6.6 Пневматические приборы.

Пневматические приборы применяются для контроля малых от­верстий, конусов, геометрической формы, расстояний между осями отверстий, малых перемещений и др. Принцип действия этих прибо­ров основан на измерении расхода или давления воздуха в зависи­мости от площади измеряемого отверстия, по которому воздух выхо­дит в атмосферу. В зависимости от величины рабочего давления различают приборы низкого и высокого давления. Приборы высокого давления в книге не рассматриваются.

На рис. 14 показана схема прибора с водяным манометром, а на рис. 15— схема прибора с пружинным манометром.

Рис. 14 - схема прибора с водяным манометром: 1 –трубка для поддержания постоянного давления (водяной стабилизатор), 2 – цилиндрический баллон, 3 – камера, 4 – водяной манометр, 5 – пневматический калибр, 6 – измеряемая деталь; H –h – разность уровней воды.

Рис. 15 - схема прибора с пружинным манометром.

По способу определения расхода воздуха пневматические приборы делятся на две группы: с манометром (манометрические) с перемен­ным перепадом давления; с ротаметрами (поплавковые) с постоян­ным перепадом давления.

Пневматический длиномер-ротаметр высокого давления показан на рисунке 16. Он состоит из двух основных частей: блока фильтра со ста­билизатором и отсчетного устройства .

На рис. 17 приведены некоторые схемы пневматических бесконтак­тных измерений.

Р ис. 16 – пневматический длинномер-ротаметр.

Рис. 17 - схемы пневматических измерений:

а — определение среднего значения диаметра отверстия, б — проверка огранки, в — опреде­ление разности диаметров a и b двух сопряженных деталей.

6.7 Калибры.

Калибры — бесшкальные контрольные инструменты, предназначен­ные для проверки размеров, формы и взаимного расположения деталей. Калибры определяют не числовое значение измеряемых величин, а годность детали, т. е. правильность ее действительных размеров, ограниченных предельными отклонениями.

Калибры для контроля гладких валов и отверстий применяют двух видов: калибры-скобы — для проверки валов, калибры-пробки — для проверки отверстий.

Калибрами-скобами контролируют диаметры валов по предельным размерам. Скобы имеют проходную и непроходную измерительные поверхности с размерами: наибольший допустимый ПР — проход­ная часть измерительных поверхностей; наименьший допустимый НЕ — непроходная часть (рис. 18). Разница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра контролируемого вала. Непроходная часть измерительных поверхностей НЕ изготовляется по наименьшему допустимому размеру вала, поэтому она на вал не находит. На рисунке 19 приведены скобы различных конструкций.

Рис. 18-схема контроля предельной скобой:

1 – измеряемый диаметр, 2 – непроходная скоба, 3 – проходная скоба.

Калибры-пробки применяют для контроля отверстий по предель­ным размерам. Схема контроля показана на рисунке 20.

Рис. 19 - скобы для контроля валов.

Рис. 20 – схема контроля предельными калибрами.

По характеру контактирования с контролируемой деталью ка­либры разделяются на калибры с поверхностным контактом — пол­ные пробки для отверстий диаметром до 100 мм (рис. 21, а), с ­ линей­ным контактом — неполные пробки для отверстий диаметром от 100 до 250 мм (рис. 21, б), с точечным контактом — сфериче­ские нутромеры или штихмасы для отверстий диаметром более 200 мм (рис. 21, в).

Калибры для контроля конусов применяют для комплексного контроля всех главных размеров конусов инструментов и шпин­делей станков. В настоящее время в инструментах и шпинделях станков применяют следующие типы конусов: метрические конусы - конусность 1:20; конусы Морзе — конусность от 1:19,002 до 1:20,048: фрезерные конусы — конусность 7:24.

На рисунке 22, а показан комплект конусных калибров: калибр-проб­ка— для контроля конусных гладких отверстий 1, калибр- втулка для контроля наружных конусов 2.

Рис. 21 - калибры для отверстий.

Рис. 22 - конусные калибры.

