Методы и средства для измерения внутренних и линейных размеров деталей типа «Корпус» и «Вал»

Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО «Брянский государственный технический университет»

Кафедра «Управление качеством, стандартизация и метрология»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По дисциплине Методы и средства измерений, испытаний и контроля На тему Методы и средства для измерения внутренних и линейных размеров деталей типа «Корпус» и «Вал»

Брянск 2012

1. Методы и средства измерений

1.1 Выбор методов и средств для измерения размеров в деталях

1.1.1 Деталь типа «Корпус»

1.1.2 Деталь типа «Вал»

1.2 Разработка принципиальных схем средств измерений и описание принципа функционирования, настройки и процесса измерения

1.2.1 Нутромеры с ценой деления отсчетного устройства 0,001 и 0,002 мм

1.2.2 Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 1 мм

1.2.3 Длиномеры при измерении методом сравнения с мерой

1.3 Разработка принципиальной схемы измерительного устройства для контроля радиального биения

2. Методы и средства контроля

2.1 Расчет исполнительных размеры калибров для контроля шлицевого соединения с прямобочным профилем

2.2 Выбор методов и средств неразрушающего контроля

2.3 Разработка схем приборов неразрушающего контроля

2.3.1 Акустический метод неразрушающего контроля

2.3.2 Магнитный метод неразрушающего контроля Заключение Список использованной литературы

Правильный выбор средств измерений имеет важное значение для обеспечения требуемой точности измерений. Выбор средств измерений состоит в сравнении его основной погрешности с допустимой погрешностью измерений, при этом основная погрешность должна быть меньше (или равна) допускаемой погрешности измерения. На предприятии в выборе средств измерений принимают участие конструкторская, технологическая и метрологическая службы.

На стадии конструирования назначают допуски на размеры с учетом влияния погрешности измерений на размеры с учетом влияния погрешности измерений на неправильную приемку изделий. На стадии разработки технологического процесса изготовления изделий по каждой стадии указывают конкретные средства измерений и условия их применения с учетом допускаемой погрешности измерений. При этом оценивают экономические показатели.

Средства измерений выбирают в зависимости от точности (допуска) контролируемого изделия и допускаемой погрешности измерений, установленной ГОСТ 8.051−81. Кроме того, учитывают программу выпуска и габариты контролируемого изделия.

Технический контроль является важнейшей частью системы управления качеством продукции на машиностроительном предприятии. В системе технической подготовки производства технический контроль является неотъемлемой частью технологического процесса изготовления и ремонта изделия и разрабатывается в виде процесса технического контроля или операции технического контроля.

Технический контроль должен охватывать весь технологический процесс для предупреждения с заданной вероятностью пропуска дефектных заготовок, деталей и сборочных единиц при последующем изготовлении изделий.

1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1 Выбор методов и средств измерений размеров в деталях типа «Корпус» и «Вал»

В данном проекте при измерении размеров деталей используется метод непосредственного сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству многозначной меры СИ, на которое непосредственно действует сигнал измерительной информации.

Определение допускаемой погрешности производится по ГОСТ 8.051−81. По данному квалитету или допуску выбираем допускаемую погрешность. Допуск выбирается меньшим или равным данному.

1.1.1 Деталь типа «Корпус»

Внутренние размеры:

1) Ш42H6

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 30 до 50 мм и 6 квалитету точности, а также допуску, равному IT=16 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =5,0 мкм.

По таблице 2 (для внутренних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 1:

2) Ш56H7

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм и 7 квалитету точности, а также допуску, равному IT=30 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =9,0 мкм.

Таблица 1

Средства измерения для размера Ш42H6

По таблице 2 (для внутренних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 2:

Таблица 2

Средства измерения для размера Ш56H7

3)Ш78H8

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм и 8 квалитету точности, а также допуску, равному IT=46 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =12,0 мкм.

По таблице 2 (для внутренних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 3:

Таблица 3

Средства измерения для размера Ш78H8

Линейные размеры:

4) 68^+0,08

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм, а также допуску, равному IT=74 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм = 18,0 мкм.

