Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВСТВ ЛР11 ВИМІРЮВАННЯ ВІДХИЛЕНЬ РОЗТАШУВАННЯ -...docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
10.44 Mб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

ВЗАЄМОЗАМІННІСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА ТЕХНІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Вимірювання відхилень розташування осей отворів на координатно-вимірювальній машині

ДЛЯ СТУДЕНТІВ НАПРЯМІВ ПІДГОТОВКИ

6.050501

– ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА,

6.050502

– ІНЖЕНЕРНА МЕХАНІКА,

6.050503

– МАШИНОБУДУВАННЯ,

6.050504

– ЗВАРЮВАННЯ

Рекомендовано вченою радою ММІ НТУУ «КПІ»

КИЇВ - 2014

Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання: Метод. вказівки до викон. лаборатор. роботи «Вимірювання відхилень розташування отворів на координатно-вимірювальній машині» для студ. напрямів підготовки 6.050501 – Прикладна механіка, 6.050502 – Інженерна механіка, 6.050503 – Машинобудування Текст / Уклад.: Ю.І. Адаменко, О.А. Плівак.– К.: НТУУ «КПІ», 2014.-ххх с.

Рекомендовано вченою радою ММІ НТУУ «КПІ»

(Протокол № від 2014 р.)

Е Л Е К Т Р О Н Н Е Н А В Ч А Л Ь Н Е В И Д А Н Н Я

ВЗАЄМОЗАМІННІСТЬ, СТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА ТЕХНІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Вимірювання відхилень розташування осей отворів на координатно-вимірювальній машині

ДЛЯ СТУДЕНТІВ НАПРЯМІВ ПІДГОТОВКИ

6.050501 – ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА,

6.050502 – ІНЖЕНЕРНА МЕХАНІКА,

6.050503 – МАШИНОБУДУВАННЯ,

6.050504 – ЗВАРЮВАННЯ

Укладачі:

Адаменко Юрій Іванович, канд. техн. наук, доц.

Плівак Олександр Анатолійович, інженер

Відповідальний редактор:

В.А.Пасічник, доктор техн. наук, проф.

Рецензент:

О.М. Герасимчук, канд. техн. наук, доц.

Мета роботи

Вивчити особливості застосування позиційних відхилень та допусків, ознайомитись з будовою координатно-вимірювальної машини; отримати практичні навички координатних вимірювань деталей з отворами; набути навичок розрахунків відхилень розташування осей отворів.

Завдання

Виміряти відхилення розташування осей отворів деталі під кріпильні елементи. Встановити, чи відповідає деталь заданому допуску за виміряними параметрами.

Технічне забезпечення

  1. Координатно-вимірювальна машина – 1 шт.

  2. Комплект змінних жорстких наконечників – 1 шт.

  3. Деталь – 1 шт.

  1. ДОПУСКИ РОЗТАШУВАННЯ ОСЕЙ ОТВОРІВ

КРІПИЛЬНИХ ДЕТАЛЕЙ

Багато деталей машин та приладів з’єднуються болтами, гвинтами, шпильками та іншими кріпильними деталями, осі яких є паралельними. Такі з’єднання бувають двох типів: тип А (рис.1.1, а) і тип В (рис.1.1 б).

Рисунок 1.1 Типи з’єднань з кріпильними деталями

У з’єднаннях типу А (болтові, клепальні з’єднання) виконують наскрізні отвори в обох деталях (верхній та нижній) із забезпеченням гарантованого діаметрального зазору Smin. У з’єднаннях типу В наскрізні отвори передбачені лише в одній деталі (верхній на рис.1.1 б), а інша деталь (нижня на рис.1.1 б) має або нарізевий отвір (для гвинтів чи шпильок) або гладкий отвір (для з’єднання з натягом).

Складання таких з’єднань в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва здійснюється або шляхом одночасної спільної обробки пари деталей, або шляхом «підмітки», тобто спочатку обробляють одну деталь, а потім за отворами у першій деталі виконують отвори в парній деталі (перша деталь є кондукторною плитою). У таких випадках взаємозамінність не забезпечується.

