Узлы крепления измерительных устройств

Правильное крепление измерительных устройств (индикаторов, измерительных датчиков и др.) имеет серьезное значение для нормальной работы контрольного приспособления.

Гнездо, в котором закрепляется измерительное устройство, должно обеспечить ему нужное направление относительно изме­ряемой детали и передаточных звеньев приспособления, обеспечить полную надежность установки, исключающую произвольные смещения во время работы. Кроме того, крепление измерителя должно быть таким, чтобы исключить пережимы гильз и трубок, приводящие к заеданиям измерительных стержней.

Рассмотрим методы крепления на контрольных приспособле­ниях индикаторов, являющихся измерителями, наиболее широко применяемыми в конструкциях контрольных приспособлений. На рис.6.4 приведены различные методы крепления в контроль­ных приспособлениях индикаторов часового типа за гильзу и за ушко.

Широко распространено крепление индикаторов за гильзу диа­метром 8h7 (рис.6.4,а). Гильзу индикатора вводят в разрезную втулку 1, которая установлена в соответствующем гнезде приспособления, и обжимают ее винтом 2. При этом имеется возможность продольного перемещения индикатора в разрезной втулке для вы­бора желательного натяга измерительного стержня и рабочего участка шкалы.

В случае крепления индикаторов за гильзу часто применяются разрезные стойки с горизонтальным (рис.6.4,б) и вертикальным (рис.6.4,в) расположением индикатора. Гильза индикатора вводится в разрезное отверстие стойки, которое затягивается винтом. Подобное крепление индикатора также позволяет передвигать его в направлении продольной оси, выбирая необходимый для работы участок.

Цилиндрический хвостовик В стойки запрессовывается в соот­ветствующий корпус приспособления. Размер А принимается из конструктивных соображений.

Следует отметить, что все описанные способы крепления по гильзе могут осуществляться лишь в тех случаях, когда измери­тельный стержень индикатора непосредственно соприкасается с проверяемой поверхностью детали.

Крепление индикатора за ушко исключает возможность заеда­ний измерительного стержня за счет обжима гильзы. Различные способы подобного крепления показаны на рис.6.4,г,д и е. Одна­ко крепление за ушко не обеспечивает продольной перестановки индикатора и выбора участка его работы с тем, чтобы обеспечить равномерный износ механизма индикатора на всем диапазоне его работы Схема крепления за ушко, показанная на рис.6.4, е, частич­но устраняет этот недостаток.

На рис.6.5 приведены различные конструкции узлов крепления индикаторов за гильзу с помощью разрезных втулок при условии, когда измерительные стержни соприкасаются с поверхностями проверяемых деталей не непосредственно, а через промежуточные детали (штифты или рычаги).

Узел (гнездо) с промежуточным штифтом представлен на рис.6.5,а. Корпус 8 устанавливается в приспособлении. В корпусе на резьбе установлена регулируемая втулка 2, в отверстии которой перемещается промежуточный цилиндрический штифт 1. Внешний конец штифта 1 соприкасается с проверяемой поверхностью детали, другой конец его плоским торцом соприкасается с наконечником индикатора 7, закрепленного в том же корпусе вин­том 6 через разрезную втулку 5. Рычажок 3 служит для отвода измерительного стержня индика­тора. Пружина 4 обеспечивает постоянство контакта штифта 1 с деталью. Откидной кожух 11 прикрывает индикатор, предохраняя его от внешних повреждений. Крепление всего индикаторного гнезда на корпусе контрольного приспособления осуществляется двумя установочными штифтами 9 и двумя болтами 10. Следует отметить, что регулирова-

нием втулки 2 удается изме­нять натяг индикатора, т. е. выбирать участок его шкалы для ра­боты.

На рис.6.5,б приведен узел, подобный описанному, все отличие которого от предыдущего состоит в отсутствии отводного рычажка и защитного кожуха для индикатора.

На рис.6.5, в показан узел с угловой передачей на индикатор. Корпус 1 передачи через ушко 2 и при помощи винта 3 закрепляется в контрольном приспособлении. По форме рычажка 4 различают два типа данной передачи : тип I — плечи рычажка лежат в одной плоскости и тип II — плечи рычажка лежат в перпендикулярных плоскостях).

Данная конструкция работает с передаточным отношением 1:1. Узел с увеличивающей угловой передачей приведен на рис.6.5, г. Особенность этой передачи заключается в том, что перемещения промежуточного цилиндрического штифта передаются на наконечник индикатора не непосредственно, а через увеличивающий угловой рычаг, отношение плеч, которого и определяет передаточное отношение передачи, принимаемое, как правило, 2:1.

При необходимости установки индикатора на контрольном приспособлении в различных положениях по высоте и вылету, а также при необходимости отвода его в сторону от рабочего положения можно использовать поворотную стойка (рис. 6.6). Стойка состоит из колонки 1, которая установочными штифтами 11 и винтами 4 крепится на плоскости контрольного приспособления. В колонке размещена скалка 2, имеющая возможность вертикального перемещения, ограничиваемого вниз штифтом 10 и вверх пружиной 3, шайбой 12 и винтом 5.

