RU143324U1

RU143324U1 - DEVICE FOR EVALUATING ERRORS OF THE FORM OF THE BODY OF ROTATION OF ROTATION IN CROSS SECTION

Info

Publication number: RU143324U1
Application number: RU2013158369/28U
Authority: RU
Inventors: Евгений Юрьевич Рогов; Александр Константинович Остапчук; Виктор Евгеньевич Овсянников
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-07-20

Abstract

Устройство для оценки погрешностей формы тел вращения в поперечном сечении, включающее станину, шпиндельный узел, отличающееся тем, что на станине дополнительно установлена Г-образная стойка, на конце поперечной стороны которой неподвижно установлен оптический датчик, при этом поперечная сторона перемещается по вертикальной стороне стойки, а открытая сторона оптического датчика направлена на проверяемую деталь, датчик подключен к ЭВМ со специальным программным обеспечением на основе рядов Фурье-преобразования.A device for evaluating errors in the shape of bodies of revolution in cross section, including a bed, a spindle assembly, characterized in that an L-shaped stand is additionally installed on the bed, at the end of the transverse side of which the optical sensor is fixed, while the transverse side moves along the vertical side of the rack, and the open side of the optical sensor is directed to the component under test, the sensor is connected to a computer with special software based on the Fourier transform series.

Description

Полезная модель относится к измерительным устройствам с оптическими средствами измерений посредством определения координат точек и может быть использована для оценки погрешностей формы цилиндрических деталей в сечении, перпендикулярном оси цилиндра.The utility model relates to measuring devices with optical measuring instruments by determining the coordinates of points and can be used to evaluate the shape errors of cylindrical parts in a section perpendicular to the axis of the cylinder.

Известен способ и устройство для измерения некруглостей (Пат. US №3942253, МПК G05B 5/20. - Опубл. 03.05.74), включающее измеритель линейных перемещений, радиальные базирующие опоры, которые выполнены в виде многоступенчатых самоустанавливающихся балансиров, расположенных симметрично относительно измерителя линейных перемещений, и измерительный датчик. При вращении детали (без продольной подачи) измерительный датчик фиксирует отклонение от круглости профиля поперечного сечения цилиндра. При измерении некруглости различных диаметров контролируемых деталей необходимо каждый раз проводить установочные операции по технологической перенастройке балансиров, охватывающих диаметр. Такое устройство предназначено для измерения одного геометрического размера - некруглости диаметра обрабатываемой детали и для получения данных о форме поверхности, а для измерения отклонения оси вращения детали требуется проводить дополнительные измерения с применением дополнительного оборудования. Недостатком данного устройства является многоступенчатость процесса измерения вследствие недостоверности результатов измерения.A known method and device for measuring non-circularity (US Pat. US No. 3942253, IPC G05B 5/20. - Publ. 03.05.74), including a linear displacement meter, radial bearings, which are made in the form of multi-stage self-aligning balancers located symmetrically relative to the linear meter displacements, and measuring sensor. When the part is rotated (without longitudinal feed), the measuring sensor detects a deviation from the roundness of the cross-sectional profile of the cylinder. When measuring the non-circularity of various diameters of the controlled parts, it is necessary to carry out installation operations for technological reconfiguration of the balancers covering the diameter each time. Such a device is designed to measure one geometric dimension - the non-circularity of the diameter of the workpiece and to obtain data about the shape of the surface, and to measure the deviation of the axis of rotation of the part, additional measurements are required using additional equipment. The disadvantage of this device is the multi-stage measurement process due to the inaccuracy of the measurement results.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является приспособление для контроля круглости (Патент SU №295011, G01B 5/20. - Опубл. 01.01.71), содержащее корпус с прецизионным шпиндельным узлом, состоящим из гильзы и шпинделя, механизм тонкого центрирования шпинделя, индикатор, щуп которого расположен на нижнем конце шпинделя, причем корпус снабжен трехкулачковым механизмом для установки и закрепления приспособления на проверяемой детали.The closest in technical essence to the proposed device is a device for monitoring roundness (Patent SU No. 295011, G01B 5/20. - Publ. 01.01.71), comprising a housing with a precision spindle assembly, consisting of a sleeve and a spindle, a mechanism for fine centering of the spindle, indicator, the probe of which is located on the lower end of the spindle, and the housing is equipped with a three-jaw mechanism for installing and securing the device on the tested part.

Недостатком данного устройства является не достоверность результатов контроля круглости из-за наличия погрешностей установки.The disadvantage of this device is the unreliability of the results of the roundness control due to the presence of installation errors.

Целью полезной модели является исключение влияния погрешности установки на результаты и обеспечения удобства съема измерительной информации.The purpose of the utility model is to eliminate the influence of the installation error on the results and ensure the convenience of taking measurement information.

Указанная цель достигается использованием ЭВМ со специальным программным обеспечением на основе рядов Фурье-преобразования.This goal is achieved by using computers with special software based on the Fourier transform series.

