1. Базирующие устройства

Правильность конструкции контрольного приспособления и точ­ность его работы в значительной степени предопределяются пра­вильным выбором базы измерения.Базой измерения называются поверхности проверяемой детали,:

которыми она устанавливается на контрольном приспособлении относительно измерительного устройства.

Подход к выбору баз измерения должен быть различным в за­висимости от того, на каком этапе технологического процесса на­мечается произвести проверку детали.

Различают два основных вида базирующих поверхностей: базы эксплуатационные (монтажные) и технологические.

Эксплуатационной базой является поверхность детали, кото-. рой она устанавливается в узле или механизме относительно дру­гих деталей.

Технологической базой называется поверхность детали, которой; она устанавливается в станочном приспособлении относительно режущего инструмента.

Контрольные приспособления, предназначенные для промежу­точного межоперационного контроля, т. е. приспособления, конт­ролирующие правильность наладки определенной производствен-; ной операции, должны использовать по возможности технологиче­скую базу, которая была принята в соответствующем станочном приспособлении

Приспособления для контроля заготовок (отливок и поковок^ должны использовать технологические базы соответствующих опе­раций механической обработки. Это позволит проверить контроль­ным приспособлением правильность наладки соответствующей производственной операции или наличие в заготовке припусков на механическую обработку.

В то же время контрольные приспособления, предназначенные для проверки окончательно обработанных деталей, должны исполь­зовать в качестве базы измерения эксплуатационную (монтажную) базу детали. Это обеспечит правильность детали применительно к условиям ее работы в механизме.

В некоторых случаях при проектировании контрольных приспо­соблений приходится принимать вспомогательные базы измерения, которые не являются ни технологическими, ни эксплуатационны­ми. Так как это еще более повышает возможность погрешностей измерения за счет несовмещения баз, то применения вспомогатель­ных баз следует всячески избегать.

Наиболее характерными формами поверхностей деталей, кото­рые принимаются за базы измерения, являются плоские и цилинд­рические (наружные и внутренние) поверхности.

Установка по плоскости

Установка деталей по плоскости является широко распростра­ненным методом базирования в конструкциях контрольных приспо­соблений.

Погрешности установочной поверхности детали — ее неплоскостность и чистота обработки — определяют и погрешность уста­новки детали в контрольном приспособлении.

Эти погрешности могут быть значительными при использовании для установки всей базовой поверхности детали. Кроме того, воз­можная неплоскостность базовой поверхности может привести к полной неопределенности установки.

Практически деталь будет соприкасаться с плоскостью при­способления не всей своей поверхностью, а лишь по трем точкам.

Следовательно, в конструкции контрольного приспособления целесообразно сохранить для базирования лишь три точки, обра­зующие опорный треугольник, в который должны быть вписаны и центр тяжести детали, установленной на приспособлении для из­мерения, и проекции точек приложения усилия зажима.

Наиболее широкое распространение имеют опоры сферические (фиг. 1, а) и плоские (фиг. 1, б).

Опоры со сферическими головками рекомендуются для установ­ки деталей с необработанными поверхностями, оперы с плоскими головками — для установки деталей с обработанными поверхно­стями.

Следует учитывать, что сферические поверхности опор быстро ' изнашиваются.

Для уменьшения износа они должны иметь твердость поряд­ка HRC 55—60.

Установка на три опоры нецелесоообразна в тех случаях, ког­да базовая плоскость детали слишком мала, а также при нежест­кой форме детали.

В случае высокой чистоты обработки базовой поверхности (точ­ное фрезерование, шлифование и т. п.) допускается установка не по отдельным точкам, а по всей плоскости. Однако и в этом случае целесообразно опорную ' плоскость приспособления делать преры­вистой (фиг. 1, в), выбирая среднюю часть базовой поверхности.

При особо высокой чистоте базовой поверхности детали и хоро­шей ее плоскостности допускается установка детали на контроль­ное приспособление по всей по­верхности базовой плоскости. При этом для удаления грязи жела­тельно нанести на базовой по­верхности сетку перекрещиваю­щихся или параллельных кана­вок (фиг. 1, г).

