Разработка конструкции контрольно-измерительного приспособления, страница 2

Аналогично предыдущим примерам вначале определим составляющие погрешности КИП (рис. 3.5).

Влияние зазора практически исключено, поэтому

.

Влияние погрешности оправки будет определяться в основном только отклонением от прямолинейности образующей рабочей поверхности оправки и отклонением ее от круглости. Названые погрешности образуются при механической обработке. Будем считать, что такое влияние вызывает погрешность:

 мкм.

Вторичное приспособление (раньше это был центровой прибор) отсутствует. Соответственно нет оснований для погрешностей, связанных с ним. Такое упрощение конструкции снижает погрешность КИП.

Как и ранее будем считать

 мкм;  мкм.

Тогда суммарная погрешность будет

 мкм.

Из этого следует, что рассмотренный вариант КИП (рис. 3.5) может быть использован для контроля радиального биения с допуском 20 мкм.

Рис. 3.5. Схема устройства с оправкой, оснащенной шариками,

для контроля радиального биения

4. В тех случаях, когда  требования к точности КИП еще более высокие, можно предложить КИП, основанное на использовании аэростатической (пневматической) оправки (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Схема устройства с пневматической оправкой для контроля

радиального биения

Оправка имеет центральное отверстие, соединенное радиальными отверстиями (каналами) с рабочей цилиндрической поверхностью. На ней имеются кольцевые канавки, в которые выходят радиальные каналы. Через радиальные каналы сжатый воздух, подаваемый в центральное отверстие, выходит на рабочую поверхность. За счет соединения центрального отверстия каналами с кольцевыми канавками и зазора между оправкой и изделием, равного 0,1…0,2 мм, давление сжатого воздуха распределяется равномерно. Это обеспечивает самоцентрирование контролируемого изделия с высокой точностью относительно цилиндрической поверхности оправки. Тем самым имитируется и фактически обеспечивается соосное расположение прилегающих цилиндров рабочей поверхности оправки и базового отверстия изделия. Влияние точности формы этих поверхностей на погрешность измерений резко уменьшается. Будем считать, что погрешность, вызванная аэростатической оправкой, будет равна

 мкм.

Для измерений воспользуемся той же рычажно-зубчатой головкой 2ИГ (ГОСТ 18833-75) с предельной погрешностью измерения, равной

 мкм.

Погрешность, связанная с методикой измерений, в этом случае будет меньше за счет резкого снижения сил трения между оправкой и деталью. Она уменьшается в связи с повышением равномерности поворота изделия на аэростатической оправке при измерениях. Примем эту величину равной

 мкм.

Суммарная погрешность КИП будет равна

 мкм.

Для измерения радиального биения с допуском 10 мкм допустимая погрешность КИП будет равна

 мкм, где  (табл. 3.1).

Из приведенных расчетов следует, что КИП, основанное на использовании аэростатической оправки, может применяться для измерений радиального биения с допуском 10 мкм.

4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Эксплуатационные свойства КИП определяются не только правильным выбором метода и принципиальной схемы измерения, но и конструкцией приспособления в целом.

Большинство КИП предназначено для проверки точности выполнения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей изделий.

Контрольные приспособления состоят из тех же элементов, что и станочные, с добавлением измерительных приборов.

Принципы конструирования КИП во многом совпадают с принципами конструирования станочных приспособлений. Основными особенностями разработки конструкции КИП по сравнению со станочными приспособлениями являются:

-  более высокие требования к шероховатости и точности отдельных поверхностей и приспособления в целом (в 3…5 раз);

-  существенно меньшие рабочие усилия, так как усилия при измерениях, как правило, меньше усилий при резании;

-  значительно меньшие требуемые усилия закрепления изделий при контроле.