Лабораторная работа №5 Контроль деталей с применением калибров

Цель работы: изучить принципы и методы контроля линейных размеров по альтернативному признаку с применением гладких калибров.

Оборудование, оснастка, инструмент:

Набор плоскопараллельных концевых мер по ГОСТ 9038-90.

Регулируемые калибры-скобы по ГОСТ 2216-84.

Основные теоретические положения

Согласно ГОСТ 16504-81 технический контроль – это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям.

Таким образом, контроль подразумевает реализацию двух этапов:

1. Определение фактического размера величины, по значению которой контролируется объект.

2. Сравнение полученного значения величины с нормативным значением.

На практике часто стремятся исключить первый этап, т.к. он требует применения универсальных средств измерения, более высокой квалификации контролеров, приводит к потерям времени, т.е. экономически менее выгодный.

Исключить эти недостатки позволяет контроль по альтернативному признаку с применением бесшкальных средств контроля. Контроль по альтернативному признаку – это контроль по качественному признаку, в ходе которого каждую проверенную единицу продукции относят к категории годных или дефектных. При этом методе устанавливается только факт соответствия контролируемого параметра контрольному нормативу.

В этом случае контроль становится существенно менее информативным. Чтобы компенсировать данный недостаток приходится существенно увеличивать объемы контроля.

Для контроля гладких цилиндрических изделий типа валов и втулок с допуском от IТ6 до IТ17, особенно в крупносерийном и массовом производстве, широко применяют предельные гладкие калибры (ГОСТ 2216-84). Калибры для валов называются скобами, для отверстий – пробками. Комплект калибров состоит из проходного ПР (им контролируют предельный размер, соответствующий верхней границе поля допуска проверяемого объекта) и непроходного калибра НЕ (им контролируют предельный размер, соответствующий нижней границе поля допуска проверяемого объекта). Деталь считают годной, если проходной калибр (проходная сторона калибра) под действием собственного веса или усилия, примерно равного ему, проходит, а непроходной калибр (непроходная сторона) не проходит по контролируемой поверхности детали. В этом случае действительный размер детали находится между заданными предельными размерами.

Валы и отверстия с допуском IТ5 и точнее не рекомендуется проверять калибрами, так как они вносят большую погрешность измерения. Такие детали проверяют универсальными измерительными средствами.

Для контроля валов используют главным образом скобы. Наиболее распространены односторонние двухпредельные скобы (рис. 5.1, а). Применяют также регулируемые скобы (рис. 5.1, б), которые можно настраивать на разные размеры, что позволяет компенсировать износ и использовать одну скобу для измерения размеров, лежащих в определенном интервале. Регулируемые скобы по сравнению с жесткими имеют меньшую точность и надежность, поэтому их чаще применяют для контроля изделий восьмого квалитета и грубее.

Для установки регулируемых калибров-скоб и контроля нерегулируемых калибров-скоб применяют контрольные калибры К-И, которые являются непроходными и служат для изъятия из эксплуатации вследствие износа проходных рабочих скоб. Несмотря на малый допуск контрольных калибров, они все же искажают установленные поля допусков на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому контрольные калибры по возможности не следует применять. Целесообразно, особенно в мелкосерийном производстве, контрольные калибры заменять концевыми мерами или использовать универсальные измерительные приборы.

Рисунок 5.1 – Калибр-скобы: а) односторонняя двухпредельная скоба; б) регулируемая скоба; 1 – корпус; 2 – теплоизоляционная накладка;

3 – неподвижная пятка; 4 – подвижная вставка; 5 – маркировочная шайба; 6 – регулировочный винт; 7 – узел зажима вставки

Допуски калибров. Схемы расположения полей допусков калибров приведены на рисунке 5.2 со следующими обозначениями: d (D) – номинальный размер изделия; d_min (D_min) – наименьший предельный размер изделия; d_max (D_max) – наибольший предельный размер изделия; Т – допуск изделия.

Рисунок 5.2 – Схема расположения полей допусков скобы

По ГОСТ 24853-81 на гладкие калибры установлены следующие допуски на изготовление: Н – допуск на изготовление калибров для отверстия (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями); НS – допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями для отверстия; Н₁ – допуск на изготовление калибров для вала; НР – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы; z – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия; z₁ – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия; у – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия; у₁ – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;  – величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий с размерами свыше 180 мм; ₁ – величина для компенсации погрешности контроля калибрами валов с размерами свыше 180 мм.

Для проходных калибров, которые в процессе контроля изнашиваются, кроме допуска на изготовление, предусматривается допуск на износ. Поле допуска на износ отражает средней возможный износ калибра.

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.

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  для пробок и ₁ – 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.  = 0 и ₁ = 0.

Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали необходим для снижения вероятности принятия ошибочных решений относительно годности деталей с размерами, незначительно выходящими за поле допуска. При этом увеличивается вероятность бракования годных деталей. Однако, в большинстве случаев это выгодно, т.к. позволяет гарантировать отсутствие искажения характера посадок и гарантировать получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допусков.

Последовательность выполнения работы

1. По эскизу выданной детали определить номинальный размер контролируемых диаметров, квалитет.

2. По ГОСТ 25347-88 определить значение верхнего и нижнего отклонений контролируемого размера.

3. Рассчитать размеры ПР и НЕ калибр-скобы.

4. Составить блоки плоскопараллельных концевых мер длины, соответствующих рассчитанным размерам.

5. Произвести настройку регулируемой калибр-скобы таким образом, чтобы блок мер проходил между ее измерительными поверхностями с усилием 100-200 гр.

6. Выполнить контроль цилиндрических поверхностей детали. Результаты расчетов и контроля занести в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

№ п/п	Номинальный размер с обозначением предельных отклонений, мм	Значения предельных отклонений, мкм	Отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра z1, мкм	Значение допуска на изготовление калибров H1, мкм	Значение средневероятных размеров калибр-скобы, мм	Результаты контроля
1
2
3

Контрольные вопросы:

1. Что называется калибром?

2. Для чего служат гладкие предельные калибры?

3. Когда отверстие или вал считается годным при контроле их калибрами?

4. Какие калибры бывают по назначению, конструктивному признаку, форме измерительной поверхности?

5. Что является номинальным размером для проходной и непроходной стороны калибра-пробки и калибра-скобы?

6. Что называется исполнительным размером калибра?

7. Что является исполнительным размером проходной и непроходной стороны калибра-пробки и калибра-скобы и как они указываются на рабочем чертеже калибра?

8. Как влияет точность деталей, контролируемых калибрами, на границу износа?