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 4:

Таблица 4

Средства измерения для размера 68^+0,08

5)75_-0,1

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм, а также допуску, равному IT=74 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм = 18,0 мкм.

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 5:

Таблица 5

Средства измерения для размера 75_-0,1

6)155±0,15

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 120 до 180 мм, а также допуску, равному IT=250 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм = 50,0 мкм.

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 6:

Таблица 6

Средства измерения для размера 155±0,15

1.1.2 Деталь типа «Вал»

Наружные размеры:

1) Ш54h5

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм и 5 квалитету точности, а также допуску, равному IT=13 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =4,0 мкм.

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 7:

Таблица 7

Средства измерения для размера Ш54h5

2) Ш68r6

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм и 6 квалитету точности, а также допуску, равному IT=19 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =5,0 мкм.

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 8:

3) Ш72d7

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм и 7 квалитету точности, а также допуску, равному IT=30 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм =9,0 мкм.

Таблица 8

Средства измерения для размера Ш68r6

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 9:

Таблица 9

Средства измерения для размера Ш72d7

Линейные размеры:

4) 66^+0,08

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 50 до 80 мм, а также допуску, равному IT=74 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм = 18,0 мкм.

По таблице 1 (для наружных размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 10:

5) 125_-0,2

По ГОСТ 8.051−81 для диапазона размеров свыше 120 до 180 мм, а также допуску, равному IT=160 мкм определяем значение допускаемой погрешности измерения: д_изм = 40,0 мкм.

Таблица 10

Средства измерения для размера 66^+0,08

По таблице 1 (для наружних размеров) методических указаний РД 50−98−86 выбираем СИ, у которого предельная погрешность измерения меньше или равна расчетному значению допускаемой погрешности СИ: д_си? д_изм.

Результаты выбора оформляем в виде таблицы 11:

Таблица 11

Средства измерения для размера 125_-0,2

измерение контроль размер деталь

1.2 Разработка принципиальных схем средств измерений и описание принципа функционирования, настройки и процесса измерения

1.2.1 Нутромеры с ценой деления отсчетного устройства 0,001 и 0,002 мм

Назначение изделия Нутромер предназначен для измерения внутренних размеров изделий относительным методом.

Нормальные условия эксплуатации Температура, °С (20±5)

Относительная влажность воздуха, % (58±20)

Атмосферное давление, кПа (101,3±3)

Технические характеристики Цена деления, мм — 0,001

Диапазон измерений, мм 6−10,10−18,18−35,35−50, 50−100, 50−160, 100−160, 160−250, 250−450

Механизм нутромера представляет собой сочетание клиновой передачи (корпус нутромера) с отсчетным устройством (индикатор). В качестве измерительных и центрирующих элементов используются диаметрально расположенные полусферы, либо наконечники.

Предел допускаемой погрешности:

для диапазона 6 — 50 мм — 1,8 мкм;

для диапазона 50- 400мм — 2,5 мкм.

Технические требования

1. Нутромеры следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

2. Основная погрешность нутромеров, включая погрешность отсчетного устройства, погрешность центрирования и размах показаний при температуре 20 °C и относительной влажности до 80% не должна превышать значений, указанных в табл. 12.

Таблица 12

Пределы погрешностей по ГОСТ 9244–75

3. Размах показаний нутромеров не должен превышать 1/3 цены деления шкалы индикатора.

4. Погрешность нутромеров, вносимая неточным расположением центрирующего мостика, не должна превышать 1/3 цены деления шкалы индикатора при вертикальном расположении нутромера.

5. Параметр шероховатости измерительных поверхностей стержней — Ra? 0,16 мкм, а опорных поверхностей центрирующих мостиков — Ra? 0,63 мкм по ГОСТ 2789.

6. Твердость опорных поверхностей центрирующих мостиков нутромеров с диапазоном измерений более 18 мм должна быть не менее 57 HRC, по ГОСТ 9013, а нутромеров с диапазоном измерений до 18 мм — не менее 47HRC, по ГОСТ 9013.

