющих корпуса связаны соотношениемΔY=0,773ΔR,а положения ползунов второй ступени на измерительных линейках балансиров первой ступени связаны соотношениемΔZ=0,347ΔR,где ΔR - изменение радиуса измеряемой детали.2. Кругломер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно введена стойка, шарнирно связанная с рычагом, на котором установлен с возможностью поворота корпус.3. Кругломер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что балансиры последней ступени снабжены фторопластовыми прокладками.1. An overlaid round gauge comprising a housing with a measuring sensor and multi-stage self-aligning bearings symmetrically positioned relative to the sensor in the form of balancers and sliders, characterized in that the guiding bodies and balancers of the first stage are equipped with measuring rulers on which sliders are mounted to move along them, while the positions of the sliders of the first stage on the measuring rulers of the guides of the housing are related by the relation ΔY = 0.773ΔR, and the positions of the sliders of the second stage on the measuring the line of balancers of the first stage are connected by the relation ΔZ = 0.347ΔR, where ΔR is the change in the radius of the measured part. 2. Kruglomer according to claim 1, characterized in that it additionally introduced a stand articulated with a lever on which the housing is mounted for rotation. Kruglomer according to claims 1 and 2, characterized in that the balancers of the last stage are equipped with fluoroplastic gaskets.

Description

НАКЛАДНОЙ КРУГЛОМЕРOverlay circle meter

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в метрологических устройствах для измерения ошибок профиля, включая измерение отклонения от круглости.The proposed utility model relates to measuring technique and can be used in metrological devices for measuring profile errors, including measuring deviations from roundness.

Известно (SU № 295011, 02.01.67, G01B 5/20) Приспособление для контроля круглости. Оно содержит корпус с прецизионным шпиндельным узлом, состоящим из гильзы и шпинделя, механизм тонкого центрирования шпинделя, индикатор, шуп которого расположен на нижнем конце шпинделя, причем корпус снабжен трех кулачковым механизмом для установки и закрепления приспособления на проверяемой детали. Результаты контроля круглости не отличаются достоверностью, из-за наличия установочных погрешностей.Known (SU No. 295011, 02.01.67, G01B 5/20) Device for controlling roundness. It contains a housing with a precision spindle assembly consisting of a sleeve and a spindle, a mechanism for fine centering the spindle, an indicator, the probe of which is located at the lower end of the spindle, and the housing is equipped with three cam mechanisms for installing and securing the device on the tested part. The results of the roundness control are not reliable, due to the presence of installation errors.

Известен (SU № 1196673, 07.01.83, G05B 5/20) Способ контроля отклонения от круглости внутренних поверхностей. Он включает контроль отклонения с помош;ью отсчетного узла при движении центра прилегающей окружности в процессе вращения измеряемого кольца при упоре в неподвижную базу, а отклонения от круглости контролируют по смещению центра прилегающей окружности в направлении линии, соединяющей окружности и неподвижную базу.Known (SU No. 1196673, 07.01.83, G05B 5/20) A method for controlling deviations from the roundness of internal surfaces. It includes control of the deviation with the help of the reference unit when the center of the adjacent circle moves during the rotation of the measured ring against the fixed base, and deviations from roundness are controlled by the shift of the center of the adjacent circle in the direction of the line connecting the circles and the fixed base.

Известен (SU № 1643926, 23.03.89г, G01B 5/20) Способ измерения отклонений от круглости. Он заключается в том, что на измеряемой поверхности устанавливают по окружности три измерительных центра, перемещают один из них по дуге окружности между двумя другими центрами и измеряют при этом расстояния между центрами, по которым судят обKnown (SU No. 1643926, 03/23/89, G01B 5/20) A method for measuring deviations from roundness. It consists in the fact that on the measured surface three measuring centers are installed around the circumference, one of them is moved along the circular arc between two other centers, and the distances between the centers, by which

МПК G01 в 5/20 IPC G01 at 5/20

отклонениях от круглости, причем центры устанавливают на измеряемой поверхности равномерно по окружности, каждый из центров последовательно перемещают между двумя другими по поверхности детали с возвращением и фиксацией в первоначальном положении.deviations from roundness, with the centers being set uniformly on the measured surface on the circumference, each of the centers is sequentially moved between two other parts on the surface with return and fixation in the initial position.

