книги из ГПНТБ / Лоповок Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение

Прибор состоит из измерительной головки, вставляемой в

преобразователь. Шпиндель вращается в прецизионной ша­ риковой втулке.

На шпинделе эксцентрично с осью его вращения закреплен кронштейн, на конце которого установлен пневматический преобразователь, работающий по принципу «сопло-заслонка». Фирмой запатентовано оригинальное пневматическое устрой­

диаметром измеряемого отверстия и его можно менять в пре­ делах до 20 мм.

После того как преобразователь,установлен в рабочем по­ ложении, кронштейн пневматическим зажимом жестко за­ крепляется на шпинделе. Во время измерения шпиндель с преобразователем вращается относительно неподвижной го­ ловки.

Фирма FAG Kugelfischer выпускает разнообразные на­ кладные кругломеры, отличающиеся длинами кронштейнов, несущих преобразователь, и сменными опорными ножками.

кругломеров с требуемыми параметрами в Бюро взаимозаме­ няемости при участии ЭНИМС был разработан новый ГОСТ 17353—71 «Кругломеры».

По этому стандарту кругломеры делятся на два основных типа: тип I — с вращающимся преобразователем и тин I I — с вращающейся проверяемой деталью (вращающимся сто­ лом).

Максимальные диаметры поверхностей, проверяемых кругломерами, должны составлять 100; 160; 250; 400; 630 и 1000 мм, а высоты —40; 100; 250; 400; 630; 1000 и 1600 мм, причем диаметры проверяемых деталей и их высоты не увя­

Допустимые погрешности кругломеров разделяются на ра­ диальные и осевые. Радиальная погрешность кругломера — погрешность, полученная при измерении образцовой полусфе­ ры в сечении, близком к ее диаметру. Осевая погрешность кругломера — погрешность, полученная при измерении образ­

мин — погрешность вращения шпинделя, под которым пони­ малась величина некруглости, полученная при записи кругло­ граммы с образцовой стеклянной полусферы. Под погреш­ ностью измерения прибора подразумевалась погрешность, за­ висящая от многих сложных и переменных факторов, обуслов­ ленных как самим прибором, так и методикой контроля. Для

полученной при измерении образцовой детали на кругломере. Предусматривается и стандартизация системы фильтров— характеристики фильтров должны соответствовать характери­ стике двухзвенного /?С-фильтра с независимыми звеньями, имеющими одинаковые постоянные времени. За верхнюю (нижнюю) границу полосы пропускания неровностей филь­ тром принимается наибольшее (наименьшее) число равномер­ но расположенных на окружности неровностей синусоидаль­ ного профиля, амплитуду которых фильтр пропускает с коэф-

фициентом 0,707. Смещение границ пропускания неровностей фильтром не должно превышать ± 1 0 % от нормируемых верх­ них и нижних границ полос пропускания.

Наибольшее число неровностей, регистрируемых кругломе­ ром за один оборот, должно быть не менее 150.

В Советском Союзе разработаны разнообразные типы кругломеров, которые должны изготавливаться предприятия­ ми страны в текущей пятилетке. При разработке были исполь­ зованы данные о размерах и точности изготовления деталей, подлежащих проверке на кругломерах; технические характе­ ристики кругломеров, выпускаемых в настоящее время в

СССР и других странах, и материалы заявок промышлен­ ности.

В результате анализа размерных и точностных парамет­ ров деталей, подлежащих проверке на круглость, в области станкостроения было установлено, что:

габаритные размеры основного количества деталей укла­ дываются в диапазон 0—250 мм и распределение деталей имеет четко выраженный максимум в интервале 0—100 мм;

тервалов, каждый из которых имеет свой максимум: 0—100 мм с максимумом при 0—50 мм, 150—700 мм с максимумом при 350—500 мм и 800—1250 мм с нечетко выраженным мак­ симумом при 1200—1250 мм.

При анализе, проведенном в других отраслях точного ма­ шиностроения, было установлено, что более чем 60% эксплуа­ тируемых кругломеров используется для измерения деталей, габаритные и проверяемые размеры которых не превышают 120 мм. Это кольца, шарики, оправки, калибры, сферические гнезда, подпятники и другие детали, определяющие точность

и всеми зарубежными фирмами, приведены в виде гистограмм

ти ограничивается 500 мм с максимумами при 100 и 200 мм; выделяется кругломер, выпускаемый фирмой FAG Kugelfischer (ФРГ) для проверки колец диаметром до 2000 мм.

По точностным характеристикам зарубежные приборы мо­ гут быть разбиты на три группы:

особо точные с погрешностью измерения до 0,05 мкм (3 модели);

лабораторные с погрешностью измерения порядка 0,10 мкм (20 моделей);

Рис. 63. Технические характеристики кругломеров по точностным параметрам и габаритным размерам, выпус­ каемых в СССР и за рубежом:

1 — призматические устройства; 2 — кругломеры для измерения на­ ружных поверхностей; .Ї — кругломеры для измерения внутренних поверхностей; 4 — прямое ограничение высоты; 5 — высота, прове­ ряемая при специальной настройке прибора; 6 — высота, принятая

.равной диаметру столика

ностных групп, соответствующих трем классам точности круг­ ломеров по ГОСТ 17353—71. Технические характеристики некоторых из этих приборов приведены ниже.

218. Прибор предназначен для измерения наружных и внут­

для измерения наружных и внутренних поверхностей диамет­ ром до 350 мм и высотой до 800 мм (валы до 1000 мім). По­

заводом по разработкам Бюро взаимозаменяемости в метал­ лообрабатывающей промышленности.

