7. Выбор измерительного инструмента

Для измерения диаметров глубоких отверстий по всей их длине применяют специальные измерительные приборы, называемые звездками.

Механическая звездка с нониусной шкалой (рис 5.2, а) используется для контроля отверстий диаметром 30...300 мм и состоит из корпуса 1, внутри которого в продольном направлении перемешается клин 2. В корпусе имеются два окна с перемещающимися в них ползунами 5, которые опираются на клин 2. Пластинчатые пружины 3 обеспечивают постоянство контакта ползунов с клином. В ползунах 5 имеются гнезда с резьбой, в которых крепятся сменные измерительные штифты — колки 4.

Рис. 5.2. Механическая звездка с нониусной шкалой (а) и схема ее работы (б):

1 — корпус; 2 — клин; 3—пружина; 4 — колок; 5—ползун; 6 — тяга; 7 — винт; 8 — каретка; 9 — нониус; 10 — линейка; 11 — рамка; 12 — рукоятка

При измерении посредством рукоятки 12 перемешают тягу б и шарнирно связанный с ней клин 2. В зависимости от направления перемещения клина ползуны с укрепленными в них колками выдвигаются или утапливаются. Для отсчета перемещений тяги с клином применяется линейка 10 с делениями и нониус 9. Линейка 10 крепится на каретке 8. При вращении винта 7 линейка 10 перемещается вдоль рамки 11 и устанавливается в требуемом положении. Нониусная линейка 9 крепится на тяге и перемещается вместе с ней.

При контроле изменению диаметра отверстия на величину Лйсоответсгвует продольное перемещение Лх клина 2 и связанной с ним тяги 6 (рис. 5.2,6). Зависимость между продольным перемещением тяги и изменением диаметра контролируемого отверстия имеет вид:

Аб= 2Лхтдак,

где ак—угол наклона клина.

Определив продольное перемещение тяги и пользуясь этой зависимостью, определяют величину изменения диаметра отверстия. При этом предельная погрешность измерения достигает ±0,25 мм.

Рис. 5.3. Механическая звездка с индикатором и постоянным измерительным давлением: 1,6— клин; 2—пружина; 3—тяга; 4—поршень; 5—цилиндр; 7 — индикатор; 8 — рычаг

Более высокую точность отсчета обеспечивают звездки с индикатором и постоянным измерительным давлением (рис. 5.3). При измерении у этих звездок перемещение тяги 3 с клином 1 осуществляется под действием предварительно сжатой пружины 2. На другом конце тяги имеется клин 6, на который опирается наконечник измерительно

го стержня индикатора 7. При перемещении тяги с клином также перемещается и клин 6, жестко связанный с тягой. Величина отклонения стрелки индикатора /определяется углом конуса клина 6а величиной его продольного перемещения. Изменения диаметров контролируемого отверстия отсчитывают по показаниям индикатора.

Для опускания колков во время перемещения звездки внутри отверстия от одного сечения к другому служит рычаг 8. Нажимая на него, перемещают тягу 3 с клином / и сжимают пружину 2. В момент измерения диаметра отверстия рычаг 8 отпускают. Под действием сжатой пружины 2 тяга 3 с клином 1 перемещается в сторону индикатора, выдвигая колки до их касания с поверхностью отверстия. Для исключения удара колков, раздвигаемых пружиной, о стенки отверстия, предусмотрен гидравлический тормоз, состоящий из поршня 4 и цилиндра 5. Поршень жестко закреплен на тяге. При его перемещении вместе с поршнем жидкость в цилиндре перетекает из одной полости в другую через отверстие в поршне и обеспечивает плавное перемещение всех подвижных деталей звездки.

На заводе тяжелого машиностроения (г. Электросталь) для измерения диаметров отверстий в диапазоне 50...450 мм и длиной до 4000 мм применяют устройство, разработанное на базе стандартного индикаторного нутромера (рис. 5.4). Устройство состоит из индикаторного нутромера со стержнем 2, плавающего контакта 3, соединителя 1 с цангой и гайкой, удлинителя 4, крепежной втулки 5 и индикатора часового типа 6. Здесь в качестве удлинителя используют стандартные удлинители микрометрических нутромеров.

Устройство, как и рассмотренные выше звездки, настраивают на I измеряемый размер по эталону в виде кольца или по плоскопараллельным концевым мерам длины с боковиками. При этом погрешность измерения в указанном диапазоне размеров отверстий составляет не более 0,010...0,025 мм.

Рис. 5.4. Индикаторный нутромер для измерения диаметров глубоких отверстий:

1 — соединитель; 2—стержень; 3—плавающий контакт; 4—удлинитель; 5—крепежная втулка; 6—индикатор часового типа