Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

129
- подсчитав алгебраическую сумму показаний индикатора и номинального размера, определить действительный размер отверстия. Результаты измерений занести в таблицу 2, отно- сящуюся к заданию 3 (графа 2 «Диаметр отверстия»);
- используя кривую поправок, для каждого из размеров определить знак погрешности. Величина погрешности равна цене деления прибора (0,01 мм);
Таблица 2. Результаты измерений
- подсчитать отклонение от круглости и цилиндричности в каждой точке (таблица 3). Полученные значения берутся по аб- солютной величине.
Таблица 3. Результаты расчетов
= (аI – аII)/2 0,04
= (аI-bI)/2 0,005
= ( аII-bII)/2 0,005
=(bI – bII)/2 0,05
= (bI-cI)/2 0,015
= (bII-cII)/2 0,005
= (cI – cII)/2 0,06
= (cI-dI)/2 0,03
= (cII-dII)/2 0,065
= (dI – dII)/2 0,155
= (dI-aI)/2 0,05
= (dII-aII)/2 0,065
Из расчетных значений выбрать наибольшее и занести в таблицу 2 (графы 3 и 4 «Отклонение цилиндричности» и «От- клонение круглости»);
Т
оч ки из м
ер ения
Показания индикатора, мкм
Диаметр отверстия,
мм
Отклонение цилиндричности,
мм
Отклонение круглости,
мм
Сечение
I -е
II-е
I -е
II-е
I -е
II-е a
+60
-20 50,26 50,18
+0,01 0,05 0,065 0,155 b
+70
-30 50,27
+0,01 50,17
+0,01 c
+100
-20 50,30
+0,01 50,18
+0,01 d
+160
-150 50,36
+0,01 50,05
-0,01

130 5. Изобразить схему индикатора часового типа (рис. 1).
Контрольные вопросы
1. Какие существуют методы измерения размеров, их сущность и область применения?
2. Сформулируйте, чем отличаются измерительные го- ловки от индикаторных.
3. Типы измерительных головок, их точность и сфера применения.
4. Устройство индикатора часового типа, его преимуще- ства и недостатки.
5. Принцип действия рычажно-пружинных головок, их преимущества и недостатки.
6. Что показывает кривая поправок?
7. Устройство индикаторных нутромеров, их преимуще- ства и недостатки, сфера применения.
8. Перечислите основные преимущества цифровых инди- каторных головок.
9. Последовательность настройки индикаторного нутро- мера на номинальный размер.
10. Назначение дополнительного колеса и тарельчатой пружины в конструкции индикатора часового типа

131
РАБОТА № 14. Рычажно-зубчатые приборы
Назначение работы: ознакомиться с назначением и устройством калибров и рычажно-зубчатых приборов; изучить основные метрологические показатели рычажно-зубчатых скоб; освоить принципы настройки рычажно-зубчатых скоб для проверки годности калибра пробки; приобрести навыки работы с рычажно-зубчатыми скобами при контроле и измерении.
Оборудование: рычажно-зубчатая скоба, калибр-пробка и набор концевых мер длины.
1. Общие сведения о калибрах для контроля отверстий
(пробках)
1.1. Основные понятия о калибрах-пробках
Калибры
- это бесшкальные устройства, предназначен- ные для контроля размеров и геометрических параметров деталей.
При контроле калибрами устанавливается годность изде- лия, а не её действительный размер.
Известны нормальные (шаблоны) и предельные калибры.
Предельными называются калибры, выполненные по од- ному из предельных размеров детали. Эти калибры нашли ши- рокое распространение в массовом и серийном производствах для контроля изделий, выполненных в 6…17 квалитетах.
По способу оценки годности изделия предельные калибры делятся на проходные (ПР) и непроходные (НЕ). Изделие счи- тается годным, если проходной калибр под собственным весом входит, а непроходной
- нет в проверяемое изделие (рис. 1).
В зависимости от вида контролируемых изделий различают калибры для проверки гладких цилиндрических изделий
(рис. 1), гладких конусов, цилиндрических резьб, шлицевых со- единений, линейных размеров, профилей и др.
Контроль отверстий осуществляется калибрами
- проб-
ками, а валов
- скобами.