Для незалежного виготовлення обох деталей з’єднання із забезпеченням повної взаємозамінності призначають допуски розташування осей за ГОСТ 14140-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей». Допуски розташування осей отворів для кріпильних деталей встановлюють за одним з двох способів:

  • граничними відхиленнями розмірів, які координують осі отворів;

  • позиційними допусками осей отворів.

Наприклад, точність розташування осей отворів один відносно одного задана допуском 55±0,1 (рис.1.2). Тобто вказують номінальний розмір та граничні відхилення. Такий спосіб встановлення допусків застосовують лише для двох поверхонь, що координуються між собою (відстань від площини до осі отвору або відстань між осями двох отворів).

Якщо одночасно нормується положення декількох взаємозв’язаних поверхонь, то задають позиційний допуск. Відповідно до ДСТУ 2498-94 «Основні норми взаємозамінності. Допуски форми та розташування поверхонь. Терміни та визначення» вводиться поняття позиційного відхилення.

Рисунок 1.2 – Ескіз деталі – допуски задані відхиленнями розміру

Позиційне відхилення (зміщення від номінального розташування) – це найбільша відстань ЕРР між реальним розташуванням елемента (його осі, центра чи площини симетрії) і його номінальним розташуванням в межах ділянки, що нормується (рис.1.3). Позиційний допуск осі в діаметральному вираженні ТРР – це подвоєне найбільше допустиме значення позиційного відхилення ЕРР; вказується в умовному позначенні знаком діаметра  перед числовим значенням допуску Т. Позиційний допуск в радіусному вираженні ТРР/2 – це найбільше допустиме значення позиційного відхилення ЕРР; вказується знаком радіуса R перед числовим значенням допуску Т/2.

Рисунок 1.3 – Позиційне відхилення

На кресленні позиційний допуск вказують за допомогою спеціального умовного позначення за ДСТУ ГОСТ 2.308:2013 «Єдина система конструкторської документації. Зазначення допусків форми та розміщення поверхонь» (рис. 1.4).

Рисунок 1.4 – Позиційний допуск: а) позначення на кресленні;

б) пояснення елементів позначення допуску

На рис.1.4 номінальне положення осі отвору задається розмірами 35 мм та 25 мм відповідно від лівої та нижньої поверхонь деталі. Ці розміри вказуються без відхилень і їх розміщують в прямокутній рамці. Елементи деталі (поверхні, осі, площини симетрії та ін.), відносно яких задають допуски розташування називають базами. У даному випадку координати отвору задають відносно двох баз: база А – це нижня площина деталі, база Б – ліва площина деталі (рис. 1.4). Для отвору на кресленні вказують його розмір та поле допуску 30Н9, а також у спеціальній рамці - його позиційний допуск. У першій клітинці вказують умовне позначення допуску (в даному випадку позиційного допуску), у наступній клітинці – числове значення допуску 0,05 мм та знак діаметра , який вказує, що допуск призначений в діаметральному вираженні. Потім вказують бази А і Б, відносно яких заданий позиційний допуск. Поле позиційного допуску – це область у просторі, обмежена циліндром, діаметр якого дорівнює позиційному допуску в діаметральному вираженні  чи подвоєному позиційному допуску в радіусному вираженні R, а вісь співпадає з номінальним розташуванням осі. У даному прикладі дійсна вісь отвору придатної деталі має знаходитись в межах циліндра  0,05 мм.

Позиційні допуски забезпечують комплексне нормування положення елементів (наприклад, осей отворів), бо відхилення обмежуються величиною допуску у будь-якому напрямку відносно номінального положення.

На відміну від позиційного допуску граничні відхилення координуючих розмірів є поелеметними відхиленнями, бо визначаються лише у напрямку координатних осей.

Для нормування положення осей надають перевагу позначенню позиційного допуску незалежно від способу контролю точності. Відповідно до ГОСТ 28187-89 «Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерений» замість прямого вимірювання позиційного відхилення осей допускається вимірювання відхилень розмірів, що координують осі. Для цього використовують формули перерахунку позиційних допусків на граничні відхилення розмірів, що координують осі отворів.