Для определения годности детали с внутренним конусом на ка­либре-пробке имеются две риски (рис. 22, б). По первой риске d опре­деляют наименьший допустимый размер конуса, по второй — наи­больший допустимый диаметр конуса. Расстояние между ними т яв­ляется полем допуска, в пределах которого может располагаться поверхность торца контролируемой детали 1.

Для проверки наружных конических поверхностей калибр-втул­ку 1 (рис. 22, в) изготовляют с уступом т, ширина которого также является полем допуска. Деталь будет считаться годной, если торец проверяемого конуса, вставленного во втулку 1, будет находиться на одном уровне с торцом втулки или выступать на величину т.

Резьбовые калибры-пробки и калибры-кольца (рис. 23) применяют соответственно для контроля внутренних и наружных резьб. Резь­бовые калибры-пробки имеют проходную сторону 1 и непроход­ную сторону 2. Резьбовые калибры-кольца состоят из проходного кольца 4 и непроходного кольца 3. Проходные калибры имеют пол­ный профиль и являются как бы прототипом детали резьбового сое­динения. Резьбу непроходных пробок и колец делают укороченной до 2—3 витков.

Калибры для контроля шлицевых деталей являются как бы про­тотипом сопрягаемых деталей и обеспечивают проверку не только линейных размеров деталей, но и отдельных ее элементов, равномерность шага по окружности, параллельность оси. Калибры для проверки шлицевых отверстий называются комплексными пробками (рис.24, а), а для проверки шлицевых валов — комплексными кольцами (рис. 24,б).

Рис. 23 - резьбовые калибры

Рис. 24- комплексные калибры для контроля шлицевых соединений

Калибры для контроля линейных размеров предназначаются для проверки длин, глубин пазов и высот уступов. Наиболее распростра­ненные типы этих калибров показаны на рис. 25. Калибры изготов­ляют чаще всего из листовой стали.

Рис. 25 - калибры для контроля линейных размеров (шаблонов): а - для проверки ширины пазов, б – для проверки глубины, в – для проверки радиусов: 1 – наружных, 2 - внутренних, г – с риской для проверки длины, д – для проверки угла.

К калибрам для проверки линейных размеров относятся также щупы (рис. 26). Щупы предназначены для контроля величины зазо­ров. Каждая пластинка в наборе имеет определенную толщину в диапазоне от 0,02 до 1 мм. Тонкие пластинки (до 0,1 мм) отличаются по толщине на 0,01 мм; при толщине от 0,1 до 1 мм — на 0,05 мм.

Рис. 26 – набор щупов

Контуры изделий сложного профиля проверяют специальными профильными калибрами, или шаблонами (рис. 27), измерительная кромка которых в точности воспроизводит обрат­ный профиль изделия. По способу проверки изделий профильные калибры делятся на прикладные (рис. 27, 6) и накладные (рис. 27, в). Прикладные калибры имеют профиль, сопряженный к контроли­руемому профилю изделия (рис. 27, а). Проверку производят на ос­новании глазомерной оценки величины просвета при прикладывании шаблона к изделию.

В зависимости от формы и качества поверхности проверяемого изделия обеспечивается возможность выявления просвета (световой щели) в 0,003—0,005 мм.

Накладные калибры имеют контур, аналогичный проверяемому изделию. Проверку производят путем наложения калибра на прове­ряемое изделие и визуальной оценки совпадения их контуров. Накладные калибры применяют только для контроля плоских деталей, для контроля тел вращения они не пригодны. Точность контроля накладными калибрами значительно ниже, чем прикладными. Калибры для контроля расстояний между осями отверстий (рис.28) изготовляют только проходными. Деталь считается годной, если калибр проходит.

Калибры выполняют в виде скоб (рис. 28, б, в) или планок со штифтами (рис. 28, а, г).

г)

Рис.27 - профиль­ные калибры (шаб­лоны).

Рис. 28 - калибры дли контроля расстояний между осями.

Калибры в виде скоб изготовляют в комплекте из двух проходных скоб, проверяющих раздельно наименьшее и наибольшее расстояние между образующими отверстий.