Примеры и порядок проектирования калибров

Перед конструктором, проектирующим калибры, стоит задача — создать инструмент оптимальной точности, позволяющий быстро, _ч при помощи самых простых приемов, произ­водить нужные измерения. Инструмент дол­жен обладать высокой износоустойчивостью, быть несложен в изготовлении и эксплуата­ции.

Спроектировать калибры, полностью удо­влетворяющие этим требованиям, можно лишь придерживаясь определенной методики проек­тирования и учитывая все особенности и тре­бования проверяемой детали.

Рассмотрим подход к проектированию ка­либров на примере измерения высоты выступа. При значительной величине допуска на высоту, достигающей 0,5 мм (фиг. 164, а), наи­более целесообразно применить визуально осязательный метод и спроектировать специальный калибр со ступенькой по типу калибра, при­веденного на фиг. 89. Годность проверяемой детали будет определяться по положению торца подвижного измерительного стержня относительно контроль­ной ступеньки.

Положение стержня определяют на глаз или ося­занием, проводя пальцем по контрольным поверхностям калибра. Надежный 1 контакт подвижного стержня с опорной поверхностью детали обеспечивается пружиной. Изготовление калибра (шлифова­ние верхней контрольной плоскости и проверка ее) производят по Контркалибру, размеры которого равняются наибольшему разме­ру проверяемой высоты детали.

Контркалибры изготовляют с до­пуском ±0,007 мм (по ГОСТ 2534-44). Величина несовпадения конт­рольной плоскости подвижного стержня и верхней контрольной плоскости для данного случая по тому же стандарту допускается ±0,02 мм. Нижнюю плоскость уступа шлифуют в размер 0,5 мм от верхней с допуском по 4-му классу точности (номинал — величина ступеньки). В данном случае этот допуск равняется 0,004 мм.

Проверка размера детали с допуском 0,1 мм (фиг. 164, б) при помощи ступенчатого калибра недостаточно надежна. В этом случае следует применить калибр-высотомер. Наиболее целесообразным является калибр типа, изображенного на фиг. 87. Одну ею сторону изготовляют по наибольшему размеру, другую по наименьшему; допуски назначают по ГОСТ 2534-44. Следовательно, рабочие раз­меры калибра будут равны 1,5 ±0,004 мм и 1,4 ± 0,004 мм. Изго­товление калибров производят по контркалибру, размер которого соответственно равен 1,5 ± 0,002 мм и 1,4 ± 0,002 мм.

Проверку детали таким калибром можно производить двояко: по расположению зазоров (световой щели) или покачиванием. В от­личие от предельных калибров, работающих на вхождение, где изнашивается только проходная часть, в данном случае износ про­исходит как у проходной стороны, так и у непроходной. Потому и допуски на износ задают на обе стороны. Для данного калибра они составят ±0,007 мм от номинала.

Более удобные для работы калибры — высотомеры конструкций, изображенных на фиг. 86 и 87, которые и следует назначать, если это допускает конструкция проверяемой детали. Если базовая по­верхность АА уступа детали имеет достаточный размер (фиг. 164, в), могут быть применены предельные калибры — высотомеры конструк­ции, изображенной на фиг. 86. Проверку производят перемещением шаблона по базовой плоскости АА, причем проходная его сторона должна проходить над вторым торцом уступа, а непроходная — не проходить.

Если величина плоскости АА недостаточна для устойчивого положения калибра или если на ней имеются выступы (фиг. 164, г), то можно применить предельные двусторонние калибры-высото­меры (фиг. 88), перемещающиеся при контроле по другой пло­скости уступа, по поверхности ББ. Эти калибры менее устойчивы, а потому и менее удобны для измерения, и применять их следует только тогда, когда нельзя применить один из калибров, описан­ных выше.

Допуски на изготовление и износ в этом случае задаются так же, как и в предыдущем. Ввиду легкости измерения рабочих раз­меров самих калибров универсальными средствами нет необходи­мости в контркалибрах.

Проверка размеров с более жесткими допусками (фиг. 164, д) подобными калибрами становится уже невозможной, и для этого приходится проектировать более сложные специальные калибры, построенные на принципе ощущения вхождения.

Проверяемую деталь уступом вставляют в отверстие корпуса 1 шаблона (фиг. 165), до упора в его верхнюю контрольную плоскость А. Торец уступа при этом нажимает на подвижный палец 2 и, преодолевая усилие пружины 3, заставляет его опуститься вниз на величину, определяемую величиной размера проверяемой высоты уступа.

Проверив затем размер Н между нижним торцом пальца 2 и контрольной плоскостью В основания 4, можно определить правиль­ность высоты проверяемого уступа.

Проверку удобнее всего производить при помощи предельной пластины 5. При правильном размере проходная сторона пластины ПР должна проходить между контрольной плоскостью основания В и нижним торцом, а НЕ — не проходить.

Размер проходной стороны пластины подгоняется на тугое вхож­дение по контркалибру, имеющему размер, равный большему раз­меру проверяемой высоты уступа. Допуск на размер контркалибра задается по ГОСТ 2534-44, т. е. должен быть равен +0,002. Установленный размер Н проходной стороны пластины принимается за номинал и от него назначается размер непроходной стороны.

Допуски на изготовление и износ назначаются в таких случаях, как на обычную пластину.

При проектировании ка­либров иногда приходится сталкиваться со случаями, когда специальный калибр оказывается чрезмерно слож­ным и неудобным в работе. Тогда следует идти по пути проектирования контрольных приспособлений с ис­пользованием принятых для них типов измерительных устройств (индикатор, миниметр, электроконтактный датчик и т.д.).

Для правильной организации работы конструкторов по проек­тированию измерительного инструмента необходимо учитывать из­вестные особенности последнего.

Так, следует учитывать сравнительно ограниченное число типов конструкций инструментов, применяемых в практике машино­строительных заводов. Калибры, предназначенные для аналогич­ных измерений, имеют обычно одну и ту же конструкцию, отличаясь друг от друга лишь своими рабочими размерами. Это позволяет значительно упростить всю систему проектирования измеритель­ного инструмента.

Вместо того, чтобы выпускать отдельный чертеж на каждый размер калибра, выпускают заводскую нормаль, т е сводную таблицу рабочих размеров этого вида инструмента. Ниже приведен пример такой нормали Н-100 — сводная таблица составных скоб для проверки размеров до 6 мм.

В сводную таблицу в порядке возрастания размеров вписывают рабочие размеры (номинальные значения проходной и непроходной сторон) с допусками на изготовление и индивидуальный индекс скобы

В нижней части таблицы приводят: номер заводской нормали в которой сосредоточены все дополнительно необходимые для изготовления конструктивные и габаритные размеры заготовок; но­мер заводской нормали на контркалибры и маркировку.

При этой системе проектирование нормальных калибров сво­дится к их расчету и вписыванию в сводную таблицу рабочих размеров нового калибра. На каждый новый инструмент, а также на изменение или анулирование существующего инструмента кон­структор выписывает извещение по установленной форме (ГОСТ 5301-50), на основании которого техник — корректор конструктор­ского бюро производит изменение во всех экземплярах нормалей, находящихся в соответствующих точках завода [инструментальный цех, цеховые контрольные пункты по проверке калибров (КПП), архив и т. д.].

Изготовление инструмента по отдельным чертежам следует производить лишь в тех случаях, когда необходим инструмент специальной конструкции. В практике автомобильной промышлен­ности количество специального инструмента, заказываемого по чертежам, не превышает 20—25%.

Применение нормалей — сводных таблиц обеспечивает четкую работу по проектированию и изготовлению калибров; устраняет возможность ошибочного повторного проектирования и изготовления инструментов одного назначения и размера; позволяет изго­товлять заготовки инструментов большими партиями, значительно уменьшая расходы инструментального производства.

Большое внимание должно быть уделено четкости и ясности оформления всех нормалей и сводных таблиц по калибрам.

Размер листа (203x288 мм), на котором должны оформляться нормали и сводные таблицы, соответствует 4-му формату по ГОСТ 3450-52. Расположение чертежа таблицы с размерами примеча­ний является строго определенным (фиг. 166). Число листов данной нормали указывается в табличке, расположенной в левом верхнем углу нормали. В левом нижнем углу находится табличка, где ука­зываются номера точек завода, в которых должна находиться дан­ная нормаль. Все изменения и добавления отмечаются в графах таблички, расположенной внизу нормали.

В тех случаях, когда нельзя поместить весь материал на одном листе 4-го формата, применяют двойной формат нормали (фиг. 167), имеющий линию сгиба посредине. Такие двойные листы нормалей удобны для пользования, прочны и легко вставляются в альбомы (фиг. 168).

Применение сводных таблиц при проектировании измеритель­ного инструмента позволяет в короткие сроки осуществлять технологическую подготовку производства новых объектов. Кроме того, объединение однотипного инструмента в одной сводной таб­лице обеспечивает удобство подбора нужного инструмента из существующих, вследствие чего предотвращается необоснованное увеличение номенклатуры инструмента.

Наличие на заводе чрезмерно большой номенклатуры измери­тельного инструмента влечет за собой значительные расходы как по его изготовлению, так и по эксплуатации, а также усложняет и удорожает всю организацию инструментального хозяйства. Необ­ходимость иметь на каждую точку применения инструмента определенный его запас на складе при большой номенклатуре калибров резко ухудшает оборачиваемость средств предприятия.

Все это означает, что конструктор, проектирующий измери­тельный инструмент, должен постоянно работать над его унифика­цией, над сокращением количественной его номенклатуры.

Для этого недостаточно выпустить правильный чертеж калибра и передать его в инструментальный цех на изготовление.

Конструктор обязан прежде всего критически проанализи­ровать необходимость в данном инструменте в соответствии с требо­ваниями чертежа детали и технологического процесса. Мало того, необходимо проверить, нельзя ли подобрать необходимый инстру­мент из уже имеющегося в производстве. При наличии подобных калибров на близкие размеры и допуски конструктор при помощи технолога или конструктора объекта должен постараться добиться унификации вновь проверяемого размера и допуска с размерами и допусками, уже обеспеченными измерительными инструментами.

Приступая к непосредственному проектированию калибра, кон­структор должен правильно выбрать его тип с тем, чтобы обеспе­чить производство конструкцией инструмента оптимальной со всех точек зрения (по точности измерения детали, удобству работы, стойкости против износа, легкости восстановления и т. п.).