УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАЗА НА ТОРЦЕ ВТУЛКИ

В конструкциях ряда деталей машиностроения имеются элементы в виде несопряженных между собой отверстия и паза. К их размерам и взаимному расположению предъявляются высокие точностные требования, измерения которых сопряжены с существенными затратами либо времени, либо денежных средств.

Согласно каталогу измерительных средств, предлагаемых компанией «ИНТРА ТУЛ» для реализации, известна портальная координатно-измерительная машина (КИМ), например, модели PRIMUS Mora Metrology [2]. С помощью такой КИМ может быть реализована задача контактного измерения параметров трехмерных деталей, в т.ч. детали в виде втулки с пазом на своем торце. При измерении с помощью КИМ помещают деталь на ее стол, ориентируют деталь в направлении одной из координатных осей и измеряют координаты отдельных точек базовой и измеряемой поверхностей. Затем с помощью программного обеспечения определяют интересующие параметры [1]. Однако, обладая высокой точностью, такие средства измерения имеют высокую стоимость и применяются в измерительных лабораториях и пунктах ОТК.

Для измерения шпоночного паза отверстия известно устройство, содержащее корпус с базирующим элементом, выполненным в виде двух центрирующих пальцев. На корпусе установлен ползун с возможностью поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной продольным осям центрирующих пальцев. На ползуне закреплен отсчетный узел, имеющий Г-образный измерительный наконечник [3].

Однако известное устройство позволяет измерять параметры шпоночного паза, выполненного на поверхности отверстия, и не позволяет измерять параметры паза на торцах деталей в виде втулок.

Известно устройство для измерения параметров паза на торце вала, содержащее корпус с двумя установочными пальцами и отсчетный узел с измерительным стержнем. Ось этого стержня расположена перпендикулярно к линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев. Эти пальцы выполнены и размещены с возможностью касания с боковыми поверхностями измеряемого паза. Отсчетный узел, оснащенный измерительным наконечником, закреплен в корпусе с возможностью касания закрепленного на измерительном стержне измерительного наконечника с наружной цилиндрической поверхностью вала. Кроме того, измерительный наконечник выполнен цилиндрическим с расположением своей оси параллельно линии, соединяющей центры поперечных сечений установочных пальцев [4].

Однако указанным устройством нельзя измерить параметры паза, расположенного на торце втулки.

Отмеченных недостатков лишено разработанное устройство для измерения параметров паза на торце втулки, общий вид которого представлен на рисунке.

Устройство для измерения параметров паза на торце втулки содержит корпус 1 с двумя установочными пальцами 2 и 3, два отсчетных узла 4 и 5, закрепленных на корпусе 1 и выполненных с измерительными стержнями 6 и 7 соответственно. Установочные пальцы 2 и 3 выполнены и размещены с возможностью касания с отверстием 8 втулки 9. Отсчетные узлы 4 и 5 размещены по разные стороны от плоскости Б-Б, проходящей через продольные оси установочных пальцев 2 и 3. Кроме того, отсчетные узлы 4 и 5 размещены с возможностью касания измерительных стержней 6 и 7 с боковыми поверхностями 10 и 11 паза 12, выполненного на торце 13 втулки 9.

Устройство настраивается по образцовой детали. Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 с двумя отсчетными узлами 4 и 5 и двумя установочными пальцами 2 и 3 устанавливают на торец 13 втулки 9, размещая установочные пальцы 2 и 3 в отверстии 8 втулки 9 и измерительные стержни 6 и 7 в измеряемом пазу 12. Выверяют взаимное угловое положение корпуса 1 и втулки 9 путем возвратно- поворотных движений упомянутого корпуса, обеспечивая касания установочных пальцев 2 и 3 с отверстием 8 втулки 9 и измерительных стержней 6 и 7 с первой боковой поверхностью 10 соответственно в точках а и б на концах  упомянутой поверхности. При этой выверке добиваются выравнивания показаний ∆𝑎и ∆б отсчетных узлов 4 и 5 соответсвенно. Снимают первый отсчет ∆1= ∆а. Переустанавливают с поворотом на 180° корпус 1, размещая установочные пальцы 2 и 3 в отверстии 8 втулки 9 и измерительные стержни 6 и 7 в измеряемом пазу 12. Повторяют выверку взаимного углового положения, обеспечивая касания установочных пальцев 2 и 3 с отверстием 8 втулки 9 и измерительных стержней 6 и 7 со второй боковой поверхностью 11 измеряемого паза 12 соответственно в точках г и в, добиваясь выравнивания показаний ∆г и ∆в соответственно отсчетных узлов 4 и 5. Снимают второй отсчет ∆2=∆г. Определяют отклонение ∆ от настроенного значения ширины В упомянутого паза по формуле: ∆= ∆1 + ∆2, где ∆1 – первый отсчет, ∆2 – второй отсчет. Определяют отклонение от симметричности паза ∆сим относительно оси отверстия по формуле: ∆сим= (∆1 − ∆2)/2.

Сравнение  предложенного  устройства  с  известными  [3,  4]  показывает,  что  предложенное устройство содержит дополнительный отсчетный узел, установочные пальцы выполнены и размещены с возможностью касания с отверстием втулки, отсчетные узлы размещены по разные стороны от плоскости, проходящей через продольные оси установочных пальцев, и с возможностью касания измерительных стержней с боковой поверхностью измеряемого паза в точках на концах упомянутой поверхности. Все эти признаки в совокупности обеспечивают измерение отклонения ширины паза, выполненного на торце втулки, и отклонения от его симметричности относительно оси отверстия.

Размещение установочных пальцев с возможностью касания с отверстием втулки, а измерительных стержней – с боковой поверхностью измеряемого паза, позволяет, по сравнению с [4], исключить перемещение корпуса по торцу втулки в направлении ширины паза, что повышает производительность при измерении упомянутой ширины. Кроме того, иное размещение установочных пальцев повышает точность измерения ширины паза, поскольку при определении этого параметра по результатам отсчетов не требуется учитывать ни диаметр пальцев, ни отличие их действительных отклонений.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении ширины и отклонения от симметричности паза, расположенного на торце детали в виде втулки, например, крестовой полумуфты.

Список литературы

1.       Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении/Справочник в 2 ч. 2-е изд. перер. и доп. М.: Издательство стандартов, 1989, т. 2.: Контроль деталей, 208 с.

2.       Метрологическое обеспечение производства. Каталог компании «ИНТРА ТУЛ», с.58-59; www.intratool.ru (дата обращения 20.10.2016).

3.       Патент  RU  №2190186  С2.  Устройство  для  измерения  отклонения  от  симметричности шпоночного паза сквозного отверстия/ А.П. Архаров; заявл. 20.11.2000; опубл. 27.09.2002. Бюл.№27.

4.       Патент RU №2610822  С1. Устройство для измерения параметров паза на торце вала/ А.П. Архаров; заявл. 09.12.2015; опубл. 15.02.2017. Бюл. №5.