Расчет плоской пружины.

Р – наибольшая допустимая нагрузка

(8.11)

где ;

- толщина пружины;

- ширина пружины;

- длина пружины;

Для данной пружины подходит сталь марки: ст 60.

- линейное перемещение, мм

, (8.12)

Исследование точности.

Для обеспечения высокой точности перемещения обязательным является условие жёстких сторон и и равенства упругих сторон и

В случае неравенства жёстких сторон , угол перекоса определяется по формуле: (8.13)

г де х – перемещение измерительной головки из начального положения, соответствующего недеформированным пружинам.

В случае неравенства упругих сторон , (8.14)

Перекос измерительного стержня .

Iх. Конструирование и выбор опор измерительных устройств.

Общая характеристика опор.

Опоры предназначены для восприятия радиальной или комбинированной нагрузки (радиальной осевой). По характеру взаимодействия элементов опоры делятся на три основных группы:

- опоры трения скольжения;

- опоры качения;

- специальные (с упругими элементами).

Выбор того или иного типа опор определяется условиями работы, точностью, экономичностью и долговечностью.

В измерительных устройствах к опорам предэявляются основные требование – это обеспечение точности передаваемой функции для измерительных рычагов и обеспечения точности вращения контролируемой детали.

Опоры скольжения применяют в системах точной механики в целях получения простых и малогабаритных конструкций. Выбор а разработка опор скольжения зависит от условий работы – нагрухки, частоты вразения, трения. Материалами таких опор служат латуни марки ЛС-59-IT, Л63, бронзы БР ОЦСУ-4-2, а также синтетические материалы.

Расчет опор скольжения.

Размеры опоры определяют из условий прочности, износостойкости и по ограничению момента трения. При нагружении опоры радиальной силой условие прочности цапфы имеет вид:

(9.1)

Удельное давление , тогда

М омент трения вычисляется по формуле (9.2)

Опоры на центрах используются в приборах, когда необходимо получить малый момент трения, а валики воспринимают небольшую нагрузку (до 20 Н). Момент сил трения будет равен:

(9.3)

Для получения малого момента трения текже используют опоры на шариках и на керне.

Опоры качения.

Наиболее распространённый и наиболее применяемый вид опор в передаточных механизмах приборов. Обладает малым сопротивлением вращению. Выбор типа подшипника обусловлен видим и размером нагрузки, частотой вращения. Применяют радиальные, радиально-упорные,сферические самоустанавливающиеся, роликовые и упорные подшипники. Выбор и расчет подшипников качения полно освещен в литературе и справочниках конструктора.

Упругие опоры (опоры с внутренним трением).

Правила конструирование измерительных рычагов.

Данный вид опор незаменим в измерительных рычагах устройств, когда поворот рычага незначителен. Материалом служит в основном сталь ст65Г, обладающая упругими свойствами и большой твердостью.

Рис.9.1 Конструкции измерительных рычагов в измерительных устройствах.

На рис.9.1 представлена конструкция измерительного рычагас опорой, выполненной заодно с рычагом.Данная конструкция не имеет дополнительных деталей крепления и фиксации плоских пружин.

Это обстоятельство делает рычаг не имеющим погрешности в пределам измерительной информации, если при этом соблюсти условие, когда точка поворота находится на линии измерения и отсчета. На рис 9.3 представлена конструкция сборного измерительного рычага с плоской пружиной 3, которая крепится накладками 2. Величина должна выбираться из условий поворота рычага и находится в пределах 1..10 мм. Необходимое условие конструирования таких рычагов:в конструкции должен быть предусмотрен механизм защиты от поломки плоской пружины. В представленных конструкциях это элементы 4 и 5, и жесткое фиксирование штифтами плоской пружины, обеспечение пирпендикулярности расположения кромок накладок к оси рычага и совмещение кромок накладок с корпусом рычага (рис9.2). Кромки рычага и накладок не притуплять.

Рис.9.2 Обеспечение условий сборки измерительного рычага.

Рис.9.3 Измерительный рычаг на плоской пружине.

Х. Выбор измерительных устройств преобразователей.

При конструировании нестандартизованных средств измерений, приборов и систем отсчетные устройства и преобразователи выбираются из числа стандартных механизмов. Выбор осуществляется с учетом большого количества факторов: метрологических, экономических, функционального назначения изделия, объема производства.

