Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лоповок Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.38 Mб
Скачать

ции стола кругломера модели 218. Стол приводится во вра­ щение от синхронного электродвигателя, размещенного .вмес­ те с редуктором 11 внутри станины, через зубчатую пару и крестовую .муфту.

Каретка с верхней опорой перемещается по направляю­ щим колонны от отдельного электродвигателя или вручную и может быть зафиксирована зажимом. Преобразователь на своей каретке перемещается по тем же направляющим, что и каретка верхней опоры, и может быть установлен на высоте любого сечения проверяемой детали. Кроме того, преобразо­ ватель может перемещаться по каретке, что необходимо при настройке на диаметр контролируемого сечения. Для обеспе­ чения тонкой подачи преобразователя державка его подвеше­

на на плоской пружине и может

перемещаться

при

помощи

микровинта через рычаг с отношением плеч 1 : 100.

 

Для

измерения конических и

сферических

поверхностей,

а также

неплоскостности торцов

преобразователь

вместе с

державкой и механизмом тонкой подачи можно поворачивать вокруг горизонтальной оси так, чтобы ось его наконечника совпадала с направлением нормали к проверяемой поверхнос­ ти.

Конструкция преобразователя, электронные блоки и запи­ сывающее устройство кругломера модели 246 полностью со­ ответствуют узлам кругломера модели 218.

Кругломер модели ВЕ-20А выпускается Вильнюсским филиалом ЭНИМС. Техническая характеристика прибора при­ ведена в табл. 9.

Шпиндель прибора — на опорах скольжения. Привод шпинделя, состоящий из синхронного электродвигателя со встроенным редуктором, помещается в верхней части карет­

ки. К нижнему торцу шпинделя прикреплен переходник

для

присоединения преобразователя.

 

Конструкция стола прибора аналогична конструкции

сто­

ла кругломера модели 218. Стол может перемещаться во

вза­

имно перпендикулярных направлениях на ±2,5 мм от сред­ него положения. В центре стола имеется отверстие, обычно закрытое крышкой, которое используется при установке дета­ лей типа валов, если их длина превышает максимальное рас­ стояние от плоскости стола до нижней плоскости преобразо­ вателя. В это отверстие можно пропустить детали диаметром до 95 мм. На верхней плоскости стола выполнен Т-образный паз, в который вставляются призматический и плоский упоры, служащие для крепления проверяемой детали.

За основу самописца прибора взят самописец модели 226 завода «Калибр», позволяющий осуществлять запись только

в прямоугольных координатах. После конструктивной перера­ ботки он позволяет записывать отклонения как в прямоуголь­ ной, так и полярной системах координат.

Кругломер модели ВЕ-37 серийно выпускается Вильнюс­ ским филиалом ЭНИМС. Прибор накладной, предназначен для измерений отверстий в крупногабаритных корпусных де­ талях. Кругломер состоит из накладной измерительной голов­ ки и электронного усилительного блока с записывающим уст­ ройством [6].

В измерительной головке (рис. 60) использована мало­ габаритная прецизионная шпиндельная пара, состоящая из гильзы 8 и шпинделя 7. Отверстие ощупывается наконечником 15, перемещения которого передаются на рычаг якоря индук­ тивного преобразователя 2. Преобразователь смонтирован в корпусе 1 и через направляющие 3, мостик 4 и упорную втул­ ку жестко связан с нижним концом шпинделя. Смещением корпуса по направляющим мостика измерительный наконеч­ ник преобразователя устанавливается на размер проверяемо­ го отверстия.

Точная установка преобразователя возможна благодаря винту 12, который, проходя через центральное отверстие шпинделя, упирается в специальный выступ корпуса / и пере­ двигает его вместе с преобразователем в радиальном направ­ лении.

Электрические сигналы преобразователя передаются з электронный усилительный блок через токосъемник, выпол­ ненный в виде набора колец 11 на верхней части шпинделя и неподвижных токоснимающих пластин 10, укрепленных на планке 9.

