
Установлено три класса точности угловых плиток: 0, 1 и 2.
Угловые плитки выпускаются наборами (93, 33, 24, 8, 7 шт.) с общим пределом измерений от 10 до 360°.
Изготовляются также наборы, содержащие три плитки (шестигранную, восьмигранную и двенадцатигранную) для измерения углов с градациями 30,45 и 60°.
Для проведения измерений угловыми плитками из них составляют блоки с помощью комплекта принадлежностей, состоящего из державок, линейки и клиновых штифтов.
Проверка углов угловыми плитками производится на просвет. При хорошей освещенности погрешность при измерении углов плитками обычно не превышает 15".
Щупы предназначены для определения величины зазоров (рис. 4.35,в). Они обеспечивают точность измерения 0,01 мм. Согласно ГОСТ 882 щупы изготовляют двух классов точности (1 и 2) и выпускаются в семи наборах. Например, в набор №1 входят следующие номинальные размеры пластин: 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1 мм.
Штриховые инструменты характеризуются наличием ряда прямых штрихов, нанесенных на плоскости через определенные расстояния один от другого, и могут воспроизводить любое кратное или дробное значение единицы измерения.
К штриховым инструментам относятся: образцовый штриховой метр, предназначенный для проверки шкальных инструментов; стальные измерительные линейки (ГОСТ 427); рулетка и складной метр, предназначенные для грубых измерений; ленточный метр, являющийся разновидностью рулетки.
Калибры предназначены для бесшкальной проверки размеров деталей. Калибры позволяют определить отклонения от заданных размеров, форм и взаимного расположения поверхностей без установления величин самих отклонений.
По технологическому назначению калибры подразделяют на:
1) рабочие - для проверки размеров деталей на рабочем месте;
-
приемные - для использования работниками ОТК и заказчиками;
-
контрольные - для контроля самих калибров.
Рабочие и приемные калибры называют предельными, т. к. их размеры соответствуют предельным размерам контролируемых поверхностей.
Калибры имеют следующие условные обозначения:
Р-ПР - рабочий калибр, проходная сторона;
Р-НЕ рабочий калибр, непроходная сторона;
П-ПР - приемный калибр, проходная сторона;
П-НЕ - приемный калибр, непроходная сторона;
К-ПР - контрольный калибр для проходной стороны новых рабочих скоб;
К-НЕ - контрольный калибр для непроходной стороны рабочих и приемных скоб;
К-И - контрольный калибр для проверки износа проходной стороны новых рабочих скоб;
К-П - контрольный калибр для перевода частично изношенных рабочих проходных калибров в приемные.
Калибры для проверки отверстий имеют различные конструкции (рис. 4.36).
Калибры-пробки односторонние (рис. 4.36, а) имеют только одну проходную или непроходную сторону.
Калибры-пробки двухсторонние (рис. 4.36,б) имеют две стороны: одна проходная, а другая непроходная. Проходная сторона пробки соответствует наименьшему предельному размеру, а непроходная сторона - наибольшему предельному размеру.
а - пробка односторонняя, б - пробка двухсторонняя со вставками,
в - пробка листовая односторонняя, г - пробка листовая двухсторонняя
Рисунок 4.36 - Конструкции гладких калибров-пробок
Калибры-пробки изготовляют для контроля отверстий 6... 16-го квалитетов диаметром 1...360 мм.
Пробки листовые односторонние и двухсторонние (рис. 4.36,в,г) имеют предельные размеры от 18 до 300 мм.
Деталь считается годной, если проходная сторона калибра под легким давлением входит в деталь. Непроходная сторона калибра не должна входить в деталь. Не следует сильно нажимать на калибр, т. к. не обеспечивается точность измерения.
Для контроля деталей типа валов применяют предельные скобы, имеющие проходную и непроходную стороны.
Гладкие калибры-скобы (рис. 4.37) для контроля валов выполняют по форме кольца с внутренней цилиндрической измерительной поверхностью. Для контроля валов 6-го и более грубых квал итетов диаметром 3...180 мм калибры-скобы изготовляют нерегулируемыми, т. е. постоянных номинальных размеров.
