СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОПУСКАЕМОГО ОТКЛОНЕНИЯ КОНУСНОСТИ ОТВЕРСТИЙ
PROCEDURE FOR CONTROL OVER ALLOWED DEVIATION OF TAPER OF ORIFICES

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для контроля допускаемого отклонения конусности отверстий.
Известен классический способ контроля конусности отверстий, описанный в Справочнике по производственному контролю в машиностроении, под. ред. д-ра техн. наук проф. А.К.Кутая. - Л.: Машиностроение, 1974, стр.329-335. Он заключается в том, что конусность отверстий определяется с помощью калибров-пробок на краску.
Контроль на краску конических поверхностей большой длины и диаметров весьма затруднителен из-за большой массы калибров и их заклинивания при контроле пологих конусов.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка простого и надежного способа контроля конусности отверстий с высокой точностью.
Технический результат достигается благодаря тому, что в способе контроля допускаемого отклонения конусности отверстий, включающем установку калибра внутрь детали и определение допустимой величины отклонения конусности от требуемого значения, используют плоский калибр в виде клина с требуемым значением конусности, снабженный двумя упорами, например цилиндрическими, расположенными у торцов клина в его плоскости симметрии, калибр устанавливают таким образом, чтобы он находился в меридиональной плоскости детали и упирался боковыми ребрами у одного из своих торцов в стенку детали, отклоняют второй торец калибра от меридиональной плоскости до касания поверхности детали либо боковым ребром клина, либо одним из упоров, при касании поверхности детали упором судят о превышении величины допускаемого отклонения конусности, при этом длину упоров определяют по формуле:
где D - диаметр в контролируемом сечении детали; [δ] - допускаемое отклонение от конусности в контролируемом сечении детали; b - ширина рабочей грани плоского калибра.
Используемый в способе плоский калибр имеет меньшую массу и является более технологичным по сравнению с калибрами-пробками. Упоры позволяют установить калибр в плоскость детали, близкую к меридиональной, а также служат для определения допускаемого отклонения конусности отверстия.
Заявленный способ поясняется чертежами. На фиг.1 изображен внутренний конус детали с установленным калибром. На фиг.2 - вид с торца детали. На фиг.3 изображен зазор между деталью и упором калибра. На фиг.4 изображены зазоры между деталью и боковыми гранями калибра при отклонении конусности детали в сторону меньшего диаметра конуса. На фиг.5 изображены зазоры между деталью и боковыми гранями калибра при отклонении конусности детали в сторону большего диаметра конуса. На фиг.6 изображено смещение рабочего ребра калибра.
Способ осуществляется с помощью специального контрольного устройства, далее калибра, (фиг.1), состоящего из плоского калибра 1 в виде клина с конусностью рабочих граней, равной конусности контролируемого отверстия, с закрепленными на нем упорами 2 и с уступом 3 (фиг.4, 5) для контроля расположения заданного диаметра контролируемого отверстия. Калибр заводят в контролируемое отверстие. Если отверстие выполнено без отклонения от конусности, то калибр коснется рабочими ребрами 4, 5 (фиг.4, 5) контролируемого отверстия по всей его длине. Если отверстие выполнено с отклонением от конусности, то калибр коснется отверстия лишь со стороны одного из торцов, и вдоль рабочих ребер калибра будут наблюдаться клиновидные зазоры δ. В зависимости от направления отклонения конусности отверстия зазоры δ могут быть либо со стороны меньшего отверстия конуса (фиг.4), либо со стороны большего отверстия конуса (фиг.5). Действительный зазор δ равен половине отклонения конусности отверстия. Допускаемый зазор [δ] известен и равен половине допускаемого отклонения конусности отверстия на его длине.
1
2
1
2
Упоры 2 установлены на заданных расстояниях l и l от торца калибра (фиг.1), благодаря чему при заведении калибра в отверстие упоры занимают положение в плоскостях диаметров D и D, величина которых определяется уравнениями:
1
3
1
3
D=D-2·(l-l)·tgα;
2
3
2
3
D=D-2·(l-l)·tgα,
3
1
2
3
где D - диаметр конуса в измерительной плоскости; l, l - расстояния от торца калибра до плоскостей установки упоров; l - расстояние от торца калибра до измерительной плоскости; α - уклон конуса.
1
2
1
2
Допускаемая величина радиальных зазоров δ, δ в плоскостях диаметров D, D (в плоскостях расположения упоров) (фиг.4, 5), определяется уравнениями:
1
1
3
[δ]=[δ]-(l-l)·tgα;
2
2
3
[δ]=[δ]-(l-l)·tgα.
1
2
1
2
1
2
Благодаря наличию клиновидных зазоров δ один из торцов калибра получает возможность отклоняться от меридиональной плоскости контролируемого отверстия до тех пор, пока рабочее ребро калибра не коснется конусного отверстия. На фиг.6 показано смещение S (S) рабочего ребра 6 калибра, обусловленное зазором δ (δ) в плоскости диаметра D (D). Допускаемое смещение рабочего ребра калибра в заданном сечении определяется уравнениями:
1
2
1
2
где D (D) - диаметр конусного отверстия в заданном сечении; b - ширина рабочей грани плоского калибра; [δ] ([δ]) - допускаемый радиальный зазор между рабочей гранью калибра и конической поверхностью отверстия в заданном сечении.
Упоры 2 (фиг.1) необходимы для ограничения смещения рабочего ребра калибра на величину, больше допускаемого смещения, соответствующего допускаемому радиальному зазору, и, следовательно, их длина для заданных сечений определяется уравнениями:
.
3
При допускаемом отклонении конусности отверстия на его длине калибр коснется рабочим ребром конической поверхности отверстия, а между отверстием и упором сохранится зазор δ (фиг.3). Если же отклонение конусности отверстия превысит допускаемое, то конической поверхности отверстия коснется упор, а между рабочим ребром калибра и отверстием сохранится зазор, при этом качание калибра происходит без заедания с характерным жестким касанием. В зависимости от того, где наблюдается зазор (со стороны большего диаметра конуса или со стороны меньшего диаметра), делают вывод о направлении отклонения конусности контролируемого отверстия на заданной длине.
Таким образом, способ позволяет просто и надежно проконтролировать допускаемое отклонение конусности отверстий больших диаметров (более 100 мм), в том числе протяженных и пологих (с конусностью 1:10 и менее). Конструкция калибра, применяемого в способе, отличается меньшим весом, является более технологичной и требует меньших затрат материала по сравнению с калибрами-пробками, а также позволяет контролировать расположение заданного диаметра конуса относительно торца.
Практическое применение показало, что предлагаемый способ позволяет просто и надежно контролировать отклонение конусности внутренних поверхностей большой длины и диаметров, в том числе при изготовлении деталей, не снимая их со станка.