В предыдущих разделах сформулированы основные положения, определяющие подход к выбору методов измерения и схем конструкций при проектировании калибров, контрольных приспособлений и,
приборов.

В последующих главах развиваются конкретные правила проек­тирования различных видов калибров, контрольных приспособлений и основных их элементов.

Следует коротко остановиться на организационной системе проектирования калибров и контрольных приспособлений.

Совершенствование средств производства требует неуклонного развития и повышения культуры средств контроля. Вместе с тем необходимо систематически работать над снижением трудоемкости контрольных операций и, следовательно, над повышением произво­дительности средств контроля.

Вместе с тем на многих машиностроительных предприятиях отсутствуют специальные организации по разработке и изысканию новых, точных и объективных средств измерения, по проектированию и внедрению всех видов производственных средств контроля: калиб­ров и контрольных приспособлений.

Учитывая большую специфичность всех вопросов, связанных с техническими измерениями, целесообразно предусматривать на крупных машиностроительных предприятиях в системе отдела глав­ного технолога специальные бюро методов технического контроля (БМТК).

БМТК должно работать в тесном содружестве с технологами, проектирующими единые технологические процессы изготовления и контроля деталей, дополнять их работу, но не подменять ее.

Правильно построенный технологический процесс, в котором неразрывно объединяются и переплетаются производственные и контрольные операции, является одной из важнейших основ, обес­печивающих выпуск продукции высокого качества.

В задачи БМТК входит окончательное уточнение технолог г контроля с точки зрения правильности расположения и само содержания контрольных операций; правильности и обоснованности выбора и применения средств измерения; проектирование всех видов контрольно-измерительного инструментария — калибров, конт­рольных приспособлений, приборов, стендов, автоматов и вспомога­тельного инструмента (измерительных шестерен, оправок, под­ставок и пр.).

Совмещение проектирования калибров с режущим инструментом, а контрольных приспособлений со станочными (как это имеет место на ряде машиностроительных предприятий) себя не оправдало. Такое совмещение приводит к отсутствию единого технического подхода при проектировании всех средств контроля, к низкому уровню этого проектирования, к удорожанию и усложнению кон­струкций.

БМТК должно производить также наладку всех средств произ­водственного контроля, кроме калибров, т. е. всех контрольных приспособлений, цеховых приборов, стендов, полуавтоматов и автоматов. После тщательной проверки, опробования, метрологи­ческого исследования и аттестации эти средства контроля передаются в эксплуатацию.

В условиях крупносерийного и массового производства БМТК должно включать в себя группу ведущих инженеров по разработке и внедрению методов технических измерений; группы конструк­торов по проектированию контрольных приспособлений и приборов; группу конструкторов по проектированию калибров и секцию наладки контрольных приспособлений.

На небольших предприятиях с ограниченным масштабом производства, где нет возможности создания специального бюро методов технического контроля, нужно выделять отдельных конструкторов (одного или группу, в зависимости от объема работы), которые будут специализироваться на разработке новых методов технического контроля и проектировании средств измерения.

ГЛАВА IV ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Измерительные устройства являются наиболее важными и ответ­ственными элементами, входящими в конструкции контрольных приспособлений. Измерительное устройство, непосредственно осуще­ствляющее проверку, определяет точность и производительность работы всего контрольного приспособления.    

При выборе того или иного измерительного устройства, являю­щемся одним из наиболее важных этапов проектирования контроль­ного приспособления, необходимо стремиться:

а) к достижению наименьших суммарных погрешностей измере­ния с тем, чтобы одновременно обеспечить наибольшее расширение производственных допусков деталей, т. е. допусков, остающихся за вычетом погрешностей измерения;

б) к снижению требований к квалификации контролера или рабочего-оператора, использующих контрольное приспособление;

в) к возможно большему повышению производительности кон­струкции контрольного приспособления.

При сравнительном анализе измерительных устройств для опти­мального, технически обоснованного их применения в конструк­ции проектируемого контрольного приспособления должны сопо­ставляться основные метрологические показатели измерителей:

а) цена деления шкалы — значение измеряемой величины, соот­ветствующее одному делению шкалы;

б) интервал деления — расстояние между серединами двух сосед­них штрихов шкалы;

в) передаточное отношение (чувствительность) — отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению про­веряемой величины, вызвавшему это перемещение;

г) предел измерения — наибольшая и наименьшая величины, которые могут быть определены при помощи данного измеритель­ного устройства;

д) порог чувствительности — наименьшее изменение значения измеряемой величины, способное вызвать изменения показаний измерительного устройства;

е) измерительное усилие — усилие, возникающее в процессе измерения при контакте рабочих поверхностей измерительного устройства с проверяемой деталью;

ж) погрешность показаний — разность между показанием изме­рительного устройства и действительным значением проверяемой величины;

з) вариация показаний — наибольшая разность между отдель­ными повторными показаниями измерительного устройства при многократной проверке одной и той же величины в неизменных внеш­них условиях.

