RU2785949C1

RU2785949C1 - Device for measuring the parameters of the groove on the outer spherical surface of the part

Info

Publication number: RU2785949C1
Application number: RU2022103922A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Павлович Архаров
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2022-12-15

Abstract

FIELD: measurements.

SUBSTANCE: invention relates to measuring the width of the groove and its symmetry relative to the outer spherical surface. The device contains a base, a base element with a conical hole, two indicators with probes, a measuring head with a measuring tip and a measuring head with a cylindrical measuring rod. The indicators are placed at a given distance from the axis of the conical hole with the probe providing symmetry with respect to the axis of the conical hole and with the possibility of interaction of one probe with the side of the groove of the measuring object at a point at one end, and the other probe at a point at the other end. The measuring heads are arranged so that their measuring tip and cylindrical measuring rod are placed in a conical hole at a given height from the mounting plane of the base and with the parallelism of the axes of the measuring tip and the conical hole and the intersection of the axes of the said hole and cylindrical measuring rod at right angles, as well as with the possibility of contacts of the measuring tip with the bottom of the groove at a point on one of its at the end, and the cylindrical measuring rod - along the line in the direction of the width of the bottom at its other end.

EFFECT: present invention enables to measure the width and deviation from the symmetry of the groove.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам для измерения ширины паза и его симметричности относительно наружной сферической поверхности.The invention relates to measuring technology, in particular to means for measuring the width of the groove and its symmetry relative to the outer spherical surface.

Известно устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности, содержащее основание, центрирующий узел, индикатор с измерительным стержнем и установленную на основании стойку с кронштейном, причем центрирующий узел выполнен в виде размещенного на основании базирующего элемента с коническим отверстием и прижима с рабочей поверхностью, прижим установлен в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси конического отверстия,A device is known for measuring deviations in the arrangement of planes relative to the center of the outer spherical surface, containing a base, a centering unit, an indicator with a measuring rod and a rack with a bracket mounted on the base, the centering unit being made in the form of a base element with a conical hole placed on the base and a clamp with a working surface , the clamp is installed in the bracket with the ability to move along the axis of the conical hole,

рабочая поверхность прижима расположена перпендикулярно упомянутой оси, индикатор закреплен на базирующем элементе, а измерительный стержень размещен в коническом отверстии и расположен соосно этому отверстию (RU 2460035 С1. Бюл. №24, 2012).the working surface of the clamp is located perpendicular to the said axis, the indicator is fixed on the base element, and the measuring rod is placed in the conical hole and is located coaxially with this hole (RU 2460035 C1. Bull. No. 24, 2012).

Однако известным устройством нельзя измерить параметры паза, выполненного на наружной сферической поверхности детали.However, the known device cannot measure the parameters of the groove made on the outer spherical surface of the part.

Прототип - устройство для измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности детали, содержащее основание, размещенный на основании базирующий элемент с коническим отверстием, закрепленный на базирующем элементе индикатор с измерительным стержнем и закрепленный на измерительном стержне прижим с рабочей поверхностью, причем рабочая поверхность прижима расположена параллельно оси конического отверстия, а измерительный стержень размещен над базирующим элементом перпендикулярно оси конического отверстия и расположен с возможностью взаимодействия рабочей поверхности прижима с измеряемой плоскостью детали (RU 2545368 С1. Бюл. №9, 2015).The prototype is a device for measuring deviations of the location of the planes relative to the center of the outer spherical surface of the part, containing a base, a base element with a conical hole placed on the base, an indicator with a measuring rod fixed on the base element and a clamp with a working surface fixed on the measuring rod, and the working surface of the clamp is located parallel to the axis of the conical hole, and the measuring rod is placed above the base element perpendicular to the axis of the conical hole and is located with the possibility of interaction of the working surface of the clamp with the measured plane of the part (RU 2545368 C1. Bul. No. 9, 2015).