Описанные способы являются достаточно сложными, т.к. требуют применения дополнительного измерительного и технологического оборудования.The described methods are quite complicated, because require the use of additional measuring and technological equipment.

Известен (патент США, US № 3942253, 03.05.74, G05 В 5/20) Способ и устройство для измерения некруглостей.Known (US patent, US No. 3942253, 03.05.74, G05 B 5/20) A method and apparatus for measuring non-circularity.

Он содержит измеритель линейных перемещений, радиальные базирующие опоры, которые выполнены в виде многоступенчатых самоустанавливающихся балансиров, расположенных симметрично относительно измерителя линейных перемещений. Для измерения некруглости различных диаметров контролируемых деталей, необходимо каждый раз проводить измерительные и установочные операции по технологической перенастройке балансиров, охватывающ1-1х диаметр.It contains a linear displacement meter, radial based bearings, which are made in the form of multi-stage self-aligning balancers, located symmetrically relative to the linear displacement meter. To measure the non-circularity of the various diameters of the controlled parts, it is necessary to carry out measuring and installation operations on technological reconfiguration of the balancers each time, covering 1-1x diameter.

Задача, на рещение которой направлена полезная модель, состоит в повышении точности контроля измерения некруглости.The problem to which the utility model is directed is to increase the accuracy of monitoring the measurement of non-circularity.

Поставленная задача решена следующим образом Накладной кругломер содерж1-1т корпус, в котором установлен измерительный датчик и сиьфлетрично расположенные относительнодатчикамногоступенчатыеThe problem is solved as follows. The laid-on round gauge contains a 1-1t case in which a measuring sensor and multistage sensors are located that are symmetrically located.

самоустанавливающиеся опоры в виде ползунов и балансиров и отличается тем, что направляющ1-1е корпуса и балансиры каждой ступени снабжены измерительными линейкам -, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны, причем ползуны первой ступени перемещают на расстояниеself-supporting bearings in the form of sliders and balancers, and is characterized in that the guide rails of the 1st and 1st cases and balancers of each stage are equipped with measuring rulers - on which the sliders are mounted to move along them, and the sliders of the first stage are moved a distance

AZ О,347 AR,AZ O, 347 AR,

где AR - изменение радиуса измеряемой детали, при этом дополнительно введена стойка, шарнирно связанная с рычагом, на котором установлен с возможностью поворота корпус. Балансиры последней ступени снабжены фторопластовыми прокладками.where AR is the change in the radius of the measured part, with the addition of a stand pivotally connected to a lever on which the housing is mounted for rotation. The balancers of the last stage are equipped with fluoroplastic gaskets.

Полезная модель отвечает критерию новизна, так как из общедоступных источников информации не известно накладных кругломеров, описанных указанной выше совокупностью существенных признаков.The utility model meets the criterion of novelty, because from publicly available sources of information, there are no known overhead tread indicators described by the above set of essential features.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид кругломера, на фиг. 2 рычажно-шарнирная схема кругломера, на фиг. 3 - расчетноконструкторская схема.The proposed utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of the circular gauge; FIG. 2 the lever-hinge diagram of the circular gauge, in FIG. 3 - design calculation scheme.

Накладной кругломер состоит из корпуса, на котором установлены самоустанавливающиеся опоры, охватывающие диаметр контролируемого изделия. Самоустанавливающиеся опоры представляют собой многоступенчатую рычажношарнирную систему, каждая ступень которой состоит из ползунов и балансиров, симметрично расположенных относительно оси кругломера.The overlaid round gauge consists of a housing on which self-aligning supports are installed, covering the diameter of the product being monitored. Self-supporting bearings are a multi-stage lever-hinge system, each step of which consists of sliders and balancers, symmetrically located relative to the axis of the circular gage.

