RU2166729C1 - Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts - Google Patents
Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166729C1 RU2166729C1 RU2000116682/28A RU2000116682A RU2166729C1 RU 2166729 C1 RU2166729 C1 RU 2166729C1 RU 2000116682/28 A RU2000116682/28 A RU 2000116682/28A RU 2000116682 A RU2000116682 A RU 2000116682A RU 2166729 C1 RU2166729 C1 RU 2166729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- section
- rotation
- axis
- center
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к контролю диаметров и отклонений от круглости крупногабаритных цилиндрических деталей типа обечаек. The invention relates to the field of measuring equipment, in particular to the control of diameters and deviations from roundness of large-sized cylindrical parts such as shells.
Известен способ контроля формы отверстий, заключающийся в прецизионном вращении измерительного наконечника относительно неподвижной детали или детали относительно неподвижного наконечника. Измерения производятся ощупыванием поверхности детали по окружности наконечником индуктивного или пневматического преобразователя. Результаты измерения записываются самописцем в полярных координатах на круглограмме (бумажном диске). По круглограмме определяют отклонения от круглости непосредственно от прилегающей окружности. Для упрощения отсчета отклонений используется прозрачный шаблон с концентричными окружностями и радиальной шкалой, накладываемой на круглограмму [Рубинов А.Д. Контроль больших размеров в машиностроении / Справочник. - Л.: Машиностроение; 1982. - С. 193]. A known method of controlling the shape of the holes, which consists in the precision rotation of the measuring tip relative to a fixed part or part relative to a fixed tip. Measurements are made by feeling the surface of the part around the tip of the inductive or pneumatic converter. The measurement results are recorded by the recorder in polar coordinates on the roundogram (paper disk). According to the roundogram, deviations from roundness are determined directly from the adjacent circle. To simplify the reading of deviations, a transparent template is used with concentric circles and a radial scale superimposed on the round diagram [A. Rubinov Control of large sizes in mechanical engineering / Reference. - L .: Mechanical engineering; 1982. - S. 193].
Недостатком способа является то, что ось вращения детали должна совпадать с осью вращения кругломера, а также невозможность непосредственного замера периметра отверстия. The disadvantage of this method is that the axis of rotation of the part must coincide with the axis of rotation of the circular gauge, as well as the inability to directly measure the perimeter of the hole.
Наиболее близким к заявляемому является способ контроля формы отверстий крупногабаритных деталей, заключающийся в установке внутрь обмеряемой детали измерительного устройства с плоскостью вращения перпендикулярной оси детали, центрировании образца круглости и оси водила относительно поверхности отверстия, вращении водила вокруг оси, в направляющих которого установлена с возможностью перемещения в радиальном направлении подпружиненная измерительная штанга, на конце которой имеется ролик, катящийся по поверхности проверяемого отверстия. На измерительной штанге закреплено самопишущее устройство, которое регистрирует на бланке, установленном на торце образца круглости, в масштабе 1: 1 отклонения формы отверстия [Костич Б.Е., Гипп Н.Б. Кругломер для контроля формы отверстий диаметром до 4000 мм. - Измерительная техника, 1976, N 2. - С. 50-52]. Closest to the claimed one is a method of controlling the shape of the holes of large parts, which consists in installing a measuring device inside the measured part with a plane of rotation perpendicular to the component axis, centering the sample of circularity and the carrier axis relative to the hole surface, rotating the carrier around an axis, in which guides it is mounted radial direction spring-loaded measuring rod, at the end of which there is a roller rolling on the surface of the tested hole hirsty. A recording device is fixed on the measuring rod, which registers deviations in the shape of the hole on a blank mounted on the end face of the roundness sample 1: 1 [Kostich B.E., Gipp NB Kruglomer for control of a shape of openings with a diameter up to 4000 mm. - Measuring equipment, 1976,
Недостатком способа является большая трудоемкость измерений из-за необходимости центрирования оси вращения водила относительно поверхности отверстия с точностью до 0,03 мм, "ручной" обработки круглограммы с целью нахождения отклонений формы от круглости и диаметров от номинального значения; невозможность непосредственно замерить периметр отверстия; неточность определения отклонений из-за центрирования оси водила только по нескольким точкам отверстия без учета полной формы сечения отверстия. The disadvantage of this method is the high complexity of the measurements due to the need to center the axis of rotation of the carrier relative to the surface of the hole with an accuracy of 0.03 mm, "manual" processing of the roundogram in order to find deviations of the form from roundness and diameters from the nominal value; inability to directly measure the perimeter of the hole; inaccuracy in determining deviations due to centering of the axis of the carrier only at a few points of the hole without taking into account the full shape of the section of the hole.
