Устройство для измерения внутреннего диаметра деталей

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение удобства в эксплуатации и производительности измерений. Цель достигается за счет выполнения узла центрирования в виде двух валов 7 и 12, закрепленного на валу 12 диска 4, на боковой поверхности которого выполнены радиальные пазы. Коаксиально валу 12 размещена полая зубчатая рейка 5, на валу 7 закреплена шестерня 6, имеющая постоянное зацепление с рейкой 5. В измерительных наконечниках 20 выполнены сквозные отверстия, предназначенные для совмещения их с пазами диска 4. Стержень 19 нутромера выполнен со сферическим торцом, предназначенным для взаимодействия с диском 4. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

0 (лЭ

Щ1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768408/28 (22) 20.11.89 (46) 29.02.92. Бюл, М 8 (71) Чувашский сельскохозяйственный институт (72) Ю.Н.Доброхотов (53) 531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1605135, кл. G 01 В 5/08, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение удобства в эксплуатации и про„„Я „„1716301 А1 изводительности измерений. Цель достигается за счет выполнения узла центрирования в виде двух валов 7 и 12, закрепленного на валу 12 диска 4, на боковой поверхности которого выполнены радиальные пазы. Коаксиально валу 12 размещена полая зубчатая рейка 5, на валу 7 закреплена шестерня

6, имеющая постоянное зацепление с рейкой 5. В измерительных наконечниках 20 выполнены сквозные отверстия, предназначенные для совмещения их с пазами диска

4. Стержень 19 нутромера выполнен со сферическим торцом, предназначенным для взаимодействия с диском 4. 3 ил, 1716301

20

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приспособлениям и приборам для измерения внутреннего диаметра глубоких отверстий в деталях.

Известен индикаторный нутромер, который состоит из передней и задней направляющих втулок и втулки с нанесенными на ней делениями для определения глубины измеряемого сечения.

С помощью указанного нутромера можно измерять диаметр отверстия только одного определенного размера, так как передняя и задняя направляющие втулки изготовлены для измерения отверстий с конкретным определенным диаметром, что ограничивает область применения прибора.

B процессе измерения диаметра втулка может сместиться вдоль направляющей от пер воначально установленного положения, что также снижает точность измерения. Кроме того, у данного индикаторного нутромера отсутствует указатель углового положения измерительных стержней по окружности отверстия, что также снижает точность измерения и сужает область применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения внутреннего диаметра деталей, состоящее из узла центрирования, выполненногоо в виде двух параллельных стоек с направляющими пазами, установленных с возможностью взаимодействия с поверхностью измеряемого отверстия, ножевой опоры с направляющим пазом для установки на ней нутромера и двух Г-образных ползушек, одни концы которых размещены в направляющих пазах соответствующих стоек, а другие встречно расположены в направляющем пазу ножевой опоры и подпружинены одна к другой, на стойках вдоль направляющих пазов нанесены шкалы, а на размещенных в направляющих концах ползушек— стрелки-указатели расстояния. Устройство также снабжено Г-образным пластинчатым угломером, на одном конце которого имеется продольный паз со шкалой отсчета углов, а другой конец закреплен на торце одной из стоек, и упругой нитью, один конец которой закреплен на месте крепления Г-образной пластины со стойкой, а другой размещен в пазу с возможностью перемещения.

К недостаткам известного устройства относятся необходимость полной переналадки его при каждом изменении расстояния от торца отверстия до измеряемой плоскости (при частой переналадке могут быть допущены ошибки по невнимательности, усталости и т.п,), сложность ориентации в угловом положении по окружности отверстия измерительных стержней индикатор25

55 ного нутромера и необходимость нанесения угловых меток на внутреннюю поверхность отверстия, что требует больших затрат времени и внимательности персонала.

Целью изобретения является повышение удобства в эксплуатации и производительности измерений глубоких отверстий разных диаметров в различных диаметральных и осевых сечениях.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Измерение диаметров отверстий осуществляется при установке измерительных стержней индикаторного нутромера на заранее точно заданном расстоянии от торца детали, а также при их строгом угловом положении по окружности отверстия. Выполнение узла центрирования в виде вертикально расположенных полой зубчатой рейки и вала, на верхних свободных концах которых установлен диск с радиальными пазами, причем полая рейка служит для перемещения диска с радиальными пазами вдоль оси измеряемого отверстия и приводится в движение с помощью шестерни, закрепленной на горизонтальном валу, позволяет быстро и удобно устанавливать необходимое расстояние измерения от торца отверстия, Наличие вертикального вала, расположенного соосно внутри полой зубчатой рейки, позволяет точно устанавливать диск с радиальными пазами в требуемом угловом положении по окружности отверстия, а сквозные отверстия, выполненные у свободных концов измерительных стержней, оси которых параллельны оси стержня нутромера, и упор со сферическим торцом, закрепленный на стержне нутромера, позволяют ориентировать нутромер в процессе измерения в требуемом угловом направлении и удерживать измерительные стержни на заданном расстоянии от торца отверстия. С помощью лимба с линейными делениями устанавливается и контролируется расстояние измерения от торца отверстия, а лимб с угловыми делениями обеспечивает установку требуемого угла измерения по окружности отверстия, На фиг. 1 показано устройство для измерения внутреннего диаметра деталей, вид сбоку; на фиг, 2 — то же, вид сверху; на фиг.