Однако упомянутым устройством можно измерить отклонения расположения плоскостей, выполненных на торцах детали, относительно центра сферической поверхности, а также отклонение от симметричности этих плоскостей относительно упомянутого центра. Но этим устройством нельзя измерить отклонение ширины паза, выполненного на сферической поверхности, а также отклонение от симметричности паза относительно центра сферы.However, the mentioned device can measure the deviations of the location of the planes made at the ends of the part relative to the center of the spherical surface, as well as the deviation from the symmetry of these planes relative to the said center. But this device cannot measure the deviation of the width of a groove made on a spherical surface, as well as the deviation from the symmetry of the groove relative to the center of the sphere.

Проблемой и технологическим результатом является разработка такого устройства, который обеспечит измерение у деталей, содержащих наружную сферическую поверхность и паз на этой поверхности, двух параметров: отклонение ширины паза и отклонение от симметричности паза относительно центра упомянутой сферы.The problem and technological result is the development of such a device that will provide measurement of two parameters for parts containing an outer spherical surface and a groove on this surface: the deviation of the groove width and the deviation from the symmetry of the groove relative to the center of the said sphere.

Решение поставленной проблемы и технический результат достигаются тем, что устройство содержит основание, размещенный на основании базирующий элемент с коническим отверстием и закрепленный на базирующем элементе индикатор со щупом. Согласно изобретению оно снабжено закрепленными на базирующем элементе дополнительным индикатором со щупом, измерительной головкой с измерительным наконечником и измерительной головкой с цилиндрическим измерительным стержнем, причем индикаторы размещены с расположением их щупов в коническом отверстии на заданном расстоянии от оси упомянутого отверстия, с обеспечением их симметричности относительно оси конического отверстия и с возможностью взаимодействия одного щупа с боковой стороной паза объекта измерения в точке на одном ее конце, а другого щупа - в точке на другом ее конце, кроме того измерительные головки размещены с расположением их измерительных наконечника и стержня в коническом отверстии на заданной высоте от установочной плоскости основания и с обеспечением параллельности осей измерительного наконечника конического отверстия и скрещивания осей упомянутого отверстия и цилиндрического измерительного стержня под прямым углом, а также с возможностью контактов измерительного наконечника с дном паза на одном его конце, а цилиндрического измерительного стержня - по линии в направлении ширины дна на его другом конце.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that the device comprises a base, a base element with a conical hole placed on the base and an indicator with a probe fixed on the base element. According to the invention, it is provided with an additional indicator fixed on the base element with a probe, a measuring head with a measuring tip and a measuring head with a cylindrical measuring rod, and the indicators are placed with the location of their probes in a conical hole at a given distance from the axis of the said hole, ensuring their symmetry relative to the axis conical hole and with the possibility of interaction of one probe with the side of the groove of the object of measurement at a point at one of its ends, and the other probe at a point at its other end, in addition, the measuring heads are placed with the location of their measuring tip and rod in a conical hole at a given height from the installation plane of the base and ensuring the parallelism of the axes of the measuring tip of the conical hole and crossing the axes of the said hole and the cylindrical measuring rod at a right angle, as well as with the possibility of contacts of the measuring tip a bow box with a groove bottom at one end, and a cylindrical measuring rod - along a line in the direction of the bottom width at its other end.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает следующее. В прототипе для ориентирования объекта измерения вокруг координатных осей используют подвижный прижим, имеющий возможность взаимодействия с торцовой измеряемой плоскостью. Однако взаимодействием такого прижима с одной из поверхностей паза, выполненной на сферической поверхности детали, нельзя сориентировать объект измерения вокруг трех координатных осей. Поэтому заявляемое устройство содержит ряд дополнительных конструктивных элементов. Кроме того, по сравнению с прототипом, оно характеризуется также иным расположением упомянутых элементов и иными условиями их размещения. Эти конструктивные особенности позволяют использовать поверхности измеряемого паза при ориентировании объекта измерения и выполнить с помощью заявляемого устройства не только ориентирование, но и измерение паза на сферической поверхности.Comparison of the claimed device with the prototype shows the following. In the prototype, to orient the measurement object around the coordinate axes, a movable clamp is used, which has the ability to interact with the end measured plane. However, the interaction of such a clamp with one of the surfaces of the groove, made on the spherical surface of the part, cannot orient the object of measurement around three coordinate axes. Therefore, the claimed device contains a number of additional structural elements. In addition, compared with the prototype, it is also characterized by a different arrangement of the mentioned elements and other conditions for their placement. These design features make it possible to use the surface of the measured groove when orienting the measurement object and to perform, using the inventive device, not only orientation, but also the measurement of the groove on a spherical surface.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a general view of the device, front view; in fig. 2 - section A-A in Fig. one.

