Измерительные инструменты

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения

Контрольная работа по дисциплине

" Технология и средства контроля изделий машиностроения"

Выполнил студент группы ЗТО-407С И. В. Пелевин Проверил: доцент, канд. техн. наук В. Я. Анахов Екатеринбург 2009

Исходные данные

Рис.1

Рис.2

Расшифровка технического требования к детали:

Рис.3

Биение торца «Б» относительно базовых шеек «А», «Б» вала не более 0,04 мм.

а) б)

Рис. 4.

Определение:

Торцевое биение - разность отклонений наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси. Торцевое биение определяется в сечении торцевой поверхности цилиндром заданного диаметра, соосным с базовой осью, а если диаметр не задан, то в сечении любого (в том числе наибольшего) диаметра торцевой поверхности. При плоской форме номинальной торцевой поверхности торцевое биение — результат совместного проявления отклонений от общей плоскости точек, лежащих на линии пересечения торцевой поверхности с секущим цилиндром, и отклонение перпендикулярности торца относительно оси базовой поверхности на длине, равной диаметру рассматриваемого сечения (не включают всего отклонения от плоскости рассматриваемой поверхности).

Полное торцовое биение - разность «А» наибольшего и наименьшего расстояний от точек всей торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рис. 4, б). Допуск полного торцового биения — наибольшее допускаемое значение полного торцового биения, Поле допуска — область в пространстве, ограниченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску полного торцового биения Т, и перпендикулярными базовой оси. Это отклонение — результат, совместного проявления отклонений от плоскостности и от перпендикулярности.

Выбор средств измерения:

Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированное метрологические характеристики, воспроизводящие и (или) хранящие единицу физической величины, размер, который принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени

При выборе средств измерения должно соблюдаться соотношение

Необходимо определить значение погрешности, допускаемое при измерении торцевого биения. Для допуска равного 0,04 мм = 40 мкм погрешность измерения составит 12 мкм = 0,012 мм.

После этого были изучены принцип действия и метрологические характеристики различных измерительных головок, и в соответствии с требованиями, которым должны удовлетворять средства измерения (представлены выше), для проверки торцевого биения выбран индикатор многооборотный 2ИГ ГОСТ 9696–82.

Рис. 5. Однооборотная измерительная головка ИГ:

а-общий вид, б-конструктивная схема

1-наконечник; 2-стержень; 3-гильза; 4-арретит; 5-скоба; 6-корпус; 7-стрелка; 8-ось поворота; 9-рычаг; 10-винт.

Таблица 1. Техническая характеристика данного устройства

Проверка пригодности выбранного средства измерения для проверки торцевого биения:

Вывод: Выбранное средство измерения может быть использовано для заданного измерения.

Выбор установочных устройств:

При измерении отклонений формы и расположения поверхностей используют штативы. Штативом называют установочное устройство, в котором закрепляют только измерительную головку (но не измеряемую деталь). Штативы применяют главным образом при измерении отклонений в расположении поверхностей деталей — радиального и торцевого биений, отклонений от параллельности и осей, требующих различного положения оси измерительной головки [2, с 124−127].

Тип штатива выбирается с учётом цены деления выбранного СИ, габаритных размеров детали и диаметра зажимного отверстия.

Выбираем штатив с магнитным основанием ШМ-2Н ГОСТ 10 197–70 с техническими характеристиками:

Схема измерения:

Рис. 6.

1 — измеряемая деталь;

2 — призмы установочные;

3 — штатив;

4 — индикатор;

5 — поверочная плита.

Методика измерения:

Подготовка к измерению.

1. Протереть чистой тканью поверхности детали.

2. Установить измеряемую деталь 1 на установочные призмы 2 так, чтобы установочные призмы находились по середине шеек вала.

3. При помощи штатива 3 с индикатором 4, учитывая разность диаметров шеек вала выставить деталь при помощи подкладок таким образом, чтобы ось детали была параллельна поверочной плите 5.

4. Установить штатив 3 для индикатора 4 на поверочную плиту 5 так, чтобы колонка оказалась против измеряемой торцевой поверхности вала.

5. Перемещениями кронштейна приблизить измерительный наконечник индикатора к измеряемой торцевой поверхности вала на максимальный диаметр торца до оставления небольшого зазора между ними.

Порядок измерения:

1. Установить измерительную головку в исходное положение, обеспечив сначала контакт измерительного наконечника с поверхностью детали, а затем поворот главной стрелки на один оборот.

2. Повернуть деталь до установки стрелки головки в наибольшее положение при вращении её в направлении часовой стрелки.

3. Установить 0 шкалы индикатора при помощи поворота микрометрического винта.

4. Повернуть деталь медленно от себя до приведения стрелки в наименьшее положение и записать показание.

5. Продолжать вращение детали в том же направлении, пока стрелка не займёт положение 0 (в направлении часовой стрелки) и записать показания в этом положении.

6. Повторить полный оборот детали, записывая показания головки в крайних положениях стрелки, и сравнить эти показания с показаниями при первом обороте вала.

7. Подсчитать разности показаний в верхней и нижней точках для каждого поворота детали, записать их в отчётный бланк, подсчитать их среднюю величину и записать её в бланк как измеренное значение величины торцевого биения.

8. Сделать вывод о годности вала, сравнив найденную величину с допускаемой, заданной по чертежу.

Расшифровка технического требования к детали:

Рис. 7.

Плоскостность поверхности «А» 0,04 мм.

Определение: Отклонение от плоскостности — наибольшее расстояние от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающей плоскости (прямой) в приделах нормируемого участка L.

Частные виды отклонений от плоскостности (прямолинейности)

Выбор средств измерения Выбираем те же средства измерения, что и в предыдущей задаче.

Выбираем 2ИГ.

Выбор установочных устройств

Штативы типов Ш-IIН и Ш-IIВ предназначены для установки на них измерительных головок с ценой деления 0,01 мм;

штативы типа Ш-III — для установки измерительных головок с ценой деления 0,01 мм и более. В основании прибора закреплена цилиндрическая колонка, по которой движется муфта со стержнем с закрепленной на конце измерительной головкой.

Штативы применяют главным образом при измерении отклонений в расположении поверхностей деталей — радиального и торцевого биений, отклонений от параллельности и осей, требующих различного положения оси измерительной головки [2, с 124−127].

Тип штатива выбирается с учётом цены деления выбранного СИ, габаритных размеров детали и диаметра зажимного отверстия.

Выбираем штатив с магнитным основанием ШМ-2Н ГОСТ 10 197–70 с техническими характеристиками:

Цена деления устанавливаемой головки, мм… до 0,01

Диапазон измерения по высоте, мм…250

Высота головки, мм…200

Диаметр зажимного отверстия, мм…8

Прогиб, мм…0,005

Габаритные размеры, мм…250×100×252

Схема измерения:

а б Рис.6

1. Измеряемая деталь;

2. Индикатор;

3. Штатив;

4. Поверочная плита.

Методика измерения:

Подготовка к измерению.

1. Протереть чистой тканью измеряемую поверхность детали.

2. Установить измеряемую деталь 1 на поверочную плиту 4

3. Положить сверху на деталь 1 плоскопараллельную плиту

4. Установить штатив 3 для индикатора 2 на поверочную плиту 4 так, чтобы колонка оказалась против плоскости плоскопараллельной плиты.

5. Установить индикатор в присоединительное отверстие кронштейна штатива и закрепить его зажимом так, чтобы сохранить свободное перемещение измерительного стержня. Перемещениями кронштейна приблизить измерительный наконечник индикатора к поверхности плоскопараллельной плиты до оставления небольшого зазора между ними.

измерительный инструмент деталь торцевой

6. По нескольким точкам (рис. 6 «б») на плоско параллельной плите при помощи подкладок выставить деталь 1 так, чтобы плоскость плоскопараллельной плиты была параллельна плоскости поверочной плиты 4.

7. Убрать плоскопараллельную плиту.

Порядок измерения:

1. Установить измерительную головку в исходное положение, обеспечив сначала контакт измерительного наконечника с поверхностью детали, а затем поворот главной стрелки на один оборот.

2. Установить 0 шкалы индикатора при помощи поворота микрометрического винта

3. Переместить индикатор по всей длине медленно до приведения стрелки в наименьшее и наибольшее положение и записать показание.

4. Переместить штатив.

5. Повторить перемещение индикатора, записывая показания головки в крайних положениях стрелки, и сравнить эти показания с показаниями при первом обмере.

6. Подсчитать разности показаний в верхней и нижней точках для каждого перемещения штативов, записать их в отчётный бланк, подсчитать их среднюю величину и записать её в бланк как измеренное значение плоскостности.

7. Сделать вывод о годности детали, сравнив найденную величину с допускаемой, заданной по чертежу Таблица 2. Стандартные обозначения (знаков) допусков формы и расположения детали на чертеже

Использованная литература

1. Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. М.: Машиностроение, 1992.528с.

2. Ганевский Г. М. Гольдин И.И. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении: Учебник для проф. учеб. заведений 3-е изд. стереотип. М.: Высшая школа; Изд. цент «Адемия», 1998 288с.

3. Задания и методические указания к контрольной работе по дисциплине «Технология и средства контроля изделий машиностроения» — Екатеринбург, 2002 10с.

4. Анахов В. Я. Погрешности измерений и их оценка: Учеб. пособие. Екатеринбург, 2007.