Скобы листовые предельные изготовляются с пределами измерений от 1 до 50 мм. Скобы штампованные предельные двухсторонние и односторонние - от 3 до 170 мм. Скобы литые со вставными губками предельные односторонние - от 100 до 325 мм.
Для контроля валов диаметром свыше 180 мм калибры-скобы изготовляют регулируемыми. Регулируемые калибры-скобы (рис. 4.37,е) имеют две неподвижные вставки (1) со сферическими поверхностями и две неподвижные пятки (2) с плоскими измерительными поверхностями. Калибры-скобы (рис.4.37,ж) имеют две неподвижные вставки (8) и одну неподвижную губку-пятку (7) с плоской измерительной поверхностью. Неподвижные пятки (2) и неподвижная губка-пятка 7 закреплены в корпусе скобы винтами (5), а подвижные вставки (1 и 8) - винтами 6. Установочные винты (4) предназначены для перемещения подвижных вставок. Скоба имеет накладку (3) из пластмассы.
а - скоба листовая двухсторонняя, б - скоба листовая односторонняя,
в,г - скобы литые, д - схема контроля вала скобой,
е, ж - регулируемые калибры-скобы;
1 - неподвижные вставки, 2 - неподвижные пятки, 3 - накладка пластмассовая,
4 - установочный винт, 5,6 - винты крепления, 7 - неподвижная губка-пятка,
8 - неподвижные вставки
Рисунок 4.37 - Конструкции калибров-скоб
Для контроля глубины и высоты уступов с размерами 1...500 мм и допусками 11... 17-го квалитетов используют предельные калибры, а для контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей применяют профильные шаблоны.
Деталь считается годной, если проходная сторона скобы под давлением своего веса проходит через вал (рис. 4.37,д)). Непроходная сторона скобы не должна проходить через вал.
Для контроля диаметров валов применяют также скобы с отсчетным устройством (рис. 4.38, а). Точность измерений такой скобой составляет ±0,002...0,01 мм.
1,5- подвижная и переставная пятки, 2 - отсчетное устройство, 3 - корпус,
4 - теплоизоляционная накладка, 6 - места измерений
Рисунок 4.38 - Скоба с отсчетным устройством (а)
и определение посадочных размеров конца вала (б)
При контроле диаметра вала замер выполняют в нескольких местах. Так, например, при контроле посадочного (свободного) конца вала электрической машины размеры определяют в трех местах 6 (рис. 4.38, б) по его длине в двух взаимно перпендикулярных плоскостях АА и ББ. За его диаметр принимается среднее арифметическое значение всех замеров.
Для контроля внутренних инструментальных конусов используют калиб- ры-пробки (рис. 4.39, а), а для контроля наружных инструментальных конусов применяют калибры-втулки (рис. 4.39, б).
При контроле базорасстояния (расстояния от базы конуса до его основного расчетного сечения) торец годного внутреннего конуса должен находиться между рисками, нанесенными на поверхности калибров-пробок, а торец годного наружного конуса - между контрольными плоскостями уступа калибров-втулок. Размер z определяет допустимые отклонения размеров конуса. При комплексном контроле конусности калибры прикладывают к конусам на краске. Краску наносят на предварительно очищенную наружную поверхность слоем толщиной 2... 10 мкм. Калибр сопрягают с конусом и поворачивают не более чем на 1/4 оборота при нажатии вдоль оси. У годных конусов пятно контакта без круговых разрывов располагается со стороны большего диаметра и составляет не менее 90 % площади.
а - калибр-пробка, б - калибр-втулка, в - конусные скобы с рисками или уступами,
г - предельные конусные скобы
Рисунок 4.39 - Конструкции калибров конусов
Конусные скобы с рисками или уступами (рис. 4.39, в), а также предельные конусные скобы (рис. 4.39, г) используют для проверки наружных конусов изделий.
Внутреннюю резьбу в гайках проверяют предельными резьбовыми пробками, а наружную - жесткими и регулируемыми предельными резьбовыми кольцами (рис. 4.40).
Резьбовые пробки изготовляют трех видов: цельные (пределы измерений 1...6 мм); со вставками (пределы измерений 6...100 мм) и с насадками (пределы измерений 52... 100 мм).
