SU913031A1

SU913031A1 - Измерительная головкаi

Info

Publication number: SU913031A1
Application number: SU802947969A
Authority: SU
Inventors: Yurij S Bukhman; Albinas Yu Kasparajtis; Viktor V Perfilov
Original assignee: Viln Exni I Metall
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам для измерения тел сложной формы на координатных измерительных машинах.

Известны измерительные головки, предназначенные для использования в составе координатных измерительных машин, содержащие корпус, пространственно подвижный размещенный внутри корпуса измерительный рычаг с измерительным наконечником, контактные элементы, взаимодействующие с опорным фланцем, и сигнализаторы размыкания контактных элементов [ΐ].

Недостатком таких измерительных головок является неодинаковая точность по различным направлениям. При осевом воздействии на измерительный рычаг зона нечувствительности (перемещение от момента касания с измерительным наконечником.до размыкания контактных элементов) существенно меньше, чем при радиальном воздействии, что увеличивает погрешность из2

мерения и приводит к возникновению систематической ошибки (мнимому уширению впадин и сокращению поперечных размеров выступов).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является измерительная головка, содержащая корпус, пространственно подвижный, размещенный внутри корпуса измерительный рычаг с измерительным наконечником, скрепленный с измерительным рыча гом опорный фланец, контактные элемен ты, размещенные на опорном фланце и в корпусе, сигнализатор размыкания контактных элементов, а также компенсатор систематической погрешности, выполненный в виде профильного измерительного наконечника, отклонение формы которого от сферы равно величине зоны нечувствительности ло заданному направлению £ 23.

Недостатком известного устройства является технологическая сложность изготовления такого измерительного

3 913031

наконечника и недостаточная эксплуатационная точность, поскольку з процессе эксплуатации измерительной голоеки величины зоны нечувствительности по различным направлениям из- 5 меняются, и профиль измерительного наконечника перестает соответствовать эпюре систематической погрешности. .

Целью изобретения является повышение точности измерительной голов- 10 ки и упрощение технологии ее изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в измерительной головке, содержащей корпус, размещенный внутри кор- ,5 руса пространственно подвижный измерительный рычаг с измерительным наконечником, скрепленный с измерительным рычагом опорный фланец, контактные элементы, размещенные на опорном 20 фланце и в.корпусе, сигнализатор размыкания контактных элементов, а также компенсатор систематической погрешности, последний выполнен в виде соосного с измерительным рычагом 25 осеупругого звена с регулируемой жесткостью. Осеупругое звено с регулируемой жесткостью выполнено в виде двух размещенных между измерительным рычагом и опорным фланцем нелинейно _Зд упругих мембран и механизма Принудительного нагружения этих мембран.

На чертеже схематически изображена предлагаемая головка.

Устройство содержит корпус 1 с ₃₅верхней 2 и нижней 3 крышками, измерительный рычаг 4 с измерительным наконечником 5, опорный фланец 6, скрепленный с измерительным рычагом двумя плоскими мембранами 7 и 8, контакт- _<0ные элементы, выполненные в виде трех шариков 9 (выносной позицией обозначен только один шарик), жестко соединенных с опорным фланцем радиальными лапами 10 (обозначена только одна ₄₅лапа) , и ответных углублений 11, размещенные в нижней крышке корпуса. Наличие касания каждого из контактных шариков с соответствующим ответным углублением отмечается сигнализатором размыкания (на чертеже не показан). В свободном состоянии все шарики прижаты к ответным углублениям нагрузочной пружиной 12.

В компенсатор систематической 55

погрешности двух'мембран 7 и 8 входят регулировочная пружина 13 и нажимной винт 14.

Измерительная головка работает следующим образом.

Корпус 1 измерительной головки закрепляют на координатно подвижном узле измерительной машины и подводят измерительную головку до касания с контролируемым объектом. После соприкосновения измерительного наконечника 5 начинается пространственное перемещение измерительного рычага 4,, что вызывает размыкание хотя бы одной пары контактных элементов, что и отмечается как момент касания и позволяет выполнить отсчет координат корпуса измерительной головки. Вследствие деформаций измерительного рычага и контактных элементов от момента касания измерительного наконечника до размыкания контактных элементов корпус проходит некоторый путь, который именуется зоной нечувствительности. Величина этого пути обычно зависит от направления перемещения измерительной головки. При перемещении последний вдоль измерительного рычага (координата Ζ) зона нечувствительности минимальна(обычно не превышает

2-3 мкм), а при радиальном перемещении измерительной головки (в плоскости ХОУ) зона нечувствительности достигает 10—12 мкм.

Различные величины зоны нечувств! тельности приводят к искажениям результатов измерения контролируемого профиля.

Величина зоны нечувствительности может быть уравнена по всем направлениям с достаточной для практических целей точностью за счет введения соосного с измерительным рычагом осеупругого звена, которое состоит из двух плоских мембран 7 и 8, регулировочной пружины 13 и нажимного винта 14. Плоские мембраны снижают осевую жесткость измерительного рычага, практически не отражаясь на радиальной. Поскольку деформация мембран линейно связана с усилием, осевую жесткость измерительного рычага можно регулировать, изменяя осевое нагруженйе мембран, что и выполняют при юстировке измерительной головки.

С помощью нажимного винта 14 изменяют усилие регулировочной пружины 13 до тех пор, пока осевая зона нечувствительности не сравняется с радиаль ной. Если в процессе эксплуатации равенство зон нечувствительности

5 913031 6

нарушится, то оно может быть восстановлено повторной юстировкой, что по вышает эксплуатационную точность измерительной головки.

Claims

Формула изобретения

1. Измерительная головка, содержащая корпус, размещенный внутри кор-то пуса пространственно подвижный измерительный рычаг с измерительным наконечником, скрепленный с измерительным рычагом опорный фланец, контактные элементы, размещенные на опор*5 ном фланце и в корпусе, сигнализатор размыкания контактных элементов, а также компенсатор систематической погрешности, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологии изготовления, компенсатор систематической пог решности выполнен в виде соосного с измерительным рычагом осеупругого ₅ звена с регулируемой жесткостью.
2. Головка по π.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что осеупругое звено с регулируемой жесткостью выполнено в виде двух размещенных между измерительным рычагом и опорным фланцем нелинейно упругих мембран и механизма принудительного нагружения этих мембран.