СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ

Контроль конических поверхностей в процессе их обработки

Для обеспечения точности изготовления конических поверхностей в процессе механической обработки достаточно контролировать ко­нусность и расчетный диаметр. При этом требования к точности формы обеспечиваются соблюдением технологического процесса и точностью станочного оборудования. Станки должны обладать достаточной жесткостью и соответствовать нормам точности обра­ботки.

Качество конусов в процессе изготовления без съема деталей со станков можно контролировать калибрами (пробками или втулка­ми) по отклонению базорасстояния и проверкой прилегания краской, или косвенными методами с помощью разнообразных средств изме­рений. Выбор способа контроля зависит от требуемой точности изготовления масштаба производства и затрат времени на операции контроля.

При контроле конусов краской обеспечение взаимозаменяемости затруднено, точность изготовления в значительной мере зависит от навыков и квалификации рабочего Кроме того, этот метод имеет другие недостатки: загрязненность рабочих мест, низкая производи­тельность, неполное использование полей допусков на углы кону­сов. Этот метод контроля применим для небольших партий изделий и при невысоких требованиях к точности изготовления конусов.

Помимо известных косвенных средств измерений представляет интерес опыт Калужского машинострои­тельного завода по контролю конусов в серийном про­изводстве. Здесь конусы контролируют приборами по методу прямого копирования с образцовых конических мер (пробки или втулки), сопрягаемая поверхность ко­торых соответствует рабочим деталям.

Для валов применяют приборы, контролирующие конусность путем измерения Dx и d в двух сечениях конуса / и II на расстоянии L при фиксированном ба- зорасстоянии /0 (рис. 6.7). Они состоят из двух П-образных jI

Скоб 2, 7 (г>ис. 6.8), связанных '

Между собой планками или сменными штангами 4, 6. В ко­нусах каждой из скоб разме­щены две неподвижные 8, 9 и 4 Одна подвижная /Сопоры; пос-

Рис. 6.7 Схема контроля внешних конусов

Ледняя выполнена в виде мостика и через удлинитель И соединена с микроиндикаторной головкой 12. Прибор фиксируется в осевом направлении шариковым упором 1, место установки которого определяется конструкцией соединения. При длине конуса свыше 200 мм целесооб­разно предусматривать передвижную каретку с располо­женной в ней опорой 5, позволяющей контролировать линейность образующей конуса путем сверки ее с кони­ческой мерой 3.

При черновой обработке на токарных станках для контроля конусности внутренних конусов можно ис­пользовать нутромер 1 (рис. 6.9), снабженный пере­движным упором 2, который может перемещаться вдоль трубки 3 нутромера и фикси­руется по имеющимся в ней отверстиям подпружиненным коническим наконечником. Рас­стояние между отверстиями в трубке устанавливают в зави­симости от измеряемой конус­ности. Для К= 1 : 50 отверстия целесообразно выполнять че- рез 25 мм, что соответствует изменению показания индика­тора на ±0,5 мм. Прибор можно настраивать по образ-

Рис. 6.9. Нутромер для контроля ко­нусности
—I

A1 IP

Рис. 6.10. Рычажный прибор для контроля конусных отверстий

Цовой конической втулке методом прямого копиро­вания. Для настройки прибора с помощью универ­сальных средств необходим пересчет задаваемого в чертежах расчетного диаметра Dv на измеряемый, на­ходящийся на минимальном /и расстоянии от упора. Нутромер можно использовать и при окончательной чистовой обработке коротких конусов /<80 мм. В этом случае он должен быть оснащен индикаторной голов­кой с пределом измерения до 1 мм и ценой деления 0,001 мкм.

При чистовой обработке внутренних конусов D= = 50...220 мм и / = 80...250 мм удовлетворительную точность контроля конусности обеспечивает рычажный прибор (рис. 6.10). Он одновременно контролирует два диаметра в разных сечениях конуса с зафиксирован­ными по отношению к торцу базорасстояниями. При­бор состоит из подвижного и неподвижного узлов. Не­подвижный узел служит для ориентации прибора по оси конуса и имеет скалку 7, переднюю 1 и заднюю 8 Крестовины, в которых под углом 120° размещены опор­ные резьбовые ножки с шариками на концах. Перед­няя крестовина имеет три опорных ножки, задняя — две. Крестовины неподвижно закреплены на скалке, а их опорные ножки стопорят винтами. Подвижный узел состоит из каретки 6, упора 4, двух индикаторных го­ловок 5, арретиров 2, 3 и неравноплечих рычагов, пе­редающих увеличенное согласно передаточному отно­шению рычагов перемещение арретиров к индикатор­ным головкам.