Резьбовые кольца изготовляют двух видов: жесткие и регулируемые с пределами измерения диаметров от 1 до 100 мм. Резьба непроходных пробок н колец имеет укороченный профиль (срезанный до среднего диаметра) и выполняется в пределах 2...3,5 витка.
Для измерения резьбы на деталях в серийном производстве применяются резьбовые скобы (рис. 4.40, в). В корпусе 1 скобы смонтированы две пары роликов: проходная 2 и непроходная 3. Ролики установлены на эксцентричных валиках, что позволяет легко регулировать размер скобы.
Для контроля шага резьбы выпускают также пластинчатые резьбомеры
а - двусторонняя резьбовая пробка, б - резьбовые кольца, в - резьбовая скоба,
г - схема контроля внутренней резьбы пробкой, д - схема контроля шага резьбы пластинчатым резьбомером
1 - корпус, 2 - проходная пара роликов, 3 - непроходная пара роликов
Рисунок 4.40 - Калибры для контроля резьб
Универсальные измерительные инструменты и приборы позволяют установить значение измеряемой величины. По конструктивным признакам они разделяются на:
1) штриховые инструменты с нониусом - штангенинструменты и угломеры;
-
микрометрические инструменты - микрометры;
-
рычажно-механические приборы - индикаторы;
-
оптико-механические приборы - микроскопы.
Штангенинструменты являются наиболее распространенными видами измерительного инструмента. К ним относятся штангенциркули, штанген- глубиномеры, штангенрейсмасы. Их применяют для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин, глубин и т. д. (рис. 4.41).
а - схема отсчетного устройства, б - штангенциркуль ШЦ-І, в - штангенциркуль ШЦ-ІІ, г - штангенциркуль ШЦ-III, д - штангенрейсмас, е - штангенглубиномер
1 – штанга, 2 – верхняя измерительная губка, 3 – винт стопорения, 4 – ножка, 5 – рамка, 6 – нониус, 7 – нижняя измерительная губка
Рисунок 4.41 - Штангенинсгрументы
Отсчетное устройство любого штангенинструмента состоит из основной шкалы, нанесенной через 1 мм на штанге инструмента, и шкалы нониуса, нанесенной на рамке. На основной шкале имеются миллиметровые деления. На шкале нониуса, длина которой соответствует 9 делениям штанги (9 мм), нанесено 10 делений. Таким образом, каждое деление нониуса равно 0,9 мм, т. е. короче деления штанги на 0,1 мм. Это позволяет вести отсчет измерений с точностью до 0,1 мм.
В штангенинструментах используются нониусы и с другой ценой деления: 0,05 и 0,02 мм.
Штангенциркули предназначены для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки. Штангенциркуль (рис. 4.41, б) состоит из штанги 1 (линейки с делениями в миллиметрах), в начале которой под прямым углом к ней размещены две измерительные губки: верхняя 2 для измерения внутренних и нижняя 7 - наружных размеров и диаметров. По штанге перемещается подвижная рамка 5 с такими же двумя измерительными губками. Фиксация рамки на штанге производится установочным винтом 3 в любом положении. Снизу на скошенной части рамки нанесена шкала нониуса 6.
Измеряя диаметр наружной или внутренней цилиндрической поверхности детали (рис. 4.41, б), надо измерительные губки слегка прижать к поверхности детали, закрепить винтом подвижную рамку на штанге и по шкалам штанги и нониусу выполнить измерение.
На обратной стороне штанги I в пазу располагается глубиномер, представляющий собой узкую линейку-ножку 4, соединенную с рамкой 5.
Когда измерительные губки штанги 1 и рамки 5 сомкнуты, торцы глубиномера и штанги совпадают. При измерении уступа детали (или глубины отверстия) торец штанги упирается в торец детали, а глубиномер вместе с рамкой перемещается до упора в уступ или дно отверстия детали. Размер измеряемой длины или глубины определяется, как и ранее, по делениям штанги и нониуса.
Штангенциркули выпускают несколько типов и моделей:
ШЦ-1 (рис. 4.41, б) - с двухсторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой-ножкой для измерения
глубин;
ШЦТ-1 - с односторонним расположением губок, оснащенных твердым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания.
