SU1359640A1

SU1359640A1 - Zero measuring head

Info

Publication number: SU1359640A1
Application number: SU843819337A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Чудов; Владимир Иванович Сергеев; Михаил Борисович Модестов
Original assignee: Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date: 1984-12-03
Filing date: 1984-12-03
Publication date: 1987-12-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике,, а именно к измерительным головкам дл координатных измерительных машин (ЮМ) и многооперационных фрезерно-расточных станков с ЧПУ, Целью изобретени вл етс повышение точности,, Поставленна цель достигаетс тем, что иг скобе 3 закреплены элементы 5 с помощью изолирующих опор 4, образующие неподвижное седло. Изг-зерительный рычаг 6 с измерительны. наконечником 7, опорным диском 8 к элементом 9 образуют подвижное седло. Замыкание элементов 5 TI тлгаетс с помощью и JHjtSS ШЖThe invention relates to a measuring technique, namely, to measuring heads for coordinate measuring machines (SW) and multi-operational CNC milling and boring machines. The purpose of the invention is to improve the accuracy, the goal is achieved by fixing elements 5 with the bracket 3 insulating supports 4, forming a fixed saddle. The measuring lever 6 with the measuring. tip 7, the supporting disk 8 to the element 9 form a movable seat. The closure of the elements 5 TI tlgaetsya using and JHjtSS ShZh

Description

пружины 10. При свободно подвешенном измерительном рычаге 6, когда измерительный наконечник 7 не взаимодействует с провер емым изделием, между опорным диском 8 и фланцем 2 корпуса 1 имеетс зазор 1. В качестве злемен- тов 5 и 9,, образующих седла, можноsprings 10. With a freely suspended measuring arm 6, when the measuring tip 7 does not interact with the product being tested, there is a gap 1 between the supporting disk 8 and the flange 2 of the housing 1. As the elements 5 and 9 forming the seats

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в координатных измерительных машинах (К№1) и станках с ЛПУ.The invention relates to a measurement technique and can be used in coordinate measuring machines (K # 1) and machine tools with health care facilities.

Целью изобретени вл етс повы- шение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

На фиг. 1 схематически изображена нулева измерительна головка; на фиг. 2 -- установка пружины при горизонтальном расположении измерительного рычага; на фиг. 3 седло из шаров на винтах с параллельными ос ми;, на фиг. 4 то же, из шаров на соосных винтах; на; фиг. 5 - то же из двух,цилиндров; на фиг. б - то же, из соосных конусов; на фиг. 7 - то же, из конусов с парал- лельньми ос ми; на фиг. 8 - схема сочетани седла из конусов с седлом из шаров; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 8 .FIG. 1 schematically shows a null measuring head; in fig. 2 - installation of the spring with the horizontal arrangement of the measuring lever; in fig. 3 a saddle of balls on screws with parallel axes ;, in FIG. 4 the same, from the balls on coaxial screws; on; FIG. 5 - the same of two cylinders; in fig. b - the same, from coaxial cones; in fig. 7 - the same, from cones with parallel axes; in fig. 8 is a diagram of a combination of a saddle of cones with a saddle of balls; in fig. 9 shows section A-A in FIG. eight .

Нулева измерительна головк а содержит корпус 1, фланец 2 со скобой 3, которые могут быть выполнены из отдельных деталей или заодно с корпу сом. На скобе 3 с помощью изолирующи опор 4 закреплены выпуклые, например сферические, элементы 5, образующие неподвижное седло (первую контактную группу), измерительный рычаг 6 с измерительным наконечником 7, опорным диском 8 и выпуклыми, например сфе- рическими, элементами 9 (не изолированными ) , образующими подвижное седло (вторую контактную группу). Замыкание элементов 5 и 9 седел достигаетс с помощью пружины 10, закрепленной между диском и корпусом. При свободно подвешенном измерительном рычаге 6, когда измерительный нако-г нечник 7 не взаимодействует с провер емым изделием (не показано), междуThe null measuring head contains body 1, flange 2 with bracket 3, which can be made of individual parts or at the same time as the body. On the bracket 3, using insulating supports 4, convex, for example spherical, elements 5 are fixed, which form a fixed seat (the first contact group), measuring lever 6 with a measuring tip 7, support disk 8 and convex, for example, spherical elements 9 (not isolated ), forming a movable saddle (second contact group). The closure of the saddle elements 5 and 9 is achieved by means of a spring 10 fixed between the disk and the housing. When the measuring arm 6 is freely suspended, when the measuring arm is not, the gadget 7 does not interact with the product being tested (not shown) between

использовать -сферы на параллельных или соосных винтах, цилиндры ,с непараллельными ос ми, соосные конусы со срезанными встречно-направленными вершинами, конусы с параллельными ос ми и различные их сочетани , 7 3.п. ф-лы, 9 ил.use -spheres on parallel or coaxial screws, cylinders, with non-parallel axes, coaxial cones with cut off oppositely directed tops, cones with parallel axes, and various combinations thereof, 7 3.p. f-ly, 9 ill.

опорным диском 8 и фланцем 2 кор-пу- са 1 .имеетс зазор А bearing disc 8 and the flange 2 core-link 1. there is a gap A

Нулева измерительна .головка работает следующим образом.Null measuring head works as follows.