Прибор настраивают в два этапа. Сначала настраи­вают неподвижный узел, для чего подсчитывают диа-

Метры D' и D' в сечениях А—А и Б—Б (см. рис. 6.10), а затем прибор устанавливают в центры (рис. 6.11) и путем вывертывания резьбовых неподвижных опор последние устанавливаются на расстоянии от оси D'/2 И d'/2 с точностью 0,0015 мм. Дальнейшую настройку прибора ведут по конусной мере.

При контроле конусов рассмотренными методами погрешность угла уклона Да складывается из отклоне­ний углов уклона Да, конической меры относительно нормальной конусности, отклонений углов уклона Даг деталей относительно конической меры угловых по­грешностей Даз самих приборов. Считая, что погреш­ности Даг и Даз являются случайными и независимыми,

Да = Даг -f - Т/Даг + Даз •

Согласно принятой схеме контроля конусности (см. рис. 6.7) предельные угловые отклонения в секундах

* Ad' + AD'

Детали относительно коническои меры Да2 =———х

X Ю5, где Ad' и AD' — диаметральные отклоне­ния в двух сечениях конуса; L — база прибора. Обыч­но допускаемые диаметральные отклонения задают одинаковыми. Тогда угловые отклонения детали в се­кундах относительно конической меры Да2 = + L05Ad'/ IL.

Контроль конусности приборами ведут по показа­ниям индикаторных головок. С учетом допускаемых
отклонений формы конических мер и стабильности по­казаний приборов предельные показания индикаторов задают не менее 0,005 мм. Для оценки угловых по­грешностей Да2 и Даз необходимо знать соответствие между показаниями индикаторов и диаметральными отклонениями. При контроле валов отклонения диа­метров соответствуют показаниям индикаторов. При контроле втулок показания индикаторов не однознач­ны диаметральным отклонениям. Для определения свя­зи между ними рассмотрим представленное на рис. 6.11 положение прибора для случая, когда угол конуса втулки больше, чем в конической мере (штриховая ли­ния). Так как ось прибора 02 смещается относитель­но оси втулки 0'2 на угол у, отклонение индикатора

A = (Ad'/2 + x + y)i, (6.3)

Где Ad' — диаметральное отклонение детали относительно калибра в радиальном направлении; х — радиальное смещение осн прибора относительно детали в контролируемом сечении; у — дополнитель­ное перемещение стрелки индикатора, вызванное смещением оси прибора и детали на угол у, I — передаточное отношение рычагов прибора.

Согласно рис. 6.11 у=А'В'—АВ. Расчеты показы­вают, что при возможных предельных отклонениях уг­лов конусов величина у в сравнении с Ad' и х мала и ею можно пренебречь.

Из рис. 6.11 (с + х)2 = (/ + Ad'12)(d'—f + Ad'12), где

С = sin-Ц- ; — C0S_2~)" ^осле P6™11153 УРав" нения получим x — sin j / (d' + Ad')2 — d' cos2 .

Подставляя значение x в уравнение (6.3), получим связь между показаниями прибора и отклонением диа­метра детали относительно конической меры в виде

A„ d'1 + Aid' sin {5/2 „

Да =------------------------------------- — Принимая во вии-

Ai+—I2D' (1 + sin fl/2)

Мание, что а в сравнении с d' является величиной низ­шего порядка, и согласно конструкции прибора р/2 = 30°,

Окончательно имеем Ad' = — Аналогичное co­st

Отношение получается и в случае, когда угол конуса детали меньше угла конической меры.

Угловые погрешности приборов определяют путем статистической обработки многократных показаний ин­дикаторов при контроле образцовых конических мер. Предельные величины угловых погрешностей приборов

В секундах составляют: для валов Да3 = ± — 105, для * L

2А

Втулок AoCa= ± —^ 10s, Здесь ао — алгебраическая раз - 3Li

Ность показаний двух индикаторов. Предельные значе­ния ее составили 3,25 и 4,4 мкм при контроле валов и втулок соответственно.

С увеличением базы прибора L точность замера конусности возрастает. Составляющие угловых погреш­ностей Даг >и Даз при различной базе прибора, рассчи­танные прн а=±0,005 мкм и t=l,4, приведены в табл. 6.3. Если углы конической меры выполнять по третьей степени точности СТ СЭВ 178—75, то в диапазоне L=50...200 мм предельные погрешности угловых из­мерений Да=5. ..18" для валов и Да=4. ..12" для вту­лок. Такая точность гарантирует полную взаимозаме­няемость деталей конических соединений, что и под­тверждает многолетний опыт их серийного производ­ства.