ШЦ-11 (рис. 4.41, в) - с двухсторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки;
ШЦ-111 (рис. 4.41, г) - с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров;
Штангенглубииомеры типа ШГ предназначены для измерения глубин пазов, отверстий, а также высот выступов (рис. 4.41, с).
Штангенрейсмясы типа ШР предназначены для измерения высот, уступов и разметки размеров (рис. 4.41, д). Конструкция рамки инструмента позволяет устанавливать в ней, в зависимости от вида работ, ножки для измерения высот или для разметки.
Кронциркули и нутромеры (рис. 4.42) предназначены для сравнительно грубых измерений охватываемых и охватывающих поверхностей с точностью от 0,02 до 0,5 мм. Если кронциркуль устанавливать не по линейке, а по точному шлифованному валику, то точность измерения может быть повышена до 0,05...0,1 мм.
Точность измерения нутромером ±0,5 мм. При снятии размера с его ножек штангенциркулем точность измерения может быть повышена до ±0,1 мм.
Микрометрические инструменты (рис. 4.43) предназначены для определения размеров наружных поверхностей (микрометр), диаметров отверстий (нутромер) и их глубины (микрометрический глубиномер) с точностью до 0,01 мм.
Работа микрометрических инструментов основана на использовании принципа винтовой пары. При вращении винта изменяется расстояние между мерительными наконечниками (пяткой и винтом). Для ограничения усилия зажима измеряемой детали при контроле винт вращают за трещотку, которая автоматически ограничивает прикладываемый момент. Шаг микровинта равен 0,5 мм, поэтому за один оборот барабана измерительный наконечник перемещается также на 0,5 мм. При 50 делениях на барабане цена одного деления равна 0,01 мм. Отсчет целого числа миллиметров ведется по нижней шкале с цифрами (рис. 4.43, а), отсчет полумиллиметров - по верхней шкале (указателем при этом является край конуса барабана), а сотых долей миллиметра по шкале нониуса на конусной части барабана.
Микрометры по ГОСТ 6507 выпускаются нескольких типов:
МК - гладкие для измерения наружных размеров;
МЛ - с циферблатом, для контроля толщин листов и лент;
\\МТ - для измерения толщины стенок труб;
МЗ - для контроля длины общей нормали зубчатых колес диаметром до 300 мм с модулем свыше 1 мм.
Рисунок
4.42 - Кронциркули и нутромеры.
а
- кронциркуль нормальный, б - нутромер
нормальный, в - схема контроля пружинным
кронциркулем,- схема контроля пружинным
нутромером,
д, е -
способы отсчета размеров
Микрометры гладкие МК (рис. 4.43, б) выпускаются 16 типоразмеров с пределами измерений от0...15 мм до 500...600 мм.
Рисунок
4.43 - Микрометрические инструменты
а
- схема отсчетного устройства,
б
- микрометр гладкий типа МК,
в -
микрометрический нутромер,<• - вставки
к микрометру для контроля резьбы,
д
- микрометр для измерения внутренних
размеров,
е
- микрометрический нутромер,
ж -
схема контроля вала микрометром, i
- схема
контроля отверстия нутромером; 1 -
пятка, 2 - микрометрический винт. 3 -
стопорный винт, 4 - стебель, 5 - барабан,
6 - трещотка, 7 - скоба
Микрометр листовой МЛ отличается от обычного большим вылетом скобы и наличием специального циферблата.
Микрометр трубный МТ обеспечивает точное измерение толщины стенок труб, цилиндров и т. п. От обычного микрометра отличается наличием сферы на пятке и скоса на скобе для возможности замера труб с малым внутренним диаметром.
Микрометры настольного вида (ГОСТ 11195) выпускаются двух типов: МГ и MB с пределами измерения 0...20 и 0... 10 мм при погрешностях показаний ±3 мкм.
Нутромеры микрометрические (рис. 4.43, в, е) позволяют вести измере
ния внутренних размеров в пределах от 75 до 6000 мм.
Механические измерительные приборы делятся на три группы: рычажные, рычажно-зубчатые и зубчатые. Они, как правило, предназначены для относительных измерений.
