Оправка переналаживаемая для контроля отверстий Советский патент 1992 года по МПК G01B5/25 G01B5/24 

Изобретение относится к измерительной технике для контроля геометрических параметров отверстий: соосности, перпендикулярности, параллельности, пересечения осей, межосевых, координирующих размеров и т.п.

При контроле заданных параметров отверстий, например в корпусных деталях машин, используют оправки различной конструкции. Основное их назначение - материализация осей контролируемых отверстий для измерения и регистрации отклонений линейных размеров между справками и рабочими поверхностями деталей при помощи универсальных (стандартизованных) средств измерений. В этом случае на достоверность получаемых результатов существенное влияние оказывает

надежное взаимодействие оправок с контролируемыми отверстиями, с целью повторения (постоянства) взаимного расположения образующих отверстий и справок.

Для обеспечения постоянства расстояний между образующими контролируемых отверстий и справок используют центрирующие устройства, различные методы исключения сверхдопустимых прогибов и взаимных смещений.

Для центрирования оправок в отверстиях наибольшее распространение получили трехточечные центрирующие мостики, при помощи которых номинально совмещают оси справок и оси отверстий деталей. Для предотвращения осевых перемещений используют осевые упоры. При этом, для

О

со

00

о

СП

кращения прогибов оправок, оси контролируемых отверстий располагают вертикально. Однако в реальных деталях отверстия могут быть расположены как вертикально, так и горизонтально, а условия применения оправок не позволяют осуществить контроль с одной установки детали - относительно назначенных конструктором баз. Попытка расположить у горизонтальных оправок центрирующие мостики в точках наи- меньшего прогиба приводит к большой номенклатуре оправок (на каждое отверстие - своя оправка). В некоторых оправках встраивают узлы компенсирующие прогиб. Это ограничивает технологические возмож- ности средств контроля и усложняет конструкцию оправок.

Известна конструкция переналаживаемой оправки, выбранной в качестве прототипа, содержащая корпус, на котором перемещаются по продольным пазам и фиксируются хомуты с осевым упором, взаимодействующим с торцом контролируемого отверстия, и отсчетный узел с измерителями линейных перемещений; два разнесен- ных центрирующих мостика, каждый из которых содержит кольцо с тремя регулируемыми в осевом направлении опорами (со сменными удлинителями, в зависимости от диаметра контролируемых отверстий), рас- положенными в одной плоскости, перпендикулярной к продольной оси корпуса, под углом друг к другу, причем одна из опор подпружиненная, расположена с противоположной стороны оси кольца -симметрич- но относительно двух остальных; осевой упор располагается произвольно. Продольные пазы предотвращают разворот зафиксированных центрирующих мостиков.

Недостатком известной конструкции является сложность и ограниченные технологические возможности вследствии ее при- меняемости только для вертикальных отверстий и только для соосности (или только для перпендикулярности оси к торцу). Одностороннее расположение одноименных жестких и подпружиненных опор центрирующих мостиков и произвольное расположение осевого упора не обеспечивает их надежное взаимодействие (без от- рыва) с образующими контролируемых поверхностей вследствие действия момента сил, действующих при измерении в осевом направлении оправки. Особенно этот недостаток проявляется при контроле горизонтально расположенных отверстий; кро- ме того, для правильного измерения, центрирующие мостики должны располагаться по концам контролируемых осей ( с небольшим отклонением; ±5 мм или ±10

мм), что нарушает принцип расположения в точках наименьшего прогиба (для горизонтальных отверстий) и увеличивает погрешность измерения (т.е. дополнительно ограничивает технологические возможности).

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и упрощение конструкции оправок.

Указанная цель достигается тем, что корпус оправки выполнен составным в виде набора полых цилиндров, соосно соединенных посредством установленных на торцах охватывающих наружную поверхность соединительных втулок и размещенных внутри цилиндров элементов жесткости, длина которых равна половине длины втулок, центрирующие мостики развернуты друг относительно друга одноименными опорами на 180°, а ближайшая к осевому упору подпружиненная опора расположена с ним с одной стороны от продольной оси цилиндров и в одной плоскости.

Достижению цели способствует также дополнительные отличительные признаки:

-в кольце каждого центрирующего мостика выполнены соосно с каждой опорой отверстия, предназначенные для взаимодействия с настроечными проставками;

-оправка снабжена двумя кольцами, установленными на корпусе с возможностью перемещения вдоль его продольной оси.

Указанные изменения позволяют упростить конструкцию, а также расширить область применения: одной оправкой контролировать различные параметры не только вертикальных, но и горизонтальных отверстий - соосность, перпендикулярность осей к торцам и другим опорным поверхностям, межосевые размеры, пересечение осей, при незначительных затратах времени на переналадку.

Предложенная конструкция корпуса, например при контроле горизонтальных отверстий, позволяет, подбирая цилиндры различной длины, размещать центрирующие мостики не только в точках наименьшего прогиба (от внешних торцов на расстоянии 2/9 общей длины корпуса), но и одновременно по концам общих осей контролируемых отверстий, без потерц точности. Разворот на 180° одноименных опор центрирующих мостиков и расположение упора с одной стороны и в одной плоскости с ближайшей подпружиненной опорой предотвращают при измерениях отрыв опор и отсчетных приборов от контролируемых поверхностей, повышая стабильность результатов измерений.

На фиг.1 представлено продольное сечение оправки; на фиг.2 поперечный разрез А-А на-фиг.1.

Переналаживаемая оправка содержит корпус, выполненный в виде двух полых со- осных цилиндров 1, 2, хомут 3 с осевым упором 4, двух полых соосных цилиндров 1, 2, хомут 3 с осевым упором 4, взаимодействующим с торцом одного из двух номинально соосных контролируемых отверстий 5, 6. Осевой упор 4 закреплен к хомуту 3 при помощи державки 7. На цилиндрах 1, 2 зафиксирован отсчетный узел в виде хомутов с измерителями 8, 9 (или преобразователями) линейных перемещений, два разнесенных центрирующих мостика 10, 11. Каждый из центрирующих мостиков содержит кольцо

12(фиг.2) с тремя равновысокими регулируемыми в осевом направлении опорами, расположенными (своими осями) в одной плоскости,.перпендикулярной к оси цилиндра, под углом друг к другу, причем одна из опор 13 подпружиненная, расположена с противоположной стороны оси кольца симметрично относительно остальных двух опор 14, 15.

Центрирующие мостики 10, 11 развернуты друг относительно друга одноименными опорами 14,15 (13) на 180° а ближайшая к осевому упору 4, подпружиненная опора

13расположена с ним с одной стороны от продольной оси корпуса (цилиндров 1, 2) и в одной плоскости.

В хомуте 3 выполнено еще одно посадочное отверстие, в которое может устанавливаться (показано пунктиром) державка 16, также соосно может устанавливаться (показано пунктиром) державка 16, также соосно с державкой осевого упора 4, и в эту же державку 18, при необходимости устанавливается измеритель 17 линейных перемещений.

Цилиндры 1, 2 соединены посредством установленной на торце охватывающей наружную поверхность соединительной втулки 18. Во избежание недопустимой деформации (например, при затягивании винтов втулки 18), концы каждого из соединяемых цилиндров 1, 2 снабжаются дополнительно элементом жесткости 19, закрепленным с внутренней стороны на глубину, равную половине длины соединяющей втулки 18.

На цилиндрах 1, 2 установлены дополнительно два подвижных кольца 20, 21, обозначающих при фиксации плоскости измерения, например при контроле межосевых и координирующих размеров отверстий. Указанные кольца 20, 21 располагаются на цилиндрах на учитываемых расстояниях К и m от элементов контролируемых отверстий: концов общих осей отверстий 5 и 6, как показано на фиг.1, или от торцов тех же отверстий. Значения этих расстояний учитываются при проверках параллельности или пересечения осей контролируемых отверстий, с тем чтобы полученные при измерениях отклонения отнести к длине осей или к другой - заданной

допуском длине.

В кольце 12 каждого центрирующего мостика сделаны три посадочных отверстия с противоположной стороны, номинально соосно с каждой опорой 13, 14, 15. В эти

отверстия при наладке вставляют мерную проставку 22 (типа концевой меры) длиной t. Наладку каждой регулируемой опоры на номинальный диаметр контролируемого отверстия осуществляют микрометром или

штангенциркулем, настроенных на размер

1 1

5 +2-D, где D - диаметр контролируемого отверстия; d -диаметр цилиндра оправки; t - длина мерной проставки. Подпружиненную опору настраивают на размер, превышающий на 0,5 мм величину S. Работает оправка следующим образом.

