Нормирование точности и технические измерения

Области применения каждой из 17 степеней определяются функциональными требованиями к точности угловых размеров.

Так, степени точности от 5 и выше используются при на­ значении допусков угловых концевых мер.

Степени точности 5, 6 применяю тся для сопрягаемых ко ­ нусов особо высокой точности, например, точных опор сколь­ жения, конических элементов герметичных соединений, по­ садочных элементов сменных измерительных наконечников приборов.

Степени 7, 8 используются для таких деталей высокой точ­ ности, которые требуют хорошего центрирования (конические центрирующие поверхности валов и осей, а такж е сопряга­

Рис. 3.95. Параметры угловых призматических деталей

281

Система допусков и посадок конических деталей и соединений

Коническое соединение - соединение наружного и внутрен­ него конусов, имею щ их одинаковые номинальные углы (рис. 3.96). Оно характеризуется большим диаметром D, малым ди­ аметром d, длиной конического соединения L , базорасстоянием z (расстоянием меж ду приняты ми базами наружного и внутреннего конусов, образующих коническое сопряжение).

нительно пм гутобыть более ж естко ограничены допуски фор­ мы (наприм р, комплексом допусков круглости поперечного сечения конуса и прямолинейности его образующих), если от­

клоненияеформы недостаточно жестко ограничены допусками угла конуса.

ВторойР способ - назначение допуска диаметра ТD (ITD),

одинакового в любом поперечном сечении конуса и определя­ ющего два предельных конуса, между которыми должны на­ ходиться все точки поверхности реального конуса. При этом способе нормируют допуск только в заданном сечении кону­ са (TDs). Допуски TD или TDs должны соответствовать ГОСТ 25346 -89 . Д ля образования нуж ны х посадок в конических

282

соединениях деталей обычно применяю т именно этот способ назначения допусков.

Для конических соединений ГОСТ 25307-82 устанавливает три вида посадок: с зазором, натягом и переходные.

В отличие от цилиндрических сопряжений с гарантирован­ ным зазором, где оси валов и отверстий не совпадают, кониче­ ские сопряжения могут обеспечить самоцентрирование дета­ лей с образованием нулевого зазора за счет осевого смещения охватываемой и охватывающей деталей. П оскольку смещение охватываемой детали к меньшему или большему основанию конуса приводит к уменьшению или увеличению зазора, в ко­

Конические посадки с зазором применяю т в соединениях типа подшипников скольж ения, а такж е в устройствах раз­ общения и соединения двух полостей трубопроводов при вза­

герметичных соединений, а также соединений, обеспечиваю­

ными, илипразъемнымио . Разъемные конические соединения с натягом, об с ечивают более легкую по сравнению с цилинд­ рическими прессовыми соединениями разборку, кроме того,

их конструктивныеРе особенности могут позволять регулировку натяга после некоторого времени эксплуатации.

Так как сопрягаемые поверхности конические и диаметры сопрягаемых деталей вдоль оси переменные, для одной и той же конической пары вал-втулка может быть достигнут ж ела­ емый характер соединения за счет:

- фиксации взаимного положения наружного и внутренне­ го конусов в осевом направлении;

- фиксации заданной силы запрессовки (для посадок с на­

283

тягом).

Заданное взаимное положение наружного и внутреннего конусов в осевом направлении может достигаться с примене­ нием полной и «неполной» взаимозаменяемости.

Сборка с применением полной взаимозаменяемости может осущ ествляться, наприм ер, совмещением нерегулируем ых конструктивны х элементов конусов.

Сборка с применением «неполной» взаимозаменяемости предусматривает обеспечение заданного осевого расстояния меж ду базовыми плоскостями сопрягаемых конусов за счет

чиваться в момент достиж ения заданного осевогоУрасстояния между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов, или по­

осевой регулировки взаимного полож ения наружного и внут­

реннего конусов. Регулировочное перемещение может закан­

сле достиж ения заданного осевого смещ ения конусовТот их по­ лож ения при первоначальной сборке (например, беззазорного

в квалит тах от 4 до 9, причем рекомендуемые поля допу­ сковРотв рстий ограничены номенклатурой НА, Н 5, Н6> Н7. Н 8, Н 9, т. . рекомендуемые посадки организуются в системе основного отверстия.

Поля допусков в остальных квалитетах могут использовать­ ся для таких изделий высокой точности как конические калиб­ ры, эталонные меры и т.п. (квалитеты от 01 до 5) или несопрягаемых деталей низкой точности (квалитеты от 10 до 17).

В посадках рекомендуется сочетать поля допусков диамет­ ров наружного и внутреннего конусов одного квалитета, но в обоснованных случаях допуск диаметра конического отвер­

284

стия можно назначать на один или два квалитета грубее.

Для получения посадок различного характера в соответ­ ствии с ГОСТ 25307-82 для наруж ны х конусов можно исполь­ зовать следующие основные отклонения:

- при формировании посадок с зазором - d , в, f , g, h ;

И зм е р и т е ль н ы й контроль у гл о в ы х р а зм ер о в

Для угловых измерений в машиностроении и приборостро­ ении используют разные методы, реализуемые множеством средств измерений, различаю щ ихся по конструкции, точнос-

единицах) и косвенные, осуществляемые с Нпомощью средств линейных измерений и требующие последующего расчета ис­

концевые м еры . Угловые меры («жесткие угловые м еры ») мо­

гут быть одн значными или многозначными. Они включают

угольники (н оминальный угол 90°), призматические угловые концевые меры с одним или несколькими (тремя, четырьмя и

дляРизмерительноговые контроля, а такж е для настройки прибо­ ров при измерении методом сравнения с мерой.

Многозначные ш триховые угловые меры (транспортиры) имеют ш калу и все принадлежащ ие ей метрологические ха­

с'кие приборы, с помощью которых измеряемый угол сравнизается с соответствующими значениями встроенной в прибор

285

угломерной круговой или секторной ш калы . К таким прц. борам можно отнести транспортирные угломеры с нониусо^ оптические угломеры, делительные головки, гониометры. Де­ лительные головки (оптические и механические) применяют для угловых измерений и для делительных работ при размет­ ке и обработке деталей.

Кроме того, ряд универсальных средств измерений имеет специальные угломерные устройства, например, измеритель­ ные головки ОГУ, которыми комплектую т измерительные

микроскопы, угломерные поворотные столы на больших из­ мерительных м икроскопах и больших проекторахУи т.д.

тикали применяю т различны е уровни (брусковые, рамные, с

«цилиндрическим и» и сферическими ампулами), оптические квадранты и другие приборы.

Д ля измерений отклонения углов от горизонталиТи /и ли вер.

Н

меряемого угла детали. Одна из линеекБсвязана с круговой или секторной угломерной ш кало , другая (поворотная) - с

При измерении угломером плоские или «ножевые» грани

линеек угломера наклады ваю т «без просвета» на стороны из­

пользованииРнные синусных или тангенсных схем, а объекто:,' измерения является угол специально выстроенного прямо­ угольного треугольника. Две стороны этого треугольника вое-: производятся и /и л и измеряю тся средствами линейных изме-' рений. Например, можно измерить два катета на микроскопе; или проекторе.

Из средств, предназначенных для реализации «тригоно­ м етрических изм ерений», наиболее распространенными яе-' ляю тся «синусные линейки» различны х типов. Измеряемы;

286

объект помещают на «синусную линейку» с известным зна­ чением гипотенузы (базовое расстояние линейки) и измеряю т катет искомого угла (рис. 3.97).

Встречаются и более сложные реализации синусных и тангенсных схем измерений (конусомеры, устройства для изм ере­ ний внутренних конусов с помощью шаров и др.).

Рабочие углы предельных шаблонов отличаются один от

изделий, аптакжеодля проверки перпендикулярности относитель­ ных п р щ ний деталей машин. Кроме того, угольники при­ меняют при монтажных работах. Формы, размеры и технические

условияРмена угольники стандартизованы (ГОСТ 3749-77).

При измерении угла изделия методом сравнения с углом угольника оценивают просвет между ними. Отклонение угла изделия от угла угольника определяется отношением ш ири ­ ны просвета к длине стороны угольника. Поскольку длина угольника неизменна, просвет может служ ить мерой откло­ нений угла. Просвет можно наблюдать как у конца стороны угольника (угол изделия меньше угла угольника), так и у вер­ шины угла (угол изделия больше угла угольника). При кон ­

287

троле на просвет необходимо установить отсутствие просвета меж ду измерительной поверхностью угольника и контроли­ руемой поверхностью детали или его значение. При обычной освещенности порядка (100...150) лк невооруженный глаз об­ наруж ивает просвет между плоской поверхностью и кромкой лекальной линейки примерно от (1,5...2) мкм. Погрешность оценки угла этим методом тем больше, чем короче протяж ен­ ность контактной линии изделия и угольника.

Важную роль играет и ш ирина поверхностей в направле­ нии перпендикулярном направлению образующей угла. При ш ирине контактирую щ их поверхностей (3...5) мм невидимые просветы могут достигать 4 мкм . Если же при этом контакти­

прим няю т и на калибре-втулке).

Угол конуса детали проверяют по прилеганию поверхности калибра к поверхности проверяемой детали. Для этого калибр тщательно очищают от пыли, масла и наносят на его кониче­ скую поверхность слой краски (берлинской лазури), равномер­ но распределяя ее по всей поверхности. Затем калибр-пробку осторожно вставляют или калибр-втулку надевают на прове­ ряемую деталь (такж е заранее тщательно протертую) и пово­ рачивают его на 2/3 оборота вправо и влево.

288

Если конусность калибра и проверяемой детали совпадает краска будет равномерно стираться по всей образующей кали­ бра. По доле стертой и оставшейся краски судят о годности детали по конусности. Погрешности этого метода измерения составляют примерно 20”. Необходимо, чтобы на рабочих по­ верхностях и поверхностях контролируемых деталей отсут­ ствовали забоины, царапины и другие подобные дефекты .

Для измерения внутренних конусов и клиновидных пазов применяют аттестованные ш арики или ролики. Применяют

синусные и тангенсные схемы, основанные на измерении или

воспроизведении противолежащего измеряемому углу катета

(в обеих схемах), гипотенузы (при синусной схеме) или п ри ле­

жащего катета (при тангенсной схеме). Для небольшихУуглов (примерно до 15°) обе схемы по точности практически равно­

котором одна из деталей имеет на ужную резьбу, а другая -

деталей либо оимеют ре ьбовые поверхности, либо их крепле­ ние осуществляется с помощью резьбовых изделий.

Основными д ст инствами резьбовых соединений являются: - сравнительно легкая сборка-разборка;

носительную сложность конструкции и технологии (обработ­ ка резьбовых поверхностей требует применения специального оборудования и инструмента, усложняется контроль деталей).

В зависимости от формы профиля различаю т резьбы:

- метрические (с треугольным профилем, исходным для которого является равносторонний треугольник, с углом при вершине 60°);

- дюймовые (с симметричным треугольным профилем и углом

289

при вершине 55°), применяемые обычно для труб («трубные»);

-прямоугольные (с прямоугольным профилем);

-трапецеидальные (с симметричным трапецеидальны^ профилем);

-упорные (с несимметричным трапецеидальным профилем);

-круглые (с профилем, образованным дугами).

Кроме того, разработаны резьбы, предназначенные для де­ талей из определенных материалов, например, для деталей из пластмасс, для керамических деталей, специальные резьбы для

конкретных видов изделий, например, окулярные резьбы и др По функциональному назначению следует различатьУ резь­ бовые соединения делительные («отсчетные») иТсиловые. Пер­

вые предназначены для обеспечения высокой точности ли­ нейных и угловых перемещ ений в измерительныхН приборах

и технологическом оборудовании. Так, в микрометрических приборах основной измерительный преобразователь - микро­ метрическая пара винт-гайка, в делительных маш инах также

разую тся благодаря применению посадок с зазором. В непод­

неподвижность резьбового соединения при посадке с зазором. либо используют искусственные методы выборки зазоров (вплоть до создания натягов в соединении), либо применяют дополнительные конструктивны е элементы, предохраняющие . детали от самоотвинчивания (стопорные шайбы, контргайки. ; проволочные зам ки, герметики и др.). Из этого следует, что в

290