Современная измерительная техника располагает черезвычайно разнообразной и многочисленной номенклатурой совершенных изме­рительных устройств.

Конструктор, проектирующий контрольное приспособление, дол­жен на основе всестороннего глубокого анализа всех метрологиче­ских и экономических показателей выбрать наиболее подходящее для данного конкретного случая измерительное устройство.

Все многообразие измерительных устройств, применяемых в кон­струкциях контрольных приспособлений в соответствии с классифи­кацией последних, приведенной в гл. II, может быть разделено на три основные группы:

1) калибры (нормальные и предельные) к контрольным приспо­соблениям;

2) отсчетные измерительные устройства;

3) датчики сигнализирующие или управляющие исполнительными органами контрольного приспособления, автомата или производ­ственного оборудования.

Калибры, т. е. неотсчетные измерители (различные шаблоны, скобы, пробки, щупы, подвижные, ступенчатые измерители и др.), ограничивают предельные значения проверяемых величин, не позво­ляя определять их числовые значения.

Калибры широко применяются в конструкциях приспособлений для контроля геометрической точности заготовок (отливок и поковок), а также в приспособлениях для окончательного контроля деталей, законченных обработкой.

Калибры нельзя использовать в качестве измерителей в конструк­циях приспособлений во всех случаях, когда необходимо определить действительные отклонения проверяемых величин.

Отсчетные измерительные устройства (рычажно-механические. пневматические, электроиндуктивные и др.) обладают шкалой и дают возможность определять действительные числовые значения прове­ряемых величин. Шкальные измерители позволяют контролировать отклонения от правильной геометрической формы деталей.

Все это делает необходимым применение отсчетных измеритель­ных устройств в конструкциях приспособлений для контроля пра­вильности наладки и протекания технологического процесса, для статистического метода контроля деталей и анализа качества произ­водственного процесса, для разбивки деталей на размерные группы при сборке методом группового подбора и в других подобных слу­чаях.

Кроме того, шкальные измерители широко применяют в приспо­соблениях для контроля деталей в процессе обработки, работающих без автоматического воздействия на органы управления стан­ками.

Датчики, сигнализирующие или управляющие исполнительными органами контрольного приспособления или производственного оборудования, являются относительно новой группой измерительных устройств, получившей значительное распространение лишь на про­тяжении последних лет. К этой группе измерительных устройств относятся датчики электроконтактные, пневмоэлектрические, фото­электрические, электроиндуктивные и др.

Измерители этой группы применяют в одномерных и многомер­ных контрольных приспособлениях со световой сигнализацией; при механизации и автоматизации контроля деталей как простых {шарики, ролики и т. д.), так и сложных (зубчатые колеса, поршни и т. п.) геометрических форм; при автоматизации процессов рассор­тировки деталей на группы размеров для сборки методом группо­вого подбора.

Особенно большое значение приобретают датчики, управляющие исполнительными органами в связи с неуклонным и быстрым разви­тием контрольных приспособлений, автоматически управляющих процессом получения заданных размеров деталей, т. е. в связи с развитием активного контроля, являющегося основным, наиболее целесообразным и прогрессивным направлением развития техни­ческого контроля в машиностроении.

Вместе с тем следует отметить, что датчики типа электроконтактных, управляющие световыми сигналами контрольного приспособ­ления или исполнительными органами .контрольного автомата или производственного оборудования, имеют существенный недостаток: отсутствие шкалы, по которой можно было бы оценить действитель­ные значения проверяемых размеров. Этот недостаток затрудняет наладку контрольных автоматов, устройств для контроля деталей в процессе обработки и многомерных контрольных приспособлений со световой сигнализацией; лишает рабочего возможности своевре­менно уловить момент, когда нарушается настройка датчика на заданные размеры, и вынуждает дополнительно производить раз­мерную рассортировку брака и дефекта, отсеянных контрольным приспособлением.

Потребность в сочетании автоматического контроля с визуальной оценкой по шкале действительных отклонений проверяемых величин приводит к созданию специальных комбинированных датчиков, которые, очевидно, имеют большие перспективы развития, хотя пока еще получили весьма малое распространение.