3.10. Проектирование калибров расположения и пневматических измерительных систем

Калибры расположения проектируются в том случае, если допуск расположения поверхностей детали задан как зависимый М. Зависимыми допусками могут быть следующие допуски расположения: позиционный, соосности, симметричности, пересечения осей и перпендикулярности, а также некоторые допуски формы - прямолинейность оси цилиндрической поверхности и плоскостность плоскости симметрии призматической детали.

Калибры расположения являются нормальными (проходными), изделие считается годным, если калибр соединяется по всем контролируемым поверхностям. Контроль допусков расположения производится после того, как установлена годность действительных размеров (диаметры отверстий, валов, ширина паза и так далее) контролируемой детали. Калибр расположения представляет собой ответную деталь, собираемую с контролируемой.

Расчет исполнительных размеров калибров расположения производится по ГОСТ 16085-81, в котором дана методика проектирования и примеры ее использования [1].

Пневматические средства измерения имеют высокую точность, позволяют выполнять дистанционные измерения в труднодоступных и опасных местах. Достоинством пневматического метода контроля является простота конструкции прибора и измерительной оснастки, работа бесконтактным методом, возможность автоматизации процесса и создания многомерных устройств. В пневматических приборах происходит преобразование изменения размера (зазора между деталью и соплом) в изменение давления или скорости потока воздуха. Расход сжатого воздуха G зависит от давления P и площади F проходного сечения клапана (сопла), а F определяется величиной зазора S.

В зависимости от величины рабочего давления различают приборы низкого давления P₂ £ 0,1 МПа и приборы высокого давления Р₂ > 0,1 МПа.

Расход воздуха измеряют с помощью манометров или ротаметров.

Исходными данными для проектирования измерительной оснастки являются: контролируемый размер и допуск на него; диаметр отверстия входного сопла –D₁; диаметр отверстия измерительного сопла – D₂; рабочее давление – Р; диапазон измерительных зазоров – T=DS =D_max – D_min.

Выбор начинают с диаметра отверстия измерительного сопла в зависимости от диапазона измерения (DS). Рекомендуются на основе данных эксплуатации, технологии изготовления, метрологических и экономических соображений измерительные сопла D₂ = 2 мм для преобразователей с плоской заслонкой.

Если конструкция преобразователей при измерении малых размеров не позволяет использовать такие сопла, то диаметр сопла уменьшают до 1,5 или

1 мм. Диаметр входного сопла –D₁ выбирают по таблицам, составленным по экспериментальным данным.

Пневмопробки выполняются по ГОСТ14864-78 [1].

3.11. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений

Контрольные приспособления предназначены для контроля деталей сложной формы, измерение которых невозможно универсальными средствами. Обычно они используются в серийном и массовом производстве для контроля допусков формы и взаимного расположения поверхностей.

Требования к контрольным приспособлениям: обеспечение оптимальной точности и производительности операций контроля. Приспособления должны быть удобны в эксплуатации, технологичны в изготовлении, износоустойчивы и экономически целесообразны. Экономическая целесообразность внедрения специального контрольного приспособления оценивается повышением качества изделий и уменьшением брака, повышением производительности контрольных операций, снижением требований и квалификации контролеров.

Приведем основные элементы контрольных приспособлений:

- базирующие элементы для установки детали (это призмы, оправки, центры и т.д.);

- зажимные устройства для закрепления выбранного положения детали (струбцины, эксцентриковые, винтовые или байонетные зажимы и т.п.);

- измерительные элементы (индикаторы, датчики, световые табло и т.п.);

- вспомогательные устройства для крепления измерительных элементов;

- подвижные элементы для перемещения и поворота детали или измерительного элемента в процессе контроля (часто поворот детали производят вручную);

- корпус приспособления.

Конструкция и габариты приспособления определяются формой и размерами контролируемой детали.