Измерение отклонения от круглости , отклонения профиля продольного сечения и отклонения от цилиндричности

 

Условное обозначение и методы измерения отклонения от округлости.

 

Отклонением от круглости рис.3.1,А называется наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности. На рис.З.1,Б приведен пример условного обозначения допуска на отклонение от круглости.

 

 

Рис.3.1. Отклонение от круглости

 

Измерение отклонений от круглости можно изморить на спе­циальном приборе - кругломере. Принцип измерения на кругло­мере заключается в том, что прибор воспроизводит практически идеальную окружность, которая сравнивается с реальной в сечении круглого цилиндра плоскостью, перпендикулярной оси. Схема кругломера показана на рис. 3.2,А. На рис. 3.2,Б приведен пример записи отклонений от круглости,полученной на кругло­мере.

 

Рис.3.2. Кругломер

 

Основной частью кругломера является стол 1, на котором устанавливается измеряемая деталь 2. К поверхности детали подводится измерительный наконечник датчика 3. Сигнал датчика через усилитель 4 передается на самописец 5. Наиболее трудо­емкой операцией при измерении отклонений от круглости явля­ется центрирование (совмещение оси проверяемой детали и оси вращения стола кругломера)_, которое выполняется путем переме­щения стола с деталью в двух взаимно перпендикулярных направ­лениях при помощи микровинтов 6 стола 1. Оценка отклонений от круглости производится с помощью поставляемого с прибором шаблона, на котором нанесены концентрические окружности.

Так как кругломер сложный электронный прибор, стоимость его высока и измерения занимают значительное время, то он применяется в основном при измерениях в лабораторных условиях. На производстве отклонение от круглости измеряется боле простыми методами, Эти методы зависят от формы отклонения от круг­лости. Частные виды отклонений от круглости показаны на рис. 3.3.

 

 

 

Рис.3.3. Частные виды отклонений от круглости

 

 

Частный вид отклонения от круглости,представленный на рис.3,3,А,называется овальностью. Овальность измеряют двухконтактными приборами. Отклонение от круглости в этом случае равно полуразности наибольшего и наименьшего диаметров. Схема изме­рения показана на рис.3.4,А. Частный вид отклонения от круг­лости, показанный на рис.3.3,Б,мназывается огранкой. (Причем огранкой называют многогранную фигуру с количеством граней три, четыре, пять и т.д.) Огранка с четным числом граней из­меряется также, как овальность. Огранка с нечетным числом граней измеряется на призме рис.3.4,Б.

 

 

 

 

Рис.3.4. Измерение отклонений от округлости

Если при вращении детали на призме измерительный прибор X=X_макс-X_мин, то огранка определяется по формуле

 

где:

X - число граней у измеряемой детали,

α - угол призмы.

 

Условное обозначение и методы измерения отклонения профиля продольного сеченая.

 

Отклонением профиля продольного сечения называется наиболь­шее расстояние ∆ от точек, образующих реальную поверхность и лежащих в плоскости, проходящей через её ось до прилегающе­го профиля в пределах нормируемого участка. На чертеже откло­нение профиля продольного сечения указывается,как на рис.3.5.

 

 

Рис.3.5. Условное обозначение допуска на отклонение профиля продольного сечения

 

Частными видами отклонения профиля продольного сечения являются конусообразность рис.3.6,А, бочкообразность рис. 3.6,Б, седлообрязность рис.3.6,В. При количественной оценке частных видов отклонения профиля продольного сечения; изме­ряется диаметр в начале, середине и конце нормируемого участ­ка, за отклонение профиля продольного сечения принимается полуразность наибольшего и наименьшего из измеренных диаметров.

 

 

Рис. 3.6. Частные виды отклонения профиля продольного сечения.

 

При количественной оценке частник видов отклонении профи­ля продольного сечении измеряется диаметр в начале, середине и в конце нормируемого участка. За отклонение профиля продоль­ного сечения принимается полуразность наибольшего и наименьшего измеренных диаметров, намерение выполняется двух контактными приборами.

 

Условное обозначение и методы измерения отклонения

от цилиндричности

 

Отклонением от цилиндричности называется наибольшей расс­тояние ∆ от точек реальной поверхности до прилегавшего ци­линдра в пределах нормируемого участка. Условное обозначение допуска на отклонение от цилиндричности показано на рис.3.7,А.

