Устройство для измерения позиционного отклонения отверстий, координированных относительно центрального отверстия детали
DEVICE FOR MEASURING THE POSITIONAL DEVIATION OF HOLES COORDINATED WITH RESPECT TO THE CENTRAL HOLE OF A PART

Устройство относится к измерительной технике, в частности, к средствам для измерения отклонения расположения осей ряда отверстий относительно оси центрального отверстия и относительно друг друга в угловом направлении.
Известны калибры расположения, которыми контролируют зависимые допуски расположения. Калибры расположения представляют собой контрдеталь, собираемую с проверяемой деталью. Перед контролем расположения производят контроль размеров всех координированных отверстий. Затем вводят комплексный калибр в проверяемое изделие. Изделие считается годным, если калибр соединяется с изделием по всем контролируемым поверхностям [Балонкина, И.И. Точность и производственный контроль в машиностроении: Справочник / И.И. Балонкина, А.К. Кутай, Б.М. Сорочкин, Б.А. Тайц. Под общ. ред. А.К. Кутая, Б.М. Сорочкина // Л.: Машиностроение, 1983, с. 72; с. 85, рис. 2.25,б (справа)].
Однако использование известных калибров позволяет установить факт соответствия параметра расположения контрольному нормативу и не позволяет определить действительное значение позиционного отклонения.
В соответствии с иллюстрационным материалом известно устройство [RU 2627542 С1, Бюл. №22, 2017], содержащее основание, измерительный узел, центрирующий узел в виде двух оправок, одна из которых выполнена с подвижной конической втулкой, кольцо с базовым и контрольными отверстиями, расположенными соответственно номинальному положению отверстий в детали, дистанционную втулку, размещенную в одном из контрольных отверстий кольца, центрирующие втулки, выполненные с возможностью размещения в измеряемых отверстиях детали, кроме того измерительный узел выполнен в виде индикаторного нутромера с поясками на его корпусе, один из которых сопряжен с отверстием дистанционной втулки, а другой выполнен с возможностью сопряжения с контрольными отверстиями кольца, причем оба упомянутых сопряжения выполнены с возможностью вращения индикаторного нутромера вокруг собственной оси, обе оправки закреплены на основании и размещены одна в другой соосно, оправка с подвижной конической втулкой выполнена с шейкой, сопряженной с базовым отверстием кольца, а вторая оправка выполнена в виде цанги с возможностью сопряжения с центральным отверстием детали.
Однако в указанном прототипе отсутствует ориентирующий узел, поэтому выверка взаимного углового положения кольца и объекта измерения, выполняемая вращением отсчетной головки и поворотом измерительного узла с достижением выравненных показаний, а также закрепление упомянутого кольца на оправке гайкой снижают производительность устройства.
Проблемой является разработка устройства для измерения позиционных отклонений отверстий, координированных относительно центрального отверстия детали.
Решение этой проблемы позволяет повысить производительность устройства за счет оснащения его фиксирующим узлом и размещением упомянутого узла на кольце.
Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения позиционного отклонения отверстий, координированных относительно центрального отверстия детали, содержит основание, измерительный узел, центрирующий узел в виде двух оправок, одна из которых выполнена с подвижной конической втулкой, кольцо с базовым и контрольными отверстиями, расположенными соответственно номинальному положению отверстий в детали, дистанционную втулку, размещенную в одном из контрольных отверстий кольца, центрирующие втулки, выполненные с возможностью размещения в измеряемых отверстиях детали, кроме того, измерительный узел выполнен в виде индикаторного нутромера с поясками на его корпусе, один из которых сопряжен с отверстием дистанционной втулки, а другой выполнен с возможностью сопряжения с контрольными отверстиями кольца, причем оба упомянутые сопряжения выполнены с возможностью вращения индикаторного нутромера вокруг собственной оси, обе оправки закреплены на основании и размещены одна в другой соосно, оправка с подвижной конической втулкой выполнена с шейкой, сопряженной с базовым отверстием кольца, а вторая оправка выполнена в виде цанги с возможностью сопряжения с центральным отверстием детали. Согласно изобретению оно снабжено установленным на кольце фиксирующим узлом с фиксатором в виде призмы, биссекторная плоскость которой совмещена с плоскостью, проходящей через продольные оси контрольного и базового отверстий кольца, причем призма выполнена подвижной в направлении, перпендикулярном оси базового отверстия, с возможностью прилегания своих рабочих поверхностей к наружной цилиндрической поверхности центрирующей втулки.
Сравнение предлагаемого устройства с прототипом показывает, что оснащение предлагаемого устройство фиксирующим узлом, закрепление этого узла на кольце, выполнение фиксатора в виде призмы, подвижной в радиальном направлении, и размещение призмы с возможностью ее взаимодействия с поверхностью центрирующей втулки позволяют выполнить ориентацию и совмещенную с ней фиксацию кольца быстрее, чем это достигается в прототипе. Таким образом повышается производительность устройства.
На фиг. 1 показан общий вид устройства, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Устройство содержит основание 1, центрирующий узел, выполненный в виде оправки 2 с подвижной конической втулкой 3, и оправки, выполненной в виде цанги 4. Оправка 2 и цанга 4 закреплены на основании 1 и размещены одна в другой соосно. Цанга 4 выполнена с возможностью сопряжения с центральным отверстием 5 детали 6. Устройство содержит также измерительный узел, выполненный в виде индикаторного нутромера 7 с поясками 8 и 9 на его корпусе, кольцо 10 с базовым 11 и контрольными отверстиями 12 и 13, дистанционную втулку 14, размещенную в одном из контрольных отверстий 12, и центрирующие втулки 15 и 16, выполненные с возможностью размещения в измеряемых отверстиях 17 и 18 детали 6. Базовое 11 и контрольные 12 и 13 отверстия кольца 10 расположены соответственно номинальному положению измеряемых отверстий 17 и 18 детали 6. Поясок 9 индикаторного нутромера 7 сопряжен с отверстием дистанционной втулки 14, а поясок 8 выполнен с возможностью сопряжения с контрольными отверстиями 12 и 13 кольца 10. Оба вышеупомянутые сопряжения выполнены с возможностью вращения индикаторного нутромера 7 вокруг собственной оси. Кроме того, устройство содержит фиксирующий узел с фиксатором в виде призмы 19. Фиксирующий узел установлен на кольце 10 с совмещением биссекторной плоскости призмы 19 с плоскостью, проходящей через продольные оси контрольного 12 и базового 11 отверстий кольца 10, причем призма 19 выполнена подвижной в направлении, перпендикулярном оси базового отверстия 11, с возможностью прилегания своих рабочих поверхностей 20 и 21 к наружной цилиндрической поверхности 22 центрирующей втулки 15. Оправка 2 выполнена с шейкой, сопряженной с базовым отверстием 11 кольца 10 с возможностью вращения упомянутого кольца на шейке. Индикаторный нутромер 7 выполнен и размещен с возможностью касания своего измерительного щупа 23 с поверхностью отверстия центрирующей втулки 22 на уровне сечения 1-1, а после снятия дистанционной втулки 14 - на уровне сечения 2-2.
1max
1min
1
1max
1min
1max
1min
1
1max
1min
1
1
1
2
n
Устройство работает следующим образом. В измеряемые отверстия 17 и 18 детали 6 устанавливают центрирующие втулки 15 и 16. Устанавливают деталь 6 ее центральным отверстием 5 на цангу 4 и закрепляют гайкой через подвижную коническую втулку 3. Устанавливают кольцо 10 базовым отверстием 11 на шейку оправки 2 с обеспечением контакта измерительного щупа 23 с поверхностью отверстия первой центрирующей втулки 15 в сечении 1-1 измеряемого отверстия 17. Перемещают призму 19 к центрирующей втулке 15 и давлением пружины фиксатора достигают прилегания ее рабочих поверхностей 20 и 21 к наружной цилиндрической поверхности 22 упомянутой втулки, осуществляя таким образом выверку углового положения кольца 10 относительно детали 6 и его фиксацию. Затем поворачивают индикаторный нутромер 7 в первой центрирующей втулке 15 на полный оборот, фиксируя при этом первый наибольший Δ' и первый наименьший Δ' отсчеты. Определяют позиционное отклонение Δ' в поперечном сечении 1-1 по полуразности первого наибольшего Δ' и первого наименьшего Δ' отсчетов. Снимают индикаторный нутромер 7, вынимают из кольца 10 дистанционную втулку 14. Устанавливают индикаторный нутромер 7 пояском 8 в контрольное отверстие 12. Повторяют поворот индикаторного нутромера 7 на полный оборот, фиксируя при этом второй наибольший Δ'' и второй наименьший Δ'' отсчеты во втором поперечном сечении 2-2 измеряемого отверстия 17. Определяют позиционное отклонение Δ'' во втором упомянутом сечении по полуразности второго наибольшего Δ'' и второго наименьшего Δ'' отсчетов. Определяют искомое позиционное отклонение Δ первого измеряемого отверстия 17 по большему из значений позиционных отклонений Δ'' и Δ' в двух упомянутых сечениях. Устанавливают дистанционную втулку 14 в каждое последующее контрольное отверстие кольца 10, устанавливают индикаторный нутромер 7 пояском 9 в отверстие дистанционной втулки 14, сопровождая эти переустановки поворотами упомянутого нутромера вокруг собственной оси на полный оборот и последующими действиями по определению искомых позиционных отклонений каждого последующего измеряемого отверстия Δ…Δ.
Таким образом, измеряют позиционные отклонения ряда отверстий, координированных относительно центрального отверстия детали, достигая при этом, по сравнению с прототипом, повышения производительности устройства.
Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении позиционного отклонения осей ряда отверстий в деталях типа водила, фланца и крышки.