4. Схемы измерений
При измерении отклонений формы, взаимного расположения и биений, необходимо приводить схемы измерения. Схема измерения включает в себя: эскиз измеряемой детали, схематичное изображение базирующих элементов и расположение средства измерения по отношению к измеряемой детали.
Если для получения измеряемой величины требуются расчеты, то необходимо привести формулу расчета измеряемой величины.
Пример схемы измерения торцового биения заплечика вала относительно общей оси базовых шеек приведен на рис. 4.1.
Рис.4.1.Схема измерения торцового биения в призмах
Средство измерения, обычно, изображается условным обозначением. В данном случае важно направление измерительного наконечника по отношению к поверхности, измеряемой детали.
В качестве средства измерения может быть использована любая измерительная головка. Типоразмер измерительной головки выбирается по табл.3.5 в зависимости от допуска измеряемого биения, где указан номер средства измерения по табл. 3.7.
Для измерения радиального и торцового биений в центрах обычно используют стандартные приспособления ПБ – 250 и ПБ – 500 (прибор для измерения биений в центрах с диаметром измеряемой детали 250 и 500 мм соответственно). Схема измерения радиального биения в центрах приведена на рис. 4.2.
Рис. 4.2.Схема измерения радиального биения в центрах
На схеме измерений должны быть приведены все элементы, обеспечивающие точность измерения. Например, плоскопараллельная пластина, используемая при измерении параллельности плоскостей для устранения погрешности формы плоскости. Схема измерения отклонения от параллельности приведена на рис. 4.3.
Рис.4.3.Схема измерения параллельности плоскостей
Параллельность измеряется в четырех крайних точках соответствующих углам измеряемого объекта. Отклонение от параллельности равно разности между максимальным и минимальным значениями из четырех измерений.
На схеме должно быть указаны диаметры и расположение оправок, если они используются при измерении. На рисунке 4.4 показана схема измерения отклонения от перпендикулярности осей отверстий с помощью оправок.
При измерении отклонений от перпендикулярности между осями используют две оправки. Одну контрольную оправку 30 с поперечиной и закрепленным на ней индикатором вставляют в базовое отверстие. Другую оправку 25 вставляют в контролируемое отверстие. Снимают показания индикатора в двух крайних точках, где показания имеют наибольшие значения. Разность этих показаний и будет отклонением от перпендикулярности на длине L1. При необходимости отклонение от перпендикулярности пересчитывают на длину L.
Рис.4.4.Схема измерения отклонения от перпендикулярности между осями
Более подробно схемы измерений различных отклонений формы и взаимного расположения можно посмотреть в [11] и в [12].
5. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений
Контрольно-измерительные приспособления (КИП) – это специальные измерительные устройства, которые в производственных условиях обеспечивают измерения и контроль конкретных деталей с необходимой точностью и производительностью.
Основными узлами КИП являются:
– основание (станина);
– базирующие элементы;
– зажимные устройства;
– привод;
– передающие устройства;
– измерительные устройства.
Одно и то же приспособление может быть как контрольным, так и измерительным, в зависимости от выполняемой функции.
В результате контроля мы устанавливаем соответствие контролируемого параметра установленному допуску.
Во время измерения определяется действительное значение отклонения измеряемого параметра.
За последние годы в мировой практике изменилась и идеология контроля и роль контроля в технологическом процессе. Раньше контрольно-измерительные приспособления выполняли в основном функцию послеоперационного контроля, с помощью которого они позволяли рассортировать изготовленные детали на годные и брак. Наличие брака на технологических операциях в машиностроение считалось неизбежным явлением, и стоял вопрос только об уменьшении процента брака. Это было связано с ограниченными возможностями технологического оборудования, погрешность которого, как правило, превышала установленный на изделие допуск. Гарантированно годные детали в этих условиях можно было получить только с помощью контроля.
В современном машиностроении превалирует другая идеология. Смысл ее такой:
– установленные конструктором допуска на детали должны быть оптимальны и экономически обоснованы, то есть, не завышены;
– технологический процесс должен быть разработан, организован и обеспечен так, чтобы брака не было совсем;
– оборудование, используемое в технологическом процессе, должно иметь такую точность, чтобы рассеивание размеров деталей в процессе обработки было гарантированно меньше допуска на размер IT/6 1, где – среднеквадратическое отклонение размеров деталей в партии;
– каждый исполнитель технологического процесса (оператор, рабочий и т.д.) подготовлен и оснащен так, что отвечает за качество выполняемой операции.
Контрольно-измерительные приспособления проектируются для контроля (измерения) наиболее точных и ответственных параметров деталей, которые нельзя проконтролировать или измерить с помощью универсальных средств измерений.
Как правило, это геометрические параметры деталей – допуска формы, взаимного расположения и суммарные допуска формы и расположения. Диаметры и длины деталей измеряются с помощью приспособлений при комплексном многомерном контроле или когда их невозможно измерить непосредственно с помощью универсальных средств измерения.