Відхилення від правильної геометричної форми

Метою лабораторних робіт по курсу "Метрологія, стандартизація та сертифікація" є ознайомлення студентів з пристроєм, правилами експлуатації і метрологічними характеристиками найбільш поширених приладів, прищеплення їм навичок у поводженні з цими приладами і закріплення знань, отриманих при прослуховуванні курсу лекцій.

Вимірювання в машинобудуванні виробляють як з метою встановлення дійсних розмірів виробів і відповідності їх вимогам креслення, так і з метою перевірки точності технологічної системи і підналагодження її для запобігання браку. Розрізняють два поняття: «вимір» і «контроль». Під вимірюванням розуміють знаходження значень фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціально призначених для цього технічних засобів. Контролем називається процес отримання та обробки інформації про об'єкт (параметрах деталі, механізму, процесу і т.д.) для визначення його придатності або необхідність введення керуючих впливів на фактори, що впливають на об'єкт. При контролі деталей перевіряють відповідність дійсних значень геометричних, механічних, електричних та інших параметрів допустимим.

У лабораторних роботах передбачені як вимір, так і контроль. В описах лабораторних робіт наведені тільки принципові схеми й описи вимірювальних приладів, їх метрологічні характеристики і прийоми роботи на них. Більш детальний опис викладається у відповідних курсах.

Лабораторні роботи виконуються на точних приладах, частина з яких включається в електромережу. Кожен студент зобов'язаний пройти інструктаж з техніки безпеки і розписатися в журналі встановленої форми. Включення рубильника і приладу проводиться тільки з дозволу викладача або техніка лабораторії після зовнішнього огляду справності електропроводки. Забороняється обертання рукоятки і переміщення деталей приладу без попереднього ознайомлення з його описом. При виконанні лабораторних робіт забороняється торкатися електропроводки і виробляти самостійний ремонт приладу. При роботі на приладі забороняється відволікатися і відволікати товаришів. У разі поломки прилад слід негайно вимкнути і повідомити про те, що трапилося викладачеві. Після виконання лабораторної роботи необхідно вимкнути прилад, привести в належний порядок робоче місце і закрити прилад чохлом.

Лабораторна робота 1

КОНТРОЛЬ ГЛАДКИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ДЕТАЛЕЙ

Мета роботи: виміряти деталі (втулки), виконані за кресленням, і визначити їх придатність; навчитися користуватися широко вживаними універсальними вимірювальними засобами: штангенциркулем, індикатором, індикаторним нутромером і приладом для вимірювання радіального биття; набути навичок визначення допусків за довідниками і нанесення їх на креслення; визначити відхилення деталей від правильної геометричної форми; дати висновок про придатність деталей.

Опис вимірювальних засобів

Штангенциркуль. Відліковим пристроєм в штангенциркулем є лінійний ноніус, який дозволяє відраховувати дробові частки інтервалу ділень основної шкали. При вимірі шкала ноніуса зміщується щодо основної шкали, і величину цього зміщення визначають по положенню нульового штриха ноніуса. Нульове положення шкали ноніуса і положення при відліку вимірюваного розміру для різних ноніус показані на рис. 1.1.

Відлік вимірюваної величини за шкалою з ноніусом складається з відліків цілих поділів N на основній шкалі і дробової частини поділу за шкалою ноніуса: А = а × N + С × К, де а - ціна поділки основної шкали; С - ціна поділки ноніуса; К - штрих шкали ноніуса, що співпадає зі штрихом основної шкали.

Індикатор годинникового типу з ціною поділки 0,01 мм може застосовуватися як для відносних, так і для абсолютних вимірювань. Загальний вигляд індикаторної головки з ціною поділки 0,01 мм і принципова схема її пристрою показані на рис 1.2, а.

У індикаторах цього типу переміщення вимірювального стрижня 1 з наконечниками 10 і 11 викликає переміщення великої стрілки 2 за шкалою 3 і малої стрілки по шкалі 4. Шкала 4 - покажчик оборотів, тобто по ній відраховується ціле число обертів великої стрілки 2.

Переміщення покажчика проводиться за допомогою зубчастої передачі, схема якої зображена на рис. 1.2, б.

На вимірювальному стрижні 1 нарізана зубчаста рейка. При вимірюванні деталі лінійне переміщення вимірювального стрижня викликає поворот малого 12 і великого 13 зубчастих коліс, що сидять на одній осі. Зубчасте колесо 13 зчіплюється з колесом 14, на осі якого укріплена велика стрілка індикатора. Мала стрілка покажчика поворотів укріплена на осі зубчастих коліс 12 і 13. Зубцювате колесо 15 і пов'язаний з ним волосок 16 служать для усунення бокового зазору в передачі, забезпечуючи постійне дотик профілів зубів при прямому і зворотному ході. Пружина 17 служить для створення вимірювального зусилля 200 ± 80 м

В індикаторі з ціною поділки 0,01 мм поступальному переміщенню вимірювального стрижня 1 на 0,01 мм відповідає переміщення великої стрілки 2 на одну поділку шкали 3. Шкала індикатора разом з обідком 5 може повертатися щодо корпусу приладу так, що проти великої стрілки можна налаштувати штрих шкали. Деякі індикатори забезпечені стопорним пристроєм 6. Для роботи індикатор зміцнюють за гільзу 9 або вушко 7, розташоване на корпусі 8, в різних стійках або штативах.

Індикаторний нутромір. Вимірювальним усторойство в індикаторному нутроміри (рис. 1.3) служить індикатор. У нутроміри звичайного типу застосовуються індикатори з ціною поділки 0,01 мм, в індикаторах підвищеної точності - важільно-зубчасті головки з ціною поділки 0,002 або 0,001 мм.

Індикатор 1 вставляється в трубку нутромера 2 і закріплюється цанговим затискачем, розрізним кільцем 13 і гайкою 14. Вимірювальні стрижні - рухливий 3 і нерухомий 4 (змінна вставка) - розташовані в корпусі 5. Вимірювальнийстрижень 3 закінчується клином, який при переміщенні стержня діє на кульку 6, передає рух на стрижень 7 і вимірювальний стрижень індикатора. передавальне

відношення дорівнює одиниці. Центрувальний місток 8 шарнірно з'єднаний через вісь 9 з корпусом 5. Зусилля містка створюється пружиною 10, що діє на місток через ковпачок 11. Вимірювальне зусилля створюється індикатором і пружиною 12.

До нутроміри додається шість штук змінних вимірювальних вставок 4, дві шайби 15, два подовжувача 16 і ключ. Цей набір дозволяє змінювати нульову установку приладу на 0,5 мм в межах вимірювання 18 - 50мм. При роботі прилад слід тримати за теплоізоляційну ручку 17.

Установка нуля приладу (рис. 1.4, а) проводиться по блоку з кінцевих мір довжини 5, рівному номінальному діаметру вимірюваного отвору. Кінцеві міри ретельно промивають бензином і притирають один до одного. До складеного блоку притирают боковики 3 і 4. Невеликим погойдуванням знаходять крайнє положення великої стрілки індикатора 1 при русі її за годинниковою стрілкою. До цього положення стрілки, яке буде відповідати найменшій відстані між боковику, тобто розміром блоку плиток, поворотом шкали підводять нульову поділку. Повторним погойдуванням приладу перевіряють правильність нульової установки і помічають показання покажчика оборотів. Індикаторний нутромір обережно виводять з простору між боковик і, викручуючи центрирующий місток 2, вводять в отвір втулки для виконання вимірювань за схемою (рис. 1.4, 6).

Невеликим погойдуванням приладу зліва направо знаходять найменше показання, що відповідають діаметру отвору, а невеликими поворотами навколо вертикальної осі - найбільше показання приладу. Дійсний розмір отвору дорівнює відхиленню від нуля (з урахуванням знака) плюс розмір блоку. При знятті показань за шкалою слід враховувати зміну положення стрілки покажчика оборотів, після закінчення вимірювання - перевірити нульове показання приладу.

Прилад биття (ПБ) служить для вимірювання радіального биття (рис. 1.5); в даній роботі використовується для вимірювання несоосности отвори і зовнішньої поверхні втулки; складається з станини 6, бабок 4

з центрами 3 і стійки з консоллю 2. Бабки можуть переміщатися по напрямних станіниі закріплюються за допомогою гвинтів 5. Індикатор 1 зміцнюється в державке консолі.

За ескізом (рис. 1.6) виготовлена ​​партія з трьох деталей (втулок). Необхідно провести вимірювання дійсних розмірів втулок, визначити відхилення від правильної циліндричної форми, співвісність зовнішньої і внутрішньої поверхонь, розрахувати граничні

Окремими випадками відхилень від циліндричної форми є овальність, конусність, бочкообразность і седлообразно.

Овальність визначається як різниця між найбільшим і найменшим діаметрами одного поперечного перерізу у взаємно перпендикулярних напрямках (рис. 1.7, а), поділена на 2; конусообразность - як різниця між найбільшим і найменшим діаметрами по торцях деталі в одному і тому ж поздовжньому перетині (рис. 1.7, б), поділена на 2; бочкообразность або седлообразно - як різниця між найбільшим і найменшим діаметрами по середині і по торцях (рис. 1.7, в і г), поділена на 2.

Результати вимірювань і розрахунків заносяться у відповідні графи табл. 1.1 і 1.2.

Результати вимірювань, мм

Граничні розміри по стандарту

Висновок про придатність

Перетин, перпендикулярний до осі

Для визначення похибок форми діаметр кожної втулки вимірюють в трьох перетинах (А-А, В-В, С-С), перпендикулярні осі, і в двох взаємно перпендикулярних напрямках II і II-II згідно зі схемою, наведеною на рис. 1.8.

Для вимірювання відхилення від співвісності зовнішньої поверхні втулки і отвори втулка надаватися на оправлення і встановлюється в центрах приладу ПБ (див. Рис. 1.5). Траверса з закріпленим в ній індикатором опускається до тих пір, поки вимірювальний наконечник індикатора не торкнеться поверхні втулки, а

стрілка зробить 1-2 обороту. Потім, повільно обертаючи втулку на оправці, помічають найбільше та найменше свідчення індикатора за повний оборот деталі і заносять в табл. 1.2 абсолютну величину різниці цих показань, яка є величиною відхилення від співвісності в диаметральном вираженні.

Відхилення від правильної геометричної форми

І від співвісності втулок

Обробку результатів вимірювань роблять у такий спосіб:

1. За номінальним розміром і позначенню поля допуску по ГОСТ 25347 - 88 (див. Додаток I, табл. 2) знаходять граничні відхилення, потім підраховують граничні розміри (найбільший і найменший), які заносять в табл. 1.1.

2. Будують поле допуску, на якому вказують граничні відхилення, номінальний, найбільший і найменший розміри.

3. Розраховують похибки форми деталей і заносять в табл. I.2.

4. Визначають ступінь точності за формою і розташуванню в залежності від квалітету діаметра і відносній геометричній точності по табл. 1 додатка Х. Приймаємо нормальну (А) відносну геометричну точність.

5. Визначають допуски циліндричної по табл. 4 додатки XIII і співвісності по табл. 2 додатки X в залежності від призначеної міри точності форми і розташування поверхонь і проставляють їх на ескізі деталі (див. Рис. 1.6).

6. Дають висновок про придатність деталей за розміром, циліндричної і співвісності. Якщо дійсні розміри ні в одному з перерізів не виходять за встановлені граничні розміри, а відхилення форми і співвісності - не більш допустимих значень, то деталь вважається придатною.

Звіт по роботі повинен містити мету роботи, ескіз деталі, схему поля допуску діаметра отвору, результати вимірювань і обробки даних у вигляді табл. 1.1 і 1.2.

Питання для самоперевірки

1. Зобразіть графічно, а також дайте визначення похибок форми циліндричних і плоских поверхонь.

2. Зобразіть графічно поля допусків на контрольовані розміри.

3. Що таке допуск, поле допуску і посадка?

4. Що таке система отвору і система валу? В якій системі виконаний контрольований розмір?

5. Зобразіть схему полів допусків в системі вала і в системі отвору.

Лабораторна робота 2