Для деталей, у яких отвори для кріпильних елементів розміщуються на прямих лініях використовують систему прямокутних координат. Якщо осі отворів розташовані по колу, то застосовують полярні координати.

Граничні відхилення координуючих розмірів визначають, виходячи з відповідного позиційного допуску осей отворів Т. Для цього виконується геометричне розкладання позиційного допуску осі кожного отвору на координатні складові: Тx і Тy в прямокутних координатах (рис. 1.5, а) або ТR і Тα в полярних координатах (рис. 1.5, б).

Співвідношення між координатними складовими позиційного допуску визначаються за наступними формулами:

(1.1)

, (1.2)

де R – радіус кола центрів;

Tx , Ty, TR, Т і R – в мм, Tα - в мінутах, 3440 – кількість мінут в радіані.

Якщо прийняти обидві координатні складові позиційного допуску однаковими, то формули (1.1) і (1.2) набудуть вигляду:

Tx = Ty ≈ 0,7T (1.3)

(1.4)

Рисунок 1.5 – Схема для перерахунку позиційного допуску у граничні відхилення розмірів, що координують осі: а) в прямокутній системі координат; б) в полярній системі координат

Характеристики схем розташування отворів, для яких застосовують прямокутну систему координат, наведено в табл. 1.1. Числові значення перерахунку позиційних допусків на граничні відхилення розмірів, що координують розміри, для схем з табл.1.1 наведено в табл.1.2.

Характеристики схем розташування отворів, для яких застосовують полярну систему координат, наведено в табл. 1.3. Числові значення перерахунку позиційних допусків на граничні відхилення розмірів, що координують розміри, для схем з табл. 1.3 наведено в табл. 1.4.

Контроль позиційних допусків виконують комплексними калібрами (за ГОСТ 16085-80), або за допомогою координатно-вимірювальних машин, проекторів, мікроскопів та інших універсальних засобів вимірювання з подальшим перерахунком координат осей отворів.

Таблиця 1.1 – Характеристики розташування отворів у прямокутній системі координат (за ГОСТ 14140-81)

Вид розташу-вання

Характеристика розташування

Ескіз

Нормовані відхилення розмірів, що координують осі отворів

І

Один отвір, скоординований відносно площини

Граничні відхилення ±δL розміру між віссю отвору та площиною

ІІ

Два отвори, скоординовані один відносно іншого

Граничні відхилення розміру ±δL між осями двох отворів

ІІІ

Три і більше отворів, розташованих в один ряд

Граничні відхилення розміру ±δLΣ між осями двох будь-яких отворів

Граничні відхилення ±δy осей отворів відносно спільної площини

IV

Три або чотири отвори, розташовані в два ряди

Граничні відхилення ±δL розмірів L1 і L2

Граничні відхилення ±δLd розмірів по діагоналі між осями двох будь-яких отворів

V

Один або кілька отворів, скоордино-ваних відносно двох взаємно перпендикулярних площин

Граничні відхилення ±δL розмірів L1, L2, L3, L4

VI

Отвори розташовані у кілька рядів

Граничні відхилення ±δL розмірів L1, L2, L3, L4

Граничні відхилення ±δLd розмірів по діагоналі між осями двох будь-яких отворів

Таблиця 1.2 – Перерахунок позиційних допусків на граничні розміри, що координують отвори. Система прямокутних координат (за ГОСТ 14140-81, фрагмент)