Задача изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности измерений геометрических параметров, а также обеспечение возможности определения периметра внутренних сечений цилиндрических деталей типа обечаек. The objective of the invention is to reduce the complexity and increase the accuracy of measuring geometric parameters, as well as providing the ability to determine the perimeter of the internal sections of cylindrical parts such as shells.
Поставленная задача решается тем, что способ контроля формы и диаметров внутренних сечений обечаек заключается в установке внутрь обмеряемой детали измерительного устройства с плоскостью вращения перпендикулярной оси детали, во вращении водила, в направляющих которого установлена с возможностью перемещения в радиальном направлении подпружиненная измерительная штанга с роликом на ее конце, катящимся по проверяемой поверхности детали, причем ось вращения водила устанавливается относительно оси детали приблизительно, с точностью до +20% от диаметра, значения текущих радиуса детали и угла поворота водила через определенные промежутки с помощью датчиков передаются электронному устройству (например, компьютеру), которое накапливает результаты замеров, контролирует величину угла поворота водила, и при совершении водилом полного оборота численным интегрированием с использованием массива значений углов и радиусов контрольных точек определяют положение центра тяжести сечения детали, пересчитывают углы и радиусы контрольных точек детали относительно центра тяжести сечения детали, по пересчитанным значениям которых определяют геометрические характеристики сечения детали. The problem is solved in that the method of controlling the shape and diameters of the inner cross sections of the shells consists in installing a measuring device with a plane of rotation perpendicular to the axis of the part inside the measured part, in rotating the carrier, in the guides of which a spring-loaded measuring rod with a roller is mounted to move it in the radial direction the end rolling along the test surface of the part, and the axis of rotation of the carrier is set relative to the axis of the part approximately, to an accuracy of + 20% of the diameter, the current radius of the part and the angle of rotation of the carrier at certain intervals with the help of sensors are transmitted to an electronic device (for example, a computer) that accumulates the measurement results, controls the angle of rotation of the carrier, and when the carrier completes a full revolution by numerical integration using an array the values of the angles and radii of the control points determine the position of the center of gravity of the section of the part, recalculate the angles and radii of the control points of the part relative to the center of gravity of the section Nia details on the restated values of which determine the geometrical characteristics of the details section.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Измерительное устройство помещают внутрь детали, причем ось вращения устройства устанавливают относительно оси вращения детали приблизительно, с точностью до ±20% от диаметра. Далее вращают вокруг оси водило, в направляющих которого установлена с возможностью перемещения в радиальном направлении подпружиненная измерительная штанга с роликом на ее конце, катящимся по проверяемой поверхности детали. Значения текущих радиуса детали и угла поворота водила через определенные промежутки с помощью датчиков передаются электронному устройству (например, компьютеру), которое накапливает результаты замеров, контролирует величину угла поворота водила, и при совершении водилом полного оборота численным интегрированием с использованием массива значений углов и радиусов контрольных точек находят положение центра тяжести сечения детали, пересчитывают углы и радиусы контрольных точек детали относительно центра тяжести сечения детали, определяют периметр и средний диаметр сечения, максимальные отклонения формы от круглости и диаметров от номинального значения. The measuring device is placed inside the part, and the axis of rotation of the device is set relative to the axis of rotation of the part approximately, with an accuracy of ± 20% of the diameter. Next, a carrier is rotated around the axis, in the guides of which a spring-loaded measuring rod with a roller at its end rolling along the test surface of the part is installed with the possibility of movement in the radial direction. The values of the current part radius and the angle of rotation of the carrier at certain intervals using sensors are transmitted to an electronic device (for example, a computer) that accumulates the measurement results, controls the angle of rotation of the carrier, and when the carrier completes a full revolution by numerical integration using an array of control angles and radii points find the position of the center of gravity of the section of the part, recalculate the angles and radii of the control points of the part relative to the center of gravity of the section of the part, determine lyayut perimeter and the average diameter of the cross section, the maximum deviation of the shape of the roundness and the diameter from the nominal value.
Пример использования способа. An example of using the method.
Положение центра вращения водила O характеризуется координатами x0 и y0 относительно осей сечения детали (см. чертеж). Полагаем, что замер радиусов контрольных точек производится при вращении водила с шагом по углу, равным ΔΦ. По результатам измерений получаем массивы значений радиусов ri и угловых координат Φi контрольных точек, которые образуют табличную зависимость ri = f( Φi ), где i - номер контрольной точки.The position of the center of rotation of the carrier O is characterized by the coordinates x 0 and y 0 relative to the axes of the section of the part (see drawing). We believe that the measurement of the radii of the control points is performed when the carrier rotates with a step in the angle equal to ΔΦ. According to the measurement results, we obtain arrays of values of the radii r i and the angular coordinates Φ i of the control points, which form a tabular dependence r i = f (Φ i ), where i is the number of the control point.
