Шпаргалка: Технические измерения
Для проходных калибров, которые в процессе контроля изнашиваются, кроме допуска на изготовление, предусматривается допуск на износ.
Для размеров до 500 мм износ калибров ПР с допуском до IТ8 включительно может выходить за границу поля допуска детали на величину y для пробок и y1 - для скоб; для калибров ПР с допусками от IТ9 до IТ17 износ ограничивается проходным пределом, т. е. y = 0 и y1 = 0.
 |
Следует отметить, что поле допуска на износ отражает средней возможный износ калибра.
Для всех проходных калибров поля допусков Н (НS) и Н1 сдвинуты внутрь поля допуска изделия на величину Z для калибров-пробок и Z1 - для калибров-скоб.
При номинальных размерах свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра также сдвигается внутрь поля допуска детали на величину a для пробок и a1 - для скоб, создавая так называемую зону безопасности, введенную для компенсации погрешности контроля калибрами соответственно отверстий и валов размером свыше 180 мм. Поле допуска калибров НЕ для размеров до 180 мм симметрично относительно верхнего отклонения детали для пробок и относительно нижнего — для скоб, т. е. a = 0 и
a1 = 0.
Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали позволяет устранить возможность искажения характера посадок и гарантировать получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допусков.
На рис.4.35 приведены схемы нестандартных конструкций калибров. Калибр для проверки формы заданного профиля представлен на рис. 4.35, а. Нормальный калибр 1 используется в сочетании с гладким двухпредельным калибром-пробкой 2. На рис. 4.35, б представлен вариант проверки зазора С между калибром 2 и деталью 1. На рис. 4.35, в дана схема использования специального стрелочного калибра для контроля глубины детали 1. По просвету С контролируется мальтийский крест калибром, приведённым на рис. 4.35, г. Для контроля перпендикулярности с использованием щупа приведён калибр на рис. 4.35, д.
4.3.2. Контроль размеров высоты и глубины [42]
По ГОСТу 25346 - 89 все элементы деталей разделяются на три группы: валы, отверстия и элементы, не относящиеся ни к валам, ни к отверстиям. Размеры высоты и глубины относятся к третьей группе.
На размеры высоты и глубины могут назначаться любые поля допусков, но, как правило, для них назначаются квалитеты не точнее 11-го и чаще симметричные поля допусков (Js, J).
Контроль размеров высоты и глубины можно производить универсальными измерительными средствами либо двухпредельными калибрами. В серийном производстве, как правило, используются калибры. Конструкции и принципы действия таких калибров приведены на рис. 4.36. В данных калибрах используются следующие методы: "световой щели" (или "на просвет") - на калибрах, показанных на рис. 4.36, а, б, в; "надвигания" - на калибрах рис. 4.36, г, д, е; "осязания" - на калибрах рис. 4.36, ж, з; "по рискам" - на рис. 4.36, и, к.
Конструкции, размеры и допуски калибров для контроля высоты и глубины устанавливает ГОСТ 2534-77 "Калибры предельные для глубин и высот уступов. Допуски". По этому госстандарту стандартизованы конструкции калибров типов, изображённых на рис. 4.36, а - е.
Предельные стороны калибров обозначаются буквами Б (большая) и М (меньшая). Каждая из сторон калибров (Б и М) должна иметь лезвиеподобную грань для уменьшения погрешностей контро-
ля (см. рис. 4.36, а, б, в) вследствие неровностей на обработанных поверхностях и плоскую грань (направляющую), улучшающую условия оценки величины просвета. При контроле размеров уступов плоских деталей удобны калибры, изображённые на рис. 4.36, г, д. При контроле уступов на точёных деталях удобны калибры (рис. 4.36, е, з). Для контроля размеров глубин целесообразно использовать калибры типов, представленных на рис. 4.36, ж, к. Калибрами по методу "световой щели" контролируются допуски не менее 0,06 мм.
