Прибор для определения характеристик сопряженных поверхностей

Прибор для определения характеристик сопряженных поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеаоз Соеетскых

Соцыепыстыческык

Респубпык

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и1 45 7

Ф - ""; ti(3I (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (23) 3аявдено 190876 (21)2400440/28-12 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (БЦ М. Кл.

В 43 L 11/00

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (63) УЛК744 . 34 (088.8) Опубликовано 300379. 61оллетень ph 12

Дата опубликования описания 300379

P2} Авторы нзобретенкм

Г.Н.Кирсанов и С.C.Ëàñòî÷êèí

Московский станкоинструментальный институт (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СОПРЯЖЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к области приборов для механического определения характеристик и профилирования сопряженных поверхностей. . Известен прибор для определения характеристик сопряженных поверхностей, содержащий многозвенник, на звеньях которого нанесены шкалы.

Этот прибор служит для определения винтовой поверхности, сопряженной с другой винтовой поверхностью (1).

Целью изобретения является обеспечение воэможности определения характеристик любой поверхности вращения, сопряженной с произвольной винтовой поверхностью.

Для достижения этой цели многозвенник состоит из установленного на оси прозрачного диска, планки с продольным пазом, надетой на ось диска, фигурной пластины, укрепленной на планке с возможностью перестановки вдоль ее паза, и двух поворотных линеек, одна из которых установлена на оси диска, а другая на фигурной пластине, при этом последняя выполнена по форме двух одинаковых и симметрично расположенных прямоугольных треугольников с общей вершиной острого угла, на диске найесена градусная шкала, а на поьоротной линейке, надетой на ось диска, и вдоль кромок пластины линейные шкалы.

На фи"..1 изображен предлагаемый прибор для определения характеристик сопряженных поверхностей, общий вид; на фи-.2 — разрез диска на фиг.1; на фиг.3 — схема нахождения

1О точки характеристики; на фиг.4 дан принцип использования прибора для построения искомой характеристики.

Прибор состоит иэ диска 1, выполненного из прозрачного материала, с нанесенной на. нем градусной шкалой, шарнирно соединенной с диском 1 линейки 2 с продольным пазом 3, по

И которому может перемещаться фигурная пластина 4, выполненная по форме двух одинаковых и симметрично расположенных треугольнико†с общей вершиной острого угла, Положение пластины фиксируют с помощью гайки 5 и винта 6. Для отсчета и установки углов ,имеются две поворотные линейки 7 и 8.

Hpíáop устанавливается на листе ватмана, на котором строится характерис3) тика, при помощи оси 9.

$5445 3

На3. свдс

1- Р Р где t — расстояние на виде в плане (нижняя проекция фиг.3) принятой точки а» от точки аа прямой А-А, находящейся в плоскости ХОУ. Так как

Ctgс(.= Р, имеем

clU .р = t - - = t tg Xa

Й 1

P где tg Ха = р— (4) 65 (3) Характеристика поверхности вращения определяется как геометрическое место таких точек сопряженной винтовой поверхности, нормали в которых к ,последней пересекают ось А-A.Oñü A-А является сопряженной с осью поверхности, вращения н отношении кинематического винта, характеризующего заданную винтовую поверхность. Положение оси А-A в пространстве определяется углом о<., скрещиванием ее с осью Z винтовой поверхности и расстоянием о ее от оси Z . Согласно теории винтов они находятся из зависимости

u u

Р = а tg «> = d (;Я « - (1), )5 где Р— параметр (единичный шаг) винтовой поверхности;

«1ц и б1 — соответственно расстояние между осью Z и осью поверхности вра- щения и угол их скрещивания.

Для произвольной точки 1 винтовой поверхности, заданной профилем ее

m g Б в торцовом сечении (фиг.3), точка ix характеристики строится следующим образом.

Нормаль Ni в точке i к нинтовой поверхности перпендикулярна к торцовому профилю и как луч винта составляет с осью 2 винтовой поверхности угол скрещивания V определяемый по формуле ЗО

/ ,P = ntg 4 (2), ) где n — расстояние между Ni и осью Z .

Для нахождения точки характеристики i» необходимо точке 1 вместе с нормалью Ni н ней сообщить такое винтовое перемещение, после которого

Ni пересечет прямую A-A. Это перемещение характеризуется поворотом точки 1 вокруг оси Е на некоторый угол ь и одновременным поступательх ным перемещением вдоль оси Z на расстояние V P «P Для определения величины этого перемещения надо построить на координатной плоскостиХОМ, совпадающей с исходным торцовым се- 45 чением, следы Ai и Ni, которые оставляют прямые А-А и Ni и их винтовом движении с параметром Р. Эти следы строятся так. Например, для прямой

A-A следом ее произвольной точки 5$ а „. (а „), отстоящей от плоскости

ХОУ на расстоянии Hai (фйг. 3), будет точка а(, получающаяся поворотом точки «1t вокруг оси Z на угол

Аналогичным образом углы <р,, необходимые для построения точек Ni, отстоящих на расстоянии t от точки i, определяются по формуле

Ч рг (5), где tg Xn и р2 (6).

Точка Х пересечения построенных следов (фиг.3) предопределяет точку встречи самих A-A u Ni Эта точка соответствует точке Х на прямой А-A и точке Хп на нормали Ni.

Последние являются точками пересечения A-A u Ni окружностью радиуса

Р -ОХ. Угол Ч> -Ь)(ИОХа и является

>« » искомым. В связи с этим положение характеристической точки 1.g для заданной точки i находится следующим образом: на нижней проекции (фиг.3) поворотом точки 1 на угол а на верхней проекции (i ) смещением от плоскости XOY на расстояние Vx = Р ° ц>.. Геометрическое место точек i найденных таким образом для ряда принятых точек профиля винтовой поверхности, и образует искомую характеристику.

Таким образом, главным при определении характеристик является построение следов Ni u A-А в их винтовом движении, что представляет собой трудоемкую операцию при выполнении ее обычными методами начертательной геометрии. Для механизации всех указанных построений в целях резкого уменьшения трудоемкости нахождения характеристик и служит предлагаемый прибор.

Функции (3) и (5), необходимые для построения следов, быстро определяются с помощью шкал, нанесенных на треугольниках пластины 4 прибора.

На миллиметровой шкале а (фиг.1) нанесены расстояния t, на градусной шкале 8 - искомые углы «pi.

Работа с помощью прибора выполняется следующим образом (фиг.4) .

На лист ватмана, на котором вычерчен в большом масштабе торцовый профиль винтовой поверхности, устанавливают прибор осью 9 в точку О проекции оси винтовой поверхности. На заданном профиле берут произвольную точку i проводят в ней нормаль к профилю и находят расстояние и между нормалью и осью винтовой поверхности.

По формуле (6) рассчитывают угол Хп (в случае построения Ас рассчитывают угол Ха по формуле (4)). На этот угол

Хп устанавливается по шкале С, нанесенной на треугольнике пластин 4 рядом со шкалой 8, поворотная линейка 7 и закрепляется в этом положении на весь период построения следа нэятой нормали. Линейку 2 прибора и диск 1 понорачинают так относительно оси 9, чтобы ocb шкалы а сонпала. с нормалью Ni, проведенной на листе б54457 ватмана. На нормали Ni задают ряд точек и, отстоящих от точки i на расстояния t, Каждоь.у такому отрезку t соответствует угол р1, который определяется по шкале В (фиг.4).

К точке и водводится линейка 8 путем поворота ее вокруг центра прибора 5 оси 9 при неподвижном положении диска 1 относительно чертежа на ватмане.

В этом положении по миллиметровой шкале d линейки 8 фиксируется точка и по расстоянию ее от оси винтовой 10 поверхноэти (от точки О). После последующего поворота линейки 8 на найденный угол ср(, осуществляемого по шкале, нанесенной на диске 1, на . чертеж ватмана переносится с линейки 8. фиксированная точка п, которая и будет являться следом и точки . n при винтовом перемещений Ni.

Выполнив аналогичные операции для других точек и нормали, на чертеже

I получают ряд точек и, совокупность которых и образует искомый след

Nic (фиг. 3) . Таким же образом производятся построения следов других нормалей к профилю, а также следа оси A-A. ъ

Дальнейшее определение точек ха° рактеристики с помощью прибора производится так.

По шкале поворотной линейки 8 измеряются расстояния точек X пересечения построенных следов Nic с Ас от центра

0,êîòîðûå и принимаются в качестве значений радиусов р х дпя окружностей .

Центральные углы <р„, соответствующие дугам этих окружностей, заключенным 35 между точками Х и ХА пересечения их с проекциями нормали Ni и оси A-А (фиг.8), и измеряемые по шкале диска 1 с помощью линейки 8, и являются искомыми величинами, определяющими 4() то винтовое перемещение каждой из точек i ïîñëå которого точка i.ñòàíîвится точкой 1„ искомой характеристики.Далее линейка 8 поворачивается так, чтобы линия ее,на которой располагает- 5 ся шкала, прошла через точку i.По шкале линейки фиксируется расстояние точки i от центра О винтовой поверхности.

После поворота линейки 8 от этого положения на угол зарх, отсчитываемый по шкале диска 1, на чертеж ватмана переносится фиксированное положение точки i с линейки, которое и будет искомой точкой i. Выполнив подобные построения для других точек профиля винтовой поверхности, находят геометрическое место точек i, которое и образует собой искомую характеристику.

Верхняя проекция характеристики определяется по найденной нижней путем смещения точек i„ от торцовой плоскости на соответствующие расстояния Р ц>((принцип построения показан на фиг.1).

Предлагаемый прибор позволяет с высокой производительностью и достаточной точностью определять характеристики сопряженных поверхностей вращения и винтовых поверхностей, необходимые при их профилировании (например, при определении профиля обрабатываемых инструментов и s других случаях). формула изобретения

Прибор для определения характеристик сопряженных поверхностей, содержащий многозвенник, на звеньях которого нанесены шкалы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения характеристик любой поверхности вращения, сопряженной с произвольной винтовой поверхностью, многозвенник состоит из установленного на оси прозрачного диска, планки с продольным пазом, надетой на ocb диска, фигурной пластины, укрепленной на планке с позможностью перестановки вдоль ее паза, и двух поворотных линеек, одна из которых установлена на оси диска, а другая на фигурной пластине, при этом последняя выполнена по форме двух одйнаковых и симметрично расположен ных прямоугольных треугольников с общей вершиной острого угла, на диске нанесена градусная шкала, а на надетой на ось диска поворотной линейке и вдоль кромок пластины— линейные шкалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 189588, кл. В 43 L 11/00, 1964.

654457

r/

//

yV / /

Фиг. Ф

Составитель С.Либерман

Техред С.Иигай Корректор A.1ðèöåíêo

Редактор Т.Дмитриева

Заказ 2253/3

Тираж 448 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал llllll Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4