Положение центра тяжести сечения детали определяется относительно центра вращения водила координатами, которые рассчитываются по формулам:
где S - площадь сечения детали;
Sx и Sy - статические моменты сечения детали относительно осей x и y соответственно.The position of the center of gravity of the section of the part is determined relative to the center of rotation of the carrier with coordinates that are calculated by the formulas:
where S is the sectional area of the part;
S x and S y are the static moments of the section of the part relative to the x and y axes, respectively.
Площадь сечения и статические моменты определяются по зависимостям:
Указанные выше интегралы находим численным интегрированием, поскольку зависимость радиусов r контрольных точек от их угловых координат Φ имеет табличный вид ri = f( Φi ).The cross-sectional area and static moments are determined by the dependencies:
The above integrals are found by numerical integration, since the dependence of the radii r of the control points on their angular coordinates Φ has a tabular form r i = f (Φ i ).
После нахождения положения центра тяжести сечения детали C пересчитываются значения ri и Φi контрольных точек относительно центра тяжести сечения C. Получаем новую зависимость r'i = f( ), используя которую, находим периметр сечения детали, средний диаметр, максимальный и минимальный диаметры сечения, величину отклонения от круглости, наибольшее отклонение диаметра от среднего значения.After finding the position of the center of gravity of the section of part C, the values of r i and Φ i of the control points are recalculated relative to the center of gravity of section C. We obtain a new dependence r ' i = f ( ), using which we find the perimeter of the section of the part, the average diameter, the maximum and minimum diameters of the section, the deviation from roundness, the largest deviation of the diameter from the average value.
Периметр сечения детали определяется численным интегрированием следующей зависимости
где
Средний диаметр сечения детали определяется по формуле
то есть за средний диаметр сечения детали принимается диаметр идеальной окружности того же периметра.The perimeter of the section of the part is determined by numerical integration of the following dependence
Where
The average diameter of the section of the part is determined by the formula
that is, the diameter of the ideal circle of the same perimeter is taken as the average diameter of the section of the part.
Ниже в таблице приведены результаты расчетов геометрических характеристик сечения детали при различных положениях центра вращения водила, характеризующегося координатами x0 и y0. Сечение детали имеет профиль, описывающийся эллипсом с наибольшей осью Dmax = 2100 мм и наименьшей осью Dmin = 1900 мм. Шаг изменения угловой координаты ΔΦ был принят равным 1o - практически целесообразное значение, которое обеспечивает достаточную точность измерений.The table below shows the results of calculations of the geometric characteristics of the section of the part at different positions of the center of rotation of the carrier, characterized by the coordinates x 0 and y 0 . The section of the part has a profile described by an ellipse with the largest axis D max = 2100 mm and the smallest axis D min = 1900 mm. The step of changing the angular coordinate ΔΦ was taken equal to 1 o - almost practical value, which provides sufficient accuracy of measurements.
В таблице приняты следующие обозначения: P и D - периметр и средний диаметр сечения детали, рассчитанные по исходной зависимости ri = f( Φi ); S - площадь сечения детали; Sx и Sy - статические моменты сечения детали относительно осей x и y, xc и yc - координаты центра тяжести сечения детали; P' и D' - периметр и средний диаметр сечения детали, найденные по пересчитанной зависимости r'i = f( ); Dmax и Dmin - максимальный и минимальный диаметры сечения детали; Δ - максимальное отклонение профиля сечения от круглости ( Δ = Dmax - Dmin); Δ D - наибольшее отклонение диаметра от среднего значения.The following notation is used in the table: P and D are the perimeter and average diameter of the section of the part, calculated from the initial dependence r i = f (Φ i ); S is the sectional area of the part; S x and S y are the static moments of the section of the part relative to the x and y axes, x c and y c are the coordinates of the center of gravity of the section of the part; P 'and D' - the perimeter and the average diameter of the section of the part, found from the recalculated dependence r ' i = f ( ); D max and D min - the maximum and minimum diameters of the section of the part; Δ is the maximum deviation of the section profile from roundness (Δ = D max - D min ); Δ D is the largest deviation of the diameter from the average value.
Как видно из таблицы, положение центра вращения водила (с отклонением от центра тяжести сечения детали вплоть до 20% от значения среднего диаметра) не оказывает влияния на точность определения конечных геометрических характеристик сечения {P', D', Dmax, Dmin, Δ, ΔD ) по данному способу.As can be seen from the table, the position of the center of rotation of the carrier (with a deviation from the center of gravity of the section of the part up to 20% of the average diameter) does not affect the accuracy of determining the final geometric characteristics of the section {P ', D', D max , D min , Δ , ΔD) according to this method.
