Прибор для измерения диаметров отверстий

Полезная модель относится к устройствам для измерения линейных размеров и может быть использована, в качестве переналаживаемого приспособления в мелкосерийном и крупносерийном производстве для контроля большой номенклатуры деталей с широким диапазоном номинальных размеров.

Прибор содержит основание, базовая плоскость которого перпендикулярна плоскости измерения. На базовой плоскости установлены две стойки, на первой из которых закреплен параллельно базовой плоскости неподвижный цилиндрический щуп, а вторая стойка содержит настраиваемый кронштейн, который может перемещаться вдоль оси стойки и фиксироваться в новом положении винтом. С кронштейном скреплена неподвижная сторона плоскопружинного параллелограмма. На ней установлено отсчетное устройство, измерительный шток которого перпендикулярен базовой плоскости и взаимодействует с пяткой, скрепленной с подвижной стороной параллелограмма, с которой в свою очередь скреплен подвижный щуп.

В первой стойке выполнен паз, ось которого перпендикулярна базовой плоскости основания. Паз, сопрягаясь практически беззазорно с подвижным щупом, позволяет оси последнего оставаться в плоскости измерения при перенастройке прибора на, другой номинальный размер, которую выполняют путем смещения кронштейна с плоско-пружинным параллелограммом по второй стойке. Настройку на номинальный размер отверстия производят по блоку концевых мер, который устанавливается между базовой плоскостью и нижней (рабочей) образующей подвижного цилиндрического щупа.

Техническое решение относится к устройствам для измерения линейных размеров и может быть использовано в качестве переналаживаемого приспособления в мелкосерийном и крупносерийном производстве для контроля большой номенклатуры деталей с широким диапазоном номинальных размеров.

Известны устройства для измерения линейных размеров деталей, в которых для предотвращения влияния зазоров в шарнирах передаточных механизмов на точностные показатели используют упругие шарниры в виде тонких перемычек, например а.с. СССР №1821624AI. Повышение точности достигается также за счет передачи измерительных перемещений без редуцирования (как, например, при применении рычагов). Такую передачу обеспечивают плоскопружинные параллелограммы, например а.с. СССР №922492. Однако известные измерительные устройства на указанных принципах являются сугубо специальными, не позволяют использовать их для контроля широкого круга деталей при малом объеме изготовления каждой из них. Устройство, взятое за прототип (свидетельство СССР на полезную модель №1741) позволяет расширить диапазон измеряемых диаметров, но для каждого нового случая требуется изготовление своего разрезного калибра, сложные работы по правильному монтированию полукалибров, трудоемкое изготовление высокоточного кольца для размерной настройки устройства.

Задача, решаемая представленным техническим решением, - устранение отмеченных недостатков прототипа. Достигаемый технический результат состоит в расширении диапазона измеряемых диаметров без переустановки измерительных щупов, в снижении трудоемкости изготовления этих щупов, в обеспечении

возможности размерной настройки прибора, непосредственно по блоку концевых мер.

Признаками, общими с прототипом в заявленном устройстве являются:

- наличие плоскопружинного параллелограмла, с неподвижной и подвижной сторонами которого связаны соответственно подвижный и неподвижный цилиндрические щупы, при этом рабочие образующие щупов параллельны между собой и расположены в плоскости измерения;

- прибор оснащен отсчетным устройством.

Признаками, отличными от прототипа, являются то, что прибор содержит основание, базовая плоскость которого перпендикулярна плоскости измерения, на базовой плоскости установлены две стойки, на первой из которых закреплен параллельно базовой плоскости неподвижный цилиндрический щуп, а вторая, стойка содержит настраиваемый кронштейн, с которым скреплена неподвижная сторона плоскопружинного параллелограмма, при этом ось второй стойки и ось измерительного штока отсчетного устройства перпендикулярны базовой плоскости. Таким образом появляется возможность быстро переналаживать прибор на требуемый номинальный диаметр, а размерную настройку отсчетного устройства прибора производить непосредственно по блоку концевых мер, а не по специально изготовленному настроечному кольцу. Указанное в свою очередь ведет к повышению точности и снижению трудоемкости. Последнему способствует также то, что щупы, контактирующие с контролируемой поверхностью, имеют бесступенчатую цилиндрическую форму и не требуют разрезания на две половинки (как в прототипе). Новым признаком является также наличие деформируемой упругой перемычки, позволяющей облегчить первоначальную установку оси подвижного щупа параллельно

базовой плоскости. Наличие в первой стойке паза, предотвращающего выход оси подвижного цилиндрического щупа из плоскости измерения при переналадке прибора на другой номинальный размер, является также новым существенным признаком. Расположение подвижного щупа между неподвижным щупом и базовой плоскостью облегчает настройку прибора, непосредственно по блоку концевых мер.

На фиг.1 показан вид прибора сбоку, на фиг.2 - вид прибора спереди со стороны щупов.

Прибор содержит основание I, перпендикулярно базовой плоскости 2 которого закреплены стойки 3 и 4. Относительно стойки 4 может перемещаться при перенастройке кронштейн 5 и фиксироваться в новом положении винтом 6. С кронштейном 5 скреплена неподвижная сторона 7 плоскопружинного параллелограмма 8. На. ней установлено отсчетное устройство 9, измерительный шток 10 которого взаимодействует с пяткой 11, скрепленной с подвижной стороной 12 параллелограмма 8. На стойке 3 закреплен, неподвижный цилиндрический щуп 13, при этом ось его расположена параллельно базовой плоскости 2. В стойке 3 выполнен паз 14, ось которого перпендикулярна, базовой плоскости 2. Этот паз, сопрягаясь практически беззазорно с подвижным щупом 15, позволяет оси последнего оставаться в плоскости измерения при перенастройке прибора на другой номинальный размер, которую выполняют путем смещения кронштейна 5 по стойке 4. При указанной перенастройке ось щупа 15 сохраняет параллельность оси щупа. 13, а первоначально параллельности добиваются, манипулируя винтами 16 и 17.

Изменение угла в плоскости измерения происходит за счет деформации упругой перемычки 18, посредством которой связаны между собой детали 19 и 20.

Настройку прибора производят но блоку концевых мер размером М, устанавливая его под подвижный щуп 15. Поскольку размер L от базовой плоскости до верхней (рабочей) образующей цилиндрического щупа 13 является величиной постоянной и заранее известной, то номинальный размер отверстия dн, на который будет настроен прибор вычисляют как

dн=L-М

Соответственно ему устанавливают показания отсчетного устройства 9.

При измерении контролируемую деталь 21 заводят на щупы 13 и 15 и слегка поворачивая ее, находят положение, при котором отсчетное устройство 9 дает наибольшие показания, его и принимают за результат измерения. С цилиндрической поверхностью контролируемого отверстия щупы 13 и 15 контактируют по прилегающим линиям, так что микро и макронеровности контролируемой поверхности, а также погрешности продольного сечения в виде конусности, исключаются из погрешности измерения: гарантируется вхождение цилиндрического вала с диаметром, равным результату измерения, внутрь контролируемого отверстия без натяга. В этой части качество контроля приближается к качеству контроля предельного размера проходным калибром-пробкой. А в той части, что прибором можно дополнительно измерить еще и величину овальности, отверстия, - превосходит пробку-калибр. Повышения точности измерения можно дополнительно достичь установкой перед переналадкой прибора той пары из прилагаемого комплекта цилиндрических щупов, длина и диаметр которых в наибольшей степени подходят для данного конкретного случая.

1. Прибор для измерения диаметров отверстий, содержащий плоскопружинный параллелограмм, отсчетное устройство, установленное на неподвижной стороне параллелограмма, пятку, установленную на подвижной стороне параллелограмма и воздействующую на измерительный шток отсчетного устройства, неподвижный и подвижный цилиндрические щупы, образующие которых, номинально контактирующие с цилиндрической поверхностью измеряемой детали, расположены в плоскости измерения, параллельны между собой и связаны с соответствующими сторонами плоскопружинного параллелограмма, отличающийся тем, что он содержит основание, базовая плоскость которого перпендикулярна плоскости измерения, и установленные на базовой плоскости две стойки, на первой из которых закреплен параллельно базовой плоскости неподвижный цилиндрический щуп, а вторая стойка содержит настраиваемый кронштейн, с которым скреплена неподвижная сторона плоскопружинного параллелограмма, при этом ось второй стойки и ось измерительного штока отсчетного устройства перпендикулярны базовой плоскости.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что подвижная сторона его плоскопружинного параллелограмма выполнена из двух частей, связанных между собой посредством деформируемой упругой перемычки из условия возможности установки положения оси подвижного цилиндрического щупа параллельно базовой плоскости.

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что первая его стойка содержит паз, расположенный между осью неподвижного цилиндрического щупа и базовой плоскостью, и выполненный из условия предотвращения выхода оси подвижного цилиндрического щупа из плоскости измерения при переналадке прибора на другой номинальный размер.