Калибры для гладких цилиндрических валов

Проверку размеров цилиндрических валов можно производить калибрами двух видов — кольцами и скобами.

Метод проверки вала проходным кольцом является наиболее точным, поскольку при этом полностью обеспечивается взаимоза­меняемость соединения. Однако в практике машиностроительных заводов эту проверку производят редко ввиду большой ее трудоемкости, а также вследствие невозможности осуществить контроль обра­батываемой детали, не снимая ее со станка.

Наиболее распространенным методом проверки цилиндрических валов является контроль предельными скобами, проверку же коль­цами производят лишь в отдельных специальных случаях.

Известен ряд конструкций предельных скоб, большая часть которых регламентирована дей­ствующими государственными стандартами.

Основным средством измерения валов от 6 до 300 мм должны являться регулируемые скобы по ГОСТ 2216-43 (фиг. 68).

Достоинством этих скоб, помимо возможности их многократного восстановления при износе, является также определенная универ­сальность применения, т. е. возможность переналадки на другой — близкий размер.

При отсутствии регулируемых скоб, а также при проверке раз­меров с допусками по 1-му классу точности, когда регулируемые скобы оказываются недостаточно надежными, применяют листовые скобы для размеров свыше 3 до 180 мм (фиг. 69) или скобы литые со вставными губками для размеров свыше 100 до 325 мм.

Литые скобы удобнее в эксплуатации, так как восстановление их при износе сводится к замене измерительных губок, но они несколько сложнее конструктивно и в изготовлении. При выборе типа применяемых скоб в диапазоне от 100 до 180 мм следует исходить из производственных возможностей инструментального цеха и, если это возможно, применять литые, а не листовые скобы.

Изготовление нерегулируемых скоб, предназначенных для изме­рения малых размеров (меньше 6 мм), затруднено сложностью шлифования рабочих поверхностей губок. Необходимые для этой операции тонкие шлифовальные круги недостаточно стойки и весьма дороги.

На Московском автозаводе имени Сталина разработана и внедрена на эти размеры конструкция составных предельных скоб.

Предельные составные скобы состоят из двух половин: 1 и 2 (фиг. 70). Рабочие поверхности каждой половины шлифуют отдельно на плоскошлифовальном станке.

После шлифования обе половины соединяют штифтами 3 и стя­гивают двумя винтами 4. Винты имеют головки с внутренним шести­гранником, что обеспечивает достаточно жесткое крепление при небольших габаритных размерах головки.

После доводки скобы в размер головки винтов заливаются сур­гучом, на котором ставится клеймо ОТК.

Для удобства работы и предохранения скобы от тепла рук такие скобы иногда делают с ручками-накладками из пластмассы. На фиг. 71 изображена подобная скоба, изготовляемая одной американской фирмой.

В зависимости от их назначения скобы делают односторонними или двусторонними.

Для измерения диаметров гладких цилиндрических изделий в основном применяют односторонние скобы.

При работе односторонними скобами детали проверяются по обоим предельным размерам за один прием, т. е. без поворота инструмента.

Преимуществом составных скоб, равно как и регулируемых, является возможность многократно восстанавливать их при износе. Рабочий размер составной скобы восстанавливают шлифованием плоскости соедине­ния нижней половинки 2 с последующим шлифованием и притиркой рабочих поверх­ностей обеих половинок 1 и 2.

Скобы составные изготовляют из стали У10А и термически обра­батывают до твердости R_с = 60 … 64. Следовательно, снятие неболь­шого слоя при восстановлении не ухудшает качества их рабочих поверхностей.

Скобы листовые изготовляют из стали 20 с последующей цемен­тацией и закалкой до твердости R_с = 58…64. Для увеличения износоустойчивости скоб может быть применена припайка на губки пластин твердого сплава.

Препятствием для широкого внедрения таких скоб является сложность доводки измерительных поверхностей при их изгото­влении.

Как указано выше, основной конструкцией регулируемых скоб является конструкция, приведенная на фиг. 68 (по ГОСТ 2216-43), но известен ряд других вариантов, где регулирование положения измерительных поверхностей осуществляют другими способами. Из этих конструкций представляет интерес разработанная одной немецкой фирмой конструкция регулируемой скобы с корпусом из листовой стали, показанная на фиг. 72. Корпус / этой скобы в отли­чие от описанных ранее литых корпусов сделан штампованным из листа толщиной 2,5 мм. Штампованная заготовка складывается по­полам и скрепляется заклепками.

Заклепками же к корпусу прикрепляется и вставка 2. С целью облегчения притирки и поддержания чистоты измерительной поверх­ности вставки она имеет продольные канавки шириной 2 мм и глу­биной 0,5 мм.

Напротив измерительной поверхности находятся два регули­руемых винта 3, установленных в резьбовых отверстиях корпуса инструмента.