Индикатор крепится за ушко на валике 8, который выдвигается на нужную длину относительно оси скалки 2 в разрезной втулке 7 с винтом 9. Кроме того, может меняться и положение по высоте разрезной втулки 7, которая может подниматься до ограничителя 6. Таким образом, положение индикатора на поворотной может регулироваться в широких пределах по высоте, по радиусу закрепления относительно оси скалки 2 и по углу положения относительно этой оси.

На верхнем торце колонки 1 предусмотрены четыре призматических паза, в которые входит штифт 10, запрессованный в скалку 2. Пружина 3 надежно притягивает скалку с установленным индикатором вниз до установочного штифта 10 в призматические пазы.

При необходимости отвода индикатора из позиции измерения скалка оттягивается немного вверх (преодолевая усилие пружины), поворачивается и вновь опускается с установкой штифта 10 уже в другие расположенные под углом призматические пазы.

При необходимости значительных перемещений индикаторов по плите контрольного приспособления, а также при осуществлении одним индикатором проверки нескольких самостоятельных размеров детали находят широкое применение стандартные (ГОСТ 10197-70) штативы, в которых закрепляются индикаторы (рис.6.7).

Штативы должны изготовляться следующих типов;

Ш-I — штативы для измерительных головок с ценой деления 0,002—0,005 мм ;

Ш-II — штативы для измерительных головок с ценой деления 0,01 мм (двух исполне­ний с низкой колонкой Ш-IIН и с высокой колонкой Ш-IIВ).

Ш-III — штативы облегченные для измерительных головок с ценой деления 0,01 мм и более;

ШМ-I — штативы с магнитным основанием для измерительных головок с ценой деления 0,002—0,005 мм;

ШМ-II — штативы с магнитным основанием для измерительных головок с ценой деления 0.01 мм (двух исполнений: с низкой колонкой ШМ-IIН и с высокой колонкой ШМ-IIВ);

ШМ-III — штативы облегченные с магнитным основанием для измерительных головок с ценой деления 0,01 мм и более.

Допускается применять измерительные головки с ценой деления, отличающейся от указанных значений, при этом должна обеспечиваться необходимая точность.

Основные параметры и размеры штативов должны соответствовать указанным на рис.6.8 и в таблице 6.1.

Следует заметить, что большое значение имеет правильный выбор поверхностей контакта между проверяемыми и передаточными деталями, а также между отдельными звеньями передаточных механизмов.

Можно рекомендовать следующие сочетания форм контактных поверхностей:

а) при измерении плоских поверхностей деталей измеритель­ный наконечник должен иметь сферическую поверхность;

б) при измерении сферических поверхностей измерительный на­конечник должен иметь плоскую поверхность;

в) при измерении наружных цилиндрических поверхностей из­мерительный наконечник должен иметь форму лезвия ножа.

Таблица 6.1

Однако в последних двух случаях следует учитывать, что износ плоских и ножеобразных наконечников может вызвать заметные погрешности измерения. Чтобы избежать подобных погрешностей, необходимо следить за износом измерительных поверхностей наконечников, устраняя его своевременно. Иногда, при измерении наружных цилиндрических и сферических поверхностей деталей применяют сферические наконечники. Это исключает влияние износа измерительной поверхности наконечника, но требует, чтобы его ось была точно совмещена с осью проверяемой детали.

При измерении внутренних цилиндрических и сферических по­верхностей деталей применяются сферические наконечники (пол­ные или срезанные).

Подвижные элементы

Конструкции многих контрольных приспособлений включают различные подвижные элементы: узлы и детали с продольным пе­ремещением, вращающиеся шпиндели и т. п.

Легкость, плавность и точность (отсутствие зазоров) движения подвижных элементов зависит от коэффициента трения в направ­ляющих и соотношения размеров самих направляющих. При этом все направляющие различаются по тому, работают ли они с трени­ем скольжения или с трением качения.

В зависимости от требуемой точности и чисел оборотов при вращении шпинделей они устанавливаются на цилиндрических втулках, на конусных поверхностях, на упорных шарикоподшипни­ках или насыпных шариках и т. п.

Привод шпинделей во вращение осуществляют ручным путем, от электродвигателя (через соответствующие редукторы), от пнев­матических и гидравлических цилиндров. Выбор способа осуществ­ления вращательного движения определяется требуемым для этого усилием, числами оборотов и необходимой пропускной способ­ностью контрольного приспособления.

Необходимо тщательно продумывать вопрос об обеспечении до­статочной и правильной смазки вращающихся поверхностей.

Передачи на прямоугольных и призматических направляющих с трением скольжения мало приемлемы в конструкциях контроль­ных приспособлений ввиду большой их подверженности износу и трудности устранения зазоров, получающихся при износе.

Значительно более рациональными являются направляющие с трением качения в виде кареток, подвешенных боковыми призма­тическими пазами на шариках или установленных на трех шари­ках.

Направляющие с трением качения широко применяются в конструкциях контрольных приспособлений для проверки зубчатых колес и в других случаях, когда требуется перемещение деталей более или менее значительного веса при высокой чувствительности к малым отклонениям проверяемых размеров.