4.3.3. Контроль конусов и углов
Калибры для контроля конусов и углов могут основываться на сравнительном либо тригонометрическом методе измерения углов. На рис. 4.37 приведены схемы, разъясняющие принципы построения и использования сравнительного и тригонометрического методов при контроле. На рис. 4.37, а изображена схема сравнительного контроля (измерения) угла детали 1 с помощью угловой меры 3 с использованием щупа 2. Контроль гладких конических изделий конусными калибрами производится по относительному осевому перемещению Zк изделия и калибра в пределах осевого допуска (разность между верхним и нижним осевыми отклонениями проверяемого конуса).
Конструкция калибра на рис. 4.37, б позволяет использовать одновременно контроль сравнительным и тригонометрическим методами; Zк - расстояние, равное допуску базорасстояния проверяемого конуса. Сущность использования для контроля тригонометрического метода можно понять, анализируя рис. 4.37, в, г, д.
|
Проверяемая деталь смещается в осевом направлении вследствие того, что
больший диаметр конуса оказался больше наибольшего предельного размера, а угол
конуса - меньше наименьшего предельного угла (см. рис. 4.37, г). На рис. 4.37,
д проверяемая деталь смещается в противопо
ложном направлении
вследствие того, что больший диаметр оказался меньше, чем наименьший предельный
размер, а угол конуса - больше, чем наибольший предельный размер. Соответствие
угла конуса допуску дополнительно проверяют "на краску".
Для контроля гладких
конических поверхностей по ГОСТу 2849 - 94 стандартизо-ваны два типа калибров: тип
1 – без лапки и тип 2 - с лапкой (рис. 4.38). Комплект калибров состоит из калибра-пробки,
калибра-втулки и контркалибра-пробки. Калибр-втулка припасовывается к парному с
ним калибру контрольным калибром по краске;
толщина слоя краски для разных конусов колеблется в пределах от 2 до 5 мкм. Пятно контакта должно быть не менее 90%.
Контроль и измерение углов и конусов универсальными средствами изложен в п. 4.2.
4.4. Измерения формы и расположения поверхностей
Проверка отклонений формы поверхностей в большинстве случаев производится путём измерения на универсальных или специальных измерительных приборах. Однако в ряде случаев оказывается целесообразным использовать методы альтернативной проверки и, в частности, применять калибры специальной конструкции (см. рис.4.35, а, б).
Типы, конструкции и точность изготовления измерительных поверхностей таких калибров не стандартизованы. Принцип их конструирования и использования основывается на выполнении основного положения об отклонении формы, которое представляет собой наибольшее расстояние между точками реальной поверхности и соответствующими точками прилегающей поверхности, определяемое по нормали к прилегающей поверхности.
Для контроля прямолинейности оси поверхностей большой протяжённости используются калибры, сконструированные по принципу калибров расположения. Они представляют собой контрдеталь размером, соответствующим размеру проходного калибра с количеством материала, уменьшенным на величину допуска прямолинейности. Так, номинальный размер проходной пробки для контроля зависимого допуска прямолинейности dн = dПР.изн - TF ,
где dПР.изн - размер полностью изношенной проходной пробки для контроля отверстия; TF - допуск прямолинейности оси отверстия.
Длина такого проходного калибра не должна быть меньше длины соединения.
Для измерения отклонения от прямолинейности используют линейки поверочные типа ЛД, ЛТ и ЛЧ; для измерения плоскостности - линейки поверочные типа ШП, ШД, ШМ и УТ. Линейки изготовляют по ГОСТу 8026 - 92: линейки типа ЛД, ЛТ и ЛЧ - из стали марок Х и ШХ 15; типа ШП и ШД - из стали марок У7 и 50 и типа ШМ и УТ - из серого чугуна. Согласно ТУ 2-034-806 - 76 линейки выпускаются хромированными. Освоен выпуск линеек поверочных из твердокаменных пород.