В рычажных приборах перемещение от измерительного стержня к стрелке осушествляется с помощью рычагов, поэтому таким механизмам свойственна непропорциональность перемещений между измерительным штифтом и стрелкой, а также незначительные пределы показаний.
Для уменьшения влияния этих недостатков в некоторых приборах между концом рычага и стрелкой размещается зубчатая пара. Такие приборы называются рычажно-зубчатыми.
В зубчатых приборах перемещение от измерительного стержня к стрелке передается только за счет зубчатых пар, что обеспечивает его пропорциональность и большой диапазон измерений.
Индикаторы часового типа (ГОСТ 577) являются наиболее распространенными измерительными приборами (рис. 4.44). В индикаторах типа ИЧ (рис. 4.44, а) измерительный стержень перемешается параллельно шкале, а в приборах типа ИЧТ и ИТ (рис. 4.44, б) - перпендикулярно шкале. Индикаторы ИЗГОТОВЛЯЮТСЯ двух клас- Рису110К 4 44 _ индикаторы типа ИЧ (а) и типа сов точности: 0-го и 1-го с раз- ИТ (б) личными пределами измерений.
Индикаторы многооборотные (ГОСТ 9696) выполняются с ценой деления 0,001 или 0,002 мм.
Головки измерительные рычажно-зубчатые (ГОСТ 18833) типов 1ИГ и 2ИГ с ценой деления 0,001 и 0,002 мм обеспечивают измерения в пределах соответственно ±0,05 и ±0,1 мм.
Микрометры рычажные со встроенным в корпус отсчетным устройством типа MP (рис. 4.45, а) предназначены для измерения наружных размеров до 50 мм включительно.
Рисунок
4 45 - Измерительные приборы
а
~ микрометр рычажный типа MP,
б - рычажная
екоба, I - измерительная пятка, 2 -
подвижный наконечник
Микрометры рычажные, оснащенные измерительными головками типа МРИ, исполыуются для измерения наружных размеров от 50 до 2000 мм.
Индикаторные и рычажные скобы (ГОСТ 11098) служат для контроля диаметров наружных поверхностей деталей. Скоба имеет две пятки - переставную измерительную и подвижную.
Индикаторные скобы изготовляются двух типов: CP - рычажные со встроенным в корпус отсчетным устройством; СИ - индикаторные, оснащенными измерительными головками.
В рычажных скобах (рис. 4.45, б) отсутствует микрометр. Винт в этих приборах используется только для расширения пределов измерения при настройке прибора на нуль по установочной мере.
Скобы CP выпускаются шести типоразмеров: от 0...25 до 125... 150 мм с ценой деления 0,02 мм при пределе показаний ±0,14 мм.
Скобы СИ - десяти типоразмеров: от 25...50 до 850... 1000 мм с ценой деления 0,01 мм при пределах показаний 3 мм.
Рычажные скобы - пассиметры обеспечивают точные измерения (предельная погрешность показаний ±2...5 мкм) в небольшом диапазоне перемещения измерительного наконечника (от 0,16 до 0.3 мм).
Скобы выпускаются шести типоразмеров для измерений в диапазоне от 0...25 до 125...150 мм.
Линейные скобы применяют для измерений больших размеров. Обычно они снабжены с одной стороны микрометрической головкой, а с другой индикатором. Отсчет отклонений производят по микрометрической головке. Индикатор служит для стабилизации усилия. Настройку приборов на нуль производят с помощью плоскопараллельных мер длины (плиток).
Особо точные механические приборы (рычажные, рычажно-зубчатые, зубчатые, пружинные) - миникаторы (ГОСТ 14711), микаторы (ГОСТ 14712), оптикаторы (ГОСТ 10593), миниметры, ортотесты, миллимессы, микромеры и др. - при пределах показаний от 0,02 до 0,5 мм имеют предельные погрешности показаний 0,5...2,5 мкм. Типы рычажно-зубчатых головок определены ГОСТ 18833.
Средства контроля отклонений формы и расположения поверхностей
достаточно разнообразны.