Сущность изобретения заключается в том, что на станине дополнительно установлена Г-образная стойка, на конце поперечной стороны которого неподвижно установлен оптический датчик, при этом поперечная сторона перемещается по вертикальной стороне стойки, а открытая сторона оптического датчика направлена на проверяемую деталь, датчик подключен к ЭВМ со специальным программным обеспечением на основе рядов Фурье-преобразования.The essence of the invention lies in the fact that an L-shaped stand is additionally installed on the bed, at the end of the transverse side of which the optical sensor is fixed, while the transverse side moves along the vertical side of the rack, and the open side of the optical sensor is directed to the component under test, the sensor is connected to a computer with special software based on Fourier transform series.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, включающего станину 1, на которую установлен шпиндельный узел 5, Г-образная стойка 2 с поперечной стороной 3, на конце которой установлен оптический датчик 4, подключенный к ЭВМ 7 со специальным программным обеспечением на основе рядов Фурье-преобразования, а проверяемая деталь 6 закреплена в шпиндельном узле 5.In FIG. 1 shows a general view of a device including a bed 1 on which a spindle unit 5 is mounted, an L-shaped rack 2 with a transverse side 3, at the end of which an optical sensor 4 is mounted, connected to a computer 7 with special software based on Fourier transform series, and the tested part 6 is fixed in the spindle unit 5.

На фиг. 2 представлен пример результатов измерений погрешностей форм вращения в поперечном сечении, где в виде поля неправильной формы 9 представлена погрешность формы относительно нулевой окружности 8In FIG. 2 shows an example of the measurement results of errors of rotation forms in the cross section, where in the form of a field of irregular shape 9 presents the error of the shape relative to the zero circle 8

Предлагаемое устройство работает следующим образом проверяемая цилиндрическая деталь 6 закрепляется в шпиндельном узле 5. Проверяемой детали придается круговое вращение и на нее направляется луч из оптического датчика 4, а датчик подключается к ЭВМ 7, где происходит обработка результатов измерений: текущая сложная функция изменения размера заменяется рядом Фурье в виде:The proposed device operates as follows: the checked cylindrical part 6 is fixed in the spindle unit 5. The part being checked is rotated and a beam is sent from the optical sensor 4, and the sensor is connected to a computer 7, where the measurement results are processed: the current complex function of resizing is replaced by a number Fourier in the form:

где a₀ - нулевой член разложения; k - порядковый номер соответствующей гармоники; a_к, b_к - коэффициенты ряда Фурье k-й гармоники (Дунин-Барковский И.В., Картащов А.Н. Измерение и анализ шероховатости, волнистости, некруглости поверхности. - М: Машиностроение, 1978 - 232 с).where a ₀ is the zero term of the expansion; k is the serial number of the corresponding harmonic; a _k , b _k are the Fourier series coefficients of the k-th harmonic (Dunin-Barkovsky IV, Kartashchov AN Measurement and analysis of roughness, waviness, non-circularity of the surface. - M: Mechanical Engineering, 1978 - 232 s).

Первый член разложения характеризует расстояние между центром вращения и геометрическим центром, т.е. эксцентриситет. Он указывает на отклонение расположения поверхности и выражает его количественно. Последующие члены полинома, начиная со второго, характеризуют спектр отклонений формы детали в поперечном сечении. Второй член характеризует овальность сечения, третий - огранку с трехвершинным профилем и другие. Поэтому сечение детали следует представлять очерченным контуром, имеющим отклонение размера с центром, смещенным от геометрического центра. Контур имеет овальную форму, на которую наложены огранки с различным числом вершин. Таким образом на экране ЭВМ выводится числовые значения (эксцентриситет, овальность, огранку с трехвершинным профилем и другие) по величине которых оператор делает заключение годная деталь, негодная деталь.The first term of the expansion characterizes the distance between the center of rotation and the geometric center, i.e. eccentricity. It indicates the deviation of the surface location and expresses it quantitatively. The subsequent members of the polynomial, starting from the second, characterize the spectrum of deviations of the shape of the part in the cross section. The second term characterizes the ovality of the cross section, the third - cut with a three-vertex profile, and others. Therefore, the section of the part should be represented by a contoured contour having a size deviation with the center offset from the geometric center. The contour has an oval shape, on which facets with different numbers of vertices are superimposed. Thus, the computer screen displays numerical values (eccentricity, ovality, faceting with a three-vertex profile, and others) the magnitude of which the operator makes a conclusion of a suitable part, an unfit part.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяется исключить влияние погрешности установки на результаты измерения, т.к. деталь мы продольно не перемещаем. Использование ЭВМ со специальным программным обеспечением позволяет точно, оперативно и объективно определить погрешности формы тел вращения в поперечном сеченииThus, the proposed device allows to exclude the influence of the installation error on the measurement results, because We do not move the part longitudinally. Using a computer with special software allows you to accurately, efficiently and objectively determine the errors in the shape of bodies of revolution in cross section

Claims

A device for evaluating errors in the shape of bodies of revolution in cross section, including a bed, a spindle assembly, characterized in that an L-shaped stand is additionally installed on the bed, at the end of the transverse side of which the optical sensor is fixed, while the transverse side moves along the vertical side of the rack, and the open side of the optical sensor is directed to the component under test, the sensor is connected to a computer with special software based on the Fourier transform series.