11.2.7.3.2 Принципы построения измерительных головок координатно-измерительных машин.

Функциональные возможности головки во многом определяют функциональные возможности КИМ, классы поверхностей и объем параметров изделий, доступные для контроля.

Первичная измерительная информация, на основе которой определяются размеры детали, может быть получена или в виде фактических координат точек проверяемой поверхности или в виде отклонений этих координат от заданных в определенном направлении.

В первом случае возможно применение так называемых "нулевых" головок (головок "касания").

Во втором случае необходимо применение более сложных головок отклонения, выдающих аналоговый или дискретный сигнал, соответствующий положению их наконечника.

Как "нулевые" головки, так и головки отклонения могут быть осевыми и векторными.

"Нулевые" головки могут относиться к головкам с безразличным положением измерительного наконечника или с самовозвращающимся в нуль наконечником. "Нулевые" головки могут быть построены на основе датчиков касания, а также на основе любого обычного датчика и ИГ в нулевом режиме.

Рис.68. Классификационная схема.

Рис. 69. Основные типы нулевых головок.

На рис.69 схематично показаны основные типы "нулевых" головок.

Электронный индикатор контакта (ЭИК) дает релейный сигнал о контакте своего наконечника с препятствием. Наибольшее распространение получили ЭИК фирмы «Ренишоу» (Англия). Широко используется электроконтактная головка модели ТР-1 с внутренним контактом (рис. 70). Измерительный рычаг, имеющий на одном конце сферический (или другой) наконечник 2, другим своим концом через сменный переходник 3 (адаптер) крепится к центральной части мембраны 12.

Рис. 70. Электронный индикатор контакта

В исходном положении каждый шарик опирается на свою пару цилиндров и создает полную однозначность положения наконечника по трем координатам X,Y и Z.

При измерении дифференциальным методом сравнения с мерой необходимо применять головки отклонения.

Осевые головки отклонения удобно использовать при нормировании отклонений вдоль одной из осей координат.

Векторные головки отклонения разделяются на компонентные (двух- или трехкоординатные) и модульные. В зависимости от конструкции узла ориентации следует различать управляемые и самоустанавливающиеся головки.

Основные типы головок отклонения приведены на рис.71.

Модульные головки отличаются наличием механизма модульного преобразования, обеспечивающего преобразование любого перемещения наконечника в перемещение по какой-либо одной оси. Широко распространены грибковый механизм и механизм типа "коническое гнездо – шар - трубка".

Рис.71. Основные типы головок отклонения.

11.2.7.4 Электронные уровни.

Электронные уровни предназначены для измерений малых углов, а также измерений прямолинейности и плоскостности. Они выполняются с емкостными и индуктивными первичными преобразователями с цифровой и аналоговой индикацией результатов измерений.

Электронный уровень модели «Микрад» состоит из двух преобразователей и блока преобразования, используется в комплекте с микронивелиром МН - 2. Чувствительный элемент преобразователя – пузырьковая ампула. Преобразователь работает как аналоговый прибор следящего уравновешивания с замкнутой структурной схемой.

Электронный уровень с индуктивным преобразователем модели 128 состоит из двух преобразователей и электронного блока.

Погрешность электронных уровней, как на малом, так и на большом диапазоне измерения может быть проверена при помощи лазерного интерферометра.