132
Рис.1. Контроль отверстия калибром-пробкой
Рабочие калибры (проходной ПР и непроходной НЕ) предназначены для контроля рабочими деталей в процессе их изготовления.
Для проверки деталей контролерами используются при-
емные калибры (П-ПР и П-НЕ). В качестве приемных калиб- ров используются изношенные на величину 70% рабочие ка- либры.
Применение приемных калибров (П-ПР и П-НЕ) допуска- ется только в обоснованных случаях по требованию заказчика продукции.
Контрольные калибры (К-ПР, К-НЕ, К-И) предназначе- ны для контроля и регулировки рабочих калибров-скоб при их эксплуатации и изготовлении.
Контрольные калибры имеют форму шайб.
К предельным калибрам предъявляются следующие тре- бования: а) точность изготовления; б) высокая жесткость при малом весе (к скобам); в) износостойкость; г) стабильность рабочих размеров (достигается искусственным старением); д) коррозионная стойкость.
К достоинствам предельных калибров относится долго- вечность, производительность и простота контроля.
К недостаткам
- сложность изготовления, невозможность контроля погрешности формы, износ рабочих поверхностей.
Все калибры должны выполняться с соблюдением прин- ципа подобия (принцип Тейлора), согласно которому проход- ные калибры по своей форме должны являться прототипом со- прягаемой детали с длиной, равной длине соединения (т.е. для

133 контроля отверстий они должны иметь форму вала). Непро- ходные калибры должны иметь малую измерительную длину и контакт, приближающийся к точечному.
Однако на практике приходится отступать от принципа подобия вследствие неудобства контроля и значительного уве- личения номенклатуры калибров.
Наиболее часто предельные калибры используются при контроле гладких цилиндрических изделий (рис. 1).
Система допусков на гладкие калибры устанавливает до- пуски на изготовление калибров-пробок Н.
Для проходных калибров, которые в процессе контроля изнашиваются, кроме допуска на изготовление, предусматри- вается допуск на их износ. Для квалитетов до IT8 включитель- но поле допуска на износ проходных калибров-пробок ПР мо- жет выходить за границу поля допуска детали на величину Y.
Для квалитетов свыше IT8 износ ограничивается проходным пределом пробки, т.е. Y = 0.
У всех проходных калибров-пробок поле допусков Н сдвинуто внутрь поля допуска изделия на величину Z.
При номинальных размерах свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра-пробки также сдвигается внутрь поля допуска детали на величину a. При номиналах до 180 мм a = 0.
Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их про- ходных сторон внутрь поля допуска детали устраняет возмож- ность искажения характера посадок и гарантирует получение размеров годных деталей.
Не рекомендуется применять калибры при контроле дета- лей, выполненных точнее 6 квалитета, когда предъявляются высокие требования к точности формы деталей.
1.2. Маркировка калибров
При маркировке на калибр наносят номинальный размер, буквенное обозначение и квалитет детали, для контроля кото- рой предназначен калибр, численные значения отклонений, тип калибра (ПР, НЕ, К-ПР, К-НЕ, К-И) и товарный знак заво- да-изготовителя.

134
Рабочие калибры имеют маркировку:
( )
НЕ
H
021
,
0 7
25
+
и
ПР
H 7 25
(рис. 2). При маркировке приёмных (изношенных) ка- либров в обозначение добавляется буква П:
( )
НЕ
П
H
-
+ 021
,
0 7
25
и
ПР
П
H
-
7 25
Рис. 2. Калибр-пробка
1.3. Исполнительные размеры калибров
Исполнительными называются предельные размеры ка- либра, по которым изготавливают новый калибр.
Для пробки исполнительным является наибольший пре- дельный размер с отрицательным отклонением, а для скобы
- наименьший предельный размер с положительным отклонени- ем.
Отклонения направлены в «тело» калибра, что обеспечи- вает максимум металла на изготовление и большую вероят- ность получения годных калибров.
2. Рычажно-зубчатые скобы
Рычажно-зубчатая скоба представляет собой прибор со встроенным в корпус отсчетным устройством (рис. 3).
Поступательное перемещение измерительного стержня 1 трансформируется во вращательное перемещение указательной стрелки за счет рычажно-зубчатого механизма (позиции 4 и 5).
Назначение скоб рычажно-зубчатых скоб: проверка раз- меров партий деталей, проверка отклонений формы, рассорти- ровка деталей на размерные группы.

135
Рис. 3. Схема рычажно-зубчатой скобы:
1 – измерительный стержень; 2 – измеряемая деталь;
3 – микрометрическое устройство; 4 – зубчатая передача; 5 – рычажная передача; 6 – тарельчатая пружина (для обеспечения однопрофильного зацепления за счёт устранения бокового зазора в зубчатой передаче);
7 – устройство для отжима измерительного стержня
Применение рычажных скоб, особенно в условиях мелко- серийного производства, позволяет во много раз сократить но- менклатуру предельных скоб. Этот эффект достигается за счет изменения номинального размера при настройке прибора на ноль. Изменение номинального размера осуществляется мик- рометрическим устройством 3.
Прибор обеспечивает высокую точность и стабильность показаний. Изменение осуществляется относительным мето- дом. Приборы выпускаются с ценой деления 0,001 и 0,002 мм.
Пределы измерения варьируются от 0 до 150 мм с шагом в
25 мм (0-25; 25-50; 50-75 и т.д.).
3. Отчет по работе
3.1. Настройка рычажно-зубчатой скобы на номинальный
размер и измерение действительных отклонений пробки
1. Определить и записать в таблицу маркировку проход- ной и непроходной стороны пробки (
Æ25Н7 ПР и Æ25Н7 НЕ).