Устройство содержит основание 1, базирующий элемент 2 с коническим отверстием 3, два индикатора 4 и 5 со щупами 6 и 7 соответственно, измерительную головку 8 с измерительным наконечником 9 и измерительную головку 10 с цилиндрическим измерительным стержнем 11. Базирующий элемент 2 размещен на основании 1. Индикаторы 4 и 5 и измерительные головки 8 и 10 закреплены на базирующем элементе 2 с размещением щупов 6 и 7 и измерительных наконечника 9 и стержня 11 в коническом отверстии 3. Индикаторы 4 и 5 размещены с расположением своих щупов 6 и 7 на заданном расстоянии L от оси конического отверстия 3 с обеспечением упомянутым щупам симметричности относительно оси отверстия 3 и с возможностью взаимодействия щупа 6 с боковой стороной 12 паза объекта измерения 13 в точке г на одном ее конце, а щупа 7 в точке д - на другом ее конце. Измерительные головки 8 и 10 размещены с расположением измерительных наконечника 9 и цилиндрического стержня 11 на заданной высоте h от установочной плоскости основания 1 с обеспечением параллельности осей измерительного наконечника 9 и конического отверстия 3 и скрещивания осей упомянутого отверстия и цилиндрического измерительного стержня 11 под прямым углом, а также с возможностью контактов измерительного наконечника 9 с дном 14 паза в точке а на одном его конце, а цилиндрического измерительного стержня 11 – по линии б-в в направлении ширины дна 14 на другом его конце. Объект измерения 13 содержит наружную сферическую поверхность 15, а его паз -вторую боковую сторону 16.The device contains a base 1, a base element 2 with a conical hole 3, two indicators 4 and 5 with probes 6 and 7, respectively, a measuring head 8 with a measuring tip 9 and a measuring head 10 with a cylindrical measuring rod 11. The base element 2 is placed on the base 1. Indicators 4 and 5 and measuring heads 8 and 10 are fixed on the base element 2 with probes 6 and 7 and measuring tip 9 and rod 11 in the conical hole 3. Indicators 4 and 5 are placed with the location of their probes 6 and 7 at a given distance L from the axis of the conical hole 3 with the said probes being symmetrical with respect to the axis of the hole 3 and with the possibility of interaction between the probe 6 and the side 12 of the groove of the measurement object 13 at point d at one end, and the probe 7 at point e at its other end. Measuring heads 8 and 10 are placed with the location of the measuring tip 9 and the cylindrical rod 11 at a given height h from the installation plane of the base 1, ensuring that the axes of the measuring tip 9 and the conical hole 3 are parallel and the axes of the said hole and the cylindrical measuring rod 11 are crossed at a right angle, and also with the possibility of contacts of the measuring tip 9 with the bottom 14 of the groove at point a at one end, and the cylindrical measuring rod 11 - along the line b-c in the direction of the width of the bottom 14 at its other end. The measurement object 13 contains an outer spherical surface 15, and its groove is the second side 16.