На фиг.1,2,3 приведена конструкция кругломера с двухступенчатыми опорами.In Fig.1,2,3 shows the design of a circular gauge with two-stage supports.

Корпус 1 выполнен в виде симметричной детали, на которой смонтированы направляющие 2. На них, с возможностью перемещения вдоль направляющих, установлены ползуны первой ступени 3. Положение ползунов на направляющих фиксируется с помощью винтов 4. В нижней части каждого ползуна первой ступени 3 расположена ось вращения 5, на которой установлен балансир первой ступени б.The housing 1 is made in the form of a symmetrical part on which the rails are mounted 2. On them, with the possibility of moving along the rails, the sliders of the first stage 3 are installed. The position of the sliders on the rails is fixed with screws 4. At the bottom of each slide of the first stage 3 there is a rotation axis 5, on which the balancer of the first stage is installed b.

На концах каждого балансира первой ступени б расположены с возможностью перемещения вдоль него ползуны второй ступени 7. Положение ползунов фиксируют сAt the ends of each balancer of the first step b, sliders of the second step 7 are arranged to move along it. The position of the sliders is fixed with

помощью винтов, в нижней части каждого ползуна второй ступени 7 смонтированы оси 8, на которых установлены балансиры второй ступени 9 (башмаки). Так как поверхность башмаков контактирует с поверхностью измеряемой детали, то она снабжена вставками из твердого сплава или фторопласта. На направляюпщх 2 и балансирах первой ступени б смонтированы измерительные линейки 10 и 11, а на ползунах первой ступени 3 и ползунах второй ступени 7 - выполнены риски.using screws, in the lower part of each slide of the second stage 7 mounted axis 8, on which the balancers of the second stage 9 (shoes) are mounted. Since the surface of the shoes is in contact with the surface of the measured part, it is equipped with inserts of hard alloy or fluoroplastic. Measuring rulers 10 and 11 are mounted on the rail 2 and the balancers of the first stage b, and the risks are fulfilled on the sliders of the first stage 3 and the sliders of the second stage 7.

В центре корпуса 1 установлен измерительный датчик 12, который измеряет отклонения от круглости. Датчик через удлинитель 13 опирается на стрежень 14, измерительный наконечник которого контактирует с контролируемой поверхностью детали.In the center of the housing 1 is installed a measuring sensor 12, which measures deviations from roundness. The sensor through the extension 13 rests on the rod 14, the measuring tip of which is in contact with the controlled surface of the part.

Для возможности установки кругломера на станке корпус 1 шарнирно устанавливают на рычаге 15, на другом конце которого установлен противовес 16 для компенсации веса кругломера. Рычаг 15 шарнирно крепится к стойке 17, которая в свою очередь может быть установлена, например на станину, суппорты, шлифовальную бабку станка.In order to be able to install the goniometer on the machine, the housing 1 is pivotally mounted on a lever 15, on the other end of which a counterweight 16 is installed to compensate for the weight of the goniometer. The lever 15 is pivotally attached to the rack 17, which in turn can be mounted, for example, on a bed, calipers, grinding head of the machine.

Накладной кругломер работает следуюшим образом.The overhead gage works as follows.

Для установки кругломера на деталь, выставляют положения ползунов первой ступени 3 и ползунов второй ступни 7 с помошью измерительных линеек 10 и 11 и фиксируют эти положения винтами. Эти положения соответствуют диаметру контролируемой детали. Кругломер опускают на контролируемую поверхность враш;ающейся детали и он под действием веса прижимается к ней самоустанавливающимися опорами. Затем проводят грубую и точную настройку измерительного датчика.To install the goniometer on the part, set the position of the sliders of the first stage 3 and the sliders of the second stage 7 using the measuring bars 10 and 11 and fix these positions with screws. These positions correspond to the diameter of the part to be monitored. The round gage is lowered onto the controllable surface of the grinder; the part is pressed and it is pressed against it by self-supporting supports under the influence of weight. Then carry out a rough and precise adjustment of the measuring sensor.