При относительном перемещении головки и издели происход т касание наконечника 7 с поверхностью издели и поворот измерительного рычага 6, причем после выбирани зазора d диск 8 опираетс своим краем на фланец 2 корпуса и в ходе дальнейшего поворота рычага 6 подвижное.седло, состо щее из элементов 5, размыкает контакт между элементами седел. Головка вьщает сигнал, используемый в КИМ или станке с ЧПУ,When the head and the product move relatively, the tip 7 touches the surface of the product and rotates the measuring lever 6, and after selecting the gap d, the disk 8 rests with its edge on the housing flange 2 and during further rotation of the lever 6 the moving seat consisting of elements 5 , opens contact between elements of saddles. The head is a signal used in a CMM or CNC machine,

Величина зазора А уменьшает величину эффективного радиуса наконечника головки при измерении в плоскости , перпендикул рной оси головки, по сравнению с измерением вдоль оси рычага, на величину произведени величины зазора Л на отношение радиуса опорного диска к плечу измерительного рычага. Эффективный радиус нако-, нечника, т.е рассто ние между точкой контакта наконечника с изделием и осью головки в момент подачи сигнала, учитывают при калибровке головки по образцовому изделию.The size of the gap A reduces the effective radius of the tip of the head when measured in a plane perpendicular to the axis of the head, compared with the measurement along the axis of the lever, by the product of the size of the gap L by the ratio of the radius of the bearing disc to the shoulder of the measuring arm. The effective radius of the spot, the non-flange, i.e. the distance between the point of contact of the tip with the product and the axis of the head at the time of the signal, is taken into account when calibrating the head on the model product.

Перенос конца пружины 10 вниз от центра диска при горизонтальном положении рычага 6 позвол ет уравновесить подвилш ую часть относительно опоры (фиг. 2).Transferring the end of the spring 10 downward from the center of the disc when the lever 6 is in horizontal position allows one to balance the basement relative to the support (Fig. 2).

Более радикальное уравновешивание достигаетс при совмещении Iопоры из элементов 9 с центром т жести подвижной части (рычага 6 с наконечником 7 и диском 8).A more radical equilibration is achieved by combining the I-support from elements 9 with the center of gravity of the moving part (lever 6 with tip 7 and disk 8).

В качестве элементов 5 и 9, образующих седло, можно использовать сферы на параллельных (фиг. 3) илиAs elements 5 and 9, forming a saddle, you can use spheres on parallel (Fig. 3) or

соосных винтах (фиг. 4), цилиндры с непараллельными ос ми (фиг. 5), со- осные конусы со срезанными встречно направленными вершинами (фиг. 6), конусы с параллельными ос ми (фиг. 7) и различные их сочетани (фиг. 8).coaxial screws (Fig. 4), cylinders with non-parallel axes (Fig. 5), axial cones with cut-off opposite directions (Fig. 6), cones with parallel axes (Fig. 7) and their various combinations (Fig. . eight).

В измерительной головке отклонени от осесимметричности при измерении в различных направлени х в плоскости , перпендикул рной оси головки, определ ютс разностью между действующими величинами плеча рычага 6, т.е. рассто ни ми от центра наконечника 7 до линий, соедин ющих центры элементов 5 и 9 в неподвижном и подвижном седлах. Разность отношений радиуса опорного диска 8 к действующим величинам плеча рычага 6 весьма мала, она составл ет приблизительно 1%, что повьшает точность измерени .In the measuring head, the deviations from axisymmetry when measured in different directions in the plane perpendicular to the axis of the head are determined by the difference between the effective values of the lever arm 6, i.e. distances from the center of the tip 7 to the lines connecting the centers of the elements 5 and 9 in the fixed and movable seats. The difference in the ratio of the radius of the support disc 8 to the actual values of the lever arm 6 is very small, it is approximately 1%, which increases the measurement accuracy.

Claims

1. Null measuring head, comprising a housing with a flange and a group of contact supports, a measuring lever suspended from the housing with measured-. tipped at one end. And the second group of contact supports on the other, which interacts with the first group, and a spring for power closure of the supports, characterized in that, for the purpose of noBbmie, it is equipped with a supporting disk fixed on the measuring arm coaxially with it inside the housing so that between the bearing disk and the flange of the housing there is a gap with a freely suspended measuring lever, a spring is fixed between the disk and the housing, the second group of contact supports is located on the measuring lever between the supporting disk each with a measuring tip and a measuring tip, each contact group is made of two forming a saddle mutually isolated

five

0

s

0

(one

Yo

elements with a convex surface, and the axes of the saddles are mutually perpendicular and perpendicular to the axis of the measuring arm,

2, Measuring according to claim 1, characterized in that, in order to increase accuracy with the measuring lever horizontal located, the place of spring fixing on the disk is shifted from its center to the periphery of the disk to balance the lever in this position.

3. The measuring head according to claim 1, characterized in that

In order to increase accuracy in any spatial arrangement of the measuring arm, the center of the contact arm of the lever is aligned with the center of gravity of the movable part of the head formed by the measuring arm with the tip and the supporting disk.

4 о Measuring head ac.1, characterized in that the elements of the saddles are made in the form of balls.

5. The measuring head according to P1, which differs from those that the elements of the saddles are made in de cylinders with non-parallel axes.

6. The measuring head in p. T, characterized in that the elements of the saddles are made: in the form of coaxial, - conic cones with oppositely directed cutters: l; ; and zershinp

7. The gauge-pa head according to PL1, characterized in that the elements of the saddles are curved 1 in the form of a cone 3 in one I5 of saddles KOHJ COB are parallel 3 in the other are aligned, and the tops of the cones are directed towards each other,

8. The measuring head according to PP.1-6; characterized in that the saddles are made in a combination of balls, cylinders and cones with

phi.2

fs / hL

figs

phi 6

fie.7

Aa

five

phyaz