Устройство для измерения размеров деталей

Устройство для измерения размеров деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для измерения в машиностроении и может быть использовано, например, в координатно-измерительных станках. Цель изобретения - повьшение точности измерений за счет определения момента касания измеряемой детали не возбужденным вибрацией наконечником. Устройство содержит закрепляемую в процессе контроля, например, на координатно-измерительном станке контактно-чувствительную головку, содержащую пьезоэлектрический преобразователь , жестко закрепленный на фланце головки, к пьезоэлектрическому преобразователю присоединен электрод , разделенный на шесть секторов, три из которых, установленные по окружности через 120 , взаимодействуют через шаровые опоры с измерительным штоком головки. В качестве приемника момента начала касания используется пьезоэлектрический приемник ультразвуковых механических колебаний , акустически связанный с контак-гно-чувствительной головкой. При контакте штока головки с контролируемым изделием шаровые опоры воздействуют на три сектора электрода и через них на пьезоэлектрический преобразователь , снимаемый с секторов ток усиливается и открывает ток генератора для подачи возбуждения на другие три сектора электрода, создавая более сильные колебания пьезоэлектрического преобразователя, которые принимаются пьезоэлектрическим приемником и регистрируют координатное положение места касания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л L оо со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19>Я0аи ) 3 ($1) < С 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058204/25-28 (22) 21.04.86 (46) 23.05 ° 88. Бюл. ¹ 19 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса и Каунасское станкостроительное производственное объединение им. Ф.Э.Дзержинского (72 ) P.Þ. Бансявичюс, А.-В.А. Буда, Ж.В.Винцявичюс и Ю.-P,Þ.Èèêóöêèñ (53) 620. 179 ° 16 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 887928, кл. С 01 В 17/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛ.Й (57) Изобретение относится к устройствам для измерения в машиностроении и может быть использовано, например, в координатно-измерительных станках.

Цель изобретения — повьппение точности измерений за счет определения момента касания измеряемой детали не возбужденным вибрацией наконечником.

Устройство содержит закрепляемую в процессе контроля, например, на координатно-измерительном станке контактно-чувствительную головку, содержащую пьезоэлектрический преобразовательь, же стко з акре пленный на фланце головки, к пьезоэлектрическому преобразователю присоединен электрод, разделенный на шесть секторов, три из которых, установленные по око ружности через 120, взаимодействуют через шаровые опоры с измерительным штоком головки. В качестве приемника момента начала касания используется пьезоэлектрический приемник ультразвуковых механических колебаний, акустически связанный с контактно-чув ствительной головкой. При контакте штока головки с контролируемым изделием шаровые опоры воздействуют д на три сектора электрода и через них на пьезоэлектрический преобразователь, снимаемый с секторов ток усиливается и открывает ток генератора ( для подачи возбуждения на другие три сектора электрода, создавая более сильные колебания пьезоэлектрического преобразователя, которые принимаются пьезоэлектрическим приемником и регистрируют координатное положе-. ние места касания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1397729

Изобретение относится к устройствам для измерения в машиностроении и может быть использовано в координатно-измерительных станках.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет определения момента касания измеряемой детали контактно-чувствительной головкой с невозбуждаемым наконечником. 10

На фиг. 1 показано устройство для измерения размеров деталей, общий вид, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 и электрические схемы питания и измерения. 15

Устрой ство содержит же стко прикрепленную в процессе контроля, например, к координатно-измерительному станку (не показан} контактно-чувствительную головку, выполненную в 2О виде полого цилиндрического корпуса

1 с фланцами 2, установленного внутри корпуса 1 подпружиненного диска 3, жестко прикрепленного к последнему измерительного штока 4 с наконечни- 25 ком 5, установленных между диском 3 и фланцем 2 шаровых опор б, пьезоэлектрического преобразователя 7 механических колебаний с электродом, соединенного с ним блока управления 30 пьезоэлектрическим преобразователем

7 и последовательно соединенные пьезоэлектрический приемник 8 механи- . ческих колебаний и блок приема и регистрации, пьезоэлектрический преобразователь 7 механических колебаний выполнен в виде пьезоэлектрического кольца, жестко закрепленного на фланце 2, электрод пьезоэлектрического кольца выполнен в виде шести изолированных один от другого чередующихся между собой трех приемных секторов 9 и трех возбуждающих секторов 10, на приемных секторах 9 расположены шаровые опоры 6, блок управления пьезоэлектрическим пре45 образователем выполнен в виде трех каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных между собой усилителей 11 — 13, компарато ров 1 4-1 6 и ключей 1 7-1 9, по следовательно соединенных формирователя

20 импульсов и коммутатора 21, последовательно соединенных генератора 22 и фазовращателя 23, вход каждого усилителя 11-13 соединен с соответствующим приемным сектором 9 электрода, выходы всех трех ключей 17 " 19 подсоединены к формирователю 20 импульсов, второй выход которого соединен с ключами 17-19, входы коммутатора

21 соединены с выходами фазовращателя 23, а выходы — с тремя возбуждающими секторами 10 электрода, блок приема и регистрации выполнен в виде последовательно соединенных резонансного усилителя 24, компаратора 25, регистра 26 и регистратора 27, последовательно соединенных фотоэлектрического датчика 28 и счетчика 29, вход резонансного усилителя 24 соединен с приемником 8 механических колебаний„ второй вход регистра 26с выходом счетчика 29, а приемник 8 механических колебаний акустически соединен с контактно-чувствительной головкой.

