Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Нормирование точности и технические измерения

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
9.67 Mб
Скачать
Д А „ ■

ности. При этом не исключенные из рассмотрения отклонения формы следует рассматривать как возможные источники ме­ тодической погрешности измерения.

И змерение от клонений элемент ов деталей от параллельност и

В соответствии с классиф икацией отклонений формы и рас­ положения поверхностей, представленной в ГОСТ 24642-81, различают измерения отклонений от параллельности плоскос­

тей, прямой (например, оси) и плоскости, прям ы х в плоскости

и прямы х (в том числе осей) в пространстве.

У

 

При этом под прямыми, кроме осей отверстий и валов, по­ нимаются номинально прямолинейные кромки деталей, об­

разующие цилиндрических поверхностей, а такж е ном иналь­

но плоские элементы деталей, ш ирина которыхТсущественно

 

 

Б

меньше их длины (ш ирина элемента может считаться прене­

брежимо малой).

 

Н

 

й

В методиках выполнения измерения отклонений от па­

 

и

 

раллельности элементов деталей часто используют плоскость

сравнения (поверхность, которую спользуют в качестве базы при измерении и с которой соотносят отклонения измеряемо­

го элемента). Чаще всего плоскостью сравнения служ ит рабо­

чая поверхность поверочн й плиты .

Если базовая поверхн

р

с ь детали имеет отклонения формы в

виде выпуклости, то для

ообеспечения устойчивого положения

детали на плоскости сравненият

и минимизации погрешности

 

 

 

и

 

 

 

з

 

 

базирования рекомендуется помещать деталь на подкладки,

 

от

 

 

 

например, на пл

ск параллельные концевые меры длины.

 

п

 

 

 

 

Если откл нение от параллельности измеряю т на длине L ,

щейся

длины нормируемого участка L H, то заф ик­

отличаю

 

сированную в результате измерения разность показаний ДАИ

Р

Ья по формуле

приводят к длине нормируемого участка

Д А

Результат такого расчета принимают в качестве искомого зна­ чения отклонения контролируемого элемента детали от парал­ лельности базовому элементу. Графически процедуру пересчета можно представить с помощью схемы (рис. 3.49).

201

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

Рис. 3.49. Определение искомого отклонения от параллельности

 

 

 

контролируемого элемента детали

 

 

Н а практике наиболее широкое

распространение получили

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

следующие методики выполнения измерений отклонений от па­

раллельности элементов деталей.

 

Т

Измерение отклонения от параллельности плоскостей прибором для

 

 

линейных измерений с использованием

 

 

 

 

 

плоскопараллельной пластиныБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

Контролируемую деталь устанавл ваю т базовой поверхно­

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

стью на поверочную плиту (

 

с. 3й.50).

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.50. Измерение отклонения плоскостей от параллельности:

1 -

 

схема расположения контрольных точек:

 

контролируемая деталь; 2 -

измерительная головка;

3 -

штатив (стойка); 4 -

 

плоскопараллельная пластина;

 

 

 

 

 

5 - поверочная плита

 

 

Д ля исклю чения влияния отклонений формы измеряемой поверхности на нее наклады ваю т плоскопараллельную пла­ стину 4. С помощью измерительной головки 2, базирующейся в ш тативе или стойке 3 на поверочной плите 5, производят непрерывное измерение (сканирование) или дискретное изме­

202

рение по отдельным точкам свободной поверхности детали 1 по контуру измеряемой поверхности» Если этот контур прям о­ угольный, то достаточно измерить четыре угловые контроль­ ные точки»

Отклонение от параллельности определяют как разность наибольшего и наименьшего показаний измерительной голов­ ки во всех контрольных точках поверхности.

Если отклонение формы измеряемой поверхности прене­ брежимо мало по сравнению с искомым отклонением от па­

раллельности, можно применять

методику выполнения

и з­

 

 

 

У

 

мерений с ощ упыванием самой измеряемой поверхности без

 

 

Т

 

налож ения на нее плоскопараллельной пластины .

 

 

Возможен

такж е вариант выполнения измерений без

ис­

пользования

плоскопараллельной

Н

 

зна­

пластины и в случае

чимых отклонений формы измеряемой поверхности. В этом случае измеряю т координаты или отклонения множества кон ­ трольных точек измеряемой поверхности, располагаю щ ихся в

узлах «сетки» как при контроле отклонения от плоскости. По

полученным результатам измерений с использованиемБ

анали ­

 

ли

 

тических расчетов и л и /и граф

ческ х построений определя­

ют положение прилегающей

 

средней плоскости, а такж е

отклонение от параллельности этой плоскости относительно

соответствующей базы, к

т

е и принимается в качестве ис­

комого отклонения расп л рж ения.

Измерение отклонен й

о

 

параллельности оси отверстий базовой

 

 

от

 

плоскости детали прибором для линейных

 

и

 

 

 

и мерений с использованием оправки

 

з

 

 

 

 

На повер чную плиту устанавливаю т базовой поверхностью

измеряемую детальо и стойку или ш татив с измерительной го­

ловкой (рис. 3.51).

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

Ось контролируемого отверстия (или отверстий) м атериа­

лизуютес помощью оправки

- цилиндрической или кониче­

скойРс малой конусностью. Возможно такж е использование оправок иной конструкции, например, разж им ны х цанговых, бесконтактных оправок на аэростатических опорах и др.

Положение оправки измеряю т в двух точках, леж ащ их на расстоянии Еи друг от друга. Разность показаний измеритель­ ной головки, соответствующих размерам А] и А 2 в двух край ­ них точках участка измерения Ь я и принимается в качестве отклонения от параллельности оси и плоскости на длине Ь и.

203

Искомое отклонение от параллельности Д рассматриваемого элемента на нормируемой длине LH определяется путем про­ порционального пересчета.

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

Т

 

 

 

Н

 

Рис. 3.51.

 

 

Б

 

 

Измерение отклонения от параллельности оси

1 -

 

и плоскости:

 

 

 

контролируемая деталь; 2 - поверочная плита;

3 - оправка; 4

и

 

 

 

измерительная головка; 5 штатив (стойка)

 

 

р

 

 

 

Если рассматриваемые отве ст яймеют разные номинальные

диаметры D u d , то для мате иализации их общей оси использу­ ют ступенчатую оправку (рис. 3.52).

 

 

 

 

 

 

о

/уГ)

 

 

 

 

 

т

т

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

о"#

 

 

 

з

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.52. Измерение отклонения от параллельности общей оси

двух отверстий и плоскости:

1 - контролируемая деталь; 2 - поверочная плита;

3 - ступенчатая оправка; 4 - измерительная головка;

5 - штатив (стойка)

204

Отклонение от параллельности общей оси двух отверстий относительно базовой плоскости на длине измерения LH, рас­ считывают пользуясь формулой:

ДА =

 

D

 

d

А ,------

А ,-----

 

2

2

1

2

Измерение отклонений от параллельности осей отверстий в общей

плоскости и перекоса осей прибором для линейных измерений

с использованием двух оправок

У

 

Данная методика выполнения измерений позволяет осуще­ ствить независимые измерения отклонений от параллельно­

сти осей отверстий в общей плоскости и отклонений от па­

раллельности осей в плоскости,

перпендикулярнойТк общей

плоскости (перекос осей) (рис.

3.53).

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

Ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

. h

 

 

 

 

 

 

 

 

и

І -

~L~

 

 

 

 

 

 

 

 

-I -

f-

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

ж

■>7777/777/1

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----------

 

 

 

 

и

 

 

— V / -

\ /

 

 

 

 

 

7УУ777777Ў

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

УУ/У/УУ/ y y y y fy y y / V7777771

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

п3.53. Измерение отклонения от параллельности осей

 

отв рстий в общей плоскости и перекоса осей:

е

 

 

 

 

 

2 -

 

измерительная головка;

1 -

контролируемая деталь;

 

3Рис- штатив (стойка); 4 поверочные призмы; 5 - базовая оправка; 6 контролируемая оправка; 7 - регулируемый упор

Перед выполнением измерений в отверстия контролиру­ емой детали вставляют оправки. Деталь вместе с оправками устанавливают на измерительную позицию, координируя ее с помощью базовой оправки 5 в призмах 4 и на регулиру­ емом упоре 7, который должен обеспечивать неопределенность

205

полож ения детали, определяемую углом а /2 , не более ±5°.

Измерительной головкой 2 , закрепленной

в ш тативе (стойке)

3 проверяю т параллельность оси базовой

оправки 5 относи­

тельно рабочей поверхности плиты (допускается отклонение

не более 20% от рассматриваемого допуска параллельности).

В горизонтальном положении контролируемой детали ф ик­ сируют показания измерительной головки в крайних точках контрольной оправки 6, располагаю щ ихся на расстоянии Ь и друг от друга. За результат измерений принимается алгебраи­ ческая разность показаний измерительной головки в крайних точках оправки в соответствующих полож ениях контролиру­ емой детали, пересчитанная пропорционально на длину нор­

мируемого участка LH.

У

 

Аналогично осуществляют измерения при вертикальном

положении контролируемой детали

Т

плоскостях (отклонение от параллельности в общей плоскости

Геометрически суммируя измеренные отклонения от парал­

лельности осей отверстий в двух взаимно перпендикулярныН

х

Б

 

Ах и перекос осей в плоскости, перпендикулярной к ней Ау),

можно найти отклонение от параллельности осей отверстий в

пространстве А:

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

Измерен

 

е о

 

 

о

 

 

 

 

 

 

клонений элем ент ов деталей

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

от перпендикулярности

 

В соответствии

и

 

 

 

 

 

 

с ГОСТ 24642-81 следует различать мето­

дики вы

з

 

 

 

 

 

 

 

олнения измерений от клонений от перпендикуляр­

ности

 

 

и

 

от носит ельно плоскост и, плоскост и

или

прямой

 

о

 

 

прямой или плоскост и, а также

пря­

 

от носит ельно

 

плоскост

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мой относит ельно плоскост и в заданном направлении . При

этом подепрям ы м и, кроме осей отверстий и валов, понимаю т­

ся кром ки деталей, образующие номинально цилиндрических

поверхностейР

и номинально плоские поверхности деталей,

ш ирина которых существенно меньше их длины . Н а практике наибольшее распространение получили методики измерений, представленные ниж е.

Измерение отклонения от перпендикулярности плоскости относительно плоскости с помощью поверочного угольника и щ упа или набора щупов (рис. 3.54).

206

Вариант I

Вариант II

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

и

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.54.

 

 

 

р

 

 

 

 

Измерение отклонен

яйот перпендикулярности

 

плоскостей с помощью пове очного угольника и щупа

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(наб а щупов):

 

 

 

 

1 - контролируемая деталь; 2 - поверочный угольник;

 

 

 

 

3 - измерительный щуп

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

Поверочный угольнтк устанавливаю т внутренней или н а­

ружной опорной поверхностью

на базовую поверхность

и з­

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

меряемой детали и перемещают в направлении измеряемой

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности детали до момента их соприкосновения. Высота

его

 

 

 

 

 

длины контролируемой

по­

угольника долж на быть больше

верхности. Зазор, образовавшийся между измеряемой поверх­ ностью д тали и рабочей измерительной поверхностью уголь­

ника у основания или у верш ины, измеряю т с помощью

щупов.РЗа результат измерения принимаю т среднее значение между размерами проходного и непроходного щупов. Д анная методика применима для контроля отклонений от перпенди­ кулярности номинально плоских поверхностей деталей с до­ пусками от 0,020 мм и более.

Отличие второго варианта заклю чается в использовании поверочной плиты, на которую устанавливаю т измеряемую деталь (базовой поверхностью) и поверочный угольник.

207

Оценка отклонения от перпендикулярности плоскости относительно плоскости или цилиндра с помощью лекального угольника «на просвет»

Опорную поверхность лекального угольника (наружную или внутреннюю) накладывают на базовую поверхность детали, а рабочую измерительную поверхность угольника прижимают к измеряемой поверхности детали (рис. 3.55). Сравнивая образо­ вавш ийся просвет между кромкой рабочей поверхности уголь­ ника и контролируемой поверхностью с образцом просвета,

оценивают отклонения от перпендикулярности плоскостей.

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

J КГ—

\

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

a

 

 

777ZZZ7?

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

Рис. 3.55. Оценка отклонения от перпендикулярности плоскости

относительно плоскости или ц

л ндра с помощью лекального

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

угольника «на просвет»:

 

 

 

1 - контролируемая деталь;и2 - лекальный угольник

 

 

 

р

 

 

 

 

Метод субъективный и для п

выш ения достоверности оцен­

ки требует предвар ельнойотренировки оператора на объек­

тах с заранее известнымтотклонением от перпендикулярности

некоторых элементов.

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

Данный мет д м жет использоваться в единичном произ­

 

з

 

 

 

 

 

водстве ри ткл нениях от перпендикулярности элементов

деталей от 0,003

 

0,010 мм.