Вид розташу-вання*

Пара-метр*

Позиційний допуск в діаметральному вираженні Т

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

Позиційний допуск в радіусному вираженні Т/2

0,06

0,08

0,1

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

I

±δL

0,06

0,08

0,1

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

II

±δL

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

III

±δLΣ

0,08

0,11

0,14

0,16

0,22

0,28

0,35

0,4

0,55

±δy

0,04

0,055

0,07

0,08

0,11

0,14

0,18

0,2

0,28

IV

±δL

0,08

0,11

0,14

0,16

0,22

0,28

0,35

0,4

0,55

±δLd

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

V

±δL

0,04

0,055

0,07

0,08

0,11

0,14

0,18

0,2

0,28

VI

±δL

0,04

0,055

0,07

0,08

0,11

0,14

0,18

0,2

0,28

±δLd

0,12

0,16

0,2

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

Продовження табл.1.2

Вид розташу-вання*

Пара-метр*

Позиційний допуск в діаметральному вираженні Т

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

6

8

10

Позиційний допуск в радіусному вираженні Т/2

0,5

0,6

0,8

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

I

±δL

0,5

0,6

0,8

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

II

±δL

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

6

8

10

III

±δLΣ

0,7

0,8

1,1

1,4

1,6

2,2

2,8

3,5

4

5,5

7

±δy

0,35

0,4

0,55

0,7

0,8

1,1

1,4

1,8

2

2,8

3,5

IV

±δL

0,7

0,8

1,1

1,4

1,6

2,2

2,8

3,5

4

5,5

7

±δLd

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

6

8

10

V

±δL

0,35

0,4

0,55

0,7

0,8

1,1

1,4

1,8

2

2,8

3,5

VI

±δL

0,35

0,4

0,55

0,7

0,8

1,1

1,4

1,8

2

2,8

3,5

±δLd

1

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

6

8

10

* вид розташування та параметр, що підлягає нормуванню – див. табл.1.1

Таблиця 1.3 – Характеристики розташування отворів у полярній системі координат (за ГОСТ 14140-81)

Вид розташу-вання

Характеристика розташування

Ескіз

Нормовані відхилення розмірів, що координують осі отворів

VII

Два отвори, скоординовані один відносно іншого і центрального базового елементу

Граничні відхилення ±δR радіуса кола центрів

Граничні відхилення ±δα кута між осями отворів

VIII

Три і більше отворів, розташованих по колу

Граничні відхилення ±δD діаметра кола центрів

Граничні відхилення ±δαΣ центрального кута між осями двох будь-яких отворів

IX

Три і більше отворів, розташованих по колу, скоордино-ваних відносно центрального базового елемента А

Граничні відхилення ±δR радіуса кола центрів

Граничні відхилення ±δαΣ центрального кута між осями двох будь-яких отворів

Таблиця 1.4 – Перерахунок позиційних допусків на граничні розміри, що координують отвори. Система полярних координат (за ГОСТ 14140-81, фрагмент)