Фиг. I. Опоры для установки де­талей по ллоскоети.

Самоустанавливающиеся (пла­вающие) опоры применяются в конструкциях контрольных при­способлений сравнительно редко. Относительно ~чаще встречаются они в конструкциях контрольных

приспособлений для проверки заготовок, когда базирующие эле­менты во всех конструктивных подробностях должны повторять базирующие устройства станочных приспособлений, соответствую­щих операциям механической обработки.

Установка по наружной цилиндрической поверхности

Наиболее часто применяемым установочным элементом для на­ружных цилиндрических поверхностей являются призмы (фиг. 2).

При использовании призмы в качестве установочного элемента следует учитывать, что изменение диаметра D цилиндрической ба­зирующей поверхности детали в пределах допуска А дает опре­деленную погрешность измерения.

Размер этой погрешности измерения зависит не только от до­пуска на диаметр базирующей поверхности детали, но от угла призмы а и от направления измерения К, т. е. от угла (3 между осью симметрии призмы и направлением измерения.

Из схемы, приведенной на фиг. 2, видно, что за счет изменения диаметра детали на величину допуска Д получится погрешность в положении оси детали Ь₀, которая легко может быть подсчитана.

Так как

ТО

При измерении по направлению стрелки К погрешность в по­ложении оси детали на призме бо составит величину, которая мо­жет быть подсчитана из треугольника ЛМН.

Фиг. 2. Схема установки вала в призме.

Очевидно что

следовательно,

Теперь легко может быть подсчитана и полная величина по­грешности измерения 6 детали, установленной цилиндрической ба­зирующей поверхностью на призме. Она определится как сумма

следовательно

18 табл. 1 приведена зависимость погрешности измерения от допуска на диаметр базирующей поверхности при наиболее часто применяемых углах призм (а — 60°; а = 90° и а = 120°) и различ­ных направлениях измерения ((5 = 0°; (3 = 45° и р = 90°).

Данные, приведенные в таблице, показывают, что с точки зре­ния достижения наименьшей погрешности лучшим является на­правление измерения, перпендикулярное к оси симметрии призмы (Р = 90°) при любом угле призмы.

щжмща 1

	Погрешность	при направлении измерения
Угол призмы а	т ч 1 1 <Х-Г1		• — >— ™«
в град.	р= 0°	0 = 45'*	Р = 90<>
60	В=1,5Д 1	6=1, 2Д	8 = 0,5 А
90	8=1,2Д *	8=Д	8=0,5Д
120	8 = 1, 1Д	В = 0,9Л	8 = 0,5Д i

Призмы с углом а = 120° дают весьма небольшое дополнитель­ное сокращение погрешности измерения, но при столь значитель­ном растворе призмы надежность установки в ней сокращается. Этот недостаток приводит к тому, что на практике предпочитают использовать установочные призмы с углом а = 90°.

Размер Я от основания призмы до оси детали, установленной для измерения, может быть подсчитан [2] по формуле

которая для призм с углом а = 90° принимает упрощенный вид:

Н =h + 0,7D — 0,5C.

Призмам может придаваться самая различная форма в зави­симости от требований конструкции контрольного приспособления и условий его работы.

Призма должна быть достаточно жесткой, с тем чтобы исклю­чить какие-либо ее деформации в процессе измерения детали.

При значительной длине проверяемой детали следует применять или цельную прерывистую призму, или две самостоятельные уз­кие призмы (фиг. 3, а).

Так как базирующая поверхность детали соприкасается с приз­мой лишь двумя образующими, то плоскости призмы быстро изнашиваются. Поэтому призмы должны иметь твердость до HRC 58—62.

Для повышения износоустойчивости призм к их рабочим по­верхностям желательно припаивать сменные пластины из твердого сплава.

При проектировании контрольных приспособлений для тяже­лых деталей более удобными оказываются роликовые призмы.

Призма с неподвижными роликами показана на фиг. 3, б. Ро­ лики устанавливаются в специально предусмотренные гнезда кор­ пуса призмы и закрепляются в них винтами. При износе роликов винты ослабляют, ролики поворачивают на некоторый угол, после чего винты вновь затягивают, и призму можно считать восстанов­ ленной.

При проверив особо тяжелых деталей (например, коленчатого вала двигателя) для уменьшения износа роликов и в целях облег-, чения вращения детали целесообразно заменять неподвижные ро­лики подвижными (фиг. 3, в), а еще лучше — радиальными шари­коподшипниками. Однако в последнем случае шарикоподшипники должны быть подобраны с наименьшим радиальным биением, ко­торое бы не увеличило относительную погрешность измерения на приспособлении свыше 15%.

-Фиг. 3. Призмы для установки деталей по цилиндрическим поверхностям.

Следует отметить, что в подобной конструкции погрешность установки может быть снижена увеличением наружного диаметра базовых роликов (фиг. 3, г). При этом за один полный оборот де­тали установочные ролики сделают лишь часть оборота — это со­ответственно снизит погрешность за счет биения самого ролика. Для того чтобы сблизить оси роликов, их располагают с перекры­тием, смещая один относительно другого в осевом направлении.

Разновидностью призмы является установочный конус (фиг. 3, д), имеющий форму конической втулки с прерывистой поверхностью,в виде трех секторов, расположенных под углом 120°.

Прерывистая поверхность центрирующего конуса исключает погрешность за счет некруглости базирующего диаметра бобышки

детали. Это тем более ценно, что подобные установочные конусы применяются, как правило, при базировании заготовок — отливок и поковок. <

Большое значение имеет комбинированное базирование — центрирование по наружной цилиндрической поверхности с одно­временной опорой по плоскости. Подобное базирование часто* встречается в конструкциях различных механизмов, например при посадке шарикоподшипников. Как правило, оно характеризуется незначительной длиной установочной цилиндрической поверхности относительно диаметра опорной плоскости детали, между которы­ми устанавливается соотношение порядка 1 :5. Практически это.

Разрез по Я и

;. 4. Схема комбинированного базирования детали по плоскости и цилиндрической поверхности.

означает, что основной установочной поверхностью детали явля­ется ее опорный торец; короткий наружный цилиндрический учас­ток является дополнительной установочной поверхностью, центри-рующей деталь. В подобных случаях в конструкции контрольного приспособления должны повторяться условия базирования детали; в узле или механизме.

Так, в схеме на фиг. 4 деталь опорным торцом Т установлена на наклонную плоскость корпуса контрольного приспособления. Наклон обеспечивает соприкосновение поверхности D буртика де­тали с базовым сектором Б, определяя тем самым положение оси детали на приспособлении. При этом два боковых ограничитель-. ных сектора В предохраняют деталь ет значительных смещений а стороны с оси ОО.

При вращении детали в процессе проверки, например, биения поверхности D' будет неизменно сохраняться контакт базирующей поверхности D детали с базовым сектором Б при постоянной опо­ре торца Т на плоскость приспособления. Измерение следует вести в направлении оси ОО, на которой расположен сектор Б и, по возможности, с той же стороны. В противном случае погрешность измерения увеличится за счет качания детали относительно секто­ра Б в пределах зазора за счет разницы в расстоянии между огра­ничительными секторами В и поверхностью D буртика детали.

Для обеспечения надежности и точности подобного комбинрованного базирования не только при измерении, но и в условиях , работы детали в механизме, следует стремиться к тому, чтобы ус-'тановочные поверхности детали — центрирующий буртик и опор­ный торец — были обработаны с одного установа. ' Комбинированное базирование может иметь место при сочета­нии опоры по плоскости детали с центрированием не только по на­ружной, но и по внутренней цилиндрической поверхности.

Помимо рассмотренных установочных элементов, применяются комбинированные установочно-зажимные устройства, которые на­зываются самоцентрирующими, так как в них обеспечивается оп­ределенное положение оси измеряемой детали. Этим исключается погрешность измерения за счет колебания размера базирующей поверхности в пределах установленного допуска на ее диаметр.

К самоцентрирующим относятся призматические и кулачковые центрирующие механизмы, кулачковые центрирующие устройства со скошенными эксцентрическими пазами и др. На их устройстве мы не останавливаемся, так как они подробно рассматриваются при описании конструкций соответствующих контрольных приспо"-соблений.

Цанговые центрирующие устройства находят весьма ограничен­ное применение в конструкциях контрольных приспособлений вви­ду недостаточной точности их работы.

Установка по цилиндрическому отверстию

Установка по цилиндрическому отверстию является одним из наиболее распространенных методов базирования в конструкциях контрольных приспособлений.

Наиболее просто установку по отверстию выполняют надевани­ем проверяемой детали на гладкую цилиндрическую оправку. Од­нако в этом случае возникают и наибольшие погрешности измере­ния за счет зазоров между отверстием детали и оправкой.

Погрешность измерения будет тем значительнее, чем больше зазор между базирующим отверстием детали и диаметром оправ­ки. Величина этого зазора определяется предусмотренным гаран­тированным зазором между наименьшим диаметром проверяемого отверстия и наибольшим диаметром оправки, а также допусками на диаметры базирующего отверстия и установочной оправки.

Погрешность измерения при установке детали отверстием на цилиндрической оправке может быть существенно снижена за счет применения не одной оправки, а набора гладких цилиндрических оправок, различающихся между собой по диаметру на незначитель­ные величины (порядка от 0,005 до 0,03 мм).

Разница в размерах между оправками набора зависит, с одной стороны, от допуска на диаметр базового отверстия проверяемой детали и, с другой, от требуемой точности измерения. При этом следует иметь в виду, что увеличение количества оправок в одном наборе сверх 5 шт. при всех условиях является нежелательным.

Подобный метод базирования по отверстию способен обеспечить малую погрешность измерения, однако серьезным недостатком его

является низкая производительность ввиду трудоемкости и неудоб­ства подбора оправок к отверстию.

Широко применяют для базирования по цилиндрическим отвер­стиям гладкие конические оправки с конусностью в пределах от 1 . 1000 до.1: 10000.

При установке детали отверстием на конической оправке воз­можна погрешность за счет перекоса детали — соприкосновения образующей ее отверстия по всей его длине с обра­зующей оправки (фиг. 5, а). При этом следует различать две погрешно­сти измерения: угловую и линейную.

Фиг. 5 Схема устаяовки детали отверсти­ем на конической оправке.

Угловая погрешность измерения определяется лишь конусностью оправ­ки. Длина базового отвер­стия не влияет на величи­ну угловой погрешно-

Линейная погрешность 8 зависит и от конусности оправки, и • плеча измерения. Таким образом, погрешность измерения 8 бу-я¹ определяться радиусом R, на котором производится измерение, углом наклона а образующей оправки:

где А = 2R;

» К—конусность оправки (/C = 2tg«).

I⁴ При расчете конических оправок следует задаваться допусти­мой относительной погрешностью измерения, не забывая, что умень­шение погрешности измерения требует уменьшения конусности оправок, а следовательно, и увеличения их длины.

Увеличение длины конических оправок снижает их жесткость, вынуждая в некоторых случаях заменять одну длинную оправку набором более коротких конических оправок. Однако работа по­добным набором конических оправок еще более неудобна, чем ис­пользование набора цилиндрических оправок. Поэтому ограничи­ваются одной конической оправкой, допуская погрешность изме­рения до 20%.

Длина рабочего участка L конической оправки, в соответствии со схемой, приведенной на фиг. 5, б, подсчитывается следующим путем.

Наибольшая разница перемещения детали в осевом направле­нии / определяется в зависимости от допуска на диаметр базового отверстия детали (А = d_Hau6—d_llaUM ) и конусности самой оправ­ки (К = 2tga):

Тогда

где Ь — длина образующей базового отверстия детали;

а\ — запас длины конусного участка оправки со стороны боль­шего диаметра.