 

 

 

 

 

 

до

 

 

 

 

 

 

Измпр ние отклонения от перпендикулярности плоскости

относит льно плоскости с помощью измерительной головки,

е

поверочного угольника и поверочной плиты

ИзмеряемуюР

деталь устанавливаю т базовой

поверхностью

на рабочую поверхность поверочной плиты (рис. 3.56). По­ верочный угольник закрепляю т на измеряемой поверхности детали в вертикальной плоскости, плотно приж им ая к ней опорную поверхность угольника.

П еремещ ая ш татив (стойку) вместе с измерительной го­ ловкой по поверочной плите, фиксируют ее показания в двух

208

крайних точках рабочей измерительной поверхности угольни­ ка, расположенных на расстоянии Ьи друг от друга.

 

 

 

У

 

 

Т

 

 

Н

 

 

 

Б

 

 

 

Рис. 3.56. Измерение отклонения от перпендикулярности плоско­

сти относительно плоскости с помощью измерительной головки,

 

й

 

 

 

поверочного угольника и поверочной плиты:

штатив

1 - контролируемая деталь; 2 - измерительная головка; 3 -

(стойка); 4 - поверочный угольник; 5 - поверочная плита; 6 -

струбцина

р

 

 

 

 

За отклонение от перпендикуля ности принимаю т разность

о

 

 

 

 

показаний измерительной головкиив двух крайних точках, ко ­

торую при необходимости пе есчитывают на длину нормиру­ емого участка L .

Измерение отклонен

я от перпендикулярности плоскости

относительно

т

 

с помощью измерительной головки

с жестким уп р плоскостим, поверочного угольника и поверочной плиты

з

 

 

Измерительную г ловку закрепляю т в специальном приспо­

соблении,епсодержащемо жесткий упор с цилиндрической или плоской рабочей поверхностью. Для настройки приспособле­ ниеРразмещают на рабочей поверхности поверочной плиты, на которую устанавливают поверочный угольник (рис. 3.57). Поверочный угольник перемещают по поверочной плите до момента соприкосновения упора с его рабочей измерительной поверхностью, после чего измерительную головку настраива­ ют на нуль. Убирают угольник и на его место устанавлива­ ют контролируемую деталь, измеряемую поверхность детали прижимают к рабочей поверхности упора (или, наоборот, при контроле массивных деталей) (вариант I). Фиксируют показа­ ние измерительной головки, которое будет характеризовать от­

209

головкой и жестким упором

клонение от перпендикулярности измеряемых плоскостей на длине Ьи. Д ля определения искомого отклонения от перпен­ дикулярности при необходимости пересчитывают измеренное отклонение на длину нормируемого участка L .

Вариант I

Вариант II

 

 

 

 

У

 

 

 

 

Т

Рис. 3.57. Измерение отклонения от перпендикулярности плоско­

стей с помощью измерительной головки с жестким упором,

поверочного угольника и поверочной плиты:

1 - контролируемая деталь; 2 -

 

Б

 

измерительная головка;

3 - установочное приспособление; 4 - жесткий упор;

5 —поверочная плита; 6 —поверочныйНугольник;

7 -

плоскопараллельная пластина

 

Д ля исклю чения

и

 

 

влияния на результат измерения значи­

 

р

 

 

 

мых отклонений формы изме яемоййповерхности можно ис­

пользовать плоскопараллельную

пластину, накладываемую

на измеряемую поверхн сть (ва иант II).

 

 

т

 

 

 

П риж им ая угольник или деталь к упору или наоборот, не­

обходимо обеспечить посооянную силу, так как ее колебания

сказы ваю тся на

погрешнос и измерений. Этой погрешности

можно избеж ать,

 

в установочное приспособление вместо

 

о

 

 

вторую измерительную головку.

жесткого уп ра установитьесли

п

 

 

т на ноль по угольнику. При выпол­

Обе головки устанавливаюз

е

 

 

 

 

 

нении измерений по одной из измерительных головок ф икси­ руют нул вой отсчет, а вторая показывает отклонение изме­ ряемойРплоскости от перпендикулярности на длине L R.

Измерение отклонения от перпендикулярности плоскости относительно оси отверстия с помощью оправки с измерительной

В измеряемое отверстие вставляю т специальную контроль­ ную оправку с ж естким упором и закрепленной на ней изме­ рительной головкой. П риж им ая упор к измеряемой номиналь­ но плоской торцовой поверхности, вращ ают приспособление, ф иксируя показания измерительной головки (рис. 3.58).

210