При центрировании шпиндель вращают с помощью руко­ ятки 13, а в процессе измерения он вращается синхронным электродвигателем через пару зубчатых колес и поводковое устройство. Ведомая шестерня вращается на четырех ради­ альных подшипниках, укрепленных на планке 9, что обеспе­ чивает радиальную нагрузку шпинделя и равномерное вра­ щение его через поводок. Диаграммный диск само­ писца вращается, как и шпиндель, с помощью синхронного электродвигателя. Этим достигается согласованность враще­ ния шпинделя и диаграммного диска.

Измерительная головка устанавливается в проверяемое отверстие при помощи специальной разжимной сменной втул­ ки 14 на посадочный поясок. К втулке тремя винтами кре­ пится планшайба 5. Несущая втулка 6 плоскими пружинами 16 прижимается к доведенной поверхности планшайбы и вместе сошпиндельным узлом может окользить по ней при

вращении винтов 17, которые относятся к рычажным меха­ низмам, обеспечивающим необходимую чувствительность пе­ ремещения по двум координатам при центрировании. На не­ обходимую высоту наконечник 15 устанавливается перемеще­ нием вверх или вниз гильзы 5 во втулке 6.

Кругломер модели БВ-2003 разработан Бюро взаимозаме­ няемости в металлообрабатывающей промышленности и се­ рийно изготавливается Челябинским заводом измерительных инструментов [19]. Техническая характеристика прибора при­ ведена в табл. 9.

Принципиальная пневматическая схема прибора показана

на рис. 61. Осушенный

и очищенный воздух из сети поступает

« 5

6 1 8 9 W 11 12 13 14

Рис. 61. Принципиальная пневматическая

схема кругломера

модели

БВ-2003

 

 

 

к предварительному стабилизатору

давления

18 и

далее в

фильтр тонкой очистки 17. Давление

в сети

контролируется

реле 15. При падении давления ниже допустимого

электро­

двигатель, вращающий шпиндель, останавливается

и загора­

ется сигнальная лампочка.

После фильтра воздух направляется через тумблерный кран 16 к стабилизаторам давления 13 и 14, на выходе кото­ рых установлены манометры 11 и 12. Стабилизатор давления 14 питает аэростатический подшипник шпинделя 3, стабили­ затор давления 13 — измерительную систему прибора. От

стабилизатора 13 воздух под рабочим давлением поступает к входным соплам 8, 9 и 10. Первые два сопла установлены в измерительной ветви, последнее — в ветви противодавления.

Входные сопла измерительной ветви через кран 4 могут поочередно соединяться с измерительным соплом 1. Входное сопло 8 ветви противодавления при помощи крана 6 пооче­ редно подключают к вентилям противодавления 5 и 7. Диа­ метры отверстий сопел 9 и 10 различны, в результате чего получают два передаточных отношения. Краны 6 и 4 пере­ ключаются синхронно поворотом одного рычага.

Измерительная ветвь и ветвь противодавления соединены воздухопроводами с соответствующими сильфонами реги­ стрирующего устройства 2. Расположение входных сопел изме­ рительной ветви вблизи измерительного сопла позволяет уменьшить объем измерительной камеры и улучшить тем са­ мым динамические свойства прибора.

 

За

рубежом

кругломеры выпуска-

з а р у б е ж н ы х

ю т с я

в Англии, США, ФРГ и Япо-

ф и р м

нии. Ниже

рассматриваются в ос­

новном новые модели кругломеров, разнообразные по конст­ рукции и метрологическим характеристикам, получившие на­ звание «Талиронд» [2]. Большинство из них выпускается из­ вестной английской фирмой Rank Taylor-Hobson.

Кругломер модели «Талиронд-51» широко применяется в

СССР. Узел шпинделя кругломера рассмотрен выше, а его техническая характеристика приведена в табл. 9.

Кругломер модели «Талиронд-2» предназначен для про­ верки крупногабаритных деталей. Техническая характеристи­ ка прибора приведена в табл. 9.