7. Нутромеры должны иметь ручку из материала с малой теплопроводностью.

8. Наружные металлические поверхности нутромеров должны иметь надежное антикоррозийное покрытие по ГОСТ 9.303 или ГОСТ 9.032.

9. Полный средний срок службы нутромеров — не менее пяти лет.

10. Среднее время восстановления нутромеров — не более 4ч.

Комплектность

1. Нутромер

2. Отсчетное устройство

3. Набор сменных вставок, обеспечивающих возможность измерения нутромером любого размера в заданном диапазоне измерений

4. Установочные кольца по ГОСТ 14 865 по заказу потребителя

5. Футляр

6. Паспорт Устройство В данном курсовом проекте индикаторным нутромером измеряется внутренний размер Ш56H7.

На корпусе нутромера расположена ручка 7, отсчетное устройство 1, которое крепится винтом 8, а также два стержня: подвижный стержень 2 и неподвижный стержень 5, закрепленный контргайкой 6. Перемещения подвижного стержня фиксируются отсчетным устройством. Центрирующая планка (мостик) 3 не позволяет сместиться линии измерения относительно диаметра отверстия.

Рис. 1. Нутромер с ценой деления отсчетного устройства 0,001 и 0,002 мм:

1 — отсчетное устройство, 2 — подвижный стержень, 3 — центрирующая планка (мостик), 4 — опоры,

5 — неподвижный стержень, 6 — контргайка, 7 — ручка, 8 -винт Методы и средства поверки Поверка по МИ 2193−92

Первичная поверка при выпуске из производства. Межповерочный интервал устанавливается потребителем в зависимости от интенсивности эксплуатации нутромера.

Поверка нутромеров в основном заключается в поверке точности механизма и точности центрирования. Поверку наиболее полно производят по образцовым кольцам. Более часто поверку нутромеров с отчетным устройством производят по набору концевых мер длины с боковиками и другими принадлежностями к концевым мерам длины. Некоторые типоразмеры поверяют на горизонтальном оптиметре или измерительной машине. Для поверки нутромеров изготовляют различного рода приспособления.

Для нутромеров предусмотрена поверка погрешности центрирования, которая определяется по разности показаний нутромера при настройке на размер по блоку концевых мер (центрирующее устройство не учитывает) и измерении кольца тогоже размера, что и блок (центрирующее устройство учитывает). Обычно погрешность центрирования нормируется величиной, не превышающей цены деления отсчетной головки.

Помимо точностных данных при поверке определяют величину измерительного усилия измерительного стержня и усилия центрирующего устройства.

Подготовка к работе

1. Перед началом работы нутромер выдержать на рабочем месте не менее трех часов.

2. Протереть нутромер и детали чистой тканью смоченной в нефрасе и протереть чистой сухой тканью.

3. Не допускать ударов по нутромеру.

Настройка нутромера на ноль Индикаторные нутромеры служат для относительных измерений внутренних размеров путем сличения поверяемых размеров с размером образца. В качестве образца может служить, блок концевых мер (плиток) с боковиками, калибр-кольцо, микрометр и т. п.

Для установки нутромера по концевым мерам устанавливают между двумя боковиками блок концевых мер требуемого размера. Отжав мостик вводят нутромер между боковиками. При использовании специального боковика мостик нутромера опирается на выступающие плоскости боковика. При использовании стандартных боковиков мостик должен быть закреплен так, чтобы он не касался измерительной поверхности боковика. Слегка покачивая нутромер, находят наименьшее показание индикатора, которое соответствует установленному размеру.

При установке нутромера по образцовому кольцу поджимают мостик и нутромер осторожно вводят в кольцо с таким расчетом, чтобы линия измерения совпадала с отмеченным осевым сечением кольца., в котором заранее измерен его размер. Наклоняя нутромер (рис. 1) в вертикальной плоскости, фиксируют максимальное отклонение стрелки нутромера, т. е. момент, когда стрелка изменяет направление своего движения. В этом положении нутромера поворачивают шкалу индикатора до совпадения ее нулевого деления со стрелкой и затягивают стопор, чтобы шкала индикатора не сместилась во время измерений.

