4.3.2. Допуски калибров

По ГОСТ 24853-81 (СТ СЭВ 157-75) на гладкие калибры установлены следующие допуски калибров на изготовление: Н – рабочих калибров – пробок для контроля отверстий (Hs – тех же калибров, но со сферическими измерительными поверхностями); Н₁ – калибров – скоб для контроля валов; H_p – контрольных калибров для проверки рабочих калибров – скоб. В квалитетах IT 6, IT8 – IT10 включительно допуски калибров – скоб примерно на 50% больше допусков калибров – пробок. Это объясняется большей сложностью изготовления скоб, чем пробок. В квалитетах IT7, IT11 и грубее допуски калибров – пробок и калибров – скоб равны (Н = Н₁). Допуски Н_р для всех видов контрольных калибров одинаковы (рис. 4.8).

На все виды калибров устанавливаются допуски на отклонение формы и шероховатость измерительных поверхностей. Допуски на точность размеров и формы калибров увеличиваются с увеличением номера квалитета контролируемой детали.

Рис. 4.7. Основные типы калибров – пробок для контроля отверстий

Для проходных калибров, которые в процессе работы изнашиваются, кроме допуска на изготовление предусматривается допуск на их износ. Для всех размеров от 1 до 500 мм износ проходных калибров (ПР) с допуском до IT8 включительно может выходить за границы поля допуска контролируемой детали на величину Y для калибров – пробок и величину Y₁ для калибров – скоб. Для проходных калибров (ПР), предназначенных для контроля деталей с полем допуска от IT9 до IT17износ ограничивается проходным пределом, то есть Y = 0 и Y₁ = 0. В общем случае поле допуска на износ калибра отражает среднюю, возможную величину его износа.

У всех проходных калибров поля допусков на изготовление (Н, Нs, Н₁ ) смещены во внутрь поля допуска детали на величину Z для калибров –пробок и Z₁ – для калибров – скоб. Это делается для того, чтобы обеспечить, так называемую зону безопасности контроля, т. е. гарантированное нахождение контролируемого калибром размера в пределах заданного поля допуска.

При номинальных размерах более 180 мм поле допуска непроходного калибра также смещается во внутрь поля допуска контролируемой детали на величину α для калибров – пробок и α₁ – калибров – скоб. Этим самым также создается зона безопасности контроля. Зоны безопасности α и α₁ вводится для компенсации неизбежных погрешностей, возникающих при контроле калибрами. Для калибров размером до 180 мм α = 0 и α₁ = 0, т. е. поле допуска калибра НЕ (пробки и скобы) симметрично верхнему отклонению детали.

Рис. 4.8. Схемы расположения полей допусков калибров:

а – для отверстий (пробок); б – для валов (скоб).

Смещение полей допусков калибров во внутрь поля допуска детали устраняет возможность искажения характера посадки и гарантирует получение размера годных деталей в пределах установленных полей допусков деталей.

4.3.3. Расчет исполнительных размеров калибров

Исполнительным размером калибра является один из предельных размеров (min или max) в зависимости от вида калибра (пробка или скоба). Предельные размеры калибров рассчитываются, как и предельные размеры деталей по следующим формулам (см. рис. 4.8).

Калибр – пробка:

D_max(_ПР) = D + EI + Z + H/2;

D_min (_ПР) = D + EI + Z – H/2;

D_max (_НЕ)= D + ES + H/2;

D_min (_НЕ) = D + ES – H.

Калибр – скоба:

D_max (_ПР) = D + es – Z₁ + H₁/2;

D_min (_ПР) = D + es – Z₁ – H₁/2;

D_max (_НЕ) = D + ei + H₁/2;

D_min (_НЕ) = D + ei – H₁/2.

Контрольные калибры:

D_max (_К–И) = D + es + Y₁ + H_p/2;

D_min (_К–И) = D + es + Y₁ – H_p/2;

D_max(_К–ПР) = D + es – Z₁ + H_p/2;

D_min (_К–ПР) = D + es – Z₁ – H_p/2

D_max (_К–НЕ) = D + ei + H_p/2;

D_min (_К–НЕ) = D + ei – H_p/2.

где D – номинальный размер контролируемой детали; ES, EI – верхнее и нижнее отклонения контролируемого отверстия; es, ei – верхнее и нижнее отклонения контролируемого вала; Z, Z₁ – величины смещения средин полей допусков проходных калибров – пробок и калибров – скоб соответственно; Н, Н₁, Н_р – допуски калибров – пробок, калибров – скоб и контрольных калибров соответственно.

Значения предельных отклонений контролируемых деталей (ES,EI, es, ei), а также значения допустимых величин износа калибров (Y, Y₁) подставляются в формулы расчета исполнительных размеров проходных калибров с учетом их знака (+,–).

В качестве исполнительного размера калибра – скобы принимается ее наименьший размер, а всю величину допуска на изготовление калибра со знаком «плюс» назначают к отклонение. Исполнительным размером калибра – пробки назначается наибольший его размер, а всю величину допуска на изготовление калибра назначают со знаком «минус» в отклонение. И для калибра – пробки и для калибра – скобы отклонения назначают в «тело» детали. Таким образом, при назначении исполнительных размеров калибров используется принцип «максимума металла», при выполнении которого гарантируется вероятность получения годных калибров в процессе их изготовления. Ниже приводится пример расчета размеров калибров и назначение исполнительных размеров.

Пример: Определить размеры калибров – пробок и калибров – скоб для контроля деталей сопряжения Ø75Н7/d8.

По ГОСТ 25346-89 определяются допуски и предельные отклонения, по которым строится схема полей допусков контролируемых деталей: отверстия Ø75Н7 и вала Ø75d8 (рис. 4.9).

Определяем предельные размеры калибров по формулам, приведенным выше.

Калибры – пробки:

D_max(_ПР) = D + EI + Z + H/2 = 75 + 0 + 0,004 + 0,0025 = 75,0065 мм;

D_min (_ПР) = D + EI + Z – H/2 = 75 + 0 + 0,004 – 0,0025 = 75, 0015 мм;

D_max(_НЕ) = D + ES + H/2 = 75 + 0,039 + 0,0025 = 75,0415 мм;

D_min(_НЕ) = D + ES – H/2 = 75 + 0,039 – 0,0025 = 75, 0365 мм;

Калибры – скобы:

D_max(_ПР) = D + es – Z₁ + H₁/2 = 75 + (–0,100) – 0,007 + 0,004 = 74,897 мм;

D_min(_ПР) = D + es – Z₁ – H₁/2 = 75 + (–0,100) – 0,007 – 0,004 = 74,889 мм;

D_max(_НЕ) = D + ei + H₁/2 = 75 + (–0,146) + 0,004 = 74,858;

D_min (_НЕ) = D + ei – H₁/2 = 75 + (–0,146) – 0,004 = 74,850 мм;

Контрольные калибры:

D_max(_К–И) = D + es + Y₁ + H_p/2 = 75 + (– 0,100) + 0 + 0,0015 = 74,9015 мм;

D_min (_К–И) = D +es + Y₁ – H_p/2 = 75 + (– 0,100) + 0 – 0,0015 = 748985 мм;

D_max (_К–ПР)=D + es – Z₁ + H_p/2 =75 + (– 0,100) – 0,007 + 0,0015 =

= 74,8945 мм;

D_min(_К–ПР) = D + es – Z₁ – H_p/2 = 75 + (– 0,100) – 0,007 – 0,0015 =

= 74,8915 мм;

D_max (_К–НЕ) = D + ei + H_p/2 = 75 + (– 0,146) + 0, 0015 = 74,8555 мм;

D_min (_К–НЕ) = D + ei – H_p/2 = 75 + (– 0,146) – 0,0015 = 74,8525 мм.

Исполнительными следует назначить следующие размеры калибров

Проходной калибр – пробка: D_исп (_ПР) = 75,0065_{– 0,005} мм;

Непроходной калибр – пробка: D_исп(_НЕ) = 75,0415_{– 0,005} мм;

Проходной калибр – скоба: D_исп.(_ПР) = 74,889 ^{+ 0,008} мм;

Непроходной калибр – скоба: D_исп.(_НЕ) = 74,850 ^{+ 0,008} мм;

Контрольный калибр для контроля

изношенной рабочей скобы: D_исп.(_К-И) = 74,9015_{– 0,003} мм;

Контрольный калибр для контроля

проходной скобы: D_исп.(_К-ПР) = 74,8945_{– 0,003} мм;

Контрольный калибр для контроля

непроходной скобы: D_исп.(_К-НЕ) = 74,8555_{– 0,003} мм.