В столе прибора имеется (обычно закрытое диском) от­ верстие, используемое при установке длинных валов. В цент­ ре диска расположено небольшое отверстие для установки зажимных приспособлений при проверке более коротких де­ талей.

Стол может перемещаться только в горизонтальной плос­ кости в двух взаимно перпендикулярных направлениях на расстояние 12,5 мм от центра стола. Все вертикальные пере­ мещения осуществляются блоком шпинделя, установленным на каретке, передвигающейся по вертикальным направляю­ щим колонны прибора. Колонна может поворачиваться вок­ руг вертикальной оси, что исключает возможность поврежде­ ния блока шпинделя при установке больших деталей. Узел шпинделя установлен на опорах скольжения с гидродинами­ ческой смазкой. Остальные узлы прибора унифицированы с соответствующими узлами модели «Талиронд-51».

Для работы с прибором «Талиронд-2» фирма выпускает специальные приспособления для измерения длинных валов и проверки прямолинейности.

Приспособление для измерения валов (рис. 62) предназ­ начено для закрепления и точной установки цилиндрических

Рис. 62. Приспособление для измерения валов на кругломере модели «Талиронд-2»

валов и шпинделей длиной до 1270 мм, диаметром до 254 мм. Приспособление состоит из двух поддерживающих штанг 2, установочной планки 1 с опорными фиксаторами, трех упор­ ных кронштейнов 3,5,6 и стального шарика диаметром 12,7 мм (на рисунке не показан). Поддерживающие штанги пропуска­ ются через специальные отверстия в столе прибора, нижние концы штанг соединены поперечиной.

Вдоль штанг с интервалом 75 мм одно от другого располо­ жены отверстия, в которые вставляются опорные фиксаторы. Фиксаторы удерживают установочную планку на высоте, определяемой длиной проверяемого вала. В центре верхней плоскости планки в коническом гнезде помещают стальной шарик, на который центровым отверстием опирается проверя­

л о

емая деталь 4 (если деталь не имеет центрового отверстия, необходимо вставить фальшивый центр).

Кронштейны устанавливаются в Т-образные пазы стола и закрепляются гайками. Кронштейны предназначены для уста­ новки оси детали параллельно с осью шпинделя. В кронштей­ нах 5 и 6 имеются шшоли с регулировочными винтами, в кронштейне 3 — пружина сжатия. После установки детали необходимо обеспечить ее соосность со шпинделем либо с помощью точного угольника и двух регулировочных винтов, смещающих шшоли кронштейнов, либо с помощью щупа, дли­ на которого позволяет обеспечить наибольшую длину пере­ мещения детали в вертикальном направлении. Последний способ применяется, если вал ступенчатый или имеет буртики.

Приспособление для проверки прямолинейности позволя­ ет механически перемещать узел шпинделя относительно ка­ ретки прибора в пределах 100 мім, что значительно облегчает установку детали по отношению к оси шпинделя при проверке концентричности и плоскостности.

В комплект приспособления входит коробка передач с электродвигателем и пульт управления. Коробка передач монтируется на каретке прибора и соединяется шестерней с ручным приводом вертикального перемещения шпинделя. Скорость механического перемещения шпинделя 152 или

30мм/мин.

Ккругломерам «Талиронд-51» и «Талиронд-2» прилагает­ ся ряд приспособлений, расширяющих метрологические воз­ можности этих приборов. Например, приставка — счетно-ре­ шающее устройство, вычисляющее параметры базовой окруж­ ности (за нее принимается средняя окружность) и определя­ ющее расстояние от нее до наиболее удаленной точки круглограммы.

Для определения этих величии в счетно-решающее устрой­ ство должны быть введены две координаты: линейная величи­ на, характеризующая колебания радиуса детали (это сигнал преобразователя, подаваемый на записывающее устройство), и угловая величина — угол поворота шпинделя кругломера. Для получения второй величины необходимо связать преобра­ зователь угла поворота со шпинделем. В качестве преобразо­ вателя используется двухступенчатый потенциометрический преобразователь, подвижные элементы которого вращаются синхронно со шпинделем кругломера.

