СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОПУСКАЕМОГО ОТКЛОНЕНИЯ КОНУСНОСТИ ОТВЕРСТИЙ Российский патент 2011 года по МПК G01B3/56 

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.

Упоры 2 установлены на заданных расстояниях l₁ и l₂ от торца калибра (фиг.1), благодаря чему при заведении калибра в отверстие упоры занимают положение в плоскостях диаметров D₁ и D₂, величина которых определяется уравнениями:

D₁=D₃-2·(l₁-l₃)·tgα;

D₂=D₃-2·(l₂-l₃)·tgα,

где D₃ - диаметр конуса в измерительной плоскости; l₁, l₂ - расстояния от торца калибра до плоскостей установки упоров; l₃ - расстояние от торца калибра до измерительной плоскости; α - уклон конуса.

Допускаемая величина радиальных зазоров δ₁, δ₂ в плоскостях диаметров D₁, D₂ (в плоскостях расположения упоров) (фиг.4, 5), определяется уравнениями:

[δ₁]=[δ]-(l₁-l₃)·tgα;

[δ₂]=[δ]-(l₂-l₃)·tgα.

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 S₁ (S₂) рабочего ребра 6 калибра, обусловленное зазором δ₁ (δ₂) в плоскости диаметра D₁ (D₂). Допускаемое смещение рабочего ребра калибра в заданном сечении определяется уравнениями:

где D₁ (D₂) - диаметр конусного отверстия в заданном сечении; b - ширина рабочей грани плоского калибра; [δ₁] ([δ₂]) - 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:

.

При допускаемом отклонении конусности отверстия на его длине калибр коснется рабочим ребром конической поверхности отверстия, а между отверстием и упором сохранится зазор δ₃ (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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для контроля допускаемого отклонения конусности отверстий. Сущность: способ контроля допускаемого отклонения конусности отверстий включает 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. Технический результат: 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. 6 ил.

Способ контроля допускаемого отклонения конусности отверстий, включающий установку калибра внутрь детали и определение допустимой величины отклонения конусности от требуемого значения, отличающийся тем, что при контроле 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.