3 — узел! на фиг. 1, Устройство собирают на корпусе 1. Измеряемую деталь 2, например гильзу цилиндров автотракторных двигателей, устанавливают на сменное основание 3, которое подбирают в зависимости от внутреннего диаметра отверстия. Наружный диаметр у всех сменных оснований 3 выполняют одинаковым, а внутренний диаметр—

1716301

10

40

55 равным диаметру горизонтального диска 4 плюс толщина стенки измеряемой гильзы для того, чтобы основание 3 не мешало перемещению диска 4 в продольном направлении. Горизонтальный диск 4 насажен на верхний конец полой зубчатой рейки 5 с возможностью перемещения вверх или вниз в продольном направлении вместе с рейкой, что позволяет измерять диаметр гильзы в любом поперечном сечении на всей ее высоте. Одновременно диск 4 может поворачиваться на 360 относительно рейки

5, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 6, насаженной на горизонтальный вал 7 неподвижно. Лимб 8 с нанесенными на нем линейными делеНиями через полую рейку 5 перемещает диск 4 в продольном направлении, С помощью стрелки 9 и лимба 8 контролируется осевое положение диска 4 относительно торца гильзы, т.е. расстояние I от торца детали, Лимб 10 с нанесенными на нем градусными делениями позволяет вращать диск 4 в угловом направлении на 360 . С помощью стрелки 11 и градусных делений на лимбе 10 контролируется угловое положение диска 4.

Вращение от лимба 10 на диск передается через вал 12, расположенный телескопически внутри зубчатой рейки. Вращение диска

4 возможно потому, что верхний прямоугольный конец вала 12 насажен в углубление прямоугольной формы на нижнем торце диска 4. Так как лимб 10 перемещается продольно совместно с диском 4, он при этом может уходить из зоны стрелки 11, что не позволяет контролировать угловое положение диска 4, пользуясь стрелкой 11, Поэтому стрелка 11 выполнена из телескопически расположенных трубок, максимальная суммарная длина которых в вытянутом положении должна быть не меньше высоты проверяемой гильзы 2 плюс размер I, Таким образом, по мере перемещения лимба 10 вместе с диском 4 вверх или вниз стрелку 11 соответственно укорачивают или удлиняют, т,е, конец ее всегда должен быть на уровне градусных делений лимба 10 (фиг. 1). Для установления гильзы 2 соосно с диском 4 перед началом измерения служат упоры 13 и 14 (фиг, 1 и 2), которые при вращении соответственно винтов 15 и 16 перемещают гильзу 2 в двух перпендикулярных направлениях. Индикаторный нутромер при измерениях устанавливается как показано на фиг. 1 и 3. Он упирается сферическим торцом выступа 17 на нижней плоской стороне корпуса 18 индикаторного нутромера в плоскость диска 4. Плоскость циферблата индикаторной головки 19 (фиг. 1 и 2) расположена перпендикулярно к общей оси измерительных стержней 20. Это позволяет при отсчете показаний индикаторной головки 19 уменьшить появление параллакса и тем самым повысить точность отсчета. На фиг. 1 позицией 21 обозначен глаз наблюдателя, а стрелкой над индикаторной головкой

19 показано направление качания индикаторной головки при измерениях. Измерительный стержень 20 имеет сквозное отверстие диаметром d.

Диск имеет восемь пазов шириной h, расположенных через 45 . Ширина паза h y диска и диаметр отверстия d у измерительного стержня выполнены равными.

Они являются основными параметрами устройства, позволяющими ориентировать индикаторный нутромер при измерениях в точном угловом положении. Диаметр D диска 4 выполнен таким, чтобы диск свободно проходил в отверстии гильзы 2, но зазор между гильзой 2 и диском должен быть минимальным. Выполнение диска 4 с возможностью поворота на 360 обеспечивает возможность измерения диаметра отверстия гильзы 2 через любой необходимый интервал углов, а не только через 45, как позволяет диск 4 с пазами через 45 .

Измерение внутреннего диаметра детали (гильзы) 2 с применением устройства осуществляется в следующей последовательности.

Вращая винты 15 и 16, отводят упоры 13 и 14 от центра устройства настолько, чтобы обеспечивалась возможность снятия и установки соответствующего сменного основания 3. После установки сменного основания

3 на место, вращая лимб 8, поднимают сменный диск 4 над плоскостью сменного основания 3 на величину не менее его толщины.

Это облегчает соосную установку детали 2 и сменного диска. Деталь 2 устанавливают на основание 3. При необходимости с помощью упоров 13 и 14 проводят окончательную установку соосности. Это может потребоваться при измерении диаметра детали, бывшей в эксплуатации, когда ее диаметр из-за износа увеличился против номинального размера при изготовлении на заводе. Вращая лимб 8, перемещают сменный диск 4 на необходимое расстояние I от верхнего торца детали, где требуется измерить диаметр отверстия детали 2. На лимбе

8 нанесены линейные размеры, показывающие расстояние от торца детали 2, При перемещении диска 4 вместе с диском перемещается и лимб 10 в ту или иную сторону от стрелки 11 в осевом направлении, что затрудняет отсчет углового положения диска с помощью стрелки 11. Поэтому, изменяя длину стрелки 11, подводят ее конец против

1716301

10

55 градусной шкалы на лимбе 10, затем, вращая лимб 10, диск 4 устанавливают относительно детали 2 в необходимом угловом положении, например по линии 0 — 0 на фиг.

2, т.е. чтобы ось диаметрально расположенных пазов диска 4 лежала на прямой О-О, которую можно принять за угловую базу. На этом завершается первый этап настройки соосности детали 2 и диска 4, а также настройка необходимого расстояния! измерения от торца детали и установка в необходимом базовом угловом положении диска 4 относительно детали 2. На втором этапе производится настройка индикаторного нутромера для измерения заданного диаметра детали по известной методике.

Отличие состоит лишь в необходимости установки плоскости циферблата индикаторной головки 19 перпендикулярно общей оси измерительных стержней 20, установке и закреплении измерительных стержней так, чтобы оси отверстий диаметра d, расположенные около сферических концов, были параллельны оси стержня нутромера, На третьем этапе выполняют измерения, Для этого индикаторный нутромер вводят в деталь до упора его сферического торца выступа 17 на нижней поверхности корпуса 18 нутромера (фиг, 1 и 3) в плоскость диска 4, Устанавливают измерительные стержни 20 в требуемом угловом положении, например по линии О- О (фиг. 2). Для этого нутромер в угловом положении поворачивают так, чтобы отверстия на концах стержней 20 полностью совпали с пазами на диске 4 при виде сверху. При таком положении отверстий и пазов устраняется ошибка установки в угловом положении нутромера и исключается наклон оси нутромера от вертикальной плоскости, проходящей через линию Π— О. Качая нутромер от себя к себе, как показано на фиг, 1, отсчитывают показания индикаторной головки 19.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известными позволяет повысить удобство в эксплуатации и производительности при измерении внутреннего

45 диаметра деталей за счет устранения частой переналадки от измерения к измерению, а также повышения удобства настройки самого устройства. При этом появляется возможность измерения диаметра деталей на любом, наперед точно заданном расстоянии от торца отверстия, а также в любом угловом положении по окружности отверстия, что очень важно при изучении характера износа отверстий как по высоте, так и по окружности при анализе состояния технологического процесса изготовления новых деталей с отверстиями. Кроме того, повышается удобство и культура производства, снижается утомляемость персонала, а также повышается достоверность результатов измерения внутреннего диаметра отверстий.

Формула изобретения

Устройство для измерения внутреннего диаметра деталей, содержащее нутромер, выполненный в виде стержня, индикатора, закрепленного на одном его конце, и двух соосно размещенных на другом конце стержня наконечников, корпус, размещенный в нем с возможностью осевого и углового перемещений узел центрирования нутромера и механизм отсчета осевого и углового положений узла центрирования, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации и производительности измерений, узел центрирования выполнен в виде двух валов, закрепленного на одном из валов диска, на боковой поверхности которого выполнены радиальные пазы, установленной коаксиально этому валу полой рейки и закрепленной на другом валу шестерни, взаимодействующей с рейкой, в измерительных наконечниках выполнены сквозные отверстия, оси которых параллельны оси стержня нутромера, предназначенные для ориентации наконечников напротив соответствующих пазов диска, а устройство снабжено закрепленным на стержне нутромера упором со сферическим торцом, предназначенным для взаимодействия с торцом диска.

1716301

Составитель Ю.Доброхотов

Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5