Вид розташування*

Т, мм

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1

1,2

1,6

2

Т/2, мм

0,02

0,025

0,03

0,04

0,05

0,06

0,08

0,8

1

±δD, мм

0,028

0,035

0,04

0,055

0,07

0,08

0,11

1,1

1,4

±δR, мм

0,014

0,018

0,02

0,028

0,035

0,04

0,055

0,55

0,7

Діаметр

D, мм

Радіус

R, мм

±δα ; ±δαΣ

Від 6 до 10

Від 3 до 5

-

-

-

-

-

-

-

VII

VIII

IX

» 10 » 14

» 5 » 7

2°40´

3°20´

-

-

-

-

-

» 14 » 18

» 7 » 9

1°30´

2°20´

-

-

-

-

» 18 » 24

» 9 » 12

1°10´

1°30´

1°50´

2°20´

3°40´

4°30´

-

-

» 24 » 30

» 12 » 15

55´

1°10´

1°30´

1°50´

2°20´

3°40´

4°30´

-

» 30 » 40

» 15 » 20

45´

55´

1°10´

1°20´

1°50´

2°20´

2°40´

3°40´

4°30´

» 40 » 50

» 20 » 25

35´

45´

50´

1°20´

1°40´

2°40´

3°20´

» 50 » 65

» 25 » 32,5

25´

35´

40´

50´

1°20´

1°40´

2°40´

» 65 » 80

» 32,5 » 40

20´

25´

30´

40´

50´

1°20´

1°40´

» 80 » 100

» 40 » 50

16´

20´

25´

30´

40´

50´

1°20´

1°40´

» 100 » 120

» 50 » 60

12´

16´

22´

28´

35´

45´

55´

1°10´

1°30´

» 120 » 150

» 60 » 75

10´

12´

18´

22´

28´

35´

45´

55´

1°10´

» 150 » 180

» 75 » 90

10´

14´

18´

22´

30´

35´

45´

55´

» 180 » 250

» 90 » 125

11´

14´

18´

22´

28´

35´

45´

» 250 » 310

» 125 » 155

6

10´

14´

16´

20´

25´

35´

» 310 » 400

» 155 » 200

6

10´

12´

16´

20´

25´

» 400 » 500

» 200 » 250

5

10´

12´

16´

20´

» 500 » 630

» 250 » 315

2´30ʺ

5

10´

12´

16´

» 630 » 800

» 315 » 400

2´30ʺ

3´30ʺ

5

11´

14´

» 800 »1000

» 400 » 500

-

3´30ʺ

4´30ʺ

12´

»1000 »1250

» 500 » 625

-

-

2´30ʺ

5

* вид розташування – див. табл.1.3

Т

позиційний допуск в діаметральному вираженні;

Т/2

позиційний допуск в радіусному вираженні;

±δD

граничні відхилення діаметра кола центрів;

±δR

граничні відхилення радіуса кола центрів;

±δα

граничні відхилення кута між осями отворів;

±δαΣ

граничні відхилення центрального кута між осями двох будь-яких отворів.

Продовження табл.1.4

Вид розташування*

Т, мм ±δα ; ±δαΣ

2,5

3

4

5

6

8

10

12

Т/2, мм

1,2

1,6

2

2,5

3

4

5

6

±δD, мм

1,6

2,2

2,8

3,5

4

5,5

7

8

±δR, мм

0,8

1,1

1,4

1,8

2

2,8

3,5

4

Діаметр

D, мм

Радіус

R, мм

Від 6 до 10

Від 3 до 5

-

-

-

-

-

-

-

-

VII

VIII

IX

» 10 » 14

» 5 » 7

-

-

-

-

-

-

-

-

» 14 » 18

» 7 » 9

-

-

-

-

-

-

-

-

» 18 » 24

» 9 » 12

-

-

-

-

-

-

-

-

» 24 » 30

» 12 » 15

-

-

-

-

-

-

-

-

» 30 » 40

» 15 » 20

-

-

-

-

-

-

-

-

» 40 » 50

» 20 » 25

4°30´

-

-

-

-

-

-

-

» 50 » 65

» 25 » 32,5

3°20´

-

-

-

-

-

-

» 65 » 80

» 32,5 » 40

2°40´

3°20´

-

-

-

-

-

» 80 » 100

» 40 » 50

2°40´

3°20´

-

-

-

-

» 100 » 120

» 50 » 60

1°50´

2°20´

3°40´

4°30´

-

-

-

» 120 » 150

» 60 » 75

1°30´

1°50´

2°20´

3°40´

4°30´

-

-

» 150 » 180

» 75 » 90

1°10´

1°30´

1°50´

2°20´

4°30´

-

» 180 » 250

» 90 » 125

55´

1°10´

1°30´

1°50´

2°20´

3°40´

4°30´

» 250 » 310

» 125 » 155

40´

55´

1°10´

1°30´

1°50´

2°20´

2°40´

3°40´

» 310 » 400

» 155 » 200

30´

40´

50´

1°20´

1°40´

2°20´

2°40´

» 400 » 500

» 200 » 250

25´

35´

40´

50´

1°20´

1°50´

» 500 » 630

» 250 » 315

20´

25´

35´

40´

50´

1°20´

1°50´

» 630 » 800

» 315 » 400

16´

20´

25´

35´

40´

50´

1°20´

» 800 »1000

» 400 » 500

14´

18´

22´

28´

35´

40´

50´

»1000 »1250

» 500 »625

10´

14´

16´

20´

25´

35´

40´

50´

* вид розташування – див. табл.1.3

Т

позиційний допуск в діаметральному вираженні;

Т/2

позиційний допуск в радіусному вираженні;

±δD

граничні відхилення діаметра кола центрів;

±δR

граничні відхилення радіуса кола центрів;

±δα

граничні відхилення кута між осями отворів;

±δαΣ

граничні відхилення центрального кута між осями двох будь-яких отворів.