Модель ВЕ-37 — серия накладных кругломеров для от­ верстий (конструкция аналогична рассмотренной выше). По­

Наибольшее число регистрируемых неровностей на окружнос­ ти 100.

Модель БВ-2008 — пневматический кругломер с вращаю­ щимся столом (типа II) для измерения наружных и внутрен­ них поверхностей диаметром до 300 мм и высотой до 200 мм. Погрешность кругломера 0,15 мкм. Наибольшее число реги­ стрируемых неровностей на окружности 20.

В группу цеховых кругломеров включена также серия на­ кладных призматических устройств, основанных на трехто­ чечном методе измерения, которые во многих случаях могут обеспечить достаточной информацией и заменить дорогостоя­ щие приборы, особенно в цеховых условиях при измерении больших валов. Эти устройства представляют собой конструк-

ции, состоящие из призм, устанавливаемых на измеряемый вал и являющиеся базой при измерении. Между губками призмы (угол между которыми может регулироваться) про­ ходит измерительный наконечник преобразователя, передаю­ щего сигнал на записывающее устройство при вращении вала.

Вильнюсский филиал ЭНИМС будет серийно изготавли­ вать гамму накладных призматических устройств для измере­ ния валов следующих диаметров: 50—150, 150—250 и 250—400 мм. Минимальная длина валов для всех диапазо­ нов 100 мм, максимальная — не ограничена. Наибольшее чис­ ло регистрируемых неровностей на окружности 100.

Для всех перечисленных кругломеров предусматриваются две группы электронно-усилительных и регистрирующих си­ стем: для лабораторных приборов особой точности — высоко­ чувствительная индуктивная аппаратура, выпускаемая заво­

носная индуктивная аппаратура, разрабатываемая Вильнюс­

детали: шпиндели станков, распределительные и коленчатые валы, оправки и т. д.

кина совместно с Бюро взаимозаменяемости в металлообра­

ляется измерительной базой, нестабильно из-за влияния сле­ дующих основных погрешностей:

погрешностей формы центровых отверстий измеряемой де­ тали и центров прибора, на которые устанавливается деталь при измерении;

на другие, «исправленные», центровые отверстия. Последние получены с помощью специально сконструированного, тща­ тельно изготовленного .и с высокой точностью аттестованного зенкера, с последующей тщательной притиркой, тогда как до этого центровые отверстия получали в соответствии с при­ нятой на заводе технологией их изготовления, зацентровкой с последующей притиркой чугунным притиром.

Идентичность профилограмм 1 и 2 (с максимальным рас­ хождением всего 1 мкм) позволяет сделать вывод о принци­ пиальной возможности измерений отклонений формы и вол­ нистости при базировании цилиндрических деталей на цент­ ровые отверстия даже таких точных деталей, какими являют­ ся оправки*.

На наиболее распространенных формографах для цилинд­ рических деталей (кругломерах) запись осуществляется в по­ лярных координатах и за базовую окружность отсчета неров­ ностей принимается прилегающая окружность. Если профилограмма поперечного сечения записывается в прямоуголь­ ных координатах, то за базу отсчета принимается прилегаю­ щая синусоида, соответствующая развернутой прилегающей окружности.

Прилегающую синусоиду подбирают с помощью прозрач­ ного шаблона, на котором нанесены синусоиды, отличающие­ ся амплитудами. Амплитуда прилегающей синусоиды равна удвоенной величине эксцентриситета Е0„ (см. рис. 46). Под­ бирать прилегающую синусоиду к записанной волнограмме сечения надо с учетом следующих моментов:

над волнограммой, при измерении вала и снизу, под волнограммой, при измерении отверстия.

3. Радиусу прилегающей окружности на волнограмме, за­ писанной в прямоугольных координатах, соответствует пря­ мая, являющаяся осью симметрии прилегающей синусоиды. Вследствие того, что прилегающая окружность представляет собой окружность наименьшего радиуса, описанную вокруг реального профиля (для вала), соответствующая этому ра­ диусу ось симметрии прилегающей синусоиды должна быть расположена ниже, чем ось симметрии любой другой синусои-

* Здесь был приведен результат исследования одной из 25 оправок.

ды, касающейся волнограммы. Например, из трех синусоид, касающихся волнограммы поперечного сечения вала, запи­ санной на приборе «Станкин-БВ» (рис. 65), только синусои­ да, изображенная сплошной линией, является прилегающей.

Є

Рис. 65. Волнограмма поперечного сечения цилиндрической детали, запи­ санная в прямоугольных координатах на приборе «Сташдан-БВ>

нусоиды, в соответствии с изложенными выше правилами, не могут быть прилегающими. При подборе прилегающей сину­ соиды необходимо, чтобы оси симметрии этих синусоид рас­ полагались параллельно оси X (параллельно линиям милли­ метровой бумаги, на которой записывается волнограмма).

Отклонения от прилегающей синусоиды характеризуют форму и волнистость исследуемого профиля. На приведен­ ной волнограмме форма сечения — овальная, поскольку име­ ются две точки касания А и Б, расположенные под углом 204° (близким к 180°). Наибольшее отклонение от прилегаю­ щей синусоиды KL определяет величину некруглости.

150—1000 мм. Отклонения записываются чернилами на пер­ форированной бумажной ленте с увеличением 500—10000х. Горизонтальное увеличение зависит от измеряемой дета­ ли [14.]