Контрольно - измерительные приспособления

Данная работа знакомит читателя с общей классификацией контрольно- измерительных приспособлений. Перечисляются погрешности контрольно- измерительных приспособлений, которые влияют на их точность. Рассматривается конструкция и принцип действия приспособления для контроля неперпендикулярности торца к её оси отверстия.

Контрольно- измерительные приспособления- это специальные производственные средства измерения и контроля, представляющие собой конструктивное сочетание базирующих, зажимных, измерительных устройств.

Основные требования, предъявляемые к контрольно- измерительным приспособлениям, определяются необходимостью обеспечения оптимальной точности и производительности операций ТК. Кроме того, приспособление должно быть удобно в эксплуатации, технологично в изготовлении и износоустойчиво, а также должно удовлетворять требованию экономической целесообразности. Экономическая целесообразность приспособления характеризуется повышением качества продукции с одновременным уменьшением брака, а также сокращением числа контролёров и снижением требований к их квалификации и т.п.

Контрольно - измерительные приспособления подразделяют:

а) по принципу работы и характеру используемых измерительных устройств, различают приспособления:

отсчетные со шкальными измерителями (индикаторами часового типа, пневматическими измерителями и т.п.) , с помощью которых определяют численные значения измеряемых величин;

предельные с бесшкальными измерителями (жесткими калибрами, щупами и т.п.), используемые для рассортировки деталей на годные, брак по выходу проверяемого размера за верхний предел допуска и брак по выходу проверяемого размера за нижний предел допуска;

с комбинированными измерителями( электроконтактные датчики с отсчетными шкалами и т. п.) дают возможность не только сортировать детали по предельным размерам, но и оценивать действительные значения контролируемых параметров;

б) по габаритам, условиям работы и числу контролируемых параметров на стационарные, переносные, одномерные и много­ мерные;

в) по технологическому назначению на приспособления операционного контроля, приемочные (для приемки заготовок, готовых деталей и сборочных единиц), активного контроля, а также на приспособления для контроля правильности наладки и протекания технологического процесса и механизации и автоматизации статистического контроля.

На точность показаний контрольно-измерительных приспособ­лений оказывают влияние погрешности:

базирования деталей на установочных элементах;

передаточных устройств;

установочных мер, используемых для настройки измерительных средств;

случайные, свойственные данному методу измерения, в зави­симости от вариаций различных параметров: неточности отсче­та по шкале измерительного прибора, температурных колебаний, непостоянства величины зажимного усилия и т.п.;

вызванные нарушением первичной настройки измерительных средств.

Погрешности базирования деталей на установочных элементах контрольно-измерительных приспособлений вызываются неточно­стью:

получения линейных размеров установочных элементов или выполнения технических требований; эта погрешность, обозначаемая Δуэ, является постоянной систематической ошибкой, и определяется непосредственным измерением при аттестации при­способления;

изготовления измерительных баз деталей, выполняемых с опре­деленным допуском Т; вследствие этой неточности возникает по­грешность Δ_б базирования деталей на установочных элементах контрольно-измерительных приспособлений, при расчете предель­ного значения Δ_б учитывают не только допуск Т, но и гаранти­рованный зазор между измерительной базой детали и рабочей поверхностью установочного элемента: эта погрешность систематическая переменная:

совмещения измерительной базы контролируемой детали с рабочими поверхностями установочного элемента: эта неточность обуславливается деформацией стыковых поверхностей, наличием на этих поверхностях микронеровностей, перекосом деталей при установке и т. д.; погрешность обозначают Δ_ус и определяют ее при многократной повторной установке одной и той же дета­ли на один и тот же установочный элемент; погрешность является случайной величиной и определяется по известным правилам.

В каждом конкретном приспособлении необходимо учитывать погрешности передаточных устройств Δ_р, возникающие вследствие неточности изготовления рычагов и других деталей. Эти погрешности являются систематическими. Их определяют расчетным путем и проверяют экспериментально. Суммируются погрешности ал­гебраически с учетом знака.

При работе передаточных устройств кроме систематических по­грешностей возникают случайные погрешности Δ_п, которые вызы­ваются наличием зазоров между осями и отверстиями рычагов, не­точностью их перемещения и другими случайными причинами. Предельные значения случайных погрешностей Δ_п определяют экс­периментально.

Погрешности изготовления установочных мер состоят из систе­матических погрешностей Δ_ум и случайных погрешностей Δ_умс. В Δ_ум учитывают отклонения установочных размеров от номинальных. Действительный размер установочной меры определяют при атте­стации. Случайные погрешности Δ _умс возникают в результате от­клонений от соосности, параллельности, перпендикулярности и др.

