При сравнительно грубых допусках на проверяемые размеры (4-й класс точности и грубее) в качестве измерительных устройств в конструкциях контрольных приспособлений, как правило, приме­няют калибры, номенклатура которых весьма многочисленна и разнообразна: предельные скобы, пробки и щупы, профильные шаб­лоны, подвижные ступенчатые измерители и многие другие.

При контроле различных мелких деталей, а также деталей с рядом однотипных контролируемых размеров, находят применение простые контрольные приспособления со сменными калибрами. Калибры применяют в конструкциях приспособлений при контроле деталей в условиях серийного производства, когда экономически нецеле­сообразно создание высокопроизводительных контрольных приспо­соблений со световой сигнализацией или, тем более, контрольных автоматов и полуавтоматов.

При контроле правильности криволинейных контуров деталей, получаемых холодной штамповкой из листа, гнутых из труб и т. п., применяют контрольные приспо­собления с профильными шабло­нами. В зависимости от форм проверяемых деталей профильные шаблоны могут быть плоскими или объемными. В зависимости от своих габаритных размеров они бывают цельными или составными из ряда пластин, планок или штифтов, установленных на плите приспособления. Для изготовления этих шаблонов, особенно составных, и их проверки к ним должны предусматриваться контр­шаблоны, в качестве которых можно использовать образцовые детали, должным образом проверенные и паспортизованные.

Пример подобного приспособления для проверки контура гну­той трубки приведен на фиг. 31. Деталь устанавливают на плоскости плиты приспособления в пазах шириной b, образованных парами цилиндрических штифтов и составными шаблонами. Разница между шириной b пазов приспособления и диаметром и проверяемой трубки определяет величину проверяемого допуска на контур детали. При необходимости к контрольному приспособлению может быть предусмотрен щуп, который должен вводиться в зазоры между поверхностями профильного шаблона приспособления и контро­лируемой детали, определяя отклонения проверяемого контура.

По предельной ступеньке а определяется линейный размер детали относительно базового упора А приспособления.

Описанная конструкция является простейшим, но типичным случаем применения калибров (составного профильного шаблона и ступенчатого измерителя) в конструкциях контрольных приспо­соблений для проверки криволинейных контуров штампованных и гнутых деталей.

В приспособлениях для контроля заготовок (отливок и поковок) весьма часто применяют профильные шаблоны для определения откло­нений от заданных припусков на механическую обработку по наруж­ным и внутренним цилиндрическим поверхностям, а также для конт­роля правильности расположения отдельных поверхностей заготовок относительно базовых.

Для контроля отклонения заданного припуска на обработку по отверстию заготовки применяют шаблон-отверстие (фиг. 32, а).

Для контроля отклонения заданного припуска на обработку по наружной цилиндрической поверхности заготовки применяют шаблон-диск (фиг. 32, б).

При необходимости одновременного определения правильности припусков по отверстию и наружной цилиндрической поверхности заготовки оба приведенных шаблона можно совмещать в одном шаблоне-кольце.

Диаметры шаблонов-отверстий или дисков рассчитывают в зави­симости от соответствующего размера заготовки и допуска, устано­вленного ее чертежом, на величину припуска на обработку:

;                                                                                  (3)

;                                                                                  (4)

где D _Аш — диаметр шаблона-отверстия;        
D _Вш — диаметр шаблона-диска;
d _А — наименьший диаметр отверстия заготовки;
d_B — наибольший диаметр наружной цилиндрической поверхности заготовки;
Δ_А— наибольший припуск на обработку отверстия заготовки (на сторону);

Δ_в — наибольший припуск на обработку наружной цилиндрической поверхности заготовки (на сторону).

Не следует упускать из вида, что. шаблоны-отверстия и диски всегда координированы в конструкции приспособления относительно базовых поверхностей.

Это означает, что шаблоном производится комплексное измерение как самого размера диаметра соответствующей поверхности заго­товки, так и ее смещения относительно базы.

При контроле правильности расположения отдельных поверх­ностей заготовки относительно базовых, а также при контроле правильности выполнения сложного контура заготовки профильный шаблон должен быть подобным контуру проверяемой поверхности. По размеру шаблон должен быть больше контура проверяемой детали на величину допустимого отклонения,- если проверяемая поверх­ность должна вписываться в контур шаблона или, напротив, должен быть меньше контура проверяемой детали на величину допустимого отклонения, если сам шаблон при проверке должен вписываться в проверяемый контур.

В приведенной ранее конструкции приспособления для контроля отливки (см. гл. II, фиг. 6) применен шаблон-отверстие 3 для определения припуска на обработку по отверстию А₂.

Погрешность контроля профильными шаблонами составляет примерно 0,2—0,3 мм и зависит от опыта и квалификации контро­лера, использующего контрольное приспособление.

Для удобства использования профильного шаблона он должен иметь широкую фаску по измерительному контуру, а при работе должен вплотную подводиться к проверяемой по­верхности заготовки.

Применение профильных шаблонов, рекомендуется при проверке допусков не менее 1 мм.

