Средства и методы измерения больших размеров

Многие ответственные соединения в гидротурбинах относятся к области больших размеров (до 12 000 мм). В зависимости от размеров и доступности соответствующих поверхностей деталей измерение их выполняется прямыми или косвенными методами с применением универсального мерительного инструмента. Для определения неправильности формы детали измерение диаметральных размеров проводят в нескольких точках окружности и, при необходимости, в верхнем и нижнем поперечных сечениях. Измерения внутренних размеров диаметром до 5000 мм осуществляются непосредственно, более 5000 мм — косвенными методами. Схема косвенного метода измерения от центральной трубы показана на рис. 2.22. Диаметр d тумбы (равный 300—350 мм) протачивается с той же установки, что и обмеряемая деталь. Все измерения должны проводиться в одной плоскости.

Диаметр отверстия
D= d + k1 + l2.  (2.1)
При измерении больших отверстий деталей на высоте более 1000 мм для обеспечения необходимой точности применяется косвенный метод измерения от скалки суппорта карусельного станка. Сущность метода очевидна из рис. 2.23. Расстояние h от диаметральной плоскости планшайбы до поперечины является практически постоянным для данного стыка. Все измерения должны производиться в этой плоскости. Диаметр отверстия
D = l1 + l2 + a.  (2.2)
Метод удобен тем, что не требует дополнительных работ, связанных с установкой и проточкой тумбы.

Непосредственное измерение наружных размеров производится: а) в плоскости, перпендикулярной к оси детали, — сварными металлическими скобами для диаметров до 1500 мм и деревянными диаметральными скобами конструкции объединения ЛМЗ — до 2500 мм; б) в осевой плоскости для размеров до 4000 мм — деревянными линейными скобами конструкции объединения. Описание конструкции мерительного инструмента, его контроля и техники выполнения измерений дано в работе [11].

Схема измерения наружного диаметра косвенным методом от переходной базы на самой детали показана на рис. 2.24. Внутренний диаметр, являющийся переходной базой на кольцевой детали, определяется по методике, изложенной выше. Измерив с помощью микрометра толщину стенки кольца, определяют наружный диаметр детали по формуле
D = d + l1 + l2 + b1 + b2.  (2.3)


Схема измерения наружного диаметра детали косвенным методом от переходной базы на планшайбе станка приведена на рис. 2.25. Сначала на планшайбе станка устанавливают и протачивают по внутренней поверхности специальные подставки. Диаметр проточки определяют с помощью одного из косвенных методов, изложенных выше. Затем на планшайбе устанавливают и обрабатывают деталь. Размер D определяют с помощью измерения расстояний от проточенного диаметра до подставок по формуле
d = d + l1 + l2 — l'1 — l'2.  (2.4)
Метод обеспечивает необходимую точность измерений при высоте детали не более 1000 мм. Вместе с тем его применение связано со значительными затратами времени и труда.


Рис. 2.22. Схема измерения внутреннего диаметра детали от тумбы, установленной в центре планшайбы токарно-карусельного станка.


Рис. 2.23. Схема измерения внутреннего диаметра детали от скалки суппорта токарно-карусельного станка.


Рис. 2.24. Схема измерения наружного диаметра от тумбы, установленной в центре планшайбы токарно-карусельного станка.


Рис. 2.25. Схема измерения наружного диаметра детали с помощью вспомогательной базы.

Наиболее оперативным и часто применяемым косвенным методом измерения наружных диаметров является опоясывание рулеткой. Сущность метода общеизвестна, а его погрешности рассмотрены в работе [11]. В связи с тем, что при этом методе не выявляются отклонения от цилиндрической обмеряемой поверхности, его применение должно сопровождаться проверкой формы детали на станке с помощью индикаторов.

Наряду с перечисленными методами измерений ведутся работы по созданию систем активного контроля размеров в процессе обработки детали. Опробованные приборы для измерения оптическими методами не обеспечили требуемой точности. В настоящее время проводится отработка приборов, действующих на принципе обкатки роликом.