 

 

 

Рис.3.7. Условное обозначение допуска на отклонение от цилиндричности и схема намерения

 

Отклонение от цилиндричности, комплексный показатель и приборов, которые могли бы непосредственно измерять отклонение от цилиндричности нет. При измерении отклонений от цилинд­ричности проводят измерение от круглости в начала, середине и в конце нормируемого участка, а затем проводят измерение отклонения профиля продольного сечения в двух, взаимноперпендикулярных плоскостях. За отклонение от цилиндричности прини­мают наибольший, из полученных результатов измерений рис.3.7,Б. Результаты измерений оформляют, как показано в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1 Результаты измерения отклонения от цилиндричности

 

Показания прибора, мм.	Отклонение формы, мм	Допуск, мм.
Сечение 1	Сечение 2
						А	Т

 

 

Лабораторная работа № 4

 

ИЗМЕРЕНИЕ РАДИАЛЬНОГО И ТОРЦОВОГО БИЕНИЯ

 

Условное обозначение радиального биения

 

Радиальное биение поверхности вращения относительно базо­вой оси является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси. Оно равно разности наи­большего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси а сечении, перпендикуляр­ном этой оси. Если определяется разность наибольшего и наи­меньшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пре­делах нормированного участке до базовой оси, то находят полное радиальное биение, оно является результатом совмест­ного проявления отклонения от цилиндричности поверхности и отклонения от её соосности относительно базовой оси.

При измерении и нормировании радиального биения могут быть детали с тремя видами базовой оси. Это базовая ось наружной (или наружных) цилиндрической поверхности, базовая ось оси центров (при наличии у детали центровых отверстий) и базовая ось отверстия (отверстий).

Обозначение допуска на радиальное биение для разных ви­дов базовых поверхностей показано на рис.4.1

 

 

 

Рис.4.1 Обозначение допуска радиального биения.

 

Допуск полного радиального биения указывается насколько иным графическим знаком, как это показано на рис.4.2.

 

 

 

Рис.4.2. Обозначение допуска полного радиального биения

 

Измерение радиального биения

 

Метод измерения радиального биения зависитот вида базовой поверхности. Если базовая наружная цилиндрическая поверхность, то деталь устанавливается этой поверхностью на призме,как это показано на рис.4,3,А. После установки детали базо­вой поверхностью на призме к проверяемой поверхности прижимается измерительный наконечник головки, деталь поворачивается вокруг своей оси на угол не менее 360°, при этом отмеча­ются наибольшее и наименьшее показаний измерительной головки. Величина радиального биения равна разности этих показаний.

 

Рис.4.3. Схемы измерения радиального биения

 

 

Если базовыми являются две наружные цилиндрические поверх­ности, то деталь устанавливается этими поверхностями на две тонкие призмы, и далее измерение не отличается от описанного выше.

 

Схема измерения радиального биения в центрах показана на рис.4.3,Б.

 

 

Если базовой поверхностью является отверстие, то при изме­рения радиального биения в это отверстие вставляется оправка, имеющая центровые отверстия. При измерении деталь на оправке устанавливается в центрах рис. 4.4 и проверяется, как описано выше.

 

 

Рис.4,4.Проверка радиального биения детали, базирующейся на оправке

 

При намерении полного радиального биения наконечник изме­рительной головки устанавливается во многих точках проверя­емой поверхности и в каждой точке измеряется радиальное би­ение, за полное радиальное биение принимается наибольшее из намеренных в разных точках значение.

 

Условное обозначение и намерение торцового биения

 

Пример условного обозначения торцового биения приведен на рис.4.5.

 

 

Рис. 4.5. Условное обозначение торцевого биения

 

Торцевое биение – разность наибольшего и наименьшего рас­стояний от точек всей торцового профиля до плоскости,перпен­дикулярной базовой оси. Торцовое биение является результатом совместного проявления отклонения от плоскостности рассматриваемой поверхности и отклонения её от перпендикулярности от­носительно базовой оси.

 

При измерении торцового биения необходимо ограничить пере­мещение детали в осевом направлении. Это достигается путем упора детали через шарик в неподвижный упор рис.4.6,А.

 

 

Рис.4.6. Схема измерения торцового биения

 

В основном, такая схема применяется, если базовая поверх­ность - цилиндрическая наружная поверхность. Если базовая по­верхность -ось центров или отверстие, то схема проверки при­меняется, как ни рис. 4.6,Б.

