Нормирование точности и технические измерения
.pdfРис. 3.58. |
У |
Измерение отклонения от перпендикулярности |
плоскости относительно оси отверстия с помощью оправки |
||
с измерительной головкой с жестким упором: |
||
1 - контролируемая деталь; 2 |
|
Н |
- измерительная головка; |
||
3 —оправка; |
4 - упор |
Т |
Упор прижимаю т к измеряемой номинально плоской тор
цовой поверхности и вращают приспособление, фиксируя по |
||||
казания измерительной головки. РазностьБмаксимального и |
||||
|
|
|
и |
|
минимального показаний головки за один оборот приспособ |
||||
ления дает удвоенное значение скомогой |
отклонения от пер |
|||
пендикулярности на длине |
|
|
||
|
о |
|
|
|
Измерение от кло н енри й элем ент ов дет алей |
||||
си |
м м ет ричност и |
|
||
от |
|
|
||
з |
|
|
|
|
Согласно ГОСТ 24642т-81 в результате такого измерения |
||||
о |
|
|
|
|
может определяться: |
|
|
|
|
- наибольш ее расстояние меж ду плоскостью (осью) симм ет
- наибольшееепрасстояние между плоскостью (осью) симмет рии рассматриваемого элемента и общей плоскостью симмет рии двух или нескольких элементов.
рии рассматриваем го элемента и плоскостью симметрии базового элемента;
Основная сложность получения этих оценок связана с не |
|
обходимостьюР |
адекватного воспроизведения плоскостей (или |
осей) симметрии измеряемых и базовых элементов, а такж е общих плоскостей симметрии нескольких элементов, исполь зуемых в качестве баз при отсчетах соответствующих расстоя ний или отклонений.
На практике для реш ения задач такого типа используются различные инструментальные методы (методы физического
211
воспроизведения), а такж е методы, |
основанные |
на выполне |
нии аналитических расчетов и л и /и |
графических |
построений |
(методы аналитического и л и /и графического воспроизведе ния элементов). Наиболее распространенные методики выпол нения измерений отклонения элементов от симметричности описаны ниж е.
Измерение отклонения от симметричности наружных номинально плоских поверхностей относительно оси отверстия
В базовое отверстие измеряемой детали вставляют оправ ку с центровыми отверстиями и устанавливаю т центры так,
Т |
|
чтобы изм еряем ая поверхность Б в поперечном направлении |
|
была параллельна рабочей поверхности поверочной плиты с |
|
Н |
па |
отклонениями не более 20% от допуска контролируемогоУ |
раметра (рис. 3.59). Выверку измеряемой поверхности в дан ном направлении осуществляют с помощью измерительной
головки, добиваясь практически одинаковых показаний из |
||||||||
мерительной головки в крайних точках поверхности. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
з |
Д = (flj —а2) / 2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 3.59. Измерение отклонения от симметричности наружных |
||||||||
номинально |
о |
|
|
|
|
|
|
|
лоских поверхностей относительно оси отверстия: |
||||||||
1п- измеряемая деталь; 2 - измерительная головка; |
||||||||
3 - стойка (штатив); 4 ~ контрольная цилиндрическая оправка; |
||||||||
е |
5 - центра; 6 - поверочная плита |
|||||||
ПослеРэтого измерительный наконечник головки вводят в со |
прикосновение с поверхностью Б приблизительно в средней ее точке и стрелку отсчетного устройства устанавливают на нуль.
Деталь поворачивают вокруг оси центров на 180° и произ водят установку поверхности В параллельно рабочей поверх ности поверочной плиты , после чего фиксируют показание измерительной головки приблизительно в средней точке из-
212
меряемой поверхности.
За результат измерения отклонения от симметричности принимается алгебраическая полуразность показаний изм е рительной головки в двух контрольных точках измеряемой детали.