Выбор по метрологическим показателям: при выборе производится анализ основных метрологических показателей: цены деления, диапазона показаний, пределов измерений, погрешности измерения. Особое внимание обращают на точность. Следует отметить, что погрешность измерения выбранных отсчетных устройств зависит от способа измерения и ряда других причин.

Выбор точности отсчетного прибора и первичного преобразователя как кратной доли от допуска детали является принципиально неверной. Такое соотношение можно применить лишь к суммарной погрешности измерения.

Выбор по экономическим соображениям: основной критерий выбора – это экономическая целесообразность, к которой относятся:стоимость, продолжительность работы, время на измерение, квалификация контролера, производительность измерения и объёма выпуска изделий, то есть от вида производства.

Выбор от функционального назначения контролируемой детали. Выбор средств измерений должен согласован с функциональным назначением изделия, со схемой и методом измерения. Контроль тонкостенных деталей и изделий из легких сплавов предпочтительно осуществлять бесконтактным методом или с малыми измерительными усилиями. При большом количестве контролируемых параметров рекомендуется применять многомерные отсчетные устройства или контрольные приспособления.

ХI. Разработка методик и устройств технологических контрольных приспособлений для повышения точности измерения деталей типа тел вращения.

Форма наружной поверхности цилиндрических деталей, обрабатываемых в центрах станка, зависит от характера прецессии ее оси, обусловленной наличи­ем погрешностей расположения центров станка и центровых отверстий детали, а также отклонений их формы. Величина отклонения формы обработанной поверхности, взаимосвязана с угловым расположением плоскости прецессии оси вращения детали, которая обусловлена перекосом осей центровых отверстий или их отклонением от соосности. На практике отклонение от соосности центро­вых отверстий, их перекос не проверяется, в виду отсутствия средств измерений для этих целей. В этой связи разработка измерительных приспособлений для определения отклонения от соосности становится крайне необходимой, по­скольку , величина несоосности центров в процессе эксплуатации станка систе­матически изменяется в связи с износом в соединении пиноль-корпус и может значительно превышать допустимые значения.

В этой связи необходимо периодически проверять отклонение от соос­ности, как центров, так и центровых отверстий, поскольку значение данного па­раметра может быть свыше допустимого и оказывает существенное влияние на точность обработки в центрах, существующая проверка отклонения от со­осности , согласно ГОСТ 11654-72, проводится при ремонте станка, т.е. через большие периоды его работы.

Методика проектирования нестандартизованных средств измерения.

Конструкцию специального устройства для контроля разрабатывают в два основных этапа: проектирование и конструирование.

На первом этапе обосновывают и выбирают отдельные элементы измерительного устройства. Определяют экономическую целесообразность разработки возможных вариантов конструкций. Конструктор должен иметь все необходимые для проектирования: чертёж детали с техническими требованиями. Должен иметь сведения о технологическом процессе изготовления, о точности станка, технологических приспособлениях, режимах резания, допусках и т.д.

1. Разработка методов и устройств повышающих точность контроля и обработки в центрах.

И звестно, что зазоры в соединении корпус-пиноль задней баб­ки, в сочетании с колебанием вылета подвижного центра приводят к образова­нию погрешности обрабатываемой поверхности в продольном сечении в виду нестабильности положения оси деталей разной длины при их установке в центра. Однако смещение оси деталей может происходить не только от этих причин. На ее смещение влияет также несоосносностъ осей центров станка в простарнстве, а также несоосность осей центровых отверстий самой детали и действии сил реза­ния , которые вызывают значительное изменение параметров геометрической точности станка, В этой связи разработанные методики и способы проверки со­осности осей центровых отверстий и центров станка дают возможность оценить влияние величин первичных погрешностей на точность контроля и обработки. Благодаря опредлению величины отклонения от соосности центров оказалось возможным произвести регулировку бабки с подвижным центром,добиваясь такого положения центра, при котором показания индикатора при смене оправок оставались неизменными. Затем поворотом стола станка установить ре­жущую поверхность шлифовального круга параллельно общей оси центров (рис 10.1). Внедрение метода позволило значительно снизить конусообразность обработанных поверхностей.

Предлагаемый способ целесообразно использовать при периодической про­верке геометрической точности всех станков, приборов и контрольных приспо­соблений , имеющих центра, а также центровальных станков с целью регулиров­ки положения центровальных бабок с центрами.

Рис 10.1 Схема регулировки положения задней бабки и стола станка.