Для измерения плоскостности по ГОСТу 10905 - 86 выпускаются чугунные поверочные плиты и по ТУ 2-034-802 - 74 - плиты поверочные из твердокаменных пород (гранита, диорита, диабаза и габбро).
Измерение прямолинейности поверхностей с помощью лекальных линеек можно производить "на просвет" и методом линейных отклонений. В первом случае ребро лекальной линейки помещают на поверяемую поверхность и на глаз оценивают просвет между ними. Невооруженным глазом можно обнаружить просвет в 1 - 2 мкм. Во втором случае линейку укладывают на две опоры равного размера, расположенные на поверяемой поверхности, и определяют расстояние между поверяемой и рабочей поверхностями линейки с помощью щупов, концевых мер длины или специальными приборами с отсчетным устройством.
Для измерения прямолинейности вертикальных поверхностей широко используется метод натянутой струны [21].
Шаброванные плиты типа ШМ широко применяют в качестве образцовых поверхностей при оценке неплоскостности по методу "пятен на краску". Критерием хорошей плоскостности является равномерное распределение окрашенных пятен (краска – берлинская лазурь или сажа) по всей поверхности [21].
Плоскостность можно измерить сферометром и карусельным плоскомером.
Сферометр (рис. 4.39) состоит из корпуса 1 с тремя жесткими опорами 2, 3 и 4, образующими исходную плоскость. В центре корпуса помещен микрометрический винт 5 (отсчетное устройство).
Карусельный плоскомер (рис. 4.40) имеет измерительную головку 1, которая закреплена на передвижной консоли 2, размещенной на колонке
3. Колонка 3 имеет возможность поворачиваться в кронштейне 5, который, в свою очередь, поворачивается вокруг колонки 4, связанной с основанием 6. Перед началом измерения, регулируя винты 7, добиваются, чтобы показания головки 1 в трех базовых точках, определяющих исходную плоскость, были равны нулю. Затем, вращая кронштейн 5 и колонку 3, можно измерять плоскостность в любой точке измеряемой поверхности 8 в радиусе r.
Проверка отклонений расположения может осуществляться универсальными измерительными средствами либо калибрами расположения.
Нашли применение системы одноэтапного и двухэтапного контроля расположения с помощью комплексных калибров.
Конструкции калибров могут быть различными и определяются конструкцией детали и положением контролируемых поверхностей. Калибры могут быть цельными и составными.
Расчёт размеров комплексных калибров для одноэтапной, наиболее распространённой схемы контроля, осуществляется в соответствии с
ГОСТом 16085-80.
4.5. Контроль и измерение шероховатости
При контроле и измерении шероховатости поверхностей пользуются методом визуальной оценки, контактными и бесконтактными профильными методами, к которым относятся: методы светового сечения, теневой проекции, микроинтерференционный и растровый методы. В тех случаях, когда не представляется возможным непосредственно измерить шероховатость поверхности, с измеряемой поверхности снимают слепок и определяют параметры шероховатости поверхности по слепку.
При визуальной оценке поверяемую поверхность сравнивают с образцами шероховатости поверхности, которые выпускают по ГОСТу 9378 - 93 (ИСО 2632-1 – 85 и ИСО 2632-2 - 85). Образцы шероховатости изготовляют плоскими или цилиндрическими с поверхностью сравнения не менее 30х30 мм. На каждом образце наносят номинальное значение параметра Ra в микрометрах. По требованию заказчика вместе с параметром Ra может быть нанесено действительное значение параметра Rz как справочное. Образцы шероховатости комплектуются в наборы или изготовляются отдельными образцами по видам обработки и материалам, из которых они изготовлены. Сравниваемые поверхности и образцы шероховатости должны иметь тот же вид обработки и материал.
