Разработка прибора для оценки параметров некруглости деталей машин вне станка

Разработка прибора для оценки параметров некруглости деталей машин вне станка

На сегодняшний день в промышленной практике точность формы деталей машин в поперечном сечении наиболее часто оценивают при помощи метода призм, метода втулок, метода угольников и метода вращения вала в центровых отверстиях.

К основным недостаткам приведенных выше методов можно отнести то, что их использование не позволяет исключить влияние погрешности базирования на результат измерений. Кроме того, приборы, реализующие данные методы основаны на контактных измерениях, что также сопряжено с погрешностями и неудобством в процессе измерения.

Целью данной работы является разработка устройства оценки параметров точности формы деталей машин вне станка, которое позволяет исключить влияние погрешностей на результат измерений и будет основано на бесконтактном методе измерений.

Для того чтобы исключить влияние погрешностей на результат измерения, необходимо представить функцию размера в виде ряда Фурье:

f (ц)=a0/2+(akcoskц+bksinkц), (1).

где a0 — нулевой член ряда Фурье, к — номер соответствующей гармонической составляющей; ak, bk — члены ряда Фурье, которые вычисляются по следующим зависимостям:

(2).

(3).

где сi — текущее значение измеряемой величины; n — дискретность измерений; фi=180/n — значение угла поворота детали.

Рис. 1. Функция размера (кривая 1) и результаты Фурье-преобразования (кривая 2)

поперечный вращение точность фурье Как можно видеть из Рис. 1, кривые практически идентичны. Для исключения влияния погрешностей, необходимо вычесть из функции ряда Фурье нулевой член.

Последующие члены характеризуют составляющие точности формы в поперечном сечении: овальность, огранку и т. д. Для автоматизации процесса обработки результатов измерений была разработана оригинальная компьютерная программа «Анализ погрешности формы деталей типа тел вращения». Для получения измерительной информации разработано устройство для оценки погрешности формы тел вращения в поперечном сечении.

Рис. 2. Устройство оценки погрешности формы тел вращения в поперечном сечении: 1 — станина; 2 — стойка; 3 — штатив; 4 — датчик; 5 — делительный механизм; 6 — измеряемая деталь; 7 — ЭВМ

Принцип действия данного прибора основан на том, что измерительная информация о значении текущего размера детали 6 снимается посредством оптического датчика 4, затем поступает в ЭВМ 7, где происходит ее обработка.

Выводы:

• 1. Компьютерная программа «Анализ погрешности формы деталей типа тел вращения» для обработки результатов измерений, позволяет исключить влияние погрешности базирования при измерениях точности формы деталей машин;
• 2. Разработанное устройство оценки погрешности формы тел вращения в поперечном сечении, основанное на бесконтактном методе измерения позволяет с высокой эффективностью производить измерение указанных параметров.