Процесс измерения

1. При измерении внутреннего размера, после настройки нутромер вводят в контролируемое отверстие изделия и повторяют операции, которые выполнялись при настройке нутромера.

2. Покачивая нутромер в вертикальной плоскости, фиксируют наибольшее отклонение стрелки индикатора, которое соответствует диаметру отверстия. При отсчете отклонения размера отверстия изделия от номинального размера руководствуются следующим правилом. Отклонение принимают со знаком «-» минус, если стрелка индикатора перешла за нулевое деление. В этом случае диаметр отверстия меньше диаметра аттестационного кольца. Отклонение от номинального размера принимают со знаком «+» плюс, если стрелка индикатора не дошла до нулевого деления. Значение отклонения подсчитывают умножением числа делений на цену делений, равную 0,001 мм.

Уход и хранение Нутромер индикаторный состоит из точного механизма для внутренних измерений и точного отсчетного прибора. Поэтому необходимо соблюдать следующее:

1. Следует оберегать нутромер от ударов и не допускать падения его даже с незначительной высоты.

2. Не производить резких толчков на измерительный стержень нутромера.

3. Не прилагать больших усилий в случае заклинивания, так как это может вызвать порчу и поломку нутромера.

4. Не допускать попадания в механизм нутромера наждачной пыли, грязной эмульсии и т. п.

5. Установку индикатора в зажиме нутромера производить без применения усилий. Недопустимо проворачивание индикатора за корпус при неполностью отпущенном зажиме, т. к. это может повредить втулку и нарушить правильный ход измерительного стержня индикатора.

6. Не допускать попадания в индикатор нутромера влаги и масел.

7. Хранить нутромеры индикаторные и их принадлежности необходимо чистыми, в футлярах, в сухом помещении.

8. Не следует разрешать разборку нутромеров лицам, не имеющим отношения к ремонту нутромеров.

1.2.2 Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм

Под рычажно-зубчатыми измерительными головками понимают измерительные головки осевого действия, в которых передаточный механизм состоит из рычажных и зубчатых передач.

Основные технические характеристики Рычажно-зубчатые головки изготавливают с ценой деления 0,001 и 0, 002 мм. Многооборотные головки имеют на циферблате 200 делений круговой шкалы с нулевым штрихом посередине, здесь также расположен указатель числа оборотов стрелки. Полное число оборотов стрелки равно 5.

Диапазон показаний составляет ⁺_-0,10 мм.

Измерительное усилие у многооборотных головок составляет 200 сН с колебанием 50−70 сН.

Масса у многооборотных головок более 100 г.

Схема и конструкция Рис. 2. Рычажно-зубчатая головка многооборотная (1МИГ) Многооборотные рычажно-зубчатые головки имеют механизм, состоящий из двух рычажных передач, одной зубчатой пары и на конце кинематической цепи ещё одной дополнительной передачи. Можно, например, установить ещё одну зубчатую передачу, но погрешность её будет больше влиять, чем погрешность рычажной передачи. Поэтому более правильно добавить дополнительные рычажные пары с плечами 12 и 13.

Измерительный стержень 1 плоской поверхностью контактирует со сферой малого плеча 2 первой рычажной передачи. Специальная конфигурация верхней части стержня 1 позволяет получить механизм, разгруженный от удара. Это название возникло вследствие того, что если произвести удар по измерительному стержню вверх вдоль его оси, то удар не передаётся на весь механизм головки.

Сферическая контактивная часть малого плеча 2, взаимодействующая с измерительным стержнем, расположена эксцентрично относительно цилиндра, с помощью которого она устанавливается на рычаге. Благодаря этому поворотом опоры можно изменять размер малого плеча, т. е. регулировать передаточное число всего механизма. Большое плечо 5 рычажной передачи контактирует со сферической опорой на секторе 8. Положение сферической опоры на секторе также может изменяться для регулировки с целью компенсации погрешностей механизма. Сектор 8 зацепляется с трибом 9, на оси которого установлена стрелка 10. На этой же оси закреплен один конец спиральной пружины (волоска) 7, а второй конец ее укреплен на плате, на которой монтируется весь механизм.

Поскольку головка является многооборотной, в схеме ее предусмотрена дополнительная трибка 14, на оси которой расположена стрелка оборотов 15 и волосок 7.

Для установки стрелки в нулевое положение весь механизм с рычажной и зубчатой передачами размещается на одном основании (плате), поворачиваемом при установке стрелки на нуль на оси 4 с помощью винта 3, к которому плата прижимается пружиной 6. Такое устройство обеспечивает поворот всего механизма винтом 3 относительно неподвижной точки контакта на стержне 1, и этим обеспечивается так называемый фиксированный нуль, т. е. нулевое положение шкалы и стрелки при поверке и при измерении соответствует определенному положению механизма.

Арретирование измерительного наконечника осуществляется с помощью рычага 11, воздействующего на верхнюю часть измерительного стержня.

Все оси механизма головки установлены на корундовых подшипниках. Контактные поверхности обычно армируются твердым сплавом.

На корпусе головки установлены передвижные указатели для обозначения границ допуска. Головка в штативе иди стойке крепится за гильзу диаметром 8 мм.

Погрешности измерения Для многооборотных индикаторов погрешность составляет 2−3 значения цены деления при использовании диапазона показаний до 1 мм.

Погрешность измерения многооборотными головками для размеров 1−250 мм составляет 2−6 мкм для цены деления 0,001 мм.

Поверка точности Поверку рычажно-зубчатых головок в основном производят по концевым мерам длины 3−4-го разрядов. Отдельно поверяют погрешность головок головок при измерении биения с помощью оправок. Необходимо обратить внимание на то, что при поверке головку устанавливают в стойке. А поэтому выявляемая погрешность не будет равна погрешности измерения, когда эта же головка будет установлена на штативе, обладающем меньшей жесткостью.

Процесс измерения Рычажно-зубчатые головки при измерениях устанавливают на стойки типа С-Ш и штативы типа Ш-I. При настройке индикаторов на размер по блоку концевых мер опускают кронштейн с индикатором по колонке стойки так, чтобы измерительный наконечник коснулся меры и стрелка установилась около нулевого положения. Затем поворотом шкалы стрелку устанавливают на ноль и проводят несколько раз арретирование (подъем и опускание) стержня, проверяя правильность настройки. По показаниям прибора находят как отклонения размера изделия от размера меры, так и его знак.

1.2.3 Длиномеры вертикальные при измерении методом сравнения с мерой

Длиномеры предназначены для измерения линейных размеров различных объектов. На длиномерах можно проводить измерения методом непосредственной оценки в пределах длины шкалы до 100 мм и методом сравнения с мерой с помощью концевых мер и других аттестованных деталей свыше 100 мм.

Основные технические характеристики Диапазон измерения, мм:

а) методом непосредственной оценки 0−100

б) на приборе 0−250

Цена младшего разряда цифрового отсчетного устройства, мкм 0,5

Измерительное усилие, Н (2,0 ± 0,5)

Погрешность измерения, мм +(0,0012± L/120 000)

Конструкция и принципиальная схема Рис. 3. Принципиальная схема Лучи света от лампы 20 через конденсор 19, светофильтр 18, осветительные линзы 17 и зеркала 16 освещают миллиметровую шкалу 1 защитным стеклом 15. Изображение штрихов шкалы объективом 13 через прямоугольные призмы 12, 11, дополнительные линзы 10 и плоскопараллельную пластину 9 проецируется на сетку 7, на которой нанесены шкала десятых долей миллиметра и индекс. На лимбе 8 нанесена шкала тысячных долей миллиметра. Лимб 8 и сетка 7 находятся в фокальной плоскости объектива 5. Изображение миллиметровых штрихов, десятых и тысячных долей миллиметра, а также индекс переносятся коллективом 6, зеркалом 4, объективом 5 на экран 2 с помощью зеркал 3 и 1.

Рис. 3. Общий вид вертикального длиномера: 1 — основание; 2 — стол; 3 — гирька; 4 — измерительный наконечник; 5 — шпиндель; 6 — стопорный винт; 7 — маховичок; 8 — окулярный микрометр; 9 — отсчетный микроскоп; 10 — регулировочная головка; 11 — консоль; 12 — стальная лента; 13 — кронштейн; 14 — цилиндр; 15 — осветитель; 16 — стопорный винт; 17 — гайка; 18 — стойка.

Процесс измерения

Измерение изделий с плоскими поверхностями.

1. Надеть на измерительный штифт сферический наконечник и закрепить его винтом. Опустить пиноль в крайнее положение. Затем опустить измерительное устройство с помощью маховиков 7 (см. рис.3) при отвернутом винте 6 до соприкосновения наконечника с поверхностью стола (если измеряемая деталь устанавливается на стол). В таком положении закрепить винт 6.

2. Нажать кнопку «0<» на передней панели УЦИ; тем самым, обнулив его (на табло высветится сообщение «0.0000»). Произвести трехкратное арретирование с помощью маховичка для проверки постоянства контакта.

3. При работе в режиме непосредственной оценки необходимо поднять пиноль, установить измеряемое изделие на столе и опустить пиноль до контакта наконечника с изделием. На табло высветится значение измеряемого изделия.

Для повышения точности измерений снять не менее трех отсчетов и вычислить их среднее арифметическое значение.

Изменение пределов измерения

При измерении изделий длиной более 100 мм поднять измерительную головку на колонке на 100 или 150 мм с помощью маховика при отжатом стопорном винте, после чего зажать стопорный винт. На стол пол измерительный наконечник установить плоскопараллельную концевую меру длины 100 мм или набор мер 150 мм.

Опустить пиноль до контакта наконечника с поверхностью концевой меры и нажать кнопку обнуления «0<». Затем убрать со стола концевую меру установить изделие и снять отсчет.

Размер изделия равен сумме отсчета, полученного на измерительном устройстве и действительного значения размера концевой меры.

Снятие отсчета по микроскопу Рис. 4. Шкалы отсчетного микроскопа: а — в нулевом положении; б — в произвольном Полное значение отсчета размера по микроскопу состоит из:

1) значения штриха основной миллиметровой шкалы, видимого в поле зрения в зоне витков двойной спирали (на рис. 4 — 46);

2) значения штриха неподвижной шкалы, ближайшего меньшего к штриху основной шкалы (на рис. 4 — 0,3);

3) значения штриха круговой шкалы, оказавшегося против указателя при расположении витка двойной спирали по бокам штриха основной шкалы (на рис. 4 — 0,063).

Итог: 46,363 мм.

Методы и средства поверки Поверка по ГОСТ 8.050—73

При поверке проверяют взаимодействие узлов длиномера; крепление съемных, сменных и подвижных частей должно быть надежным; перемещение подвижных частей прибора должно быть плавным; несимметричность концов любого штриха миллиметровой шкалы относительно шкалы десятых долей миллиметра у длиномеров типа ДВЭ не должно превышать длины штриха миллиметровой шкалы; штрихи миллиметровой шкалы при совмещении с кривой спирали у длиномеров типа ДВО должны соприкасаться с ней в середине рабочего промежутка шкалы десятых долей миллиметра; смещение изображения всех штрихов микрометровой шкалы относительно изображения индекса при перемещении изображения шкалы не должно превышать 0,1 длины короткого штриха у длиномеров типа ДВЭ. Плоскостность измерительной поверхности ребристого стола проверяют интерференционным методом при помощи нижней плоской стеклянной пластины.

Ориентацию рабочего промежутка шкалы десятых долей по ходу измерительного стержня у приборов типа ДВО проверяют при перемещении измерительного стержня. Наблюдают за смещением какой-либо точки миллиметровой шкалы относительно рабочего промежутка шкалы десятых долек миллиметра. Смешение должно быть не более ¼ ширины рабочего промежутка.

Подготовка к работе До начала работы с длиномером необходимо ознакомиться с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.

Для обеспечения нормальной работы длиномера температура воздуха в помещении должна быть (20 ± 2)°С при относительной влажности воздуха не более 80%; частота возмущающих гармонических колебаний не должна превышать 30 Гц, амплитуда скорости колебаний — 0,06 мм/с.

К рабочему месту должны быть подведены сетевой кабель напряжением 220 В, 50 Гц и шина заземления.

Установить длиномер в горизонтальное положение по уровню 14.

Заземлить длиномер. Зажим 20 «— «, расположенный на задней стенке основания 2, соединить с шиной заземления проводником с сопротивлением не более 0,1 ?.

Питание длиномера осуществляется от сети 220 В и должно быть независимым от других потребителей.

Подключить длиномер к сети сетевым кабелем 19.

Снять показания с табло блока индикации можно не ранее, чем через 5 минут после включения.

Для нормального функционирования длиномера после восьми часов непрерывной работы следует сделать часовой перерыв.

Включение блока индикации осуществляется тумблером 17 на боковой стенке измерительного устройства, после чего блок готов к работе в режиме отсчета в «относительной» системе координат. Начало отсчета для «относительной» системы координат может быть задано нажатием кнопки «0<», при этом значение координаты обнуляется.

В блоке индикации предусмотрена возможность работы в «абсолютной» системе координат, начало которой совпадает с референтной точкой преобразователя перемещений. Для перехода к этой системе координат необходимо нажать кнопку «А/О» .

При первом, после включения блока индикации, переходе в этот режим на дисплее блока появится надпись; «not.Ptr», что говорит об отсутствии привязки начала координат к референтной точке. В случае, если привязка уже была осуществлена, на дисплее отображается текущая координата относительно референтной точки. Нахождение блока индикации в «абсолютной» системе координат подтверждается буквой «А» в крайнем левом разряде индикатора.

При отсутствии привязки для совмещения начала «абсолютной» системы координат с референтной точкой нажимает кнопку «<0» ,. При этом мигающая надпись «0.000» свидетельствует о включении режима поиска референтной точки.

При поступлении сигнала референтной точки надпись на дисплее перестает мигать, а блок индикации переходит в режим отсчета. Привязка к референтной точке ведёт к совмещению начала «относительной» и «абсолютной» системе координат.

Поиск референтной точки может быть произведен многократно, путем перевода блока индикации в режим «абсолютной» системы координат (нажатие на кнопку «А/0» и появление буквы «А» в крайнем левом разряде индикатора) и нажатием кнопки «<0» (появление мигающей надписи «0.000»). Отказ от поиска референтной точки осуществляется путем нажатия кнопки «А/О». На дисплее появится надпись: «not.Ptr», свидетельствующая о потере привязки «абсолютной» и «относительной» систем координат. Последующее нажатие на кнопку «А/0» установит «относительную» систему координат.

При работе в «абсолютной» и «относительной» системах координат предусмотрена возможность измерения участка перемещения с сохранением текущего отсчета. Для этого необходимо вывести преобразователь перемещения в начало измеряемого участка и нажать кнопку «А «, при этом показание индикатора обнулится, а в крайнем верхнем разряде появится буква «d» .

Для восстановления текущей координаты необходимо повторное нажатие на кнопку «А» .

Переход из «абсолютной» системы координат в «относительную» и обратно производится последовательным нажатием на кнопку «А/О», при этом включение «абсолютной» системы координат индицируется буквой «А» в крайнем левом разряде индикатора.

В зависимости от вида измеряемого изделия на измерительный штифт пиноли надеть измерительный наконечник соответствующей формы и закрепить его стопорным винтом. При выборе наконечника необходимо следить за тем, чтобы контакт между измеряемым изделием и наконечником был наименьшим. Для измерения изделий с плоскими поверхностями следует применять сферический наконечник, для измерения изделий с цилиндрическими поверхностями — ножевидный наконечник, устанавливаемый перпендикулярно к образующей цилиндра.

Уход и хранение Хранить длиномер следует в сухом и отапливаемом помещении, свободном от паров кислот и щелочей.

В помещении должны поддерживаться температура воздуха (20±2)°С при относительной влажности воздуха не более 80%.

Для длительного хранения неокрашенные части измерительного устройства должны быть смазаны антикоррозийной смазкой.

1.3 Разработка принципиальной схемы измерительного устройства для контроля радиального биения

Радиальное биение — разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси.

Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси. Оно не включает в себя отклонений формы и расположения образующей поверхности вращения.

Принцип действия

Ступенчатые валы в большинстве случаев передают механизмам значительные крутящие моменты. Чтобы они работали безотказно продолжительное время, большое значение имеет высокая точность выполнения основных рабочих поверхностей валов по диаметральным размерам и по их расположению.

Процесс контроля предусматривает преимущественно сплошную проверку линейного расположения и радиального биения шеек ступенчатых валов, которую можно проводить на многомерном контрольном приспособлении.

В случае жестких требований (например, не более 0,04 мм) к радиальному биению средней ступеней валика относительно крайней базовой [8], можно воспользоваться приспособлением, принципиальная схема которого представлена на рис. 5.

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

2.1 Расчет исполнительных размеры калибров для контроля шлицевого соединения с прямобочным профилем

Шлицевое соединение с числом зубьев z=8, внутренним диаметром d=56мм, наружным диаметром D=62 мм, шириной зуба b=10мм, с центрированием по наружному диаметру.

1) Рассчитаем исполнительные размеры шлицевого комплексного калибра-кольца для контроля шлицевого вала .

1. По ГОСТ 25 347–82 находим предельные отклонения параметров шлицевого вала [2]:

Для внутреннего диаметра (d) с основным отклонением h и 8-го квалитета точности для интервала размеров св.50 до 65 (табл.7):

es_d=0мм;

ei_d=-46мкм=-0,046 мм.

Для наружного диаметра (D) с основным отклонением g и 6-го квалитета для интервала размеров св.50 до 65 мм (табл.7):

es_D= 0

ei_D= -19 мкм= -0,019 мм.

Для толщины зуба (b) с основным отклонением f и 8-го квалитета для интервала размеров св.6 до 10 (табл. 7):

es_b= 0

ei_b= -22 мкм= -0,022 мм.

2. Рассчитываем наибольший и наименьший предельные размеры параметров шлицевого вала:

D_max=D+ es_D=62+0=62 мм;

D_min=D+ еi_D=62+(-0,019)=61,981 мм;

b_max=b+ es_b=10+0=10 мм;

b_min=b+ ei_b=10+(-0,022)=9,978 мм.

3. Для центрирующего наружного диаметра D с допуском по 6-му квалитету точности (IT=6) по ГОСТ 7951–80 для интервала размеров св.50 до 80 мм находим значения [3]:

координату середины поля допуска калибра-кольца:

Z_1D=3,5 мкм=0,0035 мм;

допуск калибра-кольца по центрирующему диаметру:

H_1D=3,0 мкм=0,003 мм;

значение границы износа по центрирующему диаметру:

Y_1D=8,0 мкм=0,008 мм .

Рассчитываем предельные размеры (по ГОСТ 7951–80) калибра-кольца по наружному центрирующему диаметру [3]:

Рассчитываем допустимый износ калибра-кольца по центрирующему диаметру:

Исполнительный размер калибра-кольца:

4. По ГОСТ 7951–80 для ширины зуба с допуском по 8-му квалитету точности (IT=8) для интервала св.6 до 10 мм находим значения [3]:

координату середины поля допуска калибра-кольца:

Z_1b=8 мкм=0,008 мм;

допуск калибра-кольца по ширине паза:

H_1b=2,5 мкм=0,0025 мм;

значение границы износа по ширине паза:

Y_1b=12,0 мкм=0,0120 мм.

Рассчитываем предельные размеры калибра-кольца по ширине паза:

Рассчитываем допустимый износ калибра-кольца по центрирующему диаметру: