ITTO960502A1 - Procedimento e dispositivo per la misurazione di filettature esterne coniche. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo : "PROCEDIMENTO E DISPOSITIVO PER LA MISURAZIONE DI FILETTATURE ESTERNE CONICHE

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un procedimento ed un dispositivo per la misurazione di filettature esterne coni che secondo il preambolo della prime rivendicazione, in particolare per l'applicazione su apparecchi di mi sura ad una coordinata (EKMG).

L'invenzione si presta per la misurazione di filet tature esterne coniche. Per la sua esecuzione sono no ti procedimenti di misurazione a due sfere e disposizioni per la loro attuazione che si applicano in combinazione con apparecchi EKMG. Al riguardo si utilizzano due staffe di misura con sfere di misura, le qus li sono disposte su cannotti dell'apparecchio EKMG e si portano a contatto con filetti contrapposti.

Il diametro medio dei fianchi di una filettatura conica è definito in un pieno d’esame (verticale all’ asse del cono), il quale presente una determinata dis tanza da una faccia frontale della filettatura (DIN 158; DIN 2999).

Per quanto concerne l'esecuzione dei calibri, è l' utente che deve decidere, quali grandezze od elementi parametrici sui pezzi in esame debbono essere esaminati . Se si devono esaminare tutte le grandezze parametriche di una filettatura nells loro cooperezione, come calibri si devono utilizzare calibri ad anello o e tampone con filettatura conica. Questi devono essere dimensionati con la necessaria esattezza, vale a dire, dopo un determinato utilizzo di siffatti calibri, è necessario controllare la loro precisione dimensionale, ciò che finora era 8ssai complicato e dispendioso, oppure molto impreciso. Così, per esempio, un calibro 8 tampone con filettatura conica lo si avvitava in un calibro ad anello con filettatura cilindrica e dalla profondità di avvitamento si deduceva la misura del diametro medio dei fianchi. La conoscenza del diametro medio dei fianchi e/o degli scostamenti dall'angolo di conicità è tuttavia essenziale per valutare un calibro per filettature.

Sono già stati proposti (P 44 10 195.3) un procedimento ed una disposizione per misurare filettature coniche su apparecchi EKMG. In questi, dopo la celibratu ra di un tastatore di misura per mezzo di un calibro ad anello, il pezzo in esame viene chiuso in serraggio su una tavola da regolare di guisa che una prima linea di diametro medio dei fianchi della filettatura conice è orientata verticalmente alla superficie della tavole apparecchio. Poi, la filettature viene ta stata in più coordinate Z. In un ulteriore passo di procedimento, la regolazione della tavola viene esegui ta di guisa che una seconda linea di diametro medio dei fianchi, situata diametralmente dirimpetto alla prims, si estende verticalmente alla superficie della tavola dell' apparecchio. In essa, il pezzo in esame viene pa rimenti tastato. Tutti i dati di misura ottenuti attra verso il testamento sono inoltrati ad un analizzatore e memorizzati in esso. Dagli stessi vengono poi calcolate le grandezze caratteristiche o parametriche richie ste. Particolarmente nella misurazione di calibri a tam pone con filettatura conica, il campo per il diametro medio dei fianchi è molto limitato, perchè la tavole porta-oggetto insieme con l'oggetto deve essere trasla ta intorno al tastatore a leva. In apparecchi EKMG que sto campo di movimento è in generale assai ristretto, cosicché si possono misurare soltanto calibri a tampone con filettature conics privi di manico. Nel caso di piccoli calibri a tampone, il cui corpo di calibro è fissato nel manico con un cono, vi è il pericolo di danneggiamento all'atto della separazione del corpo di calibro del manico.

Per la misurazione di filettature esterne coniche si applica di frequente il metodo a tre fili metallici (W. Langsdorff "Messen von Gewinden" = Misurazione di filettature, ediz. Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1974-, peg. 69 - 74-, e H. Zill "Messen und Lehren im maschinen- und Feingerfltebau" = Misurazioni e celibri nella costruzione di macchine ed appa recchi di precisione, ediz. B.G. Teubner Verlegsgesell schaft Leipzig 1956, psg. 183 e 184-).

Un inconveniente del metodo di misurazione a fili metallici descritto da Langsdorff per misurare filettature esterne coniche su oggetti di misurazione consiste in ciò che si richiedono, in aggiunta al.corredo di fili metallici per misurare la filettatura, anche sfere di misurazione della filettatura uguali di diame tro e rispettive bussole di centraggio che si devono innestare sul controcannotto. Poiché si utilizza una sfera di misurazione sul tastatore a leva che è applicato al cannotto di misura, nella direzione Z è necessario di cercare un punto di inversione sull'oggetto di misurazione e con ciò può prodursi una rotazione dell' oggetto stesso con ls conseguente regolezione di un pieno di misurezione erreto. Un ulteriore inconve -niente consiste in ciò che il gioco di sopporto rientro diretteraente come errore di misure nel risultato delle misurezione.

L'invenzione è beaste sul problema di provvedere un procedimento per ls misurezione di filettature esterne coniche, con il quele sie possibile di de -terminare effettivamente in modo semplice, con alta esattezza e conformità a· definizione grandezze perametriche di siffatte filettature su apparecchi EKMG.

Secondo l'invenzione, questo probleme è risolto in un procedimento per le misurezione di filettature es terne coniche con i mezzi indicati nella parte ceret terizzante della prima rivendicazione. Ulteriori det tegli dell'invenzione, in particolare un dispositivo per l'attuazione del procedimento, sono indicati nel le ulteriori rivendicazioni.

Un dispositivo per l’attuazione del procedimento rende possibile una misurazione conforme a definizio ne di grandezze perametriche di filettature esterne coniche, quali il diametro medio dei fianchi e l'angolo di conicità di oggetti di misurezione su appa -recchi EKMG, i quali presentano una slitta mobile in tre coordinate X; Y; Z ed atta a misurare almeno lo spostamento Y oppure Z, nonché girevole intorno alla coordinata Z. Le slitta è equipaggiata vantaggiosa -mente di punte per la sistemazione degli oggetti-di misurazione. L'apparecchio EKMG comprende un cannotto di misura ed un controcannotto, i quali sono prov visti di rialzi di misure ed i cui assi allineati de terminano l'asse di misurazione. Il cannotto di misu ra si trova in collegamento operativo con un sistema di misurazione per misurare lo spostamento del medesimo lungo l'asse di misurazione. Per l'allineamento dell'oggetto di misurazione e per la regolazione dell' asse di quest'oggetto verticalmente all'asse del cannotto di misura, un tastatore a leva è disposto in mo do ricambiabile sul cannotto di misura e la sua sfera l > di testamento è orientabile in direzione dell'asse dell'oggetto di misurazione. Attraverso l'inserzione di fili metallici per la misurazione di filettature si ottengono uno dopo l'altro valori di misura, dai quali attraverso una correlazione matematica appropriata si ricava il diametro medio dei fianchi della filettatura conica.

Attraverso il procedimento secondo l'invenzione si eliminano larghissimamente gli inconvenienti dello sta to della tecnica. In particolare, si evitano gli errori relativi ella regolazione nel piano di misurazione, poiché non ha luogo alcuna ricerca di un punto di inversione in direzione della coordinata Z e, perciò, non ha luogo alcuna rotazione accidentale. Al contrario, nell'esecuzione delle misurazioni attraverso il procedimento secondo l'invenzione, a causa dei rialzi di misurazione orientati parallelamente sul cannotto di misura e sul controcannotto, l'asse dell'oggetto di misurazione nelle coordinata Z può essere considerevol mente spostato rispetto all'asse di misurazione. Inoltre, programmi di software esistenti per il metodo di misurazione a tre fili metallici possono essere utiliz zati direttamente per la nuova soluzione, in cui i.valori di misura ed rilevati si possono considerare come la misurazione doppis con mediatura nel punto di misurazione di una filettatura cilindrica. Attrever so l'impiego di rialzi di misurazione piani sul cannot to di misura e sul controcannotto durante il testamento dei fili metallici di misurazione inseriti nelle spi re della filettatura, piccole variazioni di posizione dell'oggetto di misurazione in direzione della coordinata Y, cioè in direzione dell'asse dell'oggetto di mi sur8zione, non influiscono affetto sul risultato delle misura zione.

In quanto segue, l'invenzione è descritta con maggior dettaglio in base ad un esempio di realizzazione. Nel disegno è illustrato in semplificazione un dispositivo per l'attuazione del procedimento.

L'apparecchio EKMG illustrato nel disegno presenta uns slitta 1, sulla quale è disposto un sopporto 4-presentente punte 2 e 3· Questa slitta 1 è montate spostabile nelle tre coordinate X; Y; Z su guide non illustrate nel disegno. Un oggetto di misurazione 6 presentante una filettatura esterna conica 5, per esem pio un calibro a tampone con filettature conica , è sopportato in modo girevole intorno al suo asse 7» esteso nella coordinata Y, tra le punte 2 e 3· L'apparec chio EKMG comprende inoltre un cannotto di misura 8 ed un controcennotto 9, i cui assi allineati sono situati nella coordinata X e caratterizzano l'asse di misura -zione propriamente detto. Il cannotto di misura 8 si trova in collegamento operativo in modo di per sè noto con un sistema di misurazione (non illustrato) destina to a misurare il suo spostamento ed a fornire i valori di misura risultanti dsl testamento dell'oggetto di mi

surazione 6. Sul cannotto di misure 8 e sul controcannetto 9 è disposto un rispettivo rialzo di misurazione 10; 11, mentre per la regolazione del pieno di misura sull' oggetto di misurazione 6, sul rialzo di misurazio ne 10 oppure, enzicchè su questo, sul canno'tto di misure 8 è disposto un testatore e leve 12, il quale presente una leve testante 14 oscilleblle, provvista di une sfere tastente 13· Inoltre, sono provvisti mezzi di arresto 15; 16 per bloccare la slitte 1 ed i cannotti, nonché mezzi di spostemento 17; 18 per sposta re le slitte 1 corrispondentemente alle coordinate.

Il procedimento secondo l'invenzione per le misurazione di filettature esterne coniche 5 su oggetti di misurazione 6 è ore descritto in bese elle determinazione del diametro medio dei fianchi della fillet tetura esterna 5 in esame. Il diametro medio dei fian chi viene rilevato, secondo definizione, nel pieno dì misurazione del calibro e tampone B filéttetura conica, come è prescritto nella norma. A questo scopo, prima di procedere alle misurazione con i fili metallici propriamente detta, è necessario di regolare que sto piano di misurazione con ausilio del testatore 8 leva 12.

Per l'attuazione del procedimento, in un primo pas so la slitte 1 viene fissate nella direzione X. Il sopporto 4 a punte disposto sulla slitta 1 viene messo a punto mediante testamento delle sue punte 2 e 3, oppure mediante testamento di una superficie piana (superficie di riferimento) 19 dell'oggetto di misura zione 6 con la sfera testante 13 del tastatore a leva 12 e mediente rotazione delle slitte 1 portante il sopporto 4 e punte in misure di un angolo 0_ intorno elle coordinate Z nonché spostamento della slitta 1 nella direzione Z, di guisa che l'esse 7 dell' oggetto di misurazione 6 interseca ortogonalmente 1* asse di misura 20 definito dall'asse del cannotto di misura. Dopo di ciò he luogo un testamento della su perficie piana 19 dell'oggetto di misurazione 6 mediante il tastatore a leva 12 nel punto di tastamela to PO, mentre in questa posizione il tastatore a le ve 12 viene azzerato, oppure si rileva un valore di testamento A1.

Per la regolazione della sfera tastante 13 del tas tatore a leva 12 nel piano di misurazione sull'oggetto di misurazione 6, piano che è situato alla distanza definita L dalla superficie piana 19, la slitta 1 viene spostata di un importo A o L r (raggio delle sfe ra tastante 13) in direzione della coordinata Y. La slitta 1 viene bloccata nella direzione X, la sfera ta stante 13 del tastatore a leva 12 viene inserita nel solco tra filetti più vicino, cioè corrispondente a.P-]_,e si attiva la forza di misurazione sul cannotto di misura 8. L'oggetto di misurazione 6 viene fatto ruotare intorno al proprio asse 7 fino a quando il tastato re a leve 12 indica nuovamente "zero" oppure il vaiore di testamento A1, Poi viene mercato il vano P1 tre i filetti e non si fà più ruotere l'oggetto di misurazione 6. L'oggetto di misurazione 6 ore è messo e punto in modo de permettere un testamento nel pieno di mi sure definito.

Successivamente, il tastatore a leva 12 viene rimos so del cannotto di misure 8, cosicché il rialzo di misura 10 si libera e può essere utilizzato per il teste mento dell'oggetto di misurazione 6. Dopo una registra zione della posizione in altezza z delle slitta 1 e con ciò del pieno di misurazione sull'oggetto 6, la slitta 1 viene spostata nella direzione Z, cosicché lo spezio tra i due rialzi di misure 10 e 11 si libera ed è d8ta le possibilità di portare il cannotto di misura 8 ed il controcsnnotto 9 in contatto sotto o sopra 1' oggetto di misurazione 6. Quelora fosse necessario, le superfici di misura dei due rialzi di misure 10 e 11 si orientano parallelamente tre di loro. In questa posizio ne di misura, il sistema di misurazione accoppiato con il cannotto di misura 8 viene azzerato oppure viene registrato un valore di testamento Il cannotto di misura 8 ora viene allontanato dal controcannotto 9 e la slitta 1 con l'oggetto di misurazione 6 viene regolata alla posizione in sltezza z d'origine e sbloccata nella direzione X, cosicché è liberamente mobile in questa di rezione .

Dopo l'introduzione di due fili metallici di misura 21 nei vani P1 e P2 tra i filetti e l'attivazione della forza di misurazione sul cannotto di misura 8, ha luogo il testamento dell'oggetto di misurazione 6 tra il controcannotto 9 e il cannotto di misura 8. Si regi stre un primo valore di misura Mg. Allo stesso modo si ricava un valore di misure mediante testamento dell' oggetto di misurazione 6 in corrispondenza di P1 e P3. A questo scopo, il filo metallico di misura 21 viene rimosso dal vano P2 tre i filetti ed introdotto nel vano P3 tra i filetti.

