ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к средствам измерений, используемым для контроля взаимного положения поверхностей деталей и может быть использована для контроля биения, отклонений от перпендикулярности поверхностей деталей широкого спектра назначения, имеющих форму и расположение контролируемых поверхностей, затрудняющих доступ к ним измерительных средств.
Из уровня техники известно, что в конструкциях используется большой класс деталей, у которых их поверхности должны быть выполнены с достаточно высокой точностью друг относительно друга. К таким деталям можно отнести оси, на которых монтируют конструктивные элементы, вращающиеся в процессе эксплуатации. Для исключения осевого смещения вращающейся детали относительно оси, на последней предусмотрены один или два бурта. Для оптимальной эксплуатации конструкции необходимо, чтобы внутренний торец (торцы) бурта (буртов) оси имели оптимальные отклонения от перпендикулярности по отношению к ее цилиндрической поверхности. Такая же проблема характерна для ступенчатых валов, у которых необходимо контролировать взаимное положение торцов ступеней и цилиндрической поверхности, деталей, выполняющих функции направляющих и пр. Для проведения измерений поверхностей у таких деталей существует общая проблема - сложность подвода измерительного наконечника индикатора к контролируемым поверхностям.
Известно приспособление для измерения радиального биения режущих кромок инструмента, 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 инструмент и поджимают его прижимным роликом к призме. К режущей части инструмента подводят индикатор, размещенный на стойке с кареткой. Вращают инструмент вокруг своей оси и индикатором измеряют радиальное биение каждого зуба режущей части инструмента.
(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 и к которым самой конструкцией детали (в данном случае это режущий инструмент - например, концевая фреза) обеспечен простой доступ. Для осуществления измерений поверхностей в деталях, образованных выступами, поднутрениями, проточками, подвод к измеряемой поверхности измерительного наконечника, закрепленного на стойке индикатора, затруднен или невозможен, что снижает функциональные возможности данного приспособления.
Известно приспособление для измерения взаимного положения поверхностей детали, содержащее основание, на котором закреплена призма, предназначенная для размещения и поворота в ней относительно продольной оси подлежащей контролю детали в процессе проведения измерений. На основании также закреплен корпус, в котором с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения установлен плунжер, подпружиненный в осевом направлении относительно корпуса. На плунжере на оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости установлен трехплечий угловой рычаг, имеющий возможность контакта одним плечом с измерительным наконечником индикатора, закрепляемого в корпусе, второе плечо рычага имеет возможность взаимодействия с внутренним торцом ступенчатого отверстия детали при измерении его торцевого биения, а третье плечо предназначено для контакта с отверстием детали при измерении торцевого биения отверстия. На корпусе установлен элемент фиксации трехплечего рычага, выполненный в виде коромысла. Коромысло и трехплечий рычаг представляют собой механизм, обеспечивающий кинематическую связь контролируемой поверхности детали и измерительного наконечника индикатора в процессе проведения измерений.
(см. авторское свидетельство СССР №1118848, кл. G01B 5/24, 1984 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного приспособления необходимо отметить, что оно обеспечивает контроль биения торцевых поверхностей несквозных отверстий и самих отверстий относительно продольной оси детали. Однако оно весьма сложно конструктивно, что обусловлено наличием трехплечего рычага и коромысла, использование которых в процессе измерения затрудняет процесс измерения, причем даже небольшие неточности при изготовлении рычага и коромысла приводят к значительным погрешностям при проведении измерений. Настройка положения коромысла неудобна. Перенастройка трехплечего рычага при переходе от измерения одной контролируемой поверхности к другой занимает довольно много времени.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка приспособления, обеспечивающего точный и оперативный контроль взаимного положения поверхностей детали, а также простого и удобного в эксплуатации.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в приспособлении для контроля взаимного положения поверхностей детали, содержащем основание, на котором закреплены призма, предназначенная для укладки подлежащей контролю детали, и стойка, предназначенная для установки индикатора, приспособление также содержит механизм, обеспечивающий кинематическую связь контролируемой поверхности детали и измерительного наконечника индикатора, новым является то, что упомянутый выше механизм смонтирован в корпусе, установленном на основании между стойкой и призмой и выполнен в виде углового двуплечего рычага, установленного в корпусе с возможностью поворота относительно вертикальной оси, одно из плеч двуплечего рычага контактирует с торцом штока, установленного в корпусе с возможностью перемещения, второй торец штока имеет возможность взаимодействия с контролируемой поверхностью детали, а второе плечо двуплечего рычага контактирует с толкателем, установленном в корпусе с возможностью перемещения, подпружиненным относительно стойки и имеющим возможность контакта с измерительным наконечником индикатора.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - приспособление для контроля взаимного положения поверхностей детали, вид сбоку;
- на фиг. 2 - приспособление, вид сверху.
