Методические указания

4. Измерение параметров шероховатости, определяемых ГОСТ 2789 – 73 “Шероховатость поверхностей. Параметры и характеристики”. Комплекс измеряемых параметров выбирается по таблице 1 в зависимости от необходимых для работы эксплуатационных свойств поверхности, указанных на выданной профилограмме.

Таблица 1. Комплекс измеряемых параметров

Измерения величин на профилограмме проводить с помощью измерителя и линейки с четкими делениями. Необходимые построения на профилограмме производить хорошо отточенным карандашом.

5. Обозначить полученную по данным измерения параметров шероховатость по ГОСТ 2.309 – 73 “Обозначение шероховатости поверхностей”.

Измерение среднего арифметического отклонения профиля Ra

1.Определение шага дискретизации ∆x — расстояния между измеряемыми

ординатами по средней линии. Обычно ∆x = 2…3 мм. Чем сложнее профиль поверхности (больше вершин на базовой длине), тем меньше ∆x для уменьшения погрешности измерения. Примем ∆x = 2 мм.

2.В точках, соответствующих∆x , измеряем ординаты yi (расстояние точек

профиля до средней линии в миллиметрах) перпендикулярно средней линии. 3. ОпределяемRa :

Ra =V 1N ∑N yi 103 (мкм),

y i=1

где N — количество измеренных ординат на базовой длине.

Измерение высоты неровностей профиля по десяти точкам Rz

1.Измеряем отклонения пяти наибольших максимумов профиля Hi max и пяти наибольших минимумов профиля Hi min от средней линии (в миллиметрах).

2.ОпределяемRz :

41

Для номинально прямолинейного профиля при нахождении Rz можно, не

определяя положения средней линии, провести базовую линию m1 параллельно общему направлению профилограммы и не пересекать профиль на базовой длине (см. рис. 33). При этом измеряют расстояния от пяти наибольших максимумов

Измерение наибольшей высоты неровностей профиля Rmax

1.Через наивысшую и наинизшую точки профиля в пределах базовой длины проводим линию выступов и линию впадин профиля параллельно средней линии

(см. рис. 33).

2.Измеряем расстояние между линией выступов и линией впадин C (в мм).

3.Определяем Rmax :

Rmax =V1 C 103 (мкм).

y

Измерение среднего шага неровностей Sm

1.Считаем K — число пересечений профиля со средней линией в пределах базовой длины.

2.Измеряем длину отрезка средней линии l0 , ограниченную первым и по-

следним нечетным пересечениями профиля со средней линией (l0 ≤l Vx ). 3. Определяем Sm :

Sm = 2(l0 − ) (мм).

Vx K 1

Примечание. Возможно определение среднего шага неровностей (см. рис. 33)

как:

Sm =V1n ∑n Smi (мм),

x i=1

где n — число шагов неровностей профиля. Этот способ более трудоемкий.

Измерение относительной опорной длины профиля tp

1. На заданном уровне сечения профиля p провести линию, пересекающую профиль эквидистантно линии выступов (см. рис. 33). Для этого необходимо от линии выступов профиля отложить вниз отрезок, равный (Rmax Vy )p , и через

его конец провести линию, параллельную средней линии m.

42

РАБОТА №12

ИЗМЕРЕНИЕ КОНУСНОГО КАЛИБРА-ПРОБКИ С ПОМОЩЬЮ СИНУСНОЙ ЛИНЕЙКИ

Линейка синусная применяется для точного измерения углов или для установки детали под заданным углом в пределах небольших отклонений (угловых допусков). Она состоит из стальной закаленной планки с точно отшлифованными плоскостями, к которой крепятся два закаленных шлифованных ролика. Эти ролики должны иметь совершенно одинаковый диаметр, а расстояние между ними должно иметь удобную для подсчетов величину (обычно 100 или 200 мм), выдержанную с большой точностью. Оси роликов должны быть параллельны измерительной поверхности планки.

Рисунок 34. Схема установки синусной линейки

При контроле синусная линейка устанавливается на заданный угол на поверочной плите с помощью концевых мер (плиток, рис. 34).