Кроме того, устройство для измерения размеров деталей содержит отверстие 30 фланца 2 для свободного прохода штока 4, пружину 31 и регулировочный винт 32.

Контактно-чувствительная головка имеет концевик 33 для соединения в процессе контроля с координатно-измерительным станком (не показан}.

Устройство для измерения размеров деталей работает следующим образом.

Перед началом контроля воздействием через регулировочный винт 32 на пружину устанавливают требуемое усилие прижатия шаровых опор 6 к приемным секторам 9 электрода, установленным между шаровыми опорами 6 и пьезоэлектрическим преобразователем

7 через 120 один от другого, После этого контактно-чувствительная головка своим концевиком 33 крепится к устройству координатного перемещения по трем осям, например к координатно-измерительному станку (не показан).

При взаимодействии наконечника 5 и измеряемой детали (не показана) в любом радиальном направлении контактное усилие через измерительный шток 4, диск 3, шаровые опоры 6 и приемные секторы 9 электрода воэдействует на пьезоэлектрический преоб-. разователь 7,и из-за прямого пьезоэффекта на секторах 9 электрода возникает электрический сигнал, который через усилители 11-13 подается к входам компараторов 14-16, где сравнивается с определенным заданным напряжением, при превышении которого формируются сигналы, которые через

7729

15 з

139 ключи 17-19 запускают формирователь

20 импульса. Последний формирует сигналы, закрывающие ключи 17-19, и воздействует на коммутатор 21 так, что к каждому возбуждающему сектору 10 электрода подается соответствующий сигнал фазовращателя 23, подключенного к генератору 22 высокочастотных колебаний. Число фаз фазовращателя 23 равно количеству секторов 10 (a указанном случае три), а фазовое о рассогласование между сигналами 120 .

При подключении высокочастотного напряжения с выходов коммутатора 21 к секторам 10 пьезоэлектрического преобразователя 7 из-за обратного пьезоэффекта в нем возбуждаются бегущие волны деформации в радиальном направлении. Так как пьезоэлектрический преобразователь 7 жестко установлен на фланце 2, последний совершает изгибные колебания вместе со . стенками цилиндрического корпуса 1.

Таким образом, корпус 1 измерительной головки становится излучателем ультразвуковых колебаний, которые принимаются при помощи пьезоэлектрического приемника 8 механических колебаний, установленного на определенном расстоянии от измерительной головки.

Сигнал с пьезоэлектрического приемника 8 через резонансный усилитель

24 подается на компаратор 25, в котором при достижении входного сигнала определенной амплитуды формируется импульс для записи в регистр 2б значения счетчика 29, соединенного с фотоэлектрическим датчиком 28 линейных перемещений, например, координатно-измерительного станка или обрабатывающего центра (не показан) °

Значения регистра 26 используются для обработки результатов регистрации и индикации в регистраторе 27. Размер отверстия 30 во фланце 2 при этом подобран с расчетом исключения касания последнего штоком.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения размеров деталей, содержащее контактночувствительную головку в виде полого цилиндрического корпуса с фланцем, установленного внутри корпуса подпружиненного диска, жестко прикрепленного к диску измерительного штока с наконечником, установленных между диском и фланцем шаровых опор, пьезо-электрического преобразователя механических колебаний с электродом, соединенного с ним блоком управления пьезоэлектрическим преобразователем и последовательно соединенные пьезоэлектрический приемник механических колебаний и блок приема и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, пьезоэлектрический преобразователь механических колебаний выполнен в виде пьезоэлектрического кольца, жестко закрепленного на фланце, электрод пьезоэлектрического кольца

20 выполнен в виде шести изолированных друг от друга чередующихся между собой трех возбуждающих и трех приемных секторов, на приемных секторах расположены шаровые опоры.

25 2 ° УстрОистВО по и. 1р О т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления пьезоэлектрическим преобразователем выполнен в виде трех каналов, каждый из которых состоит из

З0 последовательно соединенных между собой усилителя, компаратора и ключа, последовательно соединенных формиро-. вателя импульсов и коммутатора, IIQ следовательно соединенных генератора и фазовращателя, вход каждого уси35 лителя соединен с соответствующим приемным сектором электрода, выходы всех трех ключей подсоединены к формирователю импульсов, второй выход которого соединен с ключами, входы коммутатора соединены с выходами фазовращателя, а выходы — с тремя возбуждающими секторами электрода.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т45 личающееся тем,чтоблок приема и регистрации выполнен в виде последовательно соединенных резонансного усилителя, компаратора, регистра и регистратора, последовательно соединенных фотоэлектрического дат50 чика и счетчика, вход резонансного усилителя соединен с приемником механических колебаний, второй вход ,регистра — с выходом счетчика, а приемник механических колебаний акусти55 чески соединен с контактно-чувствительной головкой.

1397729

А-д

Фиа Я

Составитель Л. Блохин

Редактор H. Горная Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 2261/38 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4