Общую длину соединяемых цилиндров 1,2 каждой оправки, для конкретного одного или нескольких контролируемых горизон- тальных отверстий, при настройке подбирают таким образом, чтобы центрирующие мостики располагались по концам об- щих осей отверстий, а концы цилиндров отстояли от центрирующих мостиков на длину, равную 2/5 длины (I) общей оси отверстий 5, 6 (или отстояли от торцов на расстоянии 2/9 общей длины оправки).

Таким образом общая длина соединяе4мых цилиндров равна 1 -Е или 1,81, где I длина общей оси контролируемых отверстий.

Осевой упор 4 ограничивает осевые перемещения оправки и зафиксированные размеры (К, т, I). При таком взаимном расположении осевого упора 4 и подпружиненной опоры 13 создаются осевым

измерительным усилием момент, способствующий прижиму жестких (неподпружиненных) опор к контролируемым поверхностям, сохраняя неизменным положение измерительных головок, предотвращая получение

ошибочных показаний головок 8, 9, 17 и других, что способствует повышению стабильности отсчетов.

При радиальной установке измерителей 8, 9 контролируют соосность отверстий 5 и

6относительно общей оси, как и известной

оправкой, развернув ее на 360°, прижимая осевой упор 4 к торцу; по наибольшей полуразности противолежащих отсчетов по измерителям 8, 9 определяют отклонение от соосности каждого контролируемого отверстия.

Аналогично той же оправкой проверяют перпендикулярность торца к общей оси отверстий 5 и б - при торцовой установке измерителя 17 линейных перемещений (как показано пунктиром).

Используя аналогично настроенные и установленные в отверстиях две и более оправок, измеряют в заданных сечениях (на расстояниях К и т) - около торцов колец 20 и 21 межосевые размеры отверстий, например при помощи специальных скоб. Причем установочные кольца 20 и 21 и выступающие из отверстий концы цилиндров создают особое удобство при измерениях отверстий, торцы которых лежат не в одной плоскости, Разворот оправок на 180° и повторные измерения позволяют исключить ошибки, от непрямолинейности осей цилиндров или от неточности настройки, что способствует проведению измерений межосевых размеров и других параметров без потери точности.

Формула изобретения 1. Оправка переналаживаемая для контроля отверстий, содержащая коопус, установленные на нем осевой упор, отсчетный

узел и два центрирующих мостика, выполненные каждый в виде кольца и трех регулируемых в радиальном направлении опор, лежащих в плоскости, перпендикулярной к

продольной оси корпуса под углом друг к другу, причем одна из трех опор подпружинена вдоль своей оси, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструк0 ции оправки, корпус выполнен составным в виде набора полых цилиндров, соосно соединенных посредством установленных на торцах охватывающих их наружную поверхность соединительных втулок и размещен5 ных внутри цилиндров элементов жесткости, длина которых равна половине длины втулок, центрирующие мостики развернуты друг относительно друга одноименными опорами на 180J, а ближайшая купору

0 подпружиненная опора расположена с ним с одной стороны от продольной оси цилиндров и в одной плоскости.

2.Оправка по п.1,отличающаяся тем, что в кольце каждого центрирующего

5 мостика выполнены соосно с каждой опорой отверстия, предназначенные для взаимодействия с настроечными проставками,

3.Оправка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена двумя кольцами,

0 установленными на корпусе с возможностью перемещения вдоль его продольной оси.

Изобретение относится к измерительной технике для контроля геометрических параметров отверстий. Оправка содержит корпус, установленные на нем осевой упор, отсчетный узел и два центрирующих мостика, выполненных каждый в виде кольца и трех регулируемых в радиальном направлении опор, лежащих в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса под углом друг к другу, причем одна из трех опор подпружиненная. Для расширения технологических возможностей и упрощения конструкции оправки корпус выполнен составным в виде набора полых цилиндров, соосно соединенных посредством установленных на торцах охватывающих наружную поверхность соединительных втулок и размещенных внутри цилиндров элементов жесткости, длина которых равна половине длины втулок, центрирующие мостики развернуты один относительно другого одноименными опорами на 180°, а ближайшая к упору подпружиненная опора расположена с ним с одной стороны от продольной оси цилиндров и в одной плоскости. 1 с.п., 2 з.п ф-лы. 2 ил. со с

17

фиг.1

П 8

Я

Фиг. I