Многоступенчатые опоры свободно поворачиваются вокруг осей Oi-Oe (фиг. 2), обеспечивая постоянный контакт башмаков 9 с контролируемой поверхностью детали. Рычажношарнирная система кругломера, имеющая восемь степенейMulti-stage supports rotate freely around the Oi-Oe axes (Fig. 2), providing constant contact of the shoes 9 with the controlled surface of the part. Eight degree leverage-girder system

свободы в плоскости измеряемого профиля, обеспечивает постоянное слежение измерительного датчика за поверхностью контролируемой детали. При этом нестабильность положения точки О - центра средней окружности контролируемого профиля детали, не влияет на показания измерительного датчика 12, фиксирующего круглость опорного сечения вращающейся детали. Контакт башмаков кругломера с поверхностью контролируемой детали осуществляется в точках, определенных постоянно заданными углами iJo, Ц1, Ц:; (фиг. 3), где:freedom in the plane of the measured profile, provides constant tracking of the measuring sensor over the surface of the controlled part. Moreover, the instability of the position of the point O - the center of the middle circle of the controlled profile of the part does not affect the readings of the measuring sensor 12, fixing the roundness of the reference section of the rotating part. The contact of the treadmill shoes with the surface of the controlled part is carried out at points determined by constantly given angles iJo, Ts1, Ts :; (Fig. 3), where:

ц-: - угол между вертикальной осью кругломера и осью качания балансира первой ступени (точка Об),C-: - the angle between the vertical axis of the circular gauge and the swing axis of the balancer of the first stage (point Ob),

Ц;, - угол между осями, проведенными через точку О: точку качания балансиров второй ступени и точку Об,C ;, is the angle between the axes drawn through point O: the swing point of the balancers of the second stage and the point About,

Ц2/ угол между осями, проведенными через точку Од. и середину опорной поверхности одного плеча бащмака.C2 / angle between the axes drawn through Od. and the middle of the supporting surface of one shoulder of the bashmak.

Положения ползунов первой и второй ступеней на измерительных линейках определяются постоянно заданными величинами углов, конструктивными параметрами ползунов, балансира и направляющих.The positions of the sliders of the first and second steps on the measuring rulers are determined by the constantly specified angles, design parameters of the sliders, the balancer and the guides.

Пусть Z - расстояние от оси качания балансира первойLet Z be the distance from the swing axis of the balancer first

ступени (точка Об) до центра ползуна второй ступени 7steps (point Ob) to the center of the slider of the second stage 7

(точка п) . Условием постоянства угла pi, независимо от(point n). The condition that the angle pi is constant is independent of

радиуса R измеряемой на кругломере детали являетсяthe radius R of the part measured on the gage is

выполнение равенства где:fulfillment of equality where:

N - величина, зависящая от конструктивных размеров башмака 9 и ползуна второй ступени 7, а также от значения угла Ц:, который должен оставаться постоянным (Ц1 20°,N is a value depending on the structural dimensions of the shoe 9 and the slider of the second stage 7, as well as on the value of the angle C: which should remain constant (C1 20 °,

112, 10°),112, 10 °),

а - величина, определяемая формулойand - the value determined by the formula

Z N + аК, Z N + aK,

a -L o,347.a-L o, 347.

При изменении диаметра измеряемой детали, (т.е. изменение R на величину AR), при постоянном значении угла Р: необходимо произвести перемещение ползуна 7 от оси качания на расстояние AZ равноеWhen changing the diameter of the measured part, (i.e., changing R by the value of AR), with a constant value of the angle P: it is necessary to move the slider 7 from the swing axis by a distance AZ equal to

AZ а AR 0,347 AR.AZ and AR 0.347 AR.