Концевые меры длины являются особо точным измерительным инструментом, применяемым в промышленности для контроля размеров, для проверки и градуировки мер, измерительных приборов и инструментов, для проверки калибров, для установления правильных размеров при изготовлении инструментов, приспособлений и штампов, а также для особо точных разметочных работ и наладки станков.

Концевые плоскопараллельные меры длины представляют собой прямоуголь-

ные стальные (или твердосплавные) плитки, размеры которых определяются расстоянием между двумя рабочими плоскостями при температуре 20ºC. Рабочие плоскости плитки — самые чистые. Характерной особенностью концевых мер длины является их притираемость друг к другу измерительными поверхностями. Притираемость дает возможность из одного набора мер составлять комбинации размеров.

44

Приступая к работе, следует предварительно рассчитать, какие меры надо взять для данного блока. Количество концевых мер длины в блоке должно быть минимальным, так как погрешность блока складывается из погрешностей отдельных мер. Притирку мер в блок надо проводить в определенной последовательности: к мерам больших размеров последовательно притирают меры меньших размеров, причем меньшую меру накладывают на край большей. Затем зигзагообразными движениями верхнюю меру двигают вдоль длинного ребра нижней меры до совпадения плоскостей обеих мер. Размер блока определяется как сумма размеров составляющих его концевых мер.

Зависимость между углом α установки линейки, расстоянием L между осями роликов и размером H блока плиток выражается формулой H = L·sinα, где синус угла определяется по таблицам натуральных тригонометрических функций. Синусные линейки могут иметь, в зависимости от деталей, которые с их помощью проверяются, разные габаритные размеры. Как размер L, так и ширина линейки могут меняться в широких пределах. Естественно, чем больше размер L, тем выше точность углового размера, определяемого линейкой, при тех же допусках на диаметр роликов и на расстояние между ними. Следует иметь в виду, что чем меньше угол, тем погрешности размера L сказываются меньше. Вот почему следует избегать установки синусной линейки под углом больше 45°.

1.Очистить и тщательно проверить плоскость поверочной плиты и поверхность проверяемого калибра-пробки.

2.Определить величину конусности для проверяемого калибра-пробки.

3.Определить величину блока концевых мер длины (плиток), который необходимо поместить под один из роликов синусной линейки.

Например, конусность калибра-пробки составляет 1:19,922. Умножая расстояние между роликами на это отношение, получаем 200·1/19,922 = 10,0392 мм. Это и есть размер блока плиток.

4.Подобрать комплект плиток блока из имеющегося набора.

5.Установить блок плиток под один из роликов синусной линейки.

6.Установить конусный калибр-пробку на синусной линейке так, чтобы верхняя образующая конуса расположилась горизонтально.

7.Установить индикатор в штатив и проверить параллельность верхней образующей конуса поверочной плите.

45

Индикатор часового типа (рис. 35) применяют для измерения размеров, отклонений формы и взаимного расположения поверхностей (радиальное биение, торцовое биение и др.). Шкала индикатора 3 имеет 100 делений. Полный оборот стрелки 2 соответствует перемещению измерительного стержня 5 на один миллиметр. Перемещение стрелки 2 на одно деление соответствует перемещению измерительного стержня на величину цены деления шкалы 3.

Рисунок 35. Индикатор часового типа

Каждому обороту большой стрелки 2 соответствует поворот на одно деление маленькой стрелки по шкале указателя оборотов 4. Следовательно, цена деления шкалы указателя оборотов равна 1 мм.

Шкала индикатора 3 вместе с ободком может поворачиваться относительно корпуса прибора 1 так, что против большой стрелки 2 прибора можно установить любой штрих шкалы. Это используется при установке прибора в нулевое положение. Для работы индикатор укрепляют в различные стойки или специальные гнезда приборов относительного метода измерения.

Технические характеристики индикатора часового типа

Если индикатор не дает одинаковых показаний, значит угол конуса неправильный.

8. Определить, является ли конусность большей или меньшей, чем требуемая.

46

РАБОТА №13

ИЗМЕРЕНИЕ МЕЖОСЕВОГО РАССТОЯНИЯ ОТВЕРСТИЙ В ДЕТАЛИ ТИПА «ФЛАНЕЦ» С ПОМОЩЬЮ ШТАНГЕНЦИРКУЛЯ

Штангенциркуль (рис. 36) представляет собой штангу, жестко соединенную с измерительной губкой 1 (штангоузел). На штанге нанесена шкала в целых миллиметрах (основная шкала).

По штанге, как по направляющей может перемещаться рамка 3 с другой измерительной губкой 2 (рамкоузел).

Рисунок 36. Штангенциркуль

Зажимной винт 4 служит для фиксации рамки 3 после окончания измерения. Глубиномерная линейка 5 служит для измерения глубин отверстий и пазов.

Нижние губки служат для наружного измерения, верхние губки — для внутреннего измерения, причем губки заходят одна за другую, что дает возможность при измерении внутренних размеров вести отсчет от нуля.

На скосе рамки 3 нанесен нониус — дополнительная линейка со шкалой, служащая для отсчета дробных долей интервала деления основной шкалы. Величина

отсчета по нониусу i = an ,

где a — интервал деления основной шкалы (чаще всего a =1);

n — число делений шкалы нониуса от 0 до ближайшего, совпадающего с ка- ким-либо делением основной шкалы.

После сдвига измерительных губок до соприкосновения с измеряемой поверхностью определяют число делений (рис. 37), расположенных между нулевыми штрихами основной шкалы и нониуса, например A = 58 мм.

47

Порядок выполнения работы

1.Выполнить в журнале эскиз заданной детали.

2.Занести в журнал чертежный размер измеряемого межосевого расстояния. По таблицам допусков ГОСТ 25346 – 89 (приложение 1, 2) определить предельные отклонения проверяемого размера, указать их на эскизе детали и подсчитать предельные размеры.

3.Ознакомиться с имеющимся инструментом и занести в журнал его характеристики.

4.Используя верхние губки штангенциркуля, измерить диаметры отверстий 1

и3. Затем нижними губками штангенциркуля измерить расстояние между кромками отверстий 1 и 3 (см. рис. 38).

5. Вычислить расстояние между осями отверстий как:

D=L1-3 + D1 +2D3

6.Произвести аналогичные измерения для отверстий 2 и 4.

7.Вычислить среднее значение межосевого расстояния и занести его в журнал. Сравнить действительное значение межосевого расстояния с предельными размерами, найденными по ГОСТу. Дать заключение о годности размера.

49

РАБОТА №14

ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНОГО ДИАМЕТРА ДЕТАЛИ ТИПА «ВАЛ» С ПОМОЩЬЮ ГЛАДКОГО РЕГУЛИРУЕМОГО КАЛИБРА-СКОБЫ

Калибры — это бесшкальные контрольные инструменты, предназначенные для проверки годности изделия без определения его действительного размера. Размер и отклонения детали, для проверки которой предназначен калибр, маркируют на торце калибра. За номинальный размер рабочего проходного калибраскобы принимают наибольший предельный размер вала dmax , рабочего непро-

ходного калибра-скобы — наименьший предельный размер вала dmin (рис. 39).

Чтобы иметь возможность изготовить калибры и обеспечить их долговечность, в ГОСТ 24853 – 81 (приложение 4) задают:

Z1 — отклонение середины поля допуска на изготовление для проходного калибра относительно наибольшего предельного размера вала;

H1 — допуск на изготовление калибров;

Y1 — допустимый выход размера изношенного проходного калибра за границу поля допуска вала.

Рисунок 39. Схема проверки годности вала калибром-скобой

Для подсчета исполнительного размера калибра-скобы, проставляемого на чертеже, необходимо определить его наибольший предельный размер. Отклонение от него будет направлено в тело калибра-скобы (в плюс) и равно допуску на изготовление калибра.

Такая простановка размера указывает на предпочтительность получения наименьшего предельного размера калибра при его обработке. Это обеспечивает наибольший запас на износ калибра, то есть повышает срок его службы.

50