Резьбовые отверстия корпуса с обеих сторон имеют фаски под углом 45°. В эти фаски своими конусами входят контргайки 4. При регулировании скобы контргайки освобождаются и соот­ветствующий винт при помощи отвертки устанавливается на нужный размер ПР или НЕ.

Для обеспечения точности установки винта и устране­ния влияния возможных пе­рекосов его конец полируют по сфере. После регулиро­вания винт в установленном положении законтривают с обеих сторон контргайками. Эта система регулирования при ее простоте обеспечивает полную надежность измере­ния.

Отрегулированную скобу закрывают - футляром 5 из пластмассы, состоящим из двух половинок. Обе поло­винки соединяют при помощи трех винтов. Для того чтобы исключить возможность пред­намеренного или случайного разрегулирования, центральный винт закрывают тонкой алюминие­вой заглушкой, которая легким ударом бойка расплющивается и не может быть удалена без повреждения.

Пластмассовая крышка защищает скобу от повреждений и нару­шений регулирования, обеспечивает удобство в работе, а также препятствует нагреву скобы от тепла рук контролера.

Наряду с проверкой валов предельными скобами нормальной конструкции в практике часто встречаются случаи, когда невозможно применение обычных измерительных инструментов.

При измерениях размеров наружных проточек и буртиков при­меняют скобы со специальными губками.

Так, для проверки размера D радиусных проточек употребляют специальные скобы, рабочие поверхности которых имеют закругле­ния по радиусу R, который должен быть обязательно меньше радиуса r проверяемой канавки (фиг. 73). На фиг. 74 приведен другой при­мер специальной скобы для проверки размера А от образующей цилиндрической поверхности вала до прорезанной в нем радиусной лыски. Одна губка скобы имеет обычную плоскую измерительную поверхность, вторая — закругленную по радиусу R.

При измерении проточек и лысок с радиусом r до 5 мм радиус R закругления измерительной губки скобы задается на 0,5—1 мм меньше чем радиус проточки. При радиусах r проточек больше 5 мм назначается постоянный радиус R, равный 5 мм.

Для проверки размеров D узких проточек прямоугольного сечения (фиг. 75, а) применяют скобы со срезами (фиг. 75, в); однако если ширина канавки допускает использование нормальных листовых скоб, то следует назначать их; в тех случаях, когда ширина канавки превышает 18 мм, возможно применение и регулируемых скоб.

При измерении диаметров коротких буртиков (фиг. 75, б) при­меняют также скобы со срезанными губками. Ширина рабочей части губки скобы при этом назначается равной длине l буртика. Приме­нение листовых скоб допускается лишь в том случае, если длина проверяемого буртика больше, чем половина толщины скобы.

Последнее требование вызвано условием проверки самих скоб в процессе их эксплуатации, так как при коротком буртике выработка у скобы происходит с края, и обычный метод проверки скобы набором плоско-параллельных концевых мер длины или контркалибрами не позволит обнаружить износ.

Вместо скоб со срезанными губками может быть рекомендовано применение скоб с канавкой посредине (фиг. 76). Подобные скобы изнашиваются вдвое меньше, чем скобы со срезанными губками, и

при необходимости их можно применять также и для контроля гладких цилиндрических валов. Размер ширины рабочей поверх­ности этих скоб, естественно, тоже не должен быть большим, чем высота • проверяемого буртика. Практически в работе участвует то одна, то другая измерительная полоска скобы, чем и предопре­деляется увеличение вдвое продолжительности срока ее службы.

При необходимости проверки граненности вала в пределах пол­ного поля допуска на его диаметр, кроме предельной скобы, при­меняют гладкие цилиндрические кольца, размер которых задается равным максимальному размеру проходной скобы.

При измерении прерывистых наружных цилиндрических поверх­ностей, у которых отсутствуют противолежащие точки, как, например, у зубчатых колес с нечетным числом зубьев, применяют предельные кольца (фиг. 77).

Предельными кольцами также проверяют наружные цилиндрические поверхности разрезных втулок, которые из-за нежесткости не допу­скают измерения скобами.

Допуски на изготовление и износ предельных колец назначают по тем же нормам, что и допуски на
скобы соответствующего размера .

Расположение полей и величины допусков калибров для глад­ких цилиндрических валов определяются государственными стан­дартами и исчерпывающе освещена в литературе [2 ].

Для контроля скоб при их изготовлении и эксплуатации стан­дарты рекомендуют контркалибры К-РП, К-И, К-НЕ: пробки (от 1 до 16 мм), шайбы пол­ные (от 18 до 100 мм) и шайбы неполные (от 100 до 325 мм).

На практике многие предприятия не приме­няют контркалибров, а пользуются наборами пло­ско-параллельных конце-

вых мер. При этом следует все же рекомендовать для скоб, имею­щих рабочий размер меньше 2 мм, изготовлять специальные контр­калибры, так как подбор концевых мер на малые размеры бывает затруднителен.

Расчет контркалибров производят по ОСТ 1213; 1215; 1219; 1220 и ОСТ НКМ 1221.