Настройка устройства производится по образцовой детали.The device is configured according to the exemplary part.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Устанавливают объект измерения 13 сферической поверхностью 15 в коническое отверстие 3 базирующего элемента 2. При этом обеспечивают контакты щупов 6 и 7 с боковой стороной 12 паза соответственно в точках г и д, а измерительного наконечника 9 и цилиндрического измерительного стержня 11 - с дном 14 паза соответственно в точке а и по линии б-в. Выверяют угловые положения объекта измерения 13 путем его вращения в коническом отверстии 3 вокруг трех координатных осей, достигая при этом выравнивания показаний Δ_а и Δ_бв измерительных головок 8 и 10 и показаний Δ_г и Δ_д соответственно индикаторов 4 и 5. Фиксируют первый отсчет Δ₁ по выравненному показанию одного из индикаторов. Переустанавливают объект измерения 13 с поворотом в коническом отверстии 3 на 180° вокруг вертикальной оси с обеспечением касания щупов 6 и 7 с боковой стороной 16 паза, а измерительного наконечника 9 и цилиндрического измерительного стержня 11 - с дном 14 паза. Повторяют выверку углового положения объекта измерения 13. После этого с одного из индикаторов снимают второй выравненный отсчет Δ₂. Определяют отклонение от настроенных значений ширины паза по сумме отсчетов Δ₁ и Δ₂, а по их полуразности - отклонение от симметричности Δ_сим паза относительно центра сферической поверхности, т.е. Δ_сим=(Δ₁-Δ₂)/2.The object of measurement 13 is installed with a spherical surface 15 in the conical hole 3 of the base element 2. At the same time, the probes 6 and 7 are provided with the lateral side 12 of the groove, respectively, at the points d and d, and the measuring tip 9 and the cylindrical measuring rod 11 - with the bottom 14 of the groove, respectively at point a and along line b-c. The angular positions of the measurement object 13 are verified by rotating it in the conical hole 3 around three coordinate axes, while achieving the alignment of the readings Δ _a and Δ _bc of the measuring heads 8 and 10 and the readings Δ _g and Δ _d, respectively, of the indicators 4 and 5. Fix the first reading Δ ₁ according to the aligned reading of one of the indicators. The object of measurement 13 is reinstalled with a rotation in the conical hole 3 by 180° around the vertical axis, ensuring that the probes 6 and 7 touch the side 16 of the groove, and the measuring tip 9 and the cylindrical measuring rod 11 touch the bottom 14 of the groove. The alignment of the angular position of the measurement object 13 is repeated. After that, the second aligned reading Δ ₂ is taken from one of the indicators. The deviation from the adjusted values of the groove width is determined by the sum of the readings Δ ₁ and Δ ₂ , and by their semi-difference - the deviation from the symmetry Δ of the _sym -groove relative to the center of the spherical surface, i.e. Δ _sim \u003d (Δ ₁ -Δ ₂ ) / 2.

Таким образом, измеряют отклонение ширины и отклонение от симметричности паза, выполненного на сферической поверхности детали.Thus, the deviation of the width and the deviation from the symmetry of the groove made on the spherical surface of the part are measured.

Способ может быть использован на машиностроительных предприятиях при измерениях деталей, содержащих сферическую поверхность и паз на этой поверхности, например на шаровой заслонке.The method can be used at machine-building enterprises when measuring parts containing a spherical surface and a groove on this surface, for example, on a ball valve.

Claims

A device for measuring the parameters of a part with an outer spherical surface, comprising a base, a base element with a conical hole placed on the base and an indicator with a probe fixed on the base element, characterized in that it is equipped with an additional indicator with a probe fixed on the base element, a measuring head with a measuring tip and a measuring head with a cylindrical measuring rod, moreover, the indicators are placed with the location of their probes in a conical hole at a given distance from the axis of the mentioned hole and ensuring their symmetry relative to the axis of the conical hole and with the possibility of interaction of one probe with the side of the groove of the object of measurement at a point on one its end, and the other probe - at a point at its other end, in addition, the measuring heads are placed with the location of their measuring tip and rod in a conical hole at a given height from the mounting plane of the base and with by baking the parallelism of the axes of the measuring tip of the conical hole and crossing the axes of the said hole and the cylindrical measuring rod at a right angle, as well as with the possibility of contacting the measuring tip with the bottom of the groove at one end, and the cylindrical measuring rod - along the line in the direction of the width of the bottom at its other end .