Счетно-решающее устройство может выполнять три вида операций:

расчет параметров средней окружности и отклонений от нее;

расчет параметров среднего

эллипса (в случаях,

когда

круглограмма является четко выраженным овалом и

нужно

оценить отклонения от него более высоких порядков)

и от­

клонений от него;

 

 

автоматическое исключение

эксцентриситета проверяемой

детали.

 

 

Для облегчения гармонического разложения круглограм­ мы в ряд Фурье с использованием универсальных вычисли­ тельных машин нужны кодированные данные в виде таблиц или перфолент. Перфоленты можно получить непосредственно на кругломере при измерении детали с помощью одноканальной аналого-цифровой системы типа LY-1474, выпускаемой фирмой Solartron (Англия) для приборов типов «Талиронд» и

«Талисерф»

(последний — для измерения

шероховатости).

Система

состоит из аналого-цифрового

 

преобразователя,

стрелочного

прибора, кодирующего устройства, перфоратора

и блока управления. Аналоговый сигнал

измеряется и

пре­

образуется

в цифровой вид в

диапазоне

0—999 мВ с по­

грешностью

± 1 мВ. Измеренное

значение

напряжения

по­

является на цифровом табло в виде трехзначного числа. Пер­ форирование можно вести в любом коде с пятью дорожками. Блок управления обеспечивает синхронизацию работы преоб­ разователя и перфоратора, приводимого в действие от сети. Информация, содержащаяся на перфоленте, вводится в вычи­

слительную машину для последующей

обработки.

 

 

Кроме того, к кругломерам

«Талиронд-51» и

«Талиронд-2»

предусматриваются следующие

приспособления:

 

 

 

накладной стол

для центрирования

и нивелирования

де­

талей;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

центрирующий

стол для быстрого

центрирования деталей

различных диаметров;

 

 

 

 

 

 

 

магнитная призма для

закрепления небольших

деталей

типа шариков, роликов, колец и т. п.

 

 

 

 

приспособление

для проверки

прерывистых

поверхностей;

приспособление

для проверки

концентричности

поверхно­

стей;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приспособление для проверки плоскостности торцов.

 

Конструкция

последних

трех

приспособлений аналогична

конструкции подобных приспособлений

для кругломера моде­

ли 218 завода «Калибр».

 

 

 

 

 

 

 

На

выставке

SIMA — Объединения

предприятий

научного

приборостроения

(сентябрь

1970

г.) —'демонстрировался

ряд

новых

приборов,

выпускаемых

английской

фирмой

Rank

Taylor — Hobson

[32]. Основные

из них — усовершенствован­

ные модели кругломеров «Талиронд-51» и «Талиронд-2», ко-

торые были названы соответственно

моделями «Талиронд-73»

н

«Талиронд-3».

 

 

 

Электронные схемы новых приборов полностью переведе­

ны

на полупроводники, расширены

пределы увеличений

до

20000 <, расширены полосы пропускания фильтров, вдвое

уве­

личены скорости измерения. Самописец выполнен в виде от­ дельного блока. Изменена конструкция привода вращения шпинделя: отсутствует коробка передач — двухекоростной электродвигатель через муфту напрямую соединен со шпин­ делем.

Вместо прижимных щеток, через которые передавался сиг­

нал от измерительного преобразователя,

использован

разъ­

ем с гибким приводом, обеспечивающий

постоянный

надеж­

ный контакт.

 

 

 

В модель «Талиронд-3» встроен привод вертикального пе­

ремещения стола (предел перемещения 100 мм) вместо

от­

верстия в столе.

 

 

 

Технические характеристики приборов

«Талиронд-73»

и

«Талиронд-3» приведены в табл. 9.