Сравнение поверхностей детали и образца невооруженным глазом дает удовлетворительные результаты только для грубых поверхностей (приблизительно от Ra = 0,6 - 0,8 мкм и более). Точность при визуальной оценке шероховатости может быть повышена в случае применения лупы или микроскопов сравнения, например, микроскопа модели МС-48. В некоторых случаях можно производить сравнение поверяемой поверхности с поверхностью специально изготовленных образцовых деталей.
К приборам, которые производят измерение контактным профильным методом, относятся профилографы и профилометры. Профилографы регистрируют координаты профиля поверхности на записывающем приборе. Профилометры измеряют параметры шероховатости и фиксируют их на шкале. В России профилографы и профилометры выпускаются по ГОСТу 19300 - 86 заводом "Калибр". В некоторых моделях профилографы и профилометры объединены в одном приборе. В качестве щупа в них используется острозаточенная алмазная игла, перемещающаяся по неровностям. Механические колебания иглы преобразуются в электрический сигнал. Радиус кривизны вершины иглы выбирается из ряда 2+2; 5± 1; 10±2,5 мкм.
Отечественной промышленностью освоен ряд моделей профилометров и профилографов: модели 201 и 252 для лабораторных условий, а модели 253, 283 и др. – для цеховых условий.
На рис. 4.41 представлен общий вид профилометра для измерения в цеховых условиях модели 283. На основании 7 закреплена колонка, на которой расположен привод 3 с измерительным преобразователем 2. На рычаге преобразователя закреплена алмазная ощупывающая игла 1. На основании 7 также располагаются различные приспособления для установки и ориентации деталей, подлежащих измерению (например, призма 8). Сигнал от преобразователя усиливается, проходит фильтры отсечек шага, детектируется, интегрируется и фиксируется стрелочным прибором 6. Показывающий стрелочный прибор расположен на передней панели электронного блока 4, на котором размещены также тумблер включения прибора в сеть, сигнальные лампы движения преобразователя по измеряемой поверхности, переключатели 5 диапазонов измерения и кнопка хода пуска преобразователя.
Профилографы и профилометры выпускают также зарубежные фирмы: "Рэнк Тэйлор Гобсон" (Англия) выпускает прибор "Тэлисурф-4" с компьютером, обеспечивающий автоматическую поверку увеличений, калибровку и хранение в оперативной памяти информации о профиле поверхности, что позволяет определять за один проход значения всех параметров шероховатости, а также приборы типа "Суртроник-3" для измерения параметра Ra в цеховых условиях и типа "Телисурф-10" для высокоточных измерений различных параметров шероховатости; фирма "Мицутойо" (Япония) выпускает прибор типа "Сурфтест З", предназначенный для измерения параметра Ra и записи профиля в прямоугольной системе координат на бумажную ленту; фирма "Хоммельверке" (ФРГ) выпускает профилометр-профилограф типа "Хоммель-Тестер Т10" для лабораторных условий, профилометр типа "Хоммель-Тестер Р5" с пьезоэлектрическим преобразователем и батарейным питанием для цеховых условий, а также профилометр-профилограф типа "Хоммель-Тестер Т2" для работы в цеховых и лабораторных условиях.
Бесконтактный контроль параметров шероховатости осуществляют с помощью приборов светового сечения типа МИС-11 и ПСС-2, микроинтерферометров типа МИИ-4 и имерсионно-репликовых микроинтерферометров МИИ-10, МИИ-9, МИИ-11, МИИ-12, растровых измерительных микроскопов типа ОРИМ-1 и др.).
В бесконтактных приборах (типа ПСС-2 и МИС-11), принцип действия которых основан на измерении параметров проекции светового сечения исследуемой поверхности с помощью наклонно направленного к ней светового пучка (рис. 4.42, а), световой луч проходит через диафрагму 1 с узкой щелью и конденсор 2 и проецирует световую полоску поверхности 3 объективом 4 в фокальную плоскость окуляра 5. Высоту микронеровностей измеряют с помощью окуляра-микрометра (рис. 4.42, б).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
