КОНИЧЕСКИЙ КАЛИБР

Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности, к средствам измерения и контроля. Она может быть использована в различных областях промышленности, в том числе, сельхозмашиностроения и автотракторостроения, а именно, при определении малых диаметров отверстий различных втулок и их конусности, а также втулок прецизионных пар, с точностью до десятых долей микрометра.
Известно измерительное средство контроля диаметра и сортировки деталей на группы с помощью набора коротких и длинных калибров - пробок [1]. Набор состоит из 60-100шт. калибров - пробок с интервалом диаметров через 1мкм.
Применение калибров - пробок в качестве основных измерительных средств приводит к значительному увеличению себестоимости продукции вследствие:
1) большого количества калибров, требующих для своего изготовления дорогостоящий материал, а для хранения специальные помещения;
2) высокой точности калибров на их изготовление и доводку тратится значительное время;
3) большого штата контролеров, в задачу которых входит измерение деталей, а также контроль за износом самих калибров;
4) низкой точности измерения.
Известен также пневматический длинномер [1]. Прибор при соблюдении всех необходимых требований может обеспечить точность измерения диаметра и отклонений геометрической формы отверстия (овальности, конусности, корсетности и др.) в пределах 0,2-0.6 мкм.
Недостатком пневматического длинномера является то, что он применим в заводских и лабораторных условиях изготовления прецизионных пар и не может быть использован в ремонтном производстве. Для условий
ремонтного производства этот прибор сложен и для настройки требует специальных эталонных элементов и приспособлений, а также необходим высококвалифицированный специалист.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения конусности отверстий [2]. Устройство выполнено в виде двух плоских шаблонов из равнобоких трапеций с различными углами при их вершинах, причем конусность одного шаблона больше, а другого меньше предельных значений конусности измеряемого отверстия. Плоские шаблоны крестообразно соединены друг с другом по оси симметрии с возможностью относительного осевого перемещения. В процессе измерения определяют высоту установки шаблонов и по расчетным зависимостям определяют диаметры и конусность отверстия. Оно может быть использовано для измерения конусности конических отверстий, преимущественно большого диаметра.
Недостатки данного устройства:
1. неприменимость для измерений малых диаметров порядка 10 мм и менее из-за технической сложности;
2. является относительно сложным в изготовлении;
3. не позволяет определить общий диаметр и общую конусность отверстия, а возможно определение диаметра и конусности отверстия только в конкретных его сечениях вдоль оси из-за прилегания шаблона лишь в определенных точках окружности;
4. требует измерения высоты установки шаблона и математических расчетов
Целью данной полезной модели является повышение производительности труда и обеспечение возможности измерения малых диаметров отверстия и их конусности с высокой степенью точности.
Приведенный чертеж позволяет пояснить достижение поставленной цели. Конический калибр представляет собой металлический стержень, изготовление которого рекомендуется из инструментальной стали с соответствующей закалкой. Соблюдение требований обеспечения точности размеров должны соответствовать требованиям, предъявляемых
1
2
изготовлению калибров - пробок по ГОСТ 16780-71. В предлагаемом устройстве определение величин диаметра отверстия втулки и его конусности обеспечивается за счет определенной конусности стержня. На чертеже конического калибра обозначения: Х и Х - меньший и больший диаметры стержня; L - длина инструмента. Разность диаметров концов стержня выбирается таким образом, чтобы охватить весь диапазон предельных отклонений номинального размера отверстия втулки при заводском изготовлении. По длине инструмента наносится градуированная шкала с ценой деления, например, 1мм и указанием длины, например, через 10мм. Для каждого инструмента составляется таблица соответствия шкалы величине диаметра отверстия, а также указывается масштаб шкалы соответствия 1 мм длины стержня разности диаметра отверстия.
В качестве примера приведем размеры изготовленного конического калибра и используемого при восстановлении плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных двигателей. Длина стержня - 250мм, номинальный размер диаметра - 8мм. Разница между диаметрами концов стержня - 50мкм. Подсчет показывает, что при данных размерах конусность втулки (гильзы) плунжерной пары определяется с точностью 0,2 мкм (Таблица 1).
Технология определения диаметра отверстия втулки и его конусности следующая: вставляют стержень в отверстие втулки с обоих концов поочередно, по длине (шкале) стержня с помощью таблицы определяют диаметры отверстия концов втулки и по их разнице находят конусность отверстия в микрометрах.
Конический калибр применим и в других отраслях промышленности для измерения диаметров отверстий и их конусности любых размеров с высокой степенью точности.
Литература:
1. Бахтиаров Н.И., Логинов В.Е. Технология обработки прецизионных пар. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, М., 1963.
2. Авторское свидетельство СССР №1453152, кл. G 01 В 3/56, 1989.
Таблица 1
Размер шкалы, мм
Диаметр отверстия, мм
1
8,0002
2
8,0004
3
8,0006
4
8,0008
5
8,0010
6
8,0012
7
8,0014
8
8,0016
9
8,0018
10
8,0020
···
············
···
············
···
············
···
············
240
8,0480
241
8,0482
242
8,0484
243
8,0486
244
8,0488
245
8,0490
246
8,0492
247
8,0494
248
8,0496
249
8,0498
250
8,0500