Пусть Y - расстояние от центра ползуна первой ступени 3 (точка т) от оси симметрии кругломера (точка А) . Условием постоянства угла у , независимо от радиуса R, измеряемой на кругломере детали, является выполнение равенства где:Let Y be the distance from the center of the slider of the first stage 3 (point m) from the axis of symmetry of the circular meter (point A). The condition for the constancy of the angle y, regardless of the radius R, measured on the part’s gage, is the equality where:

М - для данного кругломера постоянная величина, b - величина, определяемая формулой,M is a constant value for a given gage, b is a value determined by the formula,

CoS|LliCoS | Lli

b tg 0,773b tg 0.773

Cosfx Cosfx

Если положение ползуна 3 на измерительной линейке 10 удовлетворяет уравнению, то углы имеют значения уо 39°, ц, 20°, ц,, 10°.If the position of the slider 3 on the measuring line 10 satisfies the equation, then the angles have the values yo 39 °, t, 20 °, t ,, 10 °.

При изменении диаметра измеряемой детали, (т.е. изменение R на величину AR) для сохранения постоянного значения угла Цо ползун 3 должен перемещаться по линейке на величинуWhen changing the diameter of the measured part, (i.e., changing R by the value of AR), to maintain a constant value of the angle C0, the slider 3 should move along the ruler by

AY b AR 0,773 AR.AY b AR 0.773 AR.

Система многоступенчатых самоустанавливающихся опор при взаимодействии с поверхностью вращающейся детали стабилизирует положение центра средней окружности контролируемого профиля детали (точка О) относительно датчика 12. При этом линейные перемещения щупа датчикаThe system of multi-stage self-aligning supports when interacting with the surface of a rotating part stabilizes the position of the center of the middle circle of the controlled profile of the part (point O) relative to the sensor 12. In this case, the linear movements of the probe

SinuiSinui

COS|LICOS | LI

Y М + bR, Y M + bR,

зафиксируют отклонения контролируемого профиля от окружности.record deviations of the controlled profile from the circle.

Накладной кругломер позволяет измерять детали любой длины, в диапазоне диаметров от 40 до 2000 мм и более непосредственно на станке.The laid on round gauge allows you to measure parts of any length, in the diameter range from 40 to 2000 mm or more, directly on the machine.

Предлагаемая полезная модель найдет применение в тех областях техники, где требуется решать задачи измерения круглости сечений валов, а также конусность или бочкообразность.The proposed utility model will find application in those areas of technology where it is required to solve the problem of measuring the circularity of the shaft sections, as well as tapering or barrel-shaped.

Claims (3)

1. Накладной кругломер, содержащий корпус с измерительным датчиком и симметрично расположенные относительно датчика многоступенчатые самоустанавливающиеся опоры в виде балансиров и ползунов, отличающийся тем, что направляющие корпуса и балансиры первой ступени снабжены измерительными линейками, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны, при этом положения ползунов первой ступени на измерительных линейках направляющих корпуса связаны соотношением
ΔY=0,773ΔR,
а положения ползунов второй ступени на измерительных линейках балансиров первой ступени связаны соотношением
ΔZ=0,347ΔR,
где ΔR - изменение радиуса измеряемой детали.1. An overhead gage, comprising a housing with a measuring sensor and multi-stage self-aligning bearings symmetrically positioned relative to the sensor in the form of balancers and sliders, characterized in that the guide bodies and first stage balancers are equipped with measuring rulers on which sliders are mounted to move along them, while the position of the sliders of the first stage on the measuring rulers of the guides of the housing are related by the relation
ΔY = 0.773ΔR,
and the position of the sliders of the second stage on the measuring lines of the balancers of the first stage are related by the ratio
ΔZ = 0.347ΔR,
where ΔR is the change in the radius of the measured part. 2. Кругломер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно введена стойка, шарнирно связанная с рычагом, на котором установлен с возможностью поворота корпус. 2. The round gauge according to claim 1, characterized in that an additional stand is introduced pivotally connected to a lever on which the housing is rotatably mounted. 3. Кругломер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что балансиры последней ступени снабжены фторопластовыми прокладками.

3. The round gauge according to claims 1 and 2, characterized in that the balancers of the last stage are equipped with fluoroplastic gaskets.