Приспособление для контроля взаимного положения поверхностей детали содержит основание 1, на котором съемно закреплена сменная призма 2, предназначенная для укладки контролируемой детали 3. На основании также закреплена стойка 4, предназначенная для установки измерительного инструмента - индикатора 5, фиксируемого на стойке 4 посредством винта 6.
Между призмой 2 и стойкой 4 на основании 1 закреплен корпус 7, в котором размещен механизм, обеспечивающий кинематическую связь контролируемой поверхности детали и измерительного наконечника индикатора 5. Данный механизм содержит двуплечий угловой рычаг 8, установленный с возможностью поворота в корпусе 7 на вертикальной оси. Одним плечом рычаг 8 контактирует с торцом штока 9, установленного в отверстии корпуса 7 с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. Другой торец штока 9 имеет возможность контакта с контролируемой поверхностью детали 3.
Другим плечом рычаг 8 контактирует с толкателем 10, установленным с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения в отверстии корпуса 7. Другим концом толкатель 10 имеет возможность контакта с измерительным наконечником индикатора 5. Толкатель 10 подпружинен относительно стойки 4 пружиной 11.
На призме съемно закреплен сменный упор 12.
Приспособление работает следующим образом.
Работу приспособления рассмотрим на примере контроля оси шарнирного соединения кривошипа. Ось выполнена цельной и имеет по концам ее цилиндрической поверхности два фланца. Для обеспечения работы оси в механизме отклонение внутренних (обращенных друг к другу) поверхностей фланцев от перпендикулярности по отношению к цилиндрической поверхности оси не должно превышать 0,05 мм.
На основании 1 устанавливают призму 2 необходимых размеров. Если это необходимо, рядом с призмой или на призме устанавливают прижимной механизм (не показан), предназначенный для поджима контролируемой детали к призме с усилием, не препятствующим повороту детали относительно ее продольной оси вручную на призме в процессе ее измерения. Данный механизм выполнен известным образом, например, как в аналоге.
На призму 2 укладывают подлежащую контролю деталь 3 до контакта ее фланца с упором 12. Поджимают деталь к призме прижимным механизмом (при наличии последнего).
На стойку 4 устанавливают индикатор 5. Перед фиксацией индикатора обеспечивают контакт его измерительного наконечника с толкателем 10, в результате которого толкатель, преодолевая усилие пружины 11, совершает осевое перемещение, поворачивает угловой рычаг 8, который перемещает шток 9, поджимая его к контролируемой поверхности детали 3 (внутренней поверхности одного из фланцев). Выставляют индикатор на «0» и фиксируют его на стойке 4 винтом 6. Приспособление подготовлено к проведению измерений.
Для проведения измерений поворачивают в призме 2 деталь 3 относительно ее продольной оси, в результате чего шток 9 копирует контролируемую поверхность детали. Перемещения штока 9 через угловой рычаг 8 и толкатель 10 передаются на измерительный наконечник индикатора, который показывает отклонение измеряемой внутренней поверхности фланца от перпендикулярности по отношению к расположенной на призме цилиндрической поверхности детали. Переустанавливают деталь в призме и аналогично описанному выше осуществляют контроль положения внутренней торцевой поверхности второго фланца, после чего снимают деталь с призмы 2. Процесс контроля закончен.
Необходимо отметить, что приспособление просто конструктивно, так как содержит минимальное количество конструктивных элементов, задействованных при проведении измерений, удобно в работе за счет решения механизма кинематической связи контролируемой поверхности детали и измерительного наконечника индикатора, обеспечивает высокую точность измерений за счет проведения их от одной базы (поверхностей призмы), а также требует минимальных подготовительных работ для проведения измерений.