Измерение отклонения от симметричности паза относительно плоскости симметрии наружных боковых поверхностей
Измеряемую деталь устанавливаю т на поверочную п ли ту и подводят наконечник измерительной головки бокового действия до его соприкосновения с измеряемой поверхностью
А (рис. 3.60). После создания |
необходимого измерительного |
|||||||||||
«натяга» |
отсчетное устройство |
|
|
|
Т |
|
||||||
измерительной головки уста |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
де |
|
навливают на нуль. Затем поворачивают контролируемуюУ |
||||||||||||
таль на |
180° и |
снимают показания измерительной головки |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
при касании ее наконечника поверхности . |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.60. |
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
И мерение отклонения от симметричности паза |
|
|||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
отн сительно плоскости симметрии наружных |
|
||||||||||
е |
|
|
боковых поверхностей: |
|
|
|||||||
1 - контролируемаяодеталь; 2 - измерительная головка бокового дей |
||||||||||||
ствия (индикатор бокового действия ИРБ или другая головка); |
|
|||||||||||
Р |
|
3 - |
штатив (стойка); 4 - поверочная плита |
|
||||||||
|
|
|
За результат измерения принимается алгебраическая по луразность показаний измерительной головки в двух полож е ниях контролируемой детали.
Измерение отклонений от пересечения осей элементов деталей
Согласно ГОСТ 24642-81 в результате каждого такого и з мерения должно определяться расстояние между номинально
213
пересекаю щ имися осями элементов (наруж ных и внутренних номинально цилиндрических поверхностей, т.е. отверстий и валов), один из которых принят в качестве базового. Поэто му реализация измерительной процедуры долж на вклю чать воспроизведение с требуемой точностью осей измеряемого и принятого за базовый элементов детали моделирование рас стояния меж ду ними.
Далее представлены примеры реш ений такой измеритель ной задачи.
с помощью измерительной головки и двух оправок |
|
|
|
НТ |
|
В контролируемые отверстия вставляют контрольные |
||
оправки |
У |
|
с измерительной |
|
|
ным приспособлением и измерительной головкой возвратно
поступательно перемещают в осевом направлении оправки и
в точке возврата стрелки отсчетного устройства настраивают |
|||||||||||
на нуль измерительную головку. Затем Бпосле поворота оправ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
||
ки вместе с измерительной головкой вокруг оси оправки на |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
и показание отсчет |
||
180°также ищ ут точку возврата стрелки,й |
|||||||||||
ного устройства принимаю т за |
|
скомое |
отклонение от пере |
||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
тверстий. |
|
||
сечения осей контролируемых |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.61. Измерение отклонения от пересечения осей отверстий: 1 - контролируемая деталь; 2 - измерительная головка;
3 , 4 - контрольные цилиндрические оправки;
5 —установочное приспособление
214
Измерение отклонения от пересечения осей отверстия и вала с помощью двух измерительных головок и оправки
Схематично представленное измерительное устройство (рис. 3.62) реализует метод сравнения с мерой, поэтому перед выполнением измерения обе измерительные головки настраи вают на нуль по образцовой детали. После этого контрольную цилиндрическую оправку с закрепленны м на ней установоч ным приспособлением вставляют в отверстие контролируемой детали. Перемещ ая приспособление в вертикальном направ
лении, фиксируют показания измерительных головок в точке возврата стрелки отсчетного устройства.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
Рис. 3.62. Измерение |
р |
|
|
|
|
||||||
|
кл нения от пересечения осей |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о верстия и вала: |
|
|
|
||||
1 - контролируемая деталь;т2 - контрольная цилиндрическая оправка; |
||||||||||||
3 , 4 - |
измерительные головки; 5 - установочное приспособление |
|||||||||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
За иском |
е |
зткл нение |
от пересечения осей принимается |
|||||||||
полуразность |
|
казаний обоих измерительных головок. |
||||||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измер |
|
потклонений элем ент ов деталей от соосности |
||||||||||
|
ние |
|
и их радиального биения |
|
|
СогласноР ГОСТ 24642-81 измерение отклонений от соосности должно обеспечивать получение оценки наибольшего расстояния между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой. В качестве базы может выступать либо ось некоторой отдельной базовой поверхности, либо общая ось двух поверхностей.
Для измерения отклонений от соосности воспроизводят оси наружных и внутренних номинально цилиндрических поверх ностей деталей и осуществляют моделирование расстояний
215
меж ду осями. При таком моделировании часто фактически осущ ествляют измерения радиального биения (определяют значение наибольш его колебания радиуса-вектора рассматри ваемой поверхности при вращ ении ее вокруг базой оси).
