Соосность двух поверхностей шеек валов относительно общей оси

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Условие измерения – базирование на средние сечения шеек валов;

Применяемое устройство – ножевые опоры:

1 – измерительная головка;

2 – ножевые опоры

Соосность двух отверстий относительно общей оси

Условие измерения – базирование на крайние сечения отверстий

проверяемой детали;

Применяемое устройство – пневматическое приспособление:

1 – проверяемая деталь;

2 – жесткие упоры;

3 – ножевые опоры;

4 – оправка;

5 – пружинящие упоры

Схемы контроля симметричности и разностенности

Симметричность поверхностей

Условие измерения – I, II – различные положения детали при контроле;

Применяемое устройство – оправка, центры:

I, II – различные положения детали при контроле;

оправка, центры

1 – оправка

Симметричность паза и наружной поверхности

Условие измерения – I, II – различные положения индикаторного

приспособления при контроле:

1 – измерительная головка;

2 – оправка

Разностенность

Условие измерения – деталь поворачивается на оправке;

Применяемое устройство – измерительная головка:

1 – проверяемая деталь;

2 – измерительная головка;

3 – оправка

Разностенность

Условие измерения – гильза поворачивается на опорных роликах,

Применяемое устройство – измерительная головка:

1 – гильза;

2 – опорные ролики

Контрольные вопросы

1. Как измеряются допуски формы и расположения?

2. Как нормируются допуски формы и расположения?

3. Как указываются на чертежах допуски формы и расположения?

4. Что такое зависимый допуск и как он определяется?

5. В чем разница между допусками расположения в диаметральном и радиальном выражении?

Лабораторная работа № 7

Технические измерения. Выбор средств измерения

Цель работы: научиться выбирать средство измерения в зависимости от точности изготовления детали и вида контроля (производственного, контроля технологических процессов, экспериментальных исследований).

Общие сведения

На точность измерения влияет ряд факторов, вызывающих как систематические, так и случайные погрешности измерения.

Систематической называют составляющую погрешности измерения, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях. Постоянные по величине систематические погрешности не влияют на форму кривой распределения величин, а вызывают лишь ее смещение.

Случайной называют составляющую погрешности измерения, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные величины неопределенно изменяются по величине и знаку, являются неизбежными и неустранимыми, можно лишь уменьшить их, повышая требования к отдельным технологическим факторам (стабильности условий замера, аккуратности при отсчете и округлении результатов замера и т.п.).

В общем случае погрешность измерения Δ _изм можно представить в виде:

где Δ _ср.и – погрешность средства измерения (включает как систематическую, так и случайную составляющие, определяется при аттестации средства измерения), Δ _ср.и £ Δ _д (Δ _д – максимальная допускаемая погрешность средства измерения); Δ _от – погрешность отсчёта (включает как систематическую, так и случайную составляющие, определяется расчетом и проверяется экспериментально); Δ _м – погрешность метода замера (учитывается, если между результатом измерения и процессом измерения отсутствует четкая математическая зависимость); Δ _и.у – погрешность измерения, вызываемая отличием условий измерений от нормальных, установленных ГОСТ 8.050-73 (включает систематическую и случайную погрешности измерения, например, от руки контролёра, учитывается введением поправочных коэффициентов).

В ряде случаев систематическая погрешность может переходить в разряд случайных.

Например: если при измерениях использовано несколько приспособлений; если ошибка СИ берется не по результатам поверки, а по данным табл. 1 (предельно допустимые погрешности ± Δ _д).

По ГОСТ 8.050-73 нормальные условия:

- температура окружающей среды – 20 º C 5 º C;

- атмосферное давление – 760 мм рт. ст. 3, 5%;

- относительная влажность – 65 15% при 20º C;

- ускорение свободного падения – 9, 8 м/с²;

- направление линии и плоскости измерения линейных размеров – горизонтальное;

- плоскости измерения углов – горизонтальные;

- относительная скорость движения внешней среды равна нулю;

- значения внешних сил равны нулю.

Допускаемые отклонения указанных параметров в зависимости от точности изготовления указаны в ГОСТ 8.050-73.

Суммарная систематическая составляющая погрешности измерения Δ _изм.с равна алгебраической сумме систематических погрешностей

Суммарная составляющая случайных погрешностей измерения:

При использовании контрольно-измерительных приспособлений возникает D_å.

Составляющая погрешности измерения при использовании контрольно-измерительных приспособлений (при измерении линейных и угловых величин):

где Δ _уэ – погрешность базирования на установочных элементах, вызываемая неточностью их изготовления, определяется измерением при аттестации приспособления (постоянная систематическая составляющая ошибки); Δ _б – погрешность, вызываемая погрешностью изготовления измерительных баз, учитывается при расчётах Δ _б по величине допуска Т на изготовление и ввиду соединения (систематическая переменная); Δ _ус – погрешность установки обусловливается наличием микронеровностей, перекосом осей, определяется при многократной повторной установке (случайная величина); Δ _р – погрешность передаточных устройств (рычагов) определяют расчётным путём и проверяют экспериментально, суммируется алгебраически с учётом знака (систематическая погрешность); Δ _п – случайная погрешность рычагов; Δ _ум – погрешность изготовления установочных мер, определяется при аттестации мер (систематическая погрешность); Δ _умс – случайная погрешность изготовления установочных мер; Δ _з – погрешность закрепления, зависит от приложенной силы закрепления, изменения места приложения (погрешности случайные, независимые).

Чем выше требуемая точность контроля, тем полнее следует учитывать и оценивать влияние каждой из составляющих погрешности измерения. На рис. 1 приведена классификация средств измерений.

Выбор средства измерения. Основные принципы выбора средств измерений в машиностроении заключаются в следующем: точность измерений должна быть достаточно высокой по сравнению с заданной точностью выполнения измеряемого размера, а трудоёмкость измерений и их стоимость должны быть более низкими, обеспечивающими высокие производительность труда и экономичность (ГОСТ 14.306-73). Чем больше отношение погрешности измерений Δ _изм к допуску Т и чем больше отношение допуска к значению технологического разброса, тем большее число деталей будет неправильно забраковано или признано годными.

Для получения требуемой точности контроля пользуются коэффициентом К_т запаса точности измерений.

Допустимая величина суммарной погрешности измерения должна быть меньше допуска контролируемого размера в 2К_т раз:

_.(1)

В зависимости от вида контроля для измерения линейных и угловых величин величина К_т = 1, 5 … 10:

- при контроле точности технологических процессов измерения параметров должны проводиться при К_т = 3 … 6 (средством измерения с ценой деления j не менее );

- в процессе производства К_т = 2, 5 … 1, 5; j = (0, 2 … 0, 3)Т;

- при экспериментальных исследованиях К_т = 7…10; j = (0, 05…0, 2)Т;

- при контроле размеров, слабо влияющих на выполнение изделием возложенных на него функций, К_т = 1, 5; j = