Калибры являются контрольными инструментами для определения годности деталей. С помощью калибров можно установить, находится ли действительный размер детали между наибольшим и наименьшим предельными размерами или нет, т.е. годная деталь или бракованная.
Для контроля отверстий используют калибры-пробки, а для контроля валов – калибры-скобы. В комплект калибров входят проходной (ПР) и непроходной (НЕ) калибры. Деталь считается годной, если проходной калибр проходит в проверяемую деталь под действием собственного веса или усилия, равного ему, а непроходной калибр не проходит.
По назначению калибры делятся на рабочие и контрольные.
Рабочие калибры ПР и НЕ предназначены для контроля изделий в процессе их изготовления. Этими калибрами пользуются рабочие и контролеры ОТК завода изготовителя.
В процессе изготовления рабочих калибров-скоб используются контрольные калибры: К–ПР, К–НЕ, а калибр К–И – для контроля износа проходной скобы в процессе ее эксплуатации. Схема контроля калибрами-пробками представлена на рисунке 5.
Рисунок 5
С помощью проходной пробки проверяют наименьший предельный размер отверстия D min, а непроходной пробки – наибольший предельный размер D mах, т.е. эти размеры являются номинальными для проходной и непроходной пробок.
В качестве исполнительных размеров, т.е. размеров, проставляемых на чертежах, калибров-пробок принимается их наибольший размер, допуск задается в «минус», как для основного вала.
На эскизе рабочей пробки указываются исполнительные размеры, шероховатость рабочих поверхностей и маркировка (рисунок 6). Маркировка калибра содержит диаметр контролируемого отверстия с полем допуска и квалитетом точности; предельные отклонения контролируемого отверстия, мм; товарный знак завода изготовителя.
Рисунок 6 – Эскиз калибра-пробки
С помощью проходной стороны скобы проверяют наибольший предельный размер вала, а непроходной – наименьший предельный размер вала, т.е. эти размеры являются номинальными для проходной и непроходной стороны скобы при расчете исполнительных размеров. В качестве исполнительных размеров калибров-скоб принимается их наименьший размер, допуск задается в «плюс», как для основного отверстия.
Порядок выполнения работы
1. Записать в отчет лабораторной работы номер оптиметра, пределы измерения по шкале оптиметра и цену деления шкалы.
2. По маркировке калибра определить, для проверки какой детали предназначается данный калибр. Выписать предельные отклонения для контролируемого отверстия из таблиц стандарта, а также допуски на изготовление заданного калибра из таблицы 1. Построить схему расположения полей допусков на калибр и проверяемую им деталь. На схеме проставить предельные отклонения. Рассчитать предельные размеры калибра.
Пример –Рассчитать предельные и исполнительные размеры калибров-пробок для контроля отверстия Ø16 Н 8 
.
Решение
Максимальный предельный диаметр отверстия
D max = D + ES =16 + 0,027 = 16,027 мм.
Минимальный предельный диаметр отверстия
D min = D + EI = 16 + 0 = 16,000 мм.
Допуски на изготовление калибров нормируются по ГОСТ 24853-81.
Для определения предельных и исполнительных размеров пробок из таблицы указанного стандарта (таблица 1) выписываем численные значения параметров Н, y, z по квалитету 8 и диаметру 16 мм:
Н = 3 мкм = 0,003 мм; y = 4 мкм = 0,004 мм; z = 4 мкм = 0,004 мм.
Строим схему полей допусков калибра-пробки, на которой указываем поле допуска контролируемого отверстия Н 8, и проставляем все найденные допуски (см. рисунок 7). Эта схема применима для расчета калибров пробок с номинальными размерами до 180 мм.
Рисунок 7
Определяем предельные и исполнительные размеры пробок ПР и НЕ по формулам из ГОСТ 24853-81. За номинальный размер проходной стороны принимается минимальный предельный размер контролируемого отверстия D min, а для непроходной стороны – максимальный предельный размер контролируемого отверстия D max.
D ПР min = D min + z - H / 2 = 16 + 0,004 - 0,003 / 2 = 16,0025 мм;
D ПР max = D min + z + H / 2 = 16 + 0,004 + 0,003 / 2 = 16,0055 мм;
D ПР изн = D min – y = 16 - 0,004 = 15,996 мм.
Исполнительный размер проходной пробки:
D ПР исп = D ПР max 
=16,0055 -0,003 мм;
D НЕ max = D max + H / 2 = 16,027 + 0,003 / 2 = 16,0285 мм;
D НЕ min = D max - H / 2 =16,027 - 0,003 / 2 = 16,0255 мм.
Исполнительный размер непроходной пробки
D НЕисп = D НЕmax = 16,0285-0,003 мм.
3. Определить размер для набора блока концевых мер.
При подборе блока концевых мер для установки прибора на нуль следует учитывать, что номинальными размерами для проходной и непроходной сторон рабочих калибров являются соответственно наибольший и наименьший предельные размеры детали (см. рисунок 5).
Размер блока концевых мер должен быть равным или близким к предельному размеру детали.
4. Составить блок концевых мер.
По подсчитанному размеру (см п. 2) набрать блок концевых мер для проходной (D min) и непроходной стороны(D max) отдельно. При составлении блока из концевых мер длины следует стремиться, чтобы блок состоял из возможно меньшего количества мер.
Например, при составлении блока из набора в 87 штук максимальное количество концевых мер, входящих в блок, должно быть не более четырех.
Выполняя предварительный расчет блока, вначале выбирают концевые меры, имеющие тысячные доли миллиметра, затем сотые, десятые и т.д.
Пример.
Следует составить блок для размера 39,865 мм
Размер _ 39,865 мм
Первая мера, входящая в блок 1,005 мм
Остаток 38,860 мм
_38,840 мм
Вторая мера, входящая в блок 1,360 мм
Остаток 37,500 мм
_37,500 мм
Третья мера, входящая в блок 7,500 мм
Остаток 30,000 мм
_ 30,000 мм
Четвертая мера, входящая в блок 30,000 мм
Остаток 0,000 мм
Порядок протирания. Концевые меры, предназначенные для составления блока, промыть бензином (спиртом) для удаления смазки и протереть чистой тканью. Потом две концевые меры совместить доведенными (блестящими) поверхностями с одного угла, плотно прижать друг к другу вальцами и перемещать одну относительно другой до полного контакта рабочих поверхностей.
После притирки двух концевых мер к ним притирают третью и т.д. Во избежание оцарапывания рабочих поверхностей концевых мер, при работе с ними следует соблюдать следующие правила:
Не брать рабочие поверхности промытых концевых мер руками, а только чистой тканью.
Концевые меры размером свыше 5,5 мм кладутся на стол рабочими поверхностями.
Не притирать рабочую поверхность концевой меры к нерабочей. Последовательность при составлении блока: вначале притираются между собой концевые меры малых размеров, собранный из них блок притирается к мере среднего размера и затем уже к плитке большего размера.
5. Выбрать и установить измерительные наконечники.
6. Установить оптиметр на размер по блоку концевых мер (см. п. 4 «Настройка на нуль»).
7. Измерить калибр-пробку в трех сечениях 1, 2, 3 (рисунок 8), перпендикулярных к оси, и в двух направлениях I-I, II-II по длине при вертикальном положении оси этого калибра. Результаты измерения записать в бланк отчета.
8. Учитывая размер блока концевых мер, по которому был установлен на нуль прибор, рассчитать размеры во всех проверенных направлениях и занести в отчетный бланк. Расчет заключается в суммировании размера по блоку с измеренными значениями отклонений.
9. По полученным данным сделать заключение о годности детали, т.е. сравнить действительные, т. е, полученные путем измерений размеры проходной и непроходной сторон калибра с допустимыми предельными размерами по ГОСТу, дать заключение о годности по каждой стороне отдельно. Погрешности формы калибра ограничиваются допуском на размер, т. е. размер ни в одном сечении и направлении не должен выходить за допустимые пределы.
Рисунок 8 – Схема измерения калибр пробки на горизонтальном оптиметре
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется номинальным, действительным и предельным размерами?
2. Что называется допуском?
3. Каково назначение калибров?
4. Как подразделяются калибры?
5. Какой размер для проходной и непроходной стороны пробки принимается за номинальный?
6. Как определяются исполнительные размеры калибров-пробок (ПР и НЕ)?
7. Порядок расчета блока концевых мер для заданного размер.
8. Порядок составления блока из концевых мер длины.
Таблица 1 – Допуски и отклонения калибров для размеров до 500 мм (ГОСТ 24853-81)
| Квалитет | Обозначение допусков | Интервал размеров, мм | ||||||||||||
| До3 | Св.3 до 6 | Св. 6 до 10 | Св. 10 до 18 | Св.18 до 30 | Св. 30 до 50 | Св. 50 до 80 | Св. 80 до 120 | Св. 120 до 180 | Св. 180 до 250 | Св. 250 до 315 | Св. 315 до 400 | Св. 400 до 500 | ||
| Размер и допуски калибров, мкм | ||||||||||||||
| 6 | z | 1 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| y | 1 | 1 | 1 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
 , 
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1,5 | 2 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 11 | |
| 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 6 | 7 | |
| 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | |
| 0,8 | 1 | 1 | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 6 | 7 | 8 | |
| 7 | 
| 1,5 | 2 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 11 |
| 1,5 | 1,5 | 1,5 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 4 | 6 | 7 | |
| 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | |
| - | - | 1,5 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 0,8 | 1 | 1 | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 6 | 7 | 8 | |
| 8 |
| 2 | 3 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 12 | 14 | 16 | 18 |
|
| 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 | 7 | 9 | 9 | 11 | |
| ,
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 6 | 7 | 9 | |
| Н | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 4 | 5 | б | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | |
|
| 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
|
| 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 9 |
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 13 | 15 | 18 | 21 | 24 | 28 | 32 |
|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| ,
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 6 | 7 | 9 | |
| Н | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | |
|
| 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
|
| 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Литература
1. Якушев, А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.
2. Зябрева, А. Н. Лабораторные занятия по курсу «Основы взаимозаменяемости и технические измерения» / А. Н. Зябрева, М.Я. Шегал, - М.: «Машиностроение», 1974. - 363 с.
3. ГОСТ 24853-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.
Составил: канд. техн. наук,
старший преподаватель кафедры
«Технология машиностроения» Антонова Е.Н.
