Контроль точных профилей шаблонов и других деталей, изготовляемых на шлифовальных станках, производится на проекционном аппарате и на универсальном или инструментальном микроскопе. Это исключает трудоемкую работу по изготовлению выработок и контршаблонов, необходимых для контроля размеров профиля шаблона.
При контроле на проекционном аппарате профиль шаблона сравнивается с таким же профилем, вычерченном на бумаге или кальке с увеличением в 20 или 50 раз. Этот способ не обеспечивает высокой точности ввиду погрешностей, возникающих при вычерчивании профиля и при учете зазоров между профилем шаблона, вычерченного на бумаге или кальке, и профилем проверяемого шаблона. Проекционные аппараты удобны для проверки сложных профилей, но удовлетворительны лишь для условий контроля деталей средней точности.
Детали с точностью элементов профиля выше 0,03 мм проверяются на микроскопе, который является основным прибором для проверки профилей деталей, шлифуемых на станках.
Техника измерения на инструментальном микроскопе проста, и желательно, чтобы она была освоена технологами цехов, связанными с изготовлением профильных деталей, и квалифицированными шлифовщиками, работающими на плоскошлифовальных и профилешлифовальных станках. Это приведет к тому, что технолог или шлифовщик без помощи контролера при необходимости сможет проверить профиль или участок профиля изделия и незамедлительно решит вопрос о целесообразности дальнейшей обработки заготовки. Это особенно важно на производстве, где контролеры из-за большой занятости не могут произвести быстро нужные для шлифовщика или технолога замеры.
Нашей промышленностью выпускаются инструментальные микроскопы малой и большой моделей с микрометрическими от — счетными устройствами. На рис. 120 показан большой инструментальный микроскоп (БМИ), являющийся наиболее совершенным
Из Всех инструментальных микроскопов. Он нашел широкое распространение в промышленности и имеет повышенную точность измерения линейных размеров и увеличенные пределы измерения. На микроскопе производится визирование различных точек детали, перемещаемой для этого по взаимно перпендикулярным направлениям, и при этом измерение этих перемещений осущест-
|
Рис. 120. Большой инструментальный микроскоп (БМИ) |
вляется при помощи отсчетных устройств. Для измерения углов применяют отсчетный микроскоп.
Большой инструментальный микроскоп состоит из чугунного основания 3, относительно которого на шариковых направляющих может перемещаться измерительный стол 18. В поперечном направлении на шариковых направляющих перемещаются относительно стола 18 салазки 6. На последних установлен предметный стол 20 со стеклянной плитой.
Предметный стол 20 в продольном направлении и салазки 6 в поперечном перемещаются при помощи микрометрических винтов 5 и 19 (длина перемещения 25 мм). На гильзе, скрепленной с микрометрической гайкой, нанесена миллиметровая шкала, а на. барабане, закрепленном на микрометрическом винте, имеется круговая шкала. Шаг винта равен 1 мм, а цена деления шкалы барабана при 200 делениях равна 1 : 200 = 0,005 мм.
Каждым из микрометрических винтов осуществляется перемещение на 25 мм. Измерительный стол 18 и салазки 6 можно отвести от микрометрических винтов, к которым они прижимаются при помощи пружин, и между ними установить мерные плитки. Для продольного перемещения стола наибольший размер блока мерных плиток, который может быть установлен, равен 125 мм, а для поперечного перемещения салазок — 25 мм. Следовательно, предел измерения линейных размеров в продольном направлении равен 150 мм, а в поперечном — 50 мм.
При помощи маховика 2 круглый стол 20 можно повернуть на требуемый угол. Отсчет, угла производится по круговой градусной шкале 4, имеющей 360 делений, и шкале нониуса 1 с точностью 3′. На предметном столе имеются Т-образные пазы для закрепления приспособлений, на которых устанавливаются измеряемые изделия.
На основании 3 прибора закреплена колонка 15, по направляющим которой может перемещаться кронштейн 12 с закрепленным в нем микроскопом 8. Смещение микроскопа в вертикальном направлении производится при вращении рукоятки 13, а фиксирование его в нужном положении осуществляется фиксатором 14. На тубусе микроскопа 8 установлена угломерная окулярная головка 11. Визирование измеряемой детали производится по сетке, видимой в окуляр 10. Градусная шкала угломерной головки видна в окуляре 9 отсчетного микроскопа. Точная фокусировка измеряемой детали производится путем поворота накатанного кольца 7 объектива.
Освещение измеряемой детали снизу производится осветителем 16. Колонка 15 вместе с тубусом микроскопа может быть повернута относительно перпендикуляра на плоскость предметного стола 20 при помощи рукоятки 17. К подобного рода установке колонки обычно прибегают при измерении параметров резьбы, для того чтобы получить четкое изображение профиля резьбы.
Для замедления движения стола 18 и салазок 6 применены амортизаторы, представляющие собой зубчатые механизмы.
Основные моменты при измерении деталей на инструментальном микроскопе сводятся к следующему. Измеряемая деталь устанавливается на предметном столике симметрично относительно нижнего источника света и ходов стола 18 и салазок 6. После этого деталь поворачивается в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы перемещение стола в продольном или поперечном направлении оказалось параллельным измеряемому размеру. Затем перекрестие сетки последовательно совмещается с гранями или точками, ограничивающими измеряемый размер, и при этом производятся отсчеты по шкалам микрометрических винтов. Разность отсчетов дает определяемый размер.
Для точных измерений на инструментальном микроскопе рекомендуется пользоваться блоками мерных плиток. Очень важным моментом при измерении детали на микроскопе является диафраг-
мирование источника света. Требуется подобрать такой диаметр диафрагмы, чтобы в поле зрения микроскопа контур проверяемой детали был четким, а яркость освещения не утомляла зрение.
На инструментальном микроскопе профиль шаблона (рис. 121) дугой радиусом 34 мм и размерами 21 и 7,2 мм проверяется в следующей последовательности. Прежде всего необходимо составить схему расчета и определить размеры хорд хх и х2. Размер хорды хх, расположенной на произвольно выбранном расстоянии 9 мм от точки К профиля, определяют по формуле
лу = 2 У R2 — (Я — 9)а = 21/342 —(34 —9)* = 46,08 мм.
При измерении дуги профиля, обработанного методом вращения детали вокруг центра этой дуги, достаточно было бы проверить
|
Рис. 121. Профиль шаблона и схема расчета |
размер одной хорды хх, так как через три точки 1—К—/ можно провести только одну окружность. Но для большей точности рекомендуется измерять две хорды (особенно при шлифовании профильным кругом или по увеличенному чертежу профиля детали).
Размер второй хорды х2 равен
хг — 2 J/342 — (34 — З)2 = 27,92 мм.
Максимальные размеры хорд хх и х2 в зависимости от допуска на радиус будут:
Мшах = 2 К34.052— (34,05 — 9)2 = 46,12 мм; х2шах = 21/34.052—(34,05 —3)а = 27.95 мм.
Минимальные размеры хорд хл и х2 равны номинальным размерам минус отклонение от номинальных размеров (при положительном допуске), т. е.:
XJ min ~ Х1 (-*1 шах — xi) ~ 46,08 — (46,12 — 46,08) =
= 46,04 мм;
*2 min = *2 — {Х2 max — xi) = 27,92 — (27,95 — 27,92) =
= 27,89 мм.
Проверяемую деталь устанавливают примерно в центре стекла столика микроскопа, так чтобы поверхности А и Б расположились по направлению продольного хода столика. Поперечной подачей
15 Б. М. Малкин 225
совмещают точку профиля К с точкой пересечения нитей в микроскопе. При этом положении записывают показания на микрометрической головке поперечных салазок, прибавляя или вычитая 9 мм; поперечные салазки после соответствующего перемещения закрепляют. Продольной подачей столика попеременно совмещается точка пересечения нитей в микроскопе с точками 1 дуги радиусом 34 мм. Разность в показаниях микрометрической головки продольных салазок даст фактический размер хорды хх. Аналогичным способом определяется размер хорды х2, соединяющей точки профиля 2—2.
Размеры 21 и 7,2 мм проверяют путем передвижения столика в поперечном направлении. Точка К профиля шаблона подводится к точке пересечения нитей в микроскопе, затем поверхность А совмещается с одной из нитей перекрестия в микроскопе; записываются показания микрометрической головки. Разность этих показаний и будет фактическим размером.
При измерении профиля детали на микроскопе необходимо произвести настройку его объектива на фокусное расстояние так, чтобы кромка профиля детали в микроскопе была четко видна.
Для измерения длины больше 25 мм между полированной сферической поверхностью стержня, укрепленного на столике, и упором на станине микроскопа устанавливают мерные плитки. При измерении необходимо учитывать размер вставленной плитки.