При проверке полного торцового биения измерительный наконечник головки устанавливается последовательно во многих точ­ках измеряемой поверхности от центра к периферии. За величину полного торцового биения принимается наибольший из полученных результатов измерения.

 

Пример оформления результатов измерения радиального я торцевого биения приведен в табл. 4.1.

 

 

Таблица 4.1

 

Результаты измерения биения

№	Деталь	Что измеряется	Допуск	Результат	Годность
	№ 4.02	Радиальн.биение	0,07	0,05	Годно

 

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 4

 

1. Как обозначается радиальное (торцовое) биение?

2. От чего зависит метод изменения биения?

3. Из-за чего возникает радиальное (торцевое)биение?

 

Лабораторная работа № 5

 

ИЗМЕРЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ СООСНОСТИ ОТВЕРСТИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ ОТ СИММЕТРИЧНОСТИ

 

Условное обозначение и методы измерения отклонения от соосности отверстий.

 

В корпусах редукторов, коробок скоростей и т.п. имеется два или несколько отверстий, в которых в подшипниках должны вращаться валы. Чтобы оси валов не имели перекоса и были параллельны, отверстия в которых монтируются подшипники, должны быть сосны.Пример обозначения отклонения от соосности (допуска на соосность) показан на рис.5.1.

 

 

 

Рис.5.1. Условное обозначение допуска на отклонение от соосности отверстий

 

Одно из отверстий принимают за базу. Его обозначают зачер­ненным треугольником и буквенным индексом. Другое, нормируе­мое отверстие, соединено стрелкой с прямоугольником, в который вписывается на первом месте графический символ соосности, численное значение допуска и буквенный индекс базы.

Для проверки соосности материализуют прилегающие цилиндри­ческие поверхности отверстий путем размещения в отверстиях конт­рольных оправок. Оправки должны плотно, без зазора входить в отвёрстие. На рис.5.2 приведена схема проверки отклонения от соосности.

 

 

 

Рис. 5.2. Схема проверки отклонения от соосности

На одной из оправок крепится кронштейн с индикатором, изме­рительный наконечник которого прижимается к поверхности другой оправки. Отклонение от соосности определяется как половина раз­ности наибольшего и наименьшего показаний индикатора при вра­щении оправки с закрепленным на ней индикатором на 1-2 оборота.

Иногда соосность отверстий в детали требуется не для обес­печения точного вращения вала, а только для обеспечения сборки вставляемого в это отверстие вала. В этих случаях допуск на отклонение от соосности будет зависеть от действительного ди­аметра отверстий. Такой допуск называют зависимым и проверяют такие детали специальным, ступенчатым калибром. При обозначе­нии зависимого допуска рядом с численным значением допуска (ес­ли допуск зависит только от размера нормируемого отверстия) или рядом с буквенным индексом базы ставится буква М, обведенная окружностью. Если допуск соосности зависит от размеров одного и другого отверстий,буква М ставится как рядом с допуском, так и с индексом базы. На рис. 5.3,А показано условное обозначение зависимого допуска, а на рис.5.3,Б схема контроля отклонения от соосности таких деталей калибром.

 

 

 

Рис.5.3. Условное обозначение и контроль соосности деталей при зависимом допуске

 

Результаты измерения отклонений от соосности приведены в табл. 5,1.

 

Таблица 5.1

 

Результаты измерения отклонения от соосности

 

Деталь	Условное обозначение допуска	результат	Годность
5.04		0,04	Годно

 

Условное обозначение допуска и методы измерения отклонения от симметричности

 

Отклонение от симметричности - наибольшее расстояние ∆ меж­ду плоскостью симметрии нормируемого элемента и плоскостью симметрии базового элемента рис.5.4,А.

 

Пример обозначения допуска отклонения от симметричности по­казан на рис.5.4,Б.

 

 

 

 

Рис.5.4. Отклонение от симметричности

 

Для измерения отклонения от симметричности проверяемую де­таль кладут базовой плоскостью на поверочную плиту, на которой установлена стойка с измерительной головкой. Измерительный наконечник головки прижимают к нормируемой поверхности и записы­вают показания головки. После этого, приподняв измерительный наконечник, вынимают деталь, переворачивают и подставляют под измерительный наконечник поверхность противоположной стороны нормируемой поверхности. Опустив измерительный наконечник,

за­писывают показания. За отклонение от симметричности принимают половину разности показаний головки при первом и втором изме­рениях. Желательно измерения провести в нескольких сечениях.

Схема измерения показана на рис.5.5

 

Позиция 1 Позиция 2

 

 

Рис.5.5.Схема измерения отклонения от симметричности

 

Иногда, для того чтобы при расчете симметричности не де­лить разность показания на два, при условном обозначения чис­ловое значении допуска на отклонение от симметричности удваивается, при этом после числового обозначения ставится буква Т, тогда с этим значением сравнивается разность полученных при измерении показаний. Пример такого указания допуска приведен на рис.5.6.

 

 

 

 

Рис.5.6. Пример обозначения удвоенного допуска ив отклонение от симметричности

 

Результаты измерения отклонения от симметричности оформляют в табл.5.2.

 

Таблица 5.2 Результаты измерения отклонений от симметричности

 

№ детали	Результаты измерения,мм	Допуск,мм	Годности
5.11	1,27	1,25	0,02	0,04 Т	Годно
5.23	0,82	0,64	0,18/2=0,09	0,08	Не годно

Контрольные вопросы к лабораторной работа № 5

 

1. Как на чертежах обозначается отклонение от соосности симметричности?

2. Что такое зависимый допуск, от каких параметров он может зависеть?

3. В каких случаях после числового обозначения допуска ста­вится буква Т?

4. Как измеряется отклонение от соосности, симметричности?

 

Лабораторная работа №6

 

НОРМИРОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ТОЧНОСТИ РЕЗЬБ

 

Основные параметры и точность резьб

 

Резьбы широко применяются в машиностроении. По эксплуата­ционному признаку резьбы подразделяются на: крепежную - исполь­зуемую для обеспечения разъемного соединения; кинематическую - предназначенную для преобразования вращательного движения в поступательное; трубную - предназначенную для соединения труб.

В зависимости от профиля резьба разделяется на треугольную рис.6.1,А, трапециедальную рис.6.1,В, прямоугольную рис.6.1,Б и другие.

В зависимости от единиц измерения различают метрическую и дюймовую резьбы.

 

Рис.6.1. Профили резьб

 

Наибольшее распространение в промышленности имеют метрические треугольные резьбы с углом профиля 60°. Для обеспечения эксплуатационных свойств резьбы при изготовлении и измерении из сложного профиля выделяется ряд элементов, которые являют­ся одинаковыми для болта и гайки, и используются при нормировании. Этими элементами являются: наружный (он же номинальный) диаметр болта d и гайки D; внутренний диаметр болта d₁ и гай­ки D₁; средний диаметр болта d₂, и гайки D₂; шаг резьбы Р и угол профиля резьбы α рис.6.2.

 

 

 

 

Рис.6.2. Основные элементы резьбы

 

Взаимозаменяемость резьб обеспечивается ограничением предельных контуров сопрягаемых деталей.

 

При изготовлении резьбы отклонения отдельных её элементов зависят от определенных параметров технологического процесса. Шаг резьбы - от шага ходового винта станка, угол профиля от уг­ла заточки инструмента и установки резца относительно оси резь­бы. Однако влияние ошибок шага и ошибок профиля можно, устранить (скомпенсировать) уменьшением среднего диаметра болта или увеличением среднего диаметра гайки. Поэтому при нормиро­вании точности резьб допуски устанавливаются не на все пара­метры резьбы. Допуск на средний диаметр, называемый полным допуском среднего диаметра,включает в себя кроме величины, учи­тывавшей погрешность изготовления среднего диаметра, диамет­ральные компенсации ошибки шага и угла профиля. Величины компенсации шага и угла профиля показаны на рис. 6.3,А и 6.3,Б.

 

 

 

 

Рис.6.3 Диаметральная компенсация ошибки шага и угла профиля резьбы

 

Средний диаметр резьбы, учитывавший диаметральные компенса­ции ошибок шага и угла профиля, называют ПРИВЕДЕННЫМ средним диаметром. Для наружной резьбы приведенный средний диаметр: d₂^пр=d₂+fp+fα (6.1)

где: fp - диаметральная компенсация ошибки шага,

fα - диаметральная компенсация ошибки угла.

 

Для внутренней резьбы: D₂^пр=D₂+fp-fα (6.2)

 

Допуск на средний диаметр откладывается «в тело»,

(в направлении материала) нормируемой детали. Принципиальный подход к нормированию точности резьбы и обеспечению сопряжения аналогичен нормированию требований к гладким деталям (ЕСДП - СЭВ).

В стандартах на резьбовые соединения нормируются основные отклонения (аналогично ЕСДП-СЭВ)и ряды допусков- степени точности (у гладких деталей квалитеты) среднего диаметра и наружного диаметра. Поле допуска образуется сочетанием допуска и основного отклонения.

 

Для наружного диаметра болта установлены степени с З по 6¹⁰, для среднего диаметра d₂ с 3 по 10¹⁰; для наружного диаметра гаек с 4 по 8¹⁰, для среднего диаметра D₂ с 4 по 9¹⁰. Отклонения для посадок с зазором показаны на рис.6.4.

 

 

Рис.6.4. Основные отклонения диаметров резьб

 

Обозначение поля допуска резьбы состоят из обозначения по­ля допуска среднего диаметра d₂, допуска наружного диаметра болта d или диаметра D₁ гайки. Например: Ml6-5g6g5g -поле допуска среднего диаметра, 6g -поле допуска наружного диаметра. MI6-7H6H 7Н- поле допуска среднего диаметра гайки, 6Н- поле допуска на внутренний диаметр гайки..

 

Контроль резьбы

 

Резьбы контролируют резьбовыми калибрами. Внутреннюю резь­бу калибрами пробками, наружную калибрами кольцами. Контроль резьба калибрами относятся к комплексным методам контроля. С помощью комплексного контроля в резьбовых деталях выявляют точность комплекса элементов резьбы, обеспечивающих свинчиваемость деталей, т.е. определяют точность приведенного среднего диаметра резьбы. Принципиальный подход такой же, как и для гладких цилиндрических деталей, т.е. имеются проходные (ПР) и непроходные (НЕ) калибры. Расположение полей допусков приве­дено на рис.6.5. На рис.6.5,А приведена схема поля допуска среднего диаметра болта и калибров (ПР) и(НЕ), на рис.6.5,Б поля допуска среднего диаметра и калибров для гаек.

 

 

 

 

Рис.6.5. Схема расположения полей допусков на резьбовые калибры

Основные размеры, предельные отклонения диаметров резьбы и калибров приведены в табл. 2.1, табл.2.2. и табл. 2.3 приложения

 

Методы и средства измерения резьбовых калибров

 

Наиболее простым метод проверки калибра пробки является метод измерения среднего диаметра с помощью трёх проволочек. Принцип измерения заключается в том, что во впадины резьбы рис.6.6 закладывают цилиндрические валики (проволочки),с помощью какого-нибудь универсального измерительного средства измеряют размер М.

Более точный, но и более сложным способом измерения точности резьбы калибра дифференцированным методом (измерением среднего диаметра, шага и половины угла профиля) на универсальном измерительном микроскопе.

 

Рис.6.6. Измерение среднего диаметра резьбы с использованием

трех проволочек

 

При измерении среднего диаметра резьбы с помощью трёх проволочек диаметр проволочек выбирается по рекомендациям, приведённым в приложении 2 табл.2.4. После измерения размера М значение среднего диаметра рассчитывается для метрической резь­бы по формуле:

d₂₌M-3d_пр.+0,866P (6.1)

При измерении резьбового калибра на микроскопе калибр ус­танавливается в центрах. Устанавливая изображение профиля калибра в поле зрения визирного микроскопа,по отсчетному мик­роскопу проводят отсчет координат, по которым вычисляют зна­чения среднего диаметра и шага. Половина угла профиля измеря­ется при помощи дополнительного углового микроскопа визирной головки. Результаты измерения и допуски заносятся в табл.6.I.

Таблица 6.1 Допуски и результаты измерения резьбового калибра

 

Обозначение калибра…	Ср. диаметр d2=	Р=	α/2=
МКМ Допустимые отклонения среднего диаметра: Верхн.= Нижн.=
Д о п у с к и п а р а м е т р о в к а л и б р а
Калибр	d2 С р е д н е г о диаметра МКМ	Р шага МКМ +/-	α/2 половины угла, мин.+/-
Верхн.	Нижн.	Изнош.
ПР
НЕ
П р е д е л ь н ы е р а з м е р ы параметров калибра
d2 с р е д н е г о диаметра, мм	P шага,мм	Половины угла град.,мин.
ПР
НЕ
Р е з у л ь т а т ы и з м е р е н и я к а л и б р а
	Лев.	Прав.	Лев.	Прав.	Лев.	Прав.
Отсчёт 1
Отсчёт 2
Отсчёт 3
Заключение о годности: ПР- НЕ-