Далее представлены примеры реализации методик вы пол нения измерений отклонений от соосности.
Измерение отклонения от соосности наружных цилиндрических поверхностей с помощью измерительной головки и призмы
дикулярном оси контролируемой поверхности. Далее деталь |
||||
вращ аю т в призме и определяют максимальноеБ |
и минималь |
|||
ное показание измерительной |
головки |
за один оборот детали, |
||
а такж е алгебраическую |
разность |
|
|
|
|
йэт х показаний. Затем то |
|||
Контролируемую деталь устанавливаю т базовой поверх |
||||
ностью в призме с ш ирокими рабочими поверхностями (рис. |
перемещ ают по поверочной плите до касания наконечникаУ с контролируемой поверхностью детали в одном из ее крайних
3.63). Измерительную головку вместе со штативом (стойкой)
поперечных сечений. Ф иксируют точку возвратаТстрелки отсчетного устройства измерительной головки при возвратно
поступательном перемещ ении стойки в направлении,Н перпен
же самое проделывают в д угом к айнем поперечном сечении контролируемой поверхн сти. В качестве искомого значения отклонения от сооснос и принимаю т большую из зафиксиро
ванны х алгебраических разн стей показаний измерительной |
||||
головки. |
|
|
|
о |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
з |
|
|
|
о |
|
|
|
п |
|
|
|
е |
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
Рис. 3.63. Измерение радиального биения или отклонений от
соосности поверхности вала при базировании в призме: 1 - контролируемая деталь; 2 —измерительная головка; 3 - поверочная призма; 4 - поверочная плита;
5 - штатив (стойка); 6 - жесткий осевой упор
216
Такая методика ф актически обеспечивает измерение ради ального биения контролируемой поверхности относительно оси базовой поверхности, которое будет равно максимальной разности радиусов-векторов.
Эту же методику можно использовать для измерения со осности, если можно пренебречь влиянием отклонения формы контролируемой поверхности по сравнению с искомым откло нением ее расположения. В противном случае, для устране ния влияния значимых отклонений формы контролируемой поверхности детали на нее может быть установлена оправка в виде эталонного контрольного кольца. В качестве искомого
значения отклонения от соосности принимаю т большую из за |
||
|
Т |
|
фиксированных алгебраических разностей показаний изм ери |
||
тельной головки. |
Н |
У |
|
Измерение отклонения от соосности двух Бнаружных номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси с помощью измерительной головки и двух ножевых призм
так, чтобы середины контрол руемыхйповерхностей А и Б со впадали приблизительно с опорными элементами призм (рис.
Измеряемую деталь устанавливаю т на ножевые призмы
3.64). Настройку измерительной головки в каж дом контроль |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
и |
ном сечении детали осуществляют аналогично настройке в |
|||||||
предыдущей методике измеренийр. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.64. Измерение отклонения от соосности двух наружных
номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси:
1 - контролируемая деталь; 2 - измерительная головка; 3 - штатив (стойка); 4 , 5 - ножевые призмы; 6 - поверочная плита
217
В ходе реализации измерительной процедуры деталь вра щают и определяют наибольшую алгебраическую разность показаний измерительной головки, которая характеризует радиальное биение для каждого из обозначенных на схеме контрольных сечений. Значения радиальны х биений опреде ляю т отдельно для каж дой из поверхностей Аж Б .
Если можно пренебречь влиянием отклонений формы кон тролируемых поверхностей детали, то за отклонение от со
осности каж дой из контролируемых поверхностей в радиусном вы раж ении принимаю т половину наибольшей алгебраической разности показаний. У
Измерение отклонения от соосности внутреннихТ номинально цилиндрических поверхностей с помощью измерительной головки и двух оправок
В контролируемые отверстия детали вставляют контрольные
цилиндрические оправки (рис. 3.65). На одной из них закре |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
пляю т приспособление, обеспечивающее возможность вращ е |
|||||||||
ния измерительной головки относительноБоси этой оправки. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
ис. 3.65. Измерение отклонения от соосности внутренних |
|||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
номинально цилиндрических поверхностей: |
||||||||
1 - контролируемая деталь; 2 - измерительная головка; |
|||||||||
Р |
3 , 4 - контрольные цилиндрические оправки; |
||||||||
|
5 - у с та н о в о ч н о е п р и сп о с о б л е н и е
В ращ ая приспособление с измерительной головкой вокруг оси контрольной оправки в полож ениях I и II, фиксируют м аксимальную алгебраическую разность показаний измери тельной головки в каж дом из них.
218
За результат измерения отклонения от соосности рассмат риваемых поверхностей в радиусном вы раж ении принимаю т половину наибольшего из полученных значений разности по казаний.
Измерение позиционных отклонений элементов деталей
Согласно ГОСТ 24642-81 измерение позиционного откло нения того или иного элемента детали предполагает опреде ление наибольшего расстояния между реальным располож е нием элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого
участка. |
|
У |
|
|
|
|
|
Точность расположения элементов, заданного проставлен |
|||
ными на чертеже линейными и угловыми координирующТ |
ими |
||
размерами, может нормироваться двумя способами: |
|
||
|
Н |
|
|
- указанием предельных отклонений координирующ их раз
меров; |
допуска Бэлемента (его центра, |
|
- указанием позиционного |
||
оси или плоскости симметрии). |
и |
|
йдетали может быть задан |
||
Позиционный допуск на |
||
о |
|
|
как независимый или как зав с мый, что наклады вает отпе |
||
чаток на методику вып лнения измерений. |
||
т |
|
|
При независимых допускахчертежепозиционные отклонения могут |
быть определены с использованием координатно-измеритель ных устройств путем змерений координат контрольных точек
и последующим анал т ческим расчетом искомых отклоне |
||
ний распол |
жения |
иконтролируемых элементов деталей, либо |
путем постр ениязпо измеренным координатам соответствую |
||
щей диаграммы и |
ценки гафо-аналитическими методами. |
|
Контроль |
о |
|
озиционных отклонений, ограничиваемых за |
||
висимымипдопусками, может основываться на независимых |
измерРениях соответствующих размеров и отклонений распо ложения рассматриваемых элементов деталей с последующей корректировкой заданного на чертеже зависимого допуска, исходя из действительных размеров этих элементов.
Небольшие детали можно контролировать на проекторах, сличая изображение детали со специальным проекторным чертежом, на котором в соответствующем масштабе нанесены предельные контуры контролируемых поверхностей с учетом позиционных допусков.
219
Контроль позиционных отклонений при зависимых до пусках часто осущ ествляется комплексны ми калибрами (по ГОСТ 16085-80).
К омплексный контроль позиционных отклонений может быть заменен поэлементным измерительным контролем межосевых расстояний или другими координатными изм ерения ми. Д ля этого применяю т универсальные средства измерения (ш тангенциркули, микрометры, индикаторные скобы, уни версальные микроскопы, проекторы, делительные головки,
координатно-измерительные маш ины и т.п.) или специальные |
||
|
|
У |
измерительные устройства (нестандартизованные средства из |
||
|
Т |
|
мерений), оснащаемые измерительными головками либо раз |
||
личными измерительными преобразователями (индуктивны |
||
ми, емкостными, пневматическими и пр.). |
Н |
|
|
|
С учетом рассмотренных основных теоретических полож е ний можно предлож ить некоторые типовые методики измере
ния (контроля) позиционных отклоненийБэлементов деталей.
Измерение позиционного отклоненияйоси отверстия относительно номинально плоской базовой поверхности с помощью оправки, измерительной головки концевых мер длины
Контролируемую деталь устанавл ваю т базовой номиналь |
||||||||
но плоской поверхностью |
|
и |
||||||
на абочую поверхность повероч |
||||||||
ной плиты (рис. 3.66). В к |
нтрлируемое отверстие вставляют |
|||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.66. Измерение позиционного отклонения оси отверстия |
относительно номинально плоской поверхности:
1 - контролируемая деталь; 2 - измерительная головка;
3 - штатив (стойка); 4 ~ контрольная цилиндрическая оправка;
5 —блок концевых мер длины или концевая мера;
6 - поверочная плита
220