ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ И ОСЕЙ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для высокопроизводительного контроля валов и осей широкого спектра назначений и размеров, на которых выполнено большое количество ступеней, в частности, валов редукторов, насосного или компрессорного оборудования, осей элементов путевой автоматики, замковых или запорных механизмов.
Известно приспособление для измерения биения режущих кромок зубьев концевого инструмента цилиндрической формы, содержащее основание, на котором установлена каретка со стойкой для крепления индикатора. На основании также закреплена призма, предназначенная для укладки подлежащего измерению инструмента. В верхней части призмы установлен механизм для поджима инструмента к призме при проведении измерения. Данный механизм состоит из направляющих, к которым прикреплена платформа, на платформе установлен подпружиненный штифт с прижимным роликом.
Для проведения измерений в призму устанавливают подлежащий контролю инструмент и поджимают его прижимным роликом к призме. К режущей части инструмента подводят индикатор, размещенный на стойке с кареткой. Вращая инструмент вокруг своей оси, индикатором измеряют радиальное биение каждого зуба режущей части инструмента относительно его продольной оси.
(см. патент РФ на полезную модель №141462, кл. G01B 5/08, 2014 г.).
В результате анализа известного приспособления необходимо отметить, что это одно из типовых устройств, предназначенных для контроля положения наружных поверхностей цилиндрических деталей относительно их осей. Данное приспособление позволяет измерять только биение одной из поверхностей цилиндрической детали относительно ее оси. Конструкция приспособления не предусматривает перемещения стойки с индикатором в процессе измерения, что позволяет проводить измерения только в одном из сечений инструмента, а это снижает область применения данного приспособления, его производительность и точность измерений.
Известно контрольно-измерительное приспособление для контроля деталей, имеющих круглое поперечное сечение, содержащее основание, на котором установлены центровые бабки для установки в их центрах подлежащей контролю детали. На основании также размещены стойки, на которых установлены измерители для проведения измерений контролируемых поверхностей детали.
В процессе проведения измерений осуществляют поворот детали относительно оси центрирования детали. Угол поворота фиксируется датчиком угловых приращений, расположенным, например, на одном из вращающихся центров приспособления. Одновременно измерители осуществляют измерения контролируемых поверхностей, например профилей контролируемых сечений, шеек вала или оси. Измеренные значения передаются на вычислительное устройство, где осуществляется их обработка.
(см. патент РФ №2348006, кл. G01B 5/08, 2009 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известного приспособления необходимо отметить, что оно не предусматривает в процессе проведения измерений перемещения измерительных инструментов относительно контролируемых ими поверхностей детали, что позволяет проводить контроль только в одном или нескольких сечениях контролируемых поверхностей, а это не дает возможностей проведения измерений с высокой точностью и производительностью. В приспособлении отсутствуют возможности его настройки на измерение деталей с различным количеством ступеней, что существенно снижает область его использования.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка приспособления, обеспечивающего высокопроизводительный контроль многоступенчатых валов и осей за счет совмещения операций контроля их ступеней, а также повышение точности контроля многоступенчатых валов и осей широкого спектра назначений и размеров.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в приспособлении для контроля многоступенчатых валов и осей, содержащем плиту, на которой установлены передняя и задняя центровые бабки, предназначенные для установки в их центрах подлежащей контролю детали, стойки для установки измерительных инструментов, предназначенных для проведения измерений контролируемых поверхностей детали, новым является то, что на плите установлены направляющие, приспособление оснащено ползунами, установленными с возможностью перемещения в направляющих, стойки установлены на ползунах, а механизм перемещения ползунов выполнен в виде установленного на плите с возможностью вращения и пропущенного через ползуны ходового винта, а каждый из ползунов оснащен сегментным вкладышем с винтовой нарезкой, причем каждый сегментный вкладыш имеет возможность перемещения в ползуне для обеспечения контакта его винтовой поверхности и винтовой поверхности ходового винта или исключения их контакта, при этом направляющие выполнены в виде планок Г-образной формы, смонтированных на плите, одна из направляющих закреплена на плите, а вторая имеет возможность настроечного перемещения посредством механизма, выполненного в виде планки, закрепленной на плите, причем в планку ввинчены регулировочные винты, имеющие возможность контакта с подвижной направляющей, а задняя центровая бабка имеет возможность настроечного перемещения на плите и фиксации в заданном положении.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых;
- на фиг. 1 - приспособление, вид сверху;
- на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1;
- на фиг. 3 - разрез Б-Б по фиг. 2.
Приспособление для контроля многоступенчатых валов и осей содержит плиту 1, к нижней поверхности которой прикреплены ножки 2. Для точной установки плиты наиболее целесообразно ножки выполнять регулируемыми по высоте. Конструкции таких ножек известны и не нуждаются в дополнительных пояснениях.
На верхней поверхности плиты 1 установлены передняя центровая бабка 3 и задняя центровая бабка 4. Передняя бабка 3 закреплена на плите 1 и в ней смонтирован центр 5. Задняя бабка 4 установлена на плите с возможностью настроечного возвратно-поступательного перемещения и фиксации в заданном положении. В задней бабке установлен центр 6. Для фиксации задней бабки 4 в заданном положении предусмотрены болты 7, пропущенные через отверстия центровой бабки, головки болтов размещены в Т-образных пазах плиты 1, а на резьбовую часть их навинчены гайки 8, затягивая которые на резьбе болта 7, фиксируют заднюю бабку в заданном положении. Предусмотренная в приспособлении возможность настроечного перемещения задней центровой бабки существенно расширяет номенклатуру контролируемых многоступенчатых валов и осей по их длине.
Центр 6 установлен в задней бабке с возможностью осевого перемещения и подпружинен относительно задней бабки пружиной 9. Один из торцов пружины опирается на кольцевой выступ центра 6, а другой - в торец гайки 10, ввинченной в резьбовое отверстие (позицией не обозначено) задней бабки. Вращением гайки 10 регулируют усилие поджима пружины к центру 6. Отвод центра 6 задней бабки 4 в заднее положение осуществляется поворотом рычага 11, входящего в углубление заднего центра и закрепленного на конце оси 12, на другом конце которой закреплена рукоятка 13. Величина хода центра задней бабки определяется длиной паза (позицией не обозначен) в котором размещен упор 14. Передняя и задняя бабки предназначены для установки подлежащей контролю детали. Центры 5 и 6 бабок находятся на одной оси.
На верхней поверхности плиты 1 установлены направляющие 15 и 16. Направляющие выполнены в виде планок, предпочтительно Г-образной формы. Направляющая 15 закреплена на плите 1, а направляющая 16 является подвижной и имеет возможность настроечного (радиального) перемещения относительно направляющей 15 посредством механизма настройки.
Механизм настройки положения направляющих выполнен в виде планки 17, закрепленной на плите 1, в планку ввинчены регулировочные винты 18, концы которых имеют возможность контакта с направляющей 16 для ее настроечного перемещения. В направляющих 15 и 16 с возможностью перемещения установлены ползуны 19, имеющие направляющие 20, расположенные в направляющих 15 и 16.
На верхней поверхности плиты 1 закреплены опоры 21 и 22, в которых с возможностью вращения установлен ходовой винт 23. Для обеспечения вращения ходового винта на одном из его концов закреплена рукоятка 24. Ось ходового винта параллельна оси центров передней и задней центровых бабок.
Ходовой винт пропущен через ползуны 19. В каждом из ползунов имеется сегментный вкладыш 25, с выполненной на нем винтовой нарезкой, которая имеет возможность контакта с винтовой поверхностью ходового винта 23, образуя винтовую пару. Каждый сегментный вкладыш оснащен регулировочным механизмом, выполненным в виде винта 26, ввинченного в резьбовое отверстие ползуна и соединенного с сегментным вкладышем 25, который имеет возможность вертикального (настроечного) перемещения в ползуне. Посредством регулировочного механизма обеспечивается одно из двух положений сегментного вкладыша 25, при которых его винтовая нарезка находится в контакте с винтовой нарезкой ходового винта (рабочее положение), образуя винтовую пару, либо винтовые поверхности сегментного вкладыша и ходового винта не контактируют друг с другом (настроечное положение).
Необходимо отметить, и это весьма важно для достижения указанного технического результата, что в направляющие 15 и 16 может быть установлено различное количество ползунов 19, которое определяется только количеством контролируемых поверхностей (ступеней) детали, что значительно повышает производительность контроля и расширяет номенклатуру контролируемых деталей, имеющих различное количество ступеней. Раздельная настройка каждого ползуна при установке его в заданное исходное положение (в данном случае винтовая нарезка ходового винта не контактирует с винтовой нарезкой сегментных вкладышей) позволяет обеспечить быструю точную и удобную настройку приспособления, а раздельная регулировка винтового соединения сегментного вкладыша каждого ползуна и ходового винта, позволяет создать для каждого ползуна оптимальные условия контакта винтовых поверхностей ходового винта и каждого сегментного вкладыша и обеспечить плавное, без заеданий, перемещение каждого ползуна при проведении измерений, что повышает точность измерений.
На каждом ползуне 19 закреплена стойка 27, на которой с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении установлен держатель 28 (например, хомут), предназначенный для установки измерительного инструмента, например, индикатора 29.
Приспособление работает следующим образом.
Работу приспособления рассмотрим на примере контроля оси запорного механизма, длиной 88 мм, имеющей по краям кольцевые выступы, диаметром 8,974 мм, длиной 22 мм и обнижение между выступами, диаметром 8,5 мм (ось имеет три ступени, размеры которых необходимо контролировать). Подлежащие контролю поверхности обработаны на круглошлифовальном станке. Необходимо проконтролировать профиль поверхности каждой из трех ступеней на наличие конусности и седлообразное™, а также их соосность друг относительно друга.
Первоначально, осуществляют настройку приспособления. Для этого отвинчивают гайки 8 и перемещают заднюю бабку 4 в положение, при котором ход центра 6 достаточен для удобной установки и съема детали в центрах 5 и 6 центровых бабок 3 и 4. Если это необходимо, гайкой 10 регулируют усилие поджима пружины 9 центра 6 задней бабки 4.
В направляющие 15 и 16 устанавливают необходимое количество (в данном случае - три) ползунов 19. Перемещением в направляющих каждый из ползунов устанавливают в заданное исходное положение, обеспечивающее проведение измерения заданной поверхности оси. Сегментные вкладыши 25 ползунов и ходовой винт 23 при этом не контактируют друг с другом. Вращением винтов 26 вводят в контакт винтовые нарезки сегментных вкладышей 25 с винтовой нарезкой ходового винта, образуя винтовые пары. Вращением винтов 18 обеспечивают оптимальный зазор между рабочими поверхностями направляющих 15 и 16 и контактирующими с ними направляющими 20 ползунов 19. При правильной регулировке направляющих и винтовых пар, при вращении ходового винта 23, должно обеспечиваться одновременное плавное перемещение ползунов 19. На штатные места ползунов устанавливают стойки 27, в держателях 28 которых крепят индикаторы 29. Вводят измерительные наконечники индикаторов в контакт с измеряемыми поверхностями и выставляют стрелки индикаторов на «0». Приспособление готово к проведению измерений.
За рукоятку 24 вращают ходовой винт 23, в результате чего ползуны 19 совершают перемещение, в результате которого каждый из индикаторов контролирует свою поверхность, параметры которой регистрируют по показаниям стрелок индикаторов. После проведения измерений отводят ползуны в исходное положение, перемещением центра задней бабки раскрепляют деталь и удаляют ее из приспособления. Устанавливают следующую деталь и, аналогично описанному выше, осуществляют ее контроль.
Необходимо отметить, что приспособление обеспечивает высокопроизводительный контроль большой номенклатуры многоступенчатых валов и осей. Особенно эффективно его использование для контроля многоступенчатых валов и осей при серийном и массовом их производстве.