Погрешности Δ_м свойственны каждому методу измерения и зависят от конструктивных особенностей приспособления, квалифи­кации контролеров и т.д.: эти погрешности являются случайными независимыми величинами.

Зажимные силы механизмов контрольно-измерительных приспо­соблений не должны быть большими, чтобы не нарушать посто­янства установки деталей относительно С'К. При таких условиях бу­дут получены минимальные погрешности закрепления Δ₃, причиной которых являются колебания величины приложенной силы закреп­ления, изменением места его приложения и т. д. Эта погрешность является случайной независимой w величиной.

Погрешности настройки измерительных средств возникают в ре­зультате неточного ее выполнения, значения погрешностей уста­навливают в процессе аттестации приспособлений.

В практике работы машиностроительных предприятий возникает необходимость контроля радиальных и торцовых биений по­верхностей тел вращения (втулок, фланцев, ступиц и др.) относи­тельно центральных отверстий деталей. Такие проверки часто вы­полняются на контрольных оправках, устанавливаемых в цен­тровых бабках с индикаторами на стойках.

Подобные универсальные методы контроля страдают общим не­достатком: они требуют выполнения значительного количества тру­доемких вспомогательных ручных операций, связанных с большими затратами времени и физических сил контролера.

Поэтому получили распространение специальные контрольные приспособления, в которых оправка установлена в корпусе при­способления, а надеваются и снимаются лишь детали, подлежащие контролю, или оправка вставляется в деталь, лежащую на столе, где и про изводится проверка. Измерительные узлы являются со­ставной частью приспособления и закреплены либо на корпусе, либо на оправке.

На рисунке показано приспособление для проверки неперпенди­кулярности торца детали коси отверстия. Соотношение длины базового отверстия и плеча, на котором производится измерение, та­ковы, что даже небольшая качка оправки в отверстии приведет к значительным погрешностям измерения. Для устранения этого втулка 1 должна быть выполнена и разжимной.

Рисунок. Приспособление для контроля неперпендикулярно­сти торца детали к оси её отверстия.

В данном случае центрирующий элемент запроектирован на ба­зе применения гидропластмассы. Кольцевая полость между втул­кой 1 и оправкой 2 заполнена гидропластом. Кольцевая проточка каналами соединена с центральным отверстием. Давление на гидро­пласт осуществляется винтом 3 через плунжер 4. Дня обеспечения герметичности плунжер имеет кольцевой лабиринт, к которому притерто отверстие. Для ограничения величины разжима, служит упорный винт 5, который стопорится винтом 6. Заполнение рабочей полости горячим гидропластом осуществляется через резьбовые отверстия, закрываемые после остывания винтами 7., Для того чтобы при разжиме втулки не превысить ее упругих деформа­ций, установку упорного винта 5 осуществляют по вспо­могательному кольцу 8, выполненному по наибольшему размеру отверстия проверяемой детали. С тем же кольцом 8 рекоменду­ется хранить приспособления в нерабочем положении, во избежание возникновения остаточных деформаций. Поверхность втулки 1 шлифуется в сборе на оправке 2 после заполнения ее гидро­пластом.

После того как оправка вставлена в отверстие проверяемой детали и втулка 7 разжата в нем, начинают поворачивать траверсу 9 с индикатором 10. Измерительный стержень индикатора сколь­зит по поверхности проверяемой детали, показание индикатора позволяет судить о величине отклонения от перпендикулярности на плече, равном расстоянию от оси оправки до точки касания измерительного стержня я с деталью.

Для лучшего центрирования втулки 1 по отверстию в ней вы­полнены две проточки А, которые и деформируются при разжи­ме. Толщина стенок втулки у проточек А (в зависимости от диаметра) составляет от 1 до 1.7 мм с допустимой разностенностью 0,05.

Материалом для втулок служит сталь 38ХСА с твердостью HRC 47 после термообработки.

Библиографический список

1. Технический контроль в машиностроении: Справочник проектировщика/Под общ. ред В. Н. Чупырина, А.Д.Никифорова.-М.Машиностроение. I987.-512с.

2. Контрольные приспособления/Под ред. Б.С. Байбурова. M. И. Коченова. Д.Д. Маюго.-М Машгиз. 1960.-339с.ил.

УДК621.454.001

Смоленцёв В.П. Саввина Л.Н