Использование предлагаемого способа позволит:
- снизить трудоемкость измерений за счет приблизительной центровки оси вращения водила и компьютерной обработки результатов измерений;
- повысить точность измерений за счет нахождения действительного центра сечения детали и определения радиусов сечения относительно данного центра;
- определять периметр сечения.Using the proposed method will allow:
- reduce the complexity of the measurements due to the approximate alignment of the axis of rotation of the carrier and computer processing of the measurement results;
- increase the accuracy of measurements by finding the actual center of the section of the part and determining the radius of the section relative to this center;
- determine the perimeter of the section.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000116682/28A RU2166729C1 (en) | 2000-07-23 | 2000-07-23 | Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000116682/28A RU2166729C1 (en) | 2000-07-23 | 2000-07-23 | Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2166729C1 true RU2166729C1 (en) | 2001-05-10 |
Family
ID=20236849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000116682/28A RU2166729C1 (en) | 2000-07-23 | 2000-07-23 | Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166729C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471145C1 (en) * | 2011-08-03 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of controlling accuracy parameters of end faces of body of rotation type articles |
RU2575593C2 (en) * | 2014-07-10 | 2016-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method to determine coordinates of hidden reference points in measurement of deviations from round shape of cross sections of parallel middle bodies of vessels or submarines |
RU2581384C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-04-20 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Method of measuring coordinates of centre and radius of cylindrical sections of parts |
RU2617721C1 (en) * | 2015-10-28 | 2017-04-26 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method for measuring forms of submarine hulls |
-
2000
- 2000-07-23 RU RU2000116682/28A patent/RU2166729C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОСТИЧ Б.Е., ГИПП Н.Б. Кругломер для контроля формы отверстий диаметром до 4000 мм. Измерительная техника, 1976, № 2, с. 50-52. РУБИНОВ А.Д. Контроль больших размеров в машиностроении. Справочник.-Л.: Машиностроение, 1982, с. 193. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471145C1 (en) * | 2011-08-03 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of controlling accuracy parameters of end faces of body of rotation type articles |
RU2575593C2 (en) * | 2014-07-10 | 2016-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method to determine coordinates of hidden reference points in measurement of deviations from round shape of cross sections of parallel middle bodies of vessels or submarines |
RU2581384C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-04-20 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Method of measuring coordinates of centre and radius of cylindrical sections of parts |
RU2617721C1 (en) * | 2015-10-28 | 2017-04-26 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method for measuring forms of submarine hulls |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1992909B1 (en) | Circular shape measurement method, cylindrical shape measurement method, and cylindrical shape measurement apparatus | |
JP6254535B2 (en) | Device for measuring the internal or external contour of tubular components | |
US7490411B2 (en) | Screw measuring method, screw measuring probe, and screw measuring apparatus using the screw measuring probe | |
US8770051B2 (en) | Apparatus and method for measuring bores | |
US20070100554A1 (en) | Measuring method of cylindrical body | |
CN110470243B (en) | Non-contact sensor-based workpiece-biasable inner circle measurement method and device | |
CN105423946A (en) | Laser-displacement-sensor-based journal axle center measurement apparatus, and measurement and calibration methods thereof | |
CN103017684A (en) | Device and method for detecting roundness and straightness of cylindrical holes by coaxial light | |
US20060074587A1 (en) | Measuring method of circular shape, measuring method of cylindrical shape, and measuring apparatus of cylindrical shape | |
JP2019090636A (en) | Circularity measurement instrument | |
RU2166729C1 (en) | Method of check of shape and diameters of inner sections of large- sized cylindrical parts | |
JP2006266910A (en) | Measuring method and measuring device for cylindrical shape | |
CN103630104B (en) | Method for measuring curvature radius of spherical basal planes of tapered rollers | |
JPH08122050A (en) | Contour shape-measuring method and tool for measurement | |
CN106197217B (en) | A kind of accurate detection device of bearing ring outer-diameter accuracy | |
CN108827214A (en) | A kind of detection device and method of super large type bearing ring outer diameter | |
RU2348006C1 (en) | Method of dimensional control of surfaces of workpieces with round sections | |
RU2471145C1 (en) | Method of controlling accuracy parameters of end faces of body of rotation type articles | |
CN108627133A (en) | A kind of radial internal clearance measurement method of outer ring raceway three-section wave shape roller bearing | |
CN108061503A (en) | A kind of method that conical part outer diameter is detected on JD25-C horizontal metroscopes | |
JP2017207436A (en) | Outer diameter dimension measurement method and jig for outer diameter dimension measurement | |
CN101458076A (en) | Sphere clearance measurement method | |
Ghosh et al. | Understanding Mathematical Definitions of Circularity/Roundness in ASME GD&T Y14. 5 As Related to Part Functionality | |
CN117804357B (en) | Deep hole detection device and detection method based on laser reflection | |
CN220489929U (en) | Inner diameter measurement gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030624 |