Недостатком профильных шаблонов является то, что они дают возможность определения соответствия проверяемого размера лишь одному пределу, т. е. они ограничивают наименьшую "величину заданного припуска на обработку, не определяя наибольшего значения этой величины, что также было бы же­лательно с тем, чтобы избежать чрезмерно больших припусков на обработку.

Этого недостатка лишен подвижный ступенча­тый измеритель (фиг. 33), широко применяемый в конструкциях приспособлений для контроля при­пусков на механическую обработку и коробление заготовок.

Во втулке 1 перемещается стержень 3, в нижней части которого | резьбовой втулкой 5 закреплен сменный измерительный шарик 6, соприкасающийся с проверяемой поверхностью детали.

На верхнем торце втулки 1 прошлифована ступенька, размер b которой соответствует величине проверяемого допуска детали.

По положению плоского торца стержня 3 относительно ступеньки Ь втулки 1 производят суждение о том, находится ли проверяемый размер детали в пределах установленного поля допуска.

Оценку результата измерения производят на глаз. Совпадение торца измерительного стержня с предельными площадками втулки измерителя можно дополнительно оценивать на ощупь пальцем или ногтем.

Ступенчатый измеритель имеет погрешности измерения в пределах до 0,2 мм, а при известном навыке контролера она снижается до 0,1 мм. Для точностей, необходимых при контроле заготовок, этого совершенно достаточно.

Ограничительный штифт 2 предохраняет измерительный стержень от проворачивания и ограничивает его продольные перемещения.

Пружина 4 обеспечивает измерительное усилие в пределах 250— 350 г.

Посадочный (в отверстие контрольного приспособления) размер втулки / измерителя составляет 15—18 мм.

Монтажный размер Н принимают примерно от 25 до 65 мм и более.

Ступенчатый измеритель можно применять не только при необ­ходимости контроля обоих пределов проверяемого допуска размера заготовки или обработанной детали, но и при контроле трудно доступ­ных для измерения поверхностей, не доступных для профильных шаблонов.

Контроль ступенчатыми измерителями можно производить как при непосредственном контакте с проверяемой поверхностью детали (например, при проверке торца Т в приспособлении, приведенном на фиг. 6), так и через различные промежуточные передачи (проверка отверстия А₁ в том же приспособлении).

Важным достоинством ступенчатых измерителей является исклю­чительная их простота в изготовлении и эксплуатации.

В конструкциях контрольных приспособлений часто применяют всевозможные специальные калибры, являющиеся органической частью конструкции самого приспособления.

Так, на фиг. 34 приведено простое приспособление для проверки коробления поршневых колец. Проверку производят прохождением проверяемого кольца под влиянием собственного веса через верти­кально расположенную щель заданного размера.

Еще один пример приведен на фиг. 35, где показано приспособле­ние для контроля углового расположения шлицев относительно оси специального рычага.

Деталь отверстием с коническими отстроугольными шлицами надевают на шлицевую втулку / приспособления.

Предварительно в гладкое коническое отверстие детали должна быть установлена оправка 2 и закреплена гайкой 3.

Таким образом, при установке детали на шлицевук) втулку / цилиндрический хвостовик оправки 2 должен войти в паз планки 4. Ширина паза выполнена с таким расчетом, чтобы при среднем положении оправки 2 односторонний зазор N соответствовал величине максимально допустимого линейного отклонения, получающегося за счет неправильного углового расположения шлицев относи­тельно плоскости, проходящей через оси обоих отверстий де­тали.

В данном случае сочетание хвостовика оправки 2 с охватывающим его пазом является примером использования специального калибра в конструкции контрольного приспособления.

Возможны и другие случаи специальных применений калибров в конструкциях контрольных приспособлений.

Как видно из приведенных примеров, область применения калиб­ров в конструкциях контрольных приспособлений весьма разно­образна.

Основным недостатком, ограничивающим применение калибров в конструкциях контрольных приспособлений (равно как и при само­стоятельном использовании калибров), является невозможность определения с их помощью числовых значений проверяемых вели­чин.

Вместе с тем калибрам свойственны и серьезные достоинства во многих случаях оправдывающие их применение в конструкциях контрольных приспособлений.

Так, калибры, как правило, не требуют высокой квалификации от контролеров; по производительности контрольные приспособле­ния, оснащенные калибрами, не только не уступают приспособлениям обычного ручного типа с отсчетными измерителями, но зачастую их превосходят; по точности измерения при контроле размеров с допусками по 4-му классу точности и грубее калибры также ока­зываются вполне удовлетворительными. Кроме того, при контроле деталей сложных форм (в том числе с криволинейными контурами) применение комплексных калибров (в том числе и профильных шаблонов) наиболее надежно обеспечивает взаимозаменяемость дета­лей в узле.

Поэтому при проектировании контрольного приспособления кон­структор должен тщательно взвесить все достоинства и недостатки тех или иных калибров, сопоставить их с достоинствами и недостат­ками отсчетных измерительных устройств с тем, чтобы выбрать опти­мальную для данного случая конструкцию измерителя.