 

 

 

Оба прибора снабжены новой вычислительной приставкой, собранной на интегральных элементах, что позволило в несколько раз уменьшить ее габариты по сравнению с преды­ дущей конструкцией. На лицевой панели приставки размеще­ ны три показывающих прибора. По одному из них отсчитывается среднее арифметическое отклонение кривой профиля от средней окружности, высота наибольшего выступа и глубина

наибольшей впадины,

а также их

арифметическая

сумма.

Измеряемый параметр выбирается с помощью двух

тумбле­

ров.

 

 

 

 

 

 

 

По двум другим

показывающим

приборам

отсчитывают

координаты центра

проверяемого профиля

по осям X и У от-

^ носительно центра диаграммного диска.

 

 

 

Приставка позволяет также автоматически центрировать

запись относительно

диаграммного

диска.

Все

измеряемые

параметры отсчитьііваются в миллиметрах или дюймах.

Кругломер

модели

«Талиронд-200» — настольный прибор

оригинальной

конструкции, предназначенный

в

основном

для работы в лаборатории. Техническая характеристика при­ бора приведена в табл. 9.

Кругломер модели «Талиронд-100» — компактный на­ стольный недорогой прибор, все его узлы, включая электрон­ ную схему и самописец, размещены в одном корпусе. Шпин­ дель прибора — на опорах скольжения. В качестве измери­ тельного преобразователя использован стандартный индук­ тивный преобразователь «Талилин-4».

Прибор может быть использован также для проверки кон­ центричности наружных и внутренних поверхностей, располо­ женных в одной плоскости, параллельности нескольких гори­ зонтальных поверхностей, и перпендикулярности оси прове­ ряемой детали к ее торцу.

Фирма

FAG Kugelfischer (ФРГ)

выпускает

кругломеры

«Талитрон

Р-20» и «Эйр-Трейсер»,

демонстрировавшиеся

на выставке SIMA в 1968 г. Оба прибора работают совместно

с универсальной измерительной пневматической

системой и

самописцем, получившим название «Эйр-Граф».

 

Кругломер модели «Талитрон R-20» предназначен для измерения тяжелых крупногабаритных деталей. Техническая характеристика прибора приведена в табл. 9.

Прибор состоит из стола, П-образной стойки-портала, ка­ ретки со шпинделем и преобразователя. Для установки тяже­ лых деталей с помощью грузоподъемного оборудования стол можно выдвигать из-под портала по рельсам, расположенным на полу. Стол прибора выполнен в виде рамы, внутри кото­ рой расположены ряды цилиндров. Их торцовые поверхности образуют рабочую плоскость стола. В средней части перекла­ дины портала установлена каретка, которая может переме­ щаться по взаимно перпендикулярным направлениям в гори­ зонтальной плоскости на шариковых опорах. Ход каретки

± 12 мм от среднего положения. Привод осуществляется от двух шаговых двигателей с дистанционным управлением.

В каретке смонтирован основной узел кругломера — пре­ цизионный шпиндель на аэростатических подшипниках. Шпиндель может наклоняться относительно каретки на не­ большой угол, что позволяет компенсировать неперпендику­ лярность установочного торца проверяемой детали к ее оои. Наклон шпинделя осуществляется с помощью винта, воздей­ ствующего на гильзу шпинделя. Нижней опорой гильзы слу­ жит участок шаровой поверхности, относительно которой и наклоняется шпиндель. Шпиндель может перемещаться в вертикальном направлении относительно гильзы в пределах 450 мм. Он приводится во вращение от электродвигателя че­ рез коробку передач.

На нижнем торце шпинделя установлена направляющая планка, на которой закрепляются преобразователь и противо­ вес. В первых моделях прибора был использован пневмати­ ческий преобразователь типа «сопло-заслонка», в настоящее время разрабатывается прибор с индуктивным преобразова­ телем.

Кругломер модели «Эйр-Трейсер» накладной прибор, предназначенный для измерения глубоких отверстий.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