Da questi valori di misura Mg e M3 si calcola il va lore medio (Mg Μ3) / 2 e, tenendo in considerazione il diametro del filo metallico di misura, l'angolo dei fianchi della filettatura ed il valore di misura M1, si procede, in modo di per sè noto, come nel metodo a tre fili metallici per la misurazione di calibri a tampone con filettatura cilindrica, al calcolo del diametro me dio dei fianchi d2 della filettatura esterna conica 5 dell'oggetto di misurazione 6.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per le misurezione di filettature esterne coniche su epperecchi di misure ed une coordinate (EKMG), in cui l'oggetto di misurezione pre -sentante le filettature esterne che deve essere misu rete viene collocato su une slitte regolabile in tre essi coordinati dell'apperecchio EKMG e viene testato mediente un testatore e leva disposto sul cannotto di misure dell'apperecchio EKMG, ceretterizzeto dei se -guenti passi di procedimento: e) Orientamento dell'oggetto di misurezione medien te rotazione e spostamento delle slitte e testemento dell'oggetto di misurezione con il testatore e leve disposto sul cannotto di misura di guise che l'esse delle filettatura esterna de misurare e l'asse di misura ovvero del cannotto di misurazione sono situati ortogonalmente tre di loro ed in un pieno di misure; b) testamento dell'oggetto di misurezione per mezzo del t8stetore e leva in un pieno di riferimento (pieno frontale) e rilevamento di un primo valore di tastemen to A1· c) spostamento delle slitte con l'oggetto di misure zione situato sulle stesse in une direzione, estese ver ticelmente ella direzione di misure, dell'esse delle filettature conica nelle misure di uns distenze A =' L r, arresto delle slitte nelle direzione di misure (coordinate X) e successivo testamento delle filettature esterne conica con il testatore e leve e queste distanze A del pieno di riferimento (superficie piene 19) in un vano P1 tre i filetti con simultanee rotezio ne delle filettature esterne conice intorno el suo esse (coordinate Y) con il testatore e leve nel vano P1 tre i filetti fino e quendo compere nuovamente il velo re di testamento A1 e mercature di questo veno tre 1 filetti, in cui r reppresente il raggio delle sfere testante ed L une lunghezze di regolazione definite; d) rimozione del testatore e leve del cennotto di mi sure e collocamento di un rialzo di misure pieno su que sto cennotto di misure, nonché registrazione delle posi zione in eltezze z (coordinate Z) del pieno di misure sull'oggetto di misurazione; e) rimozione dell'oggetto di misurazione fuori del campo di testamento del cennotto di misure e del contro cennotto mediente spostamento delle slitte lungo le co ordinate Z; f) testamento del rialzo di misure del controcennot to con il rialzo di misure del cennotto di misurezione e registrazione di un primo valore di misure M-1; g) spostamento di ritorno del cennotto di misure, regolazione dell'oggetto di misurezione elle posizione in altezze z e disimpegno dell'arresto della slitta nel la direzione di misura; b) introduzione di un filo metallico di misurazione nel vano P1 tre i filetti e di uno nel vano opposto P2 tra i filetti, testamento di questi fili metallici di misurazione con il cannotto di misura ed il controcan -notto e registrazione di un secondo valore di misura i) rilevamento di un terzo valore di misura median te testamento di un filo metallico di misurazione con il controcannotto nel vano P3 tra i filetti, adiacente al vano P2 tra i filetti; calcolo del diametro medio dei fianchi d2 e dell' angolo di conicità dai valori di misura da a in modo di per sè noto in un analizzatore. 2» Dispositivo per l'attuazione del procedimento per la misurazione di filettature esterne coniche su apparse chi di misura ed una coordinata (EKMG), i quali sono e— quipaggiati con una slitte spostabile in tre coordinate (X; Y; Z), atte a misurare almeno nelle direzioni Y e Z lo spostamento, girevole almeno intorno alla coordinata Z e sopportante l'oggetto di misurazione ed inoltre .sono equipaggiati con cannotto di misure e controcannotto, in cui questi cannotti sono provvisti ciascuno di un rialzo di misura ed il cannotto di misura si trova in collegamento operativo con un sistema di misurazione destinato a rilevare il suo spostamento, caratterizzato da ciò che al cannotto di misure è applicabile, per l'orienta mento dell'oggetto di misurazione e per la regolazio ne dell'asse del cannotto di misura nel piano di misurazione, un tastatore a leva ricambiabile, la cui sfera tastante è deviabile in direzione dell'asse dell'oggetto di misurazione. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.