Размер а\ определяется в зависимости от величины d" — запа­са по наибольшему диаметру оправки.

Рекомендуется применять d" — 0,25 Д, тогда

а₂ — заходная часть конуса, которую рекомендуется принимать от

15 мм при К= ——— до 40 мм при К = ———. * 1000 ^F юооо

Для того чтобы избежать чрезмерного утяжеления оправок и их прогиба, длина рабочего конусного участка должна строго ог­раничиваться в зависимости от диаметра.

Для уменьшения веса цилиндрических и конических оправок при их диаметрах более 65 мм рекомендуете^ делать оправки пу­стотелыми с запрессованными по концам пробками, в которых дол­жны быть предусмотрены центровые отверстия.

Несмотря на значительные достоинства конических оправок, их применение связано с неизбежностью погрешностей измерения за счет углового перекоса проверяемых деталей. Другим недостатком конических оправок является сравнительно невысокая производи­тельность процесса контроля и зачастую чрезмерный вес оправки с установленной на ней деталью.

Известные преимущества имеют ступенчатые цилиндрические оправки (фиг. 6), которые теоретически способны обеспечить цент­рирование с любой требуемой точностью.

Размер С ступеньки подсчитывается, исходя из допуска Д на диаметр базового отверстия детали и намеченного числа ступенек п:

Для обеспечения установки детали, отверстие которой выполне-ftO по изношенному проходному калибру, рекомендуется размер расчетного диаметра D уменьшать против нижнего предельного размера на величину от 0,005 до 0,01 мм.

Число ступеней оправки должно выбираться в зависимости от требуемой точности измерения.

В случае проверки деталей с базовыми отверстиями большой длины или с двумя короткими, но разнесенными базовыми отверсти­ями, расположенными на общей оси, ступенчатые оправки должны иметь длинные гладкие хвостовики с диаметром, равным диаметру

низшей ступени, или же кончаться цилиндрическими хвостовика ми, на которые надеваются ступенчатые втулки.

Конструкция подобных оправок рассматривается ниже, при опи­сании соответствующих контрольных приспособлений.

На всех цилиндрических, конусных и ступенчатых оправках должны предусматриваться заходные шлифованные конусы с углом! 15° и длиной 3—5 мм.

При базировании по двум отвер­стиям подобные конусные скосы дол­жны предусматриваться не только на входе, но и на выходе оправки из детали.

Центровые отверстия оправок должны быть тщательно притерты и снабжены предохранительными фасками во избежание поврежде­ний.

При установке по длинным от­верстиям или нескольким отверсти­ям, расположенным на общей оси, часто применяют комбинированные оправки: цилиндрическую оправ­ку с коротким конусным участ­ком.

Фиг. 6. Оправка стуве»-чатая (цилиндрическая)-

Фяг. 7. Комбинированное базиро

вание по длинному отверстию ци

линдрической оправкой с корог

ким конусным участком

На фиг. 7 приведена конструкция построенного на этом прин­ципе контрольного приспособления для проверки биения фаски седла под клапан в автомобильном блоке цилиндров.

Оправка / вводится в отверстие направляющей втулки детали. При этом цилиндрический поясок А приближенно устанавливает­ся по одному концу втулки с гарантированным зазором 0,005 мм, а поясок Б (с конусностью 1/100) без зазора центрируется по вто­рому концу втулки. Корпус 2 перемещается по верхнему участку оправки Л При вращении корпуса 2 узкий измерительный наконечник В опишет окружность по проверяемой фаске детали, вос­примет ее биение и передаст его на индикатор 3, укрепленный в хо­мутике 4 на той же оправке 1.

Учитывая заданные размеры отверстия детали и диаметра оп­равки, наибольшая разница между ними может достигнуть а = = 9,53—9,49 = 0,04 мм.

Это означает, что оправка / может перекоситься от номиналь-

ного положения относительно пояска Б в пределах — =0,02 мм

на длине / = 80 мм.

Преобразуя это отношение и подставляя числовые значения для данного случая, получим

Предполагая, что корпус 2 приспособления перемещается по оп­равке / без зазора, измерительный наконечник В опишет окруж­ность D = 30 мм, плоскость которой повернется на тот же угол, на который повернулась оправка 1; это и будет наибольшей аб­солютной погрешностью 8' конструктивной схемы данного конт­рольного приспособления. Очевидно,

Таким образом, в данном случае погрешность измерения будет прямо пропорциональна зазору между отверстием детали и цилин­дрическим участком оправки, а также радиусу, на котором произ­водится измерение, и обратно пропорциональна длине сопряжения отверстия детали с цилиндрическим участком оправки.

Установка по базовому отверстию часто выполняется с помощью самоцентрирующих устройств.

Простейшим видом самоцентрирующего устройства является цилиндрический палец (или оправка), зазор между которым и от­верстием устраняется тем или иным способом. Типовые конструк­ции подобного вида приведены на фиг. 8.

Зазор между базовым отверстием детали и установочным паль­цем, который должен быть не меньше 0,005—0,010 мм, устраняется шариком, прижимаемым пружиной (фиг. 8, а), или винтом, эксцент­риком, пневматикой и т. п. (фиг. 8, б).

Достоинством подобных установочных устройств является их предельная^ конструктивная и эксплуатационная простота, недостат­ком — нестабильность установки вследствие отклонений от геомет­рической формы базового отверстия (некруглость, конусность и т. п.), возможность повреждения поверхности'базового отверстия при значительном давлении шарика или ненадежность центриро­вания при малом давлении.

Более целесообразным является применение специальных раз­жимных планок (фиг. 8, в).

Деталь базовым отверстием устанавливается на два платика А\ и ач установочной оправки, расположенные под углом 120°. Перемещением штока / вправо в отверстии оправки скос штока от­жимает шарик 2, который выдвигает в радиальном направлении подвижную планку 3. Таким образом, базовое отверстие устанавли­вается по поверхностям» А\ и A_z как бы по внутренней призме, а разжимная планка 3 при этом устраняет какие бы то ни было за­зоры, делая установку совершенно надежной. Две спиральные пру­жины 4 возвращают планку 3 в исходное положение при снятии усилия разжима.

Фиг 8. Оамоцентрирующие устройства для установки деталей по отверстиям

Данное устройство имеет существенные преимущества перед оправками с разжимными шариками. Значительная площадь уста­новочных поверхностей А\ и А₂ и поверхности разжимной планки 3 (ширина 10—12 мм, длина — по размеру базового отверстия) поз­воляет использовать требуемое усилие разжима, не опасаясь пов­реждения детали.

В то же время возможность нестабильности установки за счет отклонений от геометрической формы базового отверстия (некруг-лость, конусность и непрямолинейность) сохраняется и ъ данном случае.

Погрешность установки за счет отклонений от прямолинейности отверстия детали может быть уменьшена занижением средней части оправки (между двумя пружинами 4) по поверхностям плати-ков ai и А₂ и планке 3.

При большой длине базового отверстия или при необходимости установки по двум отверстиям, расположенным на общей оси, при­меняются комбинированные разжимные оправки — от одного зажи­ма, через плавающую передачу, одновременно выдвигаются два разжимных сухаря.

Следует отметить, что в разжимной оправке нельзя оставлять произвольным направление измерения. Так, при проверке биений и перекосов поверхностей относительно отверстий желательно, чтобы

Фиг. 9 Схемы расположения подвижных планок .разжимных оправок

ось оправки располагалась горизонтально — так, чтобы установоч­ные платики А\ и А₂ симметрично разместились наверху, а усилие подвижной планки 3 действовало вертикально вниз. На фиг 8, в показано именно такое положение оправки.

Еще важнее правильная установка разжимных оправок в двух параллельных отверстиях при проверке расстояния между их ося­ми. Это наглядно показано двумя примерами на фиг. 9.

В обоих случаях для проверки расстояния А между осями двух параллельных отверстий в них установлены оправки с разжимными планками.

В первом случае оправки установлены неправильно — разжим планок происходит в плоскости, проходящей через оси обоих базо­вых отверстий. При этом за счет допусковых колебаний диаметров базовых отверстий оси обеих оправок могут сместиться соответст­венно на расстояния qi и а₂ в направлении увеличения проверяемо­го размера. Это означает, что при контроле расстояния между осями оправок будет получен размер А\ = A -J- (а\ + а^) вместо пра­вильного размера А. В данном случае величина а\ + #2 окажется погрешностью измерения за счет неправильной установки оправок.

Во втором случае оправки установлены правильно — разжим планок происходит в плоскости, перпендикулярной к оси, проходя­щей через центры обоих базовых отверстий. При этом допусковые колебания базовых отверстий, т. е. смещения а\ и а₂ осей оправок, как бы значительны они ни были, не приведут к погрешностям в измерении размера А.

Представляет интерес центрирование детали на контрольном приспособлении по отверстию при помощи пружинящих колец. При­мер подобного приспособления, внедренный на Московском автоза­воде им. Лихачева, приведен на фиг. 10*.

Приспособление предназначено для контроля биения различ­ных поверхностей картера дифференциала автомобиля относи­тельно центрального отверстия диаметром 93⁺⁰'° мм. Деталь устанавливается на оправку /, вертикально смонтированную в корпусе 2 приспособления. На оправке установлены (с небольшим зазором) две пары пружинящих колец 3. В свободном состоянии наружный диаметр этих колец меньше диаметра¹ базового отвер­стия детали, которую можно свободно установить на оправку. По­ворачивая рукоятку 4, винтом 5 оттягивается шток 6 вниз. Шток 6 буртиком в верхней части обжимает пружинящие кольца 3, равно­мерно их деформируя. При этом уменьшается внутренний диаметр колец 3 (обеспечивая их центрирование по наружной поверхности штока 6) и одновременно увеличивается наружный диам;етр этих колец, точно центрируя проверяемую деталь по отверстию.

Возможность погрешностей установки за счет перекоса торца базового отверстия детали устраняется шаровой плитой 7, пово­рачивающейся на шариках 8, поддерживаемых обоймой 9. Козы­рек 10 предохраняет шарики от засорения.

Поскольку проверяемый картер не уравновешен, для предва­рительной его поддержки в приспособлении предусмотрен пружин­ный упор И.

Проверка биения соответствующих поверхностей _ детали осу­ ществляется сменными державками с индикаторами (на фиг. 10 они не показаны), которые устанавливаются по центральному от­ верстию штока 6. ^

В рассматриваемо'М случае пружинящие кольца обеспечивают точность центрирования до 0,01 мм.

Значительный интерес представляет центрирование с помощью мембранного патрона, одна из конструкций которого приведена на фиг. И. В данном случае на приспособлении проверяется торцо­вое биение поверхности цилиндрической канавки заготовки зубча­того колеса для токарной обработки.

На шпинделе / приспособления установлена мембрана 2 с тре­мя выступами А, на которых закреплены кулачки 3. В свободном

состоянии наружная цилиндрическая поверхность кулачков имеет диаметр несколько выше наибольшего (в пределах допуска) диа­метра базового отверстия детали. За счет этого упругим усилием мембраны 2 через кулачки 3 осуществляется центрирование дета-

11

Фиг. 10. Приспособление для контроля картера дифференциала с центрированием по отверстию пружинящими кольцами.

ли на приспособлении. Для установки и съема проверяемой дета­ли мембрана 2 прогибается от встроенного пневматического ци­линдра 4 через рычаг 5 и шток 6. Контроль биения осуществляет­ся поворотной державкой 7 с рычажной передачей на индика­тор 8. При проверке биения шпиндель / с мембранным, патроном и установленной на нем деталью легко вращается на шариках.

Некоторые перспективы применения в конструкциях контроль­ных приспособлений имеет центрирование при помощи гидропласт­массы.

Пример приспособления с гидропластмассой для контроля рас­стояния между осями отверстий корпусной детали приведен на фиг. 12*.

Проверяемая деталь устанавливается центральным отверстием на центрирующей тонкостенной разжимной втулке 1, заполненной

Разрез по ББ'ВВ

5 4

Фиг. 11. Приспособление с мембранным патроном для центрирования детали

по отверстию.

гидропластмассой 2. Под действием нажимного винта с плунже­ром 3 гидропластмасса концентрично разжимает тонкостенную часть втулки 1. Таким образом, осуществляется точное центриро­вание детали по базовому отверстию. Индикаторная оправка 5, на­правляемая отверстием стакана 4, улавливает расстояние между осями отверстий корпуса. Применение гидропластмассы обеспечи­вает сокращение погрешности измерения за счет полного и кон­центричного устранения зазора между базовым отверстием дета­ли и центрирующей оправкой.

В настоящее время применение гидропластмассы ограничива­ется недостаточной износоустойчивостью тонкостенных центрирую­щих втулок, а также зачастую и неподготовленностью заводов к изготовлению гидропластмассы и правильному заполнению ею контрольных приспособлений, оправок и другого инструмент тария.

Недостатком центрирующих устройств из гидропластмассы яв­ляется также невозможность устранения влияния конусности ба­зового отверстия на точность установки детали.

Фиг. 12. Приспособление с гвдроплаетмассой для контроля расстояния между •' осями отверстий корпусной детали.

При установке детали двумя отверстиями с параллельными осями на два жестких цилиндрических пальца целесообразно сде­лать один из этих пальцев срезанным по форме ромба (фиг. 13, а). Так компенсируются возможные отклонения от номинального меж­центрового расстояния L (Ai — для пальцев приспособления и А₂ — для отверстий детали).

Ширина b цилиндрического участка срезанного пальца может быть подсчитана по формуле

_Ь ^ ^

S

где s — зазор, компенсирующий отклонения межцентровых рас­стояний детали и приспособления (s — а! -f Д₂ — С]); D — наименьший предельный размер отверстия, которым'де­таль устанавливается на срезанный палец; ui — наименьший радиальный зазор для несрезанного паль­ца;

02 — наименьший радиальный зазор для срезанного пальца. При установке; детали отверстиями на два^г пальца, даже если

ОДИН ИЗ НИХ бУДеТ СОеЗ ЭННЫМ. МОЖРТ rd.^hhkhvtk пппАПРиыый попо-

детали на угол а (фиг. 13, б), наибольшая величина которого ке! быть подсчитана [2] по формуле

_где ui и а₂ — наибольшие радиальные зазоры между базовыми оп

верстиями и установочными пальцами; L — межцентровое расстояние.

В случае, когда ромби­ческий срез одного из двух установочных паль­цев не обеспечивает до­статочной точности изме­рения, или не может ком­пенсировать чрезмерно больших отклонений от номинального межцентро­вого расстояния, возмож­но использование конст­рукции (фиг. 13, в), в ко­торой один установочный палец остается неподвиж­ным, а второй делается подвижным; так устраня­ются продольные зазоры.

Срезанные на пальцах поперечные лыски обеспе­чивают установку обоих базовых отверстий как бы на внутренние призмы, полностью исключая по­перечный перекос детали, показанный на фиг. 13, б.

Фиг 13. Схемы установки деталей яа два пальца.

Разработка правиль­ной конструкции базирую­щих устройств является одним из наиболее серьез­ных и ответственных элементов проектирования контрольного при­способления.

Погрешности, вызываемые неправильной установкой детали на контрольном приспособлении, могут быть весьма значительными и приводят к недопустимо большим относительным погрешностям измерения.

При проектировании любого контрольного приспособления не обходимо тщательно оценить все достоинства и недостатки воз­можных в данном конкретном случае методов базирования с уче­том реальных размеров детали и установочных элементов приспо­собления. Этот анализ базирующего устройства должен завер­шаться подсчетом вызываемой им относительной погрешности из­мерения.

I I