136 2. Определить отклонения контролируемой детали (отвер- стие
Æ25Н7: ES = +0,021; EI = 0 – эти данные внести в столбец на рисунке 4) и построить схему её поля допуска (рис. 4).
3. Найти по справочной таблице (приложение 4) допуск пробки Н и величины (Y, Z, a), определяющие положения поля допуска калибра на схеме поля допуска детали. Внести данные в столбец на рисунке 4.
3. Определить номинальные размеры, которым соответ- ствуют нулевые линии для проходного и непроходного калиб- ра.
Для проходного калибра нулевой линией (номинальным размером) является наименьший предельный размер
(D
min
=25 мм), определяющий устранимый брак, а для непро- ходного – наибольший предельный размер (D
max
=25,021 мм), т.е. неустранимый брак.
4. На схеме поля допуска отверстия H7 построить схемы полей допуска проходной и непроходной стороны калибра- пробки (рис. 4).
Рис. 4. Схемы полей допуска отверстия H7, проходной ПР и непроходной НЕ стороны калибра-пробки

137 5. Подсчитать предельные размеры калибра и занести их в таблицу 1 (ПР: 25,005, 25,001 и 24,997; НЕ: 25,023 и 25,019).
Таблица 1. Действительные и предельные размеры калибра-пробки
№ п/п
Маркировка калибра пробки
Размер блока конце- вых мер
Действи- тельный размер калибра
Предельные размеры калибра
Заключе- ние о годности
Наиболь- ший
Наиме- ньший
Изно- ношен шен- ный
1
ø
25H7 ПР
EI =0 25 25,004 25,005 25,001 24,997
Годен как рабочий
2
ø
25H7 НЕ
ES=+0,021 25,02 25,022 25,023 25,019
-
Годен как рабочий
6. Собрать из блока плоскопараллельных концевых мер последовательно наибольший и наименьший предельные раз- меры деталей, округленные с точностью до 0,005 мм: D
max
=
= 25,02 мм и D
min
= 25 мм.
7. Настроить рычажно-зубчатую скобу на наименьший предельный (D
min
= 25 мм), т.е. номинальный размер.
Настройка скобы (рис. 3) на номинальный размер осу- ществляется микрометрическим устройством 3. Установив между измерительным стержнем 1 и микрометрическим устройством 3 блок концевых мер (D
min
= 25 мм) и вращая устройство 3, добиваемся положения указательной стрелки на нулевой отметке циферблата. В этом настроенном положении фиксируем микрометрическое устройство 3 специальным сто- пором (на рисунке 3 не показан), чтобы не сбить настройку.
8. Замерить отклонение от номинала проходного калибра.
Для этого надо нажать на кнопку устройства для отжима измерительного стержня 7 и, установив между измерительным стержнем 1 и микрометрическим устройством 3 проходной ка- либр, плавно отпустить кнопку 7. Полученный результат (от- клонение) считать со шкалы прибора (например, получим
+4 мкм, т.е. +0,004 мм).
9. Подсчитать действительный размер проходного калиб- ра и занести их в таблицу: D
r
= D
min
+ 0,004 = 25 + 0,004 =
= 25,004 мм.

138 10. Настроить рычажно-зубчатую скобу на наибольший предельный (D
max
= 25,02 мм), т.е. номинальный размер (см. пункт 7).
11. Замерить отклонение от номинала непроходного ка- либра (например, получим +0,002 мм).
12. Подсчитать действительный размер непроходного ка- либра и занести их в таблицу: D
r
= D
max
+ 0,002 = 25,02 +
+0,002 = 25,022 мм.
13. Дать заключение о годности калибра и его назначении.
3.2. Определение годности и назначения калибра
1. Калибр считается годным, если его действительный размер не больше наибольшего и не меньше наименьшего пре- дельных размеров, как для проходного, так и для непроходного калибра. Такой калибр относится к рабочим.
Если действительный размер для проходного калибра ле- жит в пределах поля допуска на износ, то такой калибр имеет статус приемного.
2. Вычертить схемы расположения полей допусков отвер- стия и калибра для её контроля с проставлением отклонений на схеме.
3.3. Расчет исполнительных размеров калибра-пробки
Рассчитать исполнительные размеры калибра-пробки:
1. Исполнительный размер для проходной пробки
004
,
0 005
,
25 002
,
0 003
,
0 0
25 2
-
=
+
+
+
=
+
+
+
=
H
Z
EI
D
d
исп
2. Исполнительный размер для непроходной пробки
004
,
0 003
,
25 002
,
0 0
021
,
0 25 2
-
=
+
+
+
=
+
+
+
=
H
ES
D
d
исп
a

139
Отклонения направлены в «тело» калибра, что обеспечи- вает максимум металла на изготовление и большую вероят- ность получения годных калибров.
3.Изобразить схему рычажно-зубчатой скобы.