Прибор для измерения размеров высот и глубин элементов мелких деталей

Прибор относится к устройствам для измерения линейных размеров. Прибор содержит основание, закрепленную в нем основную стойку, установленный на ней измерительный стол с перпендикулярной оси основной стойки базовой плоскостью, плоско-пружинный параллелограмм с настроечным винтом, закрепленное в нем отсчетное устройство. Для расширения технологических возможностей он снабжен закрепленной на основании дополнительной стойкой, установленными на измерительном столе с возможностью перестановки и закрепления плоско-параллельными базовыми планками и планками с опорными стержнями, поверхности торцов которых расположены в одной плоскости, параллельной базовой плоскости измерительного стола, щупом, закрепленным в плоско-пружинном параллелограмме, который установлен на дополнительной стойке, а измерительный стол установлен на основной стойке с возможностью перемещения и закрепления. Прибор снабжен также сменными оправками. Прибор позволяет проводить измерение размеров высот и глубин элементов мелких деталей различной номенклатуры в широком диапазоне номинальных размеров в мелкосерийном и серийном производстве. 3 з.п., 13 ил.

Техническое решение относится к устройствам для измерения линейных размеров и может быть использовано в качестве переналаживаемого контрольно-измерительного устройства для контроля большой номенклатуры деталей с широким диапазоном номинальных размеров.

Известны ручные измерительные средства - штангенглубиномеры ШГ, ШГК, ШГЦ (ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия), глубиномеры микрометрические (ГОСТ 7470-78 Глубиномеры микрометрические. Технические условия), штангенциркуль-глубиномер 30EN, цифровые штангенциркули-глубиномеры типов 30EN, 30ES, вертикальный цифровой штангенциркуль-высотомер типа 27ES, приборы измерения высоты типа DIGIMAR, малые измерительные столы 820FC, 820FG фирмы Mahr (каталог «Производственная измерительная техника, ручные измерительные средства», Mahr GmbH Esslingen, 1.08.98), глубиномеры цифровые типов АСЕВ, СРЕ, глубиномеры микрометрические типов МР, AMP, глубиномеры индикаторные типов AC, ARC, АРС, высотомеры типов ТТ, ТМ с штриховой шкалой и нониусом, высотомеры типа ТТС с круговой шкалой и типа TDES с цифровой шкалой, стойки АС23 фирмы Borletti (каталог «Borietti strumenti di misura e controllo di precisione», 2000 г.).

Все вышеперечисленные глубиномеры и высотомеры имеют аналогичные конструкции, содержат отсчетные устройства, штангу или стебель, основание или измерительный мост. Приборы содержат основание, измерительный стол, стойку, отсчетное устройство, передвижную консоль, через которую на стойке закрепляется отсчетное устройство.

Недостатком этих приборов является то, что они имеют узкие технологические возможности и применимы для выполнения единичных измерений определенного типа размеров (высот или глубин) и, кроме того, их сложно применить для контроля размеров мелких деталей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому прибору является малый измерительный стол 820FC фирмы Mahr (каталог «Производственная измерительная техника. Ручные измерительные средства», Mahr GmbH Esslingen. 01.08.98 г., с.5, 6), содержащий основание, стол, стойку, передвижную консоль, закрепляемую к стойке, отсчетное устройство, закрепляемое в консоли. Консоль имеет устройство точной настройки.

Недостатком этого устройства являются узкие технологические возможности-оно применимо только для измерения высот.

Решаемой задачей является расширение технологических возможностей.

Задача решается за счет того, что прибор для измерения высот и глубин мелких деталей, содержащий основание, закрепленную в нем основную стойку, установленный на ней измерительный стол с перпендикулярной оси основной стойки базовой плоскостью, плоскопружинный параллелограмм с настроечным винтом, закрепленное в нем отсчетное устройство, снабжен закрепленной на основании дополнительной стойкой, установленными на измерительном столе с возможностью перестановки и закрепления, плоско-параллельными базовыми планками и планками с опорными стержнями, поверхности торцов которых расположены в одной плоскости, параллельной базовой плоскости измерительного стола, щупом, закрепленным в плоско-пружинном параллелограмме, который установлен на дополнительной стойке, а измерительный стол установлен на основной стойке с возможностью перемещения и закрепления.

Прибор также снабжен закрепленным в основании корпусом, установленными в нем пружиной сжатия и примыкающей к ней подвижной втулкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной базовой плоскости измерительного стола, и взаимодействия через щуп и настроечный винт с отсчетным устройством.

Кроме того, в подвижной втулке выполнено установочное отверстие, ось которого перпендикулярна, а плоскость опорного торца параллельна базовой плоскости измерительного стола.

Прибор также снабжен сменными оправками, закрепляемыми в установочном отверстии подвижной втулки: сменной оправкой с базовой плоскостью, параллельной базовой плоскости измерительного стола; сменной оправкой с измерительным стержнем, перпендикулярным базовой плоскости измерительного стола, снабженным сменными наконечниками, закрепляемым в оправке с возможностью перестановки вдоль оси и закрепления в ней; сменной оправкой с переставляемыми стойками, закрепляемыми с возможностью перестановки и закрепления на заданном расстоянии друг от друга в пределах длины имеющихся в них пазов, с базовыми поверхностями, лежащими в одной плоскости, параллельной базовой плоскости измерительного стола.

На фиг.1 показан общий вид прибора со сменной оправкой и вариантом настройки для измерения высот, на фиг.2 - вид прибора сверху (вид А), на фиг.3 - разрез вдоль плоско-пружинного параллелограмма (В-В), на фиг.4 - вариант настройки для измерения толщины бурта, на фиг.5 - вариант настройки со сменной оправкой с переставляемыми стойками для измерения толщины бурта, удаленного от торца детали; на фиг.6 - вариант настройки со сменной оправкой с переставляемыми стойками, для измерения высоты проточки от промежуточной базы; на фиг.7 - варианты настройки со сменной оправкой с измерительным стержнем для измерения глубин отверстий; на фиг.8 - вариант настройки со сменной оправкой с измерительным стержнем и сменными планками с опорными стержнями для измерения глубин отверстий от внутренней базы; на фиг.9 - расположение стержней при таких измерениях; на фиг.10 - вариант настройки для измерения размера от наружного торца до дна отверстия, расположенного ниже поверхности наружного торца детали, на фиг.11 - вариант настройки для измерения размера от наружного торца до дна отверстия, расположенного выше поверхности наружного торца детали, на фиг.12 - вариант настройки со сменной оправкой с измерительным стержнем со сменным наконечником для измерения размера от торца детали до нижней поверхности канавки, на фиг.13 - вариант настройки со сменной оправкой с измерительным стержнем со сменным наконечником для измерения размера от торца детали до верхней поверхности канавки,

Прибор (фиг.1) содержит основание 1 с плоской поверхностью 2, жестко закрепленные в нем перпендикулярно к поверхности 2 корпус 3 и стойки 4, 5, подвижную втулку 6, закрепленный в ней рычажок 7, вставленную во втулку 6 пружину сжатия 8, измерительный стол 9, хомут 10, гайку 11, плоско-параллельные базовые планки 12, 13, упор 14 (фиг.2), закрепленный в стойке 5 плоско-пружинный параллелограмм 15 (фиг.3), настроечный винт 16, держатель 17, щуп 18, отсчетное устройство 19, закрепляемые в неподвижной части параллелограмма 15 сменные базовые оправки 20 (фиг.1), 21 (фиг.4), 22 (фиг.5), 23 (фиг.7), измерительный стержень 24 (фиг.7), закрепляемые к измерительному столу 9 планки 25, 26 с опорными стержнями 27, 28 (фиг.12). Базовая оправка 22 содержит базовые стойки 29, 30, устанавливаемые в зависимости от конструкции контролируемой детали. Прибор также содержит закрепленный в подвижной втулке 6 упор 31 и сменный наконечник 32 (фиг.3).

Контролируемые детали 33 представлены на фигурах, поясняющих измерение соответствующих параметров (фиг.4-12).

Измерительный стол 9 закреплен в стойке 4 с возможностью перемещения вдоль ее оси и закрепления так, что базовая плоскость измерительного стола 9 перпендикулярна оси стойки 4. Подвижная втулка 6 вставлена в корпус 3 и опирается на пружину сжатия 8. Измерительный стол 9 прикреплен к стойке 4 через хомут 10 гайкой 11. Плоско-параллельные базовые планки 12, 13, упор 14 и планки 25, 26 с опорными стержнями 27, 28 устанавливаются с возможностью перемещения по базовой плоскости измерительного стола 9 и закрепления на нем. Оправка 20 предназначена для измерения высот, оправка 21 - для измерения толщины буртов (фиг.4), оправка 22 - для измерения толщины буртов, удаленных от торца (фиг.5) и высот от промежуточной базы (фиг.6), оправка 23 с измерительным стержнем 24 предназначена для измерения глубин отверстий а также размеров от дна отверстия до наружного торца при расположении торца проточки выше дна отверстия (фиг.8), измерения размеров от дна отверстия до наружного торца при расположении торца проточки ниже дна отверстия (фиг.9). Планки 25, 26 с опорными стержнями 27, 28 предназначены для измерения глубин отверстий с базой от внутреннего торца (фиг.12) с расположением указанных стержней согласно фиг.13. Наконечник 32 является сменным и предназначен для измерения размера до нижней поверхности канавки (фиг.10) и до верхней поверхности канавки (фиг.11).

Все базовые оправки 20-23 устанавливаются с возможностью смены при изменении типа контролируемых деталей и закрепляются в отверстии подвижной втулки 6, ось которой перпендикулярна, а опорная поверхность - параллельна базовой поверхности измерительного стола 9. Измерительная информация передается от упора 31 (фиг.3), жестко установленного в подвижной втулке 6, через щуп 18, держатель 17 и настроечный винт 16, закрепленные в подвижной части параллелограмма 15, на отсчетное устройство 19.

Настройку прибора для измерения конкретного размера производят по блоку концевых мер, размер которого равен наибольшему или наименьшему пределу измеряемого размера. Во всех случаях при настройке и измерении выступ на неподвижной части параллелограмма 15 должен быть близок к середине паза подвижной его части.

Измерение высот производится следующим образом. В зависимости от габаритов контролируемой детали, величины и вида измеряемого размера устанавливают базовую оправку 20 или 21 или 22 в подвижную втулку 6, устанавливают базовую оправку 20 или 21 или 22 в подвижную втулку 6, соответственно передвигают и закрепляют планки 12, 13 на измерительном столе 9 (фиг.1) и стойки 29, 30 в оправке 22 (при измерении размера х, фиг.6). Ставят на базовую плоскость оправки или стоек блок концевых мер с размером, равным меньшему пределу измеряемого размера. Ослабив гайку 11, устанавливают измерительный стол 9 так, чтобы верхняя плоскость блока концевых мер немного выступала над верхней плоскостью базовых планок (примерно на 0,5 мм), и затягивают гайку 11.

Дополнительной концевой мерой нажимают на блок концевых мер до упора в базовые планки 12, 13. В этом положении устанавливают ноль и величину поля допуска на отсчетном устройстве 19. Контролируемую деталь 33 ставят на базовую плоскость соответствующей базовой оправки 20, 21 или стоек 29, 30 базовой оправки 22 между базовыми планками 12, 13 и досылают до упора торца детали 33 в базовые планки 12, 13. В этом положении считывают показания отсчетного устройства. Упор 14 устанавливают при необходимости.

Измерение толщины буртов производится следующим образом. В зависимости от расположения бурта в контролируемой детали 33 устанавливают в подвижную втулку 6 базовую оправку 21 или 22 (фиг.4), соответственно передвигают и закрепляют планки 12, 13 и стойки 29, 30, при этом планки 12, 13 закрепляют базовыми плоскостями вниз (фиг.5). Ослабляют гайку 11, затем передвигают измерительный стол 9 так, чтобы зазор между соответствующими рабочими плоскостями планок 12, 13 и оправки 21 или рабочими плоскостями планок 12, 13 и стоек 29, 30 был немного меньше наименьшего предела размера бурта (примерно на 0,5 мм), после чего затягивают гайку 11. С помощью рычажка 7 (фиг.1) опускают вниз подвижную втулку 6 и ставят между соответствующими рабочими плоскостями концевую меру или блок концевых мер с размером, равным меньшему пределу измеряемого размера. Затем отпускают подвижную втулку 6, которая под действием пружины 8 зажимает блок концевых мер устанавливают на ноль отсчетное устройство 19 и границу поля допуска. Нажимают на рычажок 7, деталь 33 измеряемым буртом помещают между соответствующими поверхностями базовых планок 12, 13 оправки 21 или стоек 29, 30 оправки 22, затем отпускают рычажок 7, после чего считывают с отсчетного устройства 19 результат измерения размера х.

Измерение глубины отверстия производится следующим образом. В подвижную втулку 6 устанавливают оправку 23 с измерительным стержнем 24. Базовые планки 12, 13 устанавливают так, чтобы между ними свободно проходил измерительный стержень 24 (фиг.7) или как показано на фиг.8. Устанавливают измерительный стол 9 в предельно нижнее положение (фиг.7) или так, чтобы между оправкой 23 и планками 12, 13 помещалась соответствующая часть измеряемой детали 33 (фиг.8). Выдвигают и закрепляют измерительный стержень 23 так, чтобы он немного выступал над планками 12, 13 (примерно на 0,5 мм) выше наибольшего предела измеряемого размера (фиг.9) или устанавливался ниже базовых плоскостей планок 12, 13 на расстоянии немного меньше (примерно на 0,5 мм) наименьшего предела измеряемого размера (фиг.8). На рабочую плоскость планок 12, 13 ставят блоки концевых мер с размером, равным большему пределу измеряемого размера (фиг.9), или на рабочий торец измерительного стержня 24 устанавливают блок концевых мер с размером, равным меньшему пределу измеряемого размера (фиг.8). Дополнительной мерой нажимают на рабочий торец измерительного стержня 23 или на блок концевых мер до упора в блоки концевых мер или в планки 12, 13. В этом положении устанавливают отсчетное устройство 19 на ноль и границу поля допуска. Деталь 33 одевают измеряемым отверстием на измерительный стержень 23 до соприкосновения с его рабочим торцом, затем нажимают на деталь 33 до упора в планки 12, 13 и считывают показания с отсчетного устройства 19 результат измерения размера х.

Измерение размеров расположения внутренней канавки производят следующим образом. В оправку 23 устанавливают измерительный стержень Измерение размеров расположения внутренней канавки производят следующим образом. В оправку 23 устанавливают измерительный стержень 24 со сменным наконечником 32, при измерении размера до нижнего торца канавки оправку 23 выдвигают и закрепляют так, чтобы расстояние между нижней поверхностью наконечника 32 (фиг.10) и базовой плоскостью планок 12, 13 было немного больше верхнего предела измеряемого размера (на 0,2-0,5 мм). На базовую плоскость планок 12, 13 устанавливают два блока концевых мер с одинаковым размером, равным наибольшему пределу измеряемого размера, и заводят под наконечник 32 (фиг.10). С помощью рычажка 7 опускают измерительный стержень 24 до упора в блок концевых мер. В таком положении настраивают отсчетное устройство 19 на ноль и устанавливают предел поля допуска. Измеряемую деталь 33 одевают на измерительный стержень 24 и заводят канавкой под наконечник 32. С помощью рычажка 7 опускают измерительный стержень 24 до упора его наконечника 32 в торец канавки. В этом положении считывают показания с отсчетного устройства 19 результат измерения размера х.

При измерении размера до верхнего торца канавки (фиг.11) измерительный стержень 24 выдвигают и закрепляют так, чтобы расстояние от верхнего торца наконечника 32 до базовой плоскости планок 12, 13 было немного больше наибольшего предела измеряемого размера (на 0,2-0,5 мм). На базовую плоскость планок 12, 13 ставят два блока концевых мер с одинаковым размером, равным наибольшему пределу измеряемого размера. Дополнительной мерой нажимают на наконечник 32 измерительного стержня 24 вдоль его оси до упора дополнительной меры в блок концевых мер. В этом положении отсчетное устройство 19 устанавливают на ноль и настраивают на границу поля допуска. Нажимают на рычажок 7, измеряемую деталь 33 одевают на измерительный стержень 24 и заводят канавкой на его наконечник 32. Нажимают на деталь 33 вдоль ее оси до упора в базовую плоскость планок 12, 13. В этом положении считывают показания с отсчетного устройства 19 результат измерения размера х.

Измерение глубины отверстия с базой от внутреннего торца производится следующим образом. В подвижную втулку 6 устанавливают оправку 23 с измерительным стержнем 24 (фиг.12). Измерительный стол 9 устанавливают в предельно нижнее положение, затем на его базовую плоскость устанавливают планки 25, 26 с опорными стержнями 27, 28 на определенном расстоянии друг от друга, зависящего от диаметра базового торца контролируемой детали 33 (фиг.13). Измерительный стержень 24 выдвигают и закрепляют так, чтобы он выступал над опорными стержнями больше наибольшего предела измеряемого размера (примерно на 0,5 мм). На верхнюю плоскость планок 25, 26 ставят блоки концевых мер с размером, равным сумме длины опорного стержня 27, 28 и наибольшего, предела измеряемого размера. Дополнительной мерой нажимают на рабочий торец измерительного стержня 24 до упора дополнительной меры в блок концевых мер. В этом положении устанавливают отсчетное устройство 19 на ноль и границу поля допуска. Контролируемую деталь 33 одевают измеряемым отверстием на измерительный стержень 24 до соприкосновения торца детали 33 с торцом измерительного стержня 24, далее нажимают до упора базового торца детали 33 в опорные стержни 27, 28. (Для уменьшения усилия нажима на деталь 33 при измерении глубин и высот можно одновременно с нажимом на деталь 33 опускать подвижную втулку 6 с помощью рычажка 7.) Затем считывают показания с отсчетного устройства 19 результат измерения размера х.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет более широкие технологические возможности, чем аналоги, и позволяет контролировать широкий диапазон линейных размеров различных типов деталей. Кроме того, достаточно высокая производительность прибора, небольшое время переналадки на другую деталь и другой размер позволяют производить на одном приборе измерение разных размеров любых партий деталей широкой номенклатуры и оценку их по пределам допуска, заменяя контроль жесткими калибрами.

1. Прибор для измерения размеров высот и глубин элементов мелких деталей, содержащий основание, закрепленную в нем основную стойку, установленный на ней измерительный стол с перпендикулярной оси основной стойки базовой плоскостью, плоскопружинный параллелограмм с настроечным винтом, закрепленное в нем отсчетное устройство, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на основании дополнительной стойкой, установленными на измерительном столе с возможностью перестановки и закрепления плоскопараллельными базовыми планками и планками с опорными стержнями, поверхности торцов которых расположены в одной плоскости, параллельной базовой плоскости измерительного стола, щупом, закрепленным в плоско-пружинном параллелограмме, который установлен на дополнительной стойке, а измерительный стол установлен на основной стойке с возможностью перемещения и закрепления.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным в основании корпусом, установленными в нем пружиной сжатия и примыкающей к ней подвижной втулкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной базовой плоскости измерительного стола, и взаимодействия через щуп и настроечный винт с отсчетным устройством.

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в подвижной втулке выполнено установочное отверстие, ось которого перпендикулярна, а плоскость опорного торца параллельна базовой плоскости измерительного стола.

4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен сменными оправками, закрепляемыми в установочном отверстии подвижной втулки: сменной оправкой с базовой плоскостью, параллельной базовой плоскости измерительного стола; сменной оправкой с измерительным стержнем, перпендикулярным базовой плоскости измерительного стола, снабженным сменными наконечниками, закрепляемым в оправке с возможностью перестановки вдоль оси и закрепления на ней, сменной оправкой с переставляемыми стойками, закрепляемыми с возможностью перестановки и закрепления на заданном расстоянии друг от друга в пределах длины имеющихся в них пазов, с базовыми поверхностями, лежащими в одной плоскости, параллельной базовой плоскости измерительного стола.