Линейки поверочные по ГОСТ 8026 подразделяются на несколько типов: лекальные (с двухсторонним скосом типа ЛД, трехгранные JIT, четырехгранные J14); линейки с широкой рабочей поверхностью (прямоугольного сечения ШП, двутаврового сечения ШД и мостики LL1M); угловые (трехгранные клинья УТ).
Линейки (рис. 4.46) применяются для контроля отклонений деталей от плоскостности (рис. 4.46, в), прямолинейности, при разметке и т. д.
Рисунок
4 46 - Линейки и угольники.
а
- вид линейки сбоку,
б
- профили линеек,
в
- схема контроля отклонений от
плоскостности с помощью линейки,
г
- угольники
При проверке на просвет лекальную линейку укладывают острым концом на проверяемую поверхность, а источник света размещают сзади линейки и детали. Минимальная ширина щели, улавливаемая глазом, составляет 3...5 мкм. Для контроля величины щели просвета обычно используют щупы.
Линейки выпускаются различных размеров (L х Н х В, мм): ЛД - до 500x50x10; ШП до 1000x60x12; ЩД- до 4000x160x30 и т. д.
Угольники 90° (рис. 4.46, г) применяются для различных видов контроля, в частности, при проверке прямых углов. Лекальные угольники имеют скошенные грани, что облегчает контроль на просвет.
Синусные линейки (ГОСТ 4046) применяют для точной проверки угловых калибров и изделий.
Основной частью синусной линейки (рис. 4.47, а) является столик 2, установленный на двух роликах 1 и 3. Для точной установки линейки на требуемый угол а к плоскости поверочной плиты под один из роликов линейки подкладывают блок плиток, размер которого А определяют по формуле: А = / • sin а (рис. 4.47, б).
Рисунок
4 47- Приборы для контроля углов
о,
б - синусная линейка,
в -
брусковый уровень. - механический
универсальный угломер. 1,3- ролики, 2 -
столик
Синусные линейки выпускаются с расстоянием / между центрами роликов 100 мм при диаметре роликов d= 20 мм и / = 200 мм при d = 30 мм.
Погрешности построения угла с помощью синусной линейки составляют: ±1,5' для угла до 4°; ±2' - до 10°; ±2,5' - до 20°: ±3,5' - до 30°; ±6' - до 45°
Уровни (ГОСТ 3059, 9392) предназначены для измерения малых угловых отклонений от горизонтального или вертикального положения приборов, устройств, элементов конструкций и т. д. Уровни делятся на рамные и брусковые для машиностроения (ГОСТ 9392). Они имеют цену деления от 0,02 до 0,2 мм/м.
Брусковые уровни (рис. 4.47, в) предназначены для контроля горизонтального расположения поверхностей, а рамные - горизонтального и вертикального.
Контроль уровнем осуществляется по показаниям шкалы, фиксирующей отклонение пузырька воздуха в ампуле с жидкостью от нулевого положения, либо по показаниям микрометрического устройства поворота ампулы при выводе пузырька воздуха в нулевое положение.
Механические угломеры (ГОСТ 5378) предназначены для контроля углов путем введения в соприкосновение измерительных линеек угломера со сторонами контролируемого угла (рис. 4.47, г).
Угломеры выпускаются двух типов. Угломерами первого типа контролируют углы от 0 до 90° с угольником и от 90 до 180° без угольника. Угломерами второго типа измеряют наружные углы от 0 до 180° и внутренние от 40 до 180°. Отсчет производят с испольюванием нониусной шкалы: цена деления основной шкалы 1°, нониусной - 2'. Погрешность показаний ±2'.
4.4. Обработка валов
4.4.1. Классификации и технические требования к валам
Валы электрических машин относятся к наиболее нагруженным деталям. При горизонтальном расположении вала на него действуют значительные нагрузки:
-
от массы якоря (ротора);
-
силы одностороннего магнитного притяжения, вызванные магнитной несимметрией;
-
усилия, появляющиеся из-за наличия небаланса вращающихся частей;
-
усилия, возникающие при появлении крутильных колебаний;
5) дополнительные изгибающие силы, действующие на вал через муфту, ременную или зубчатую передачу при сочленении машины с исполнительным механизмом (для двигателя) или с приводным двигателем (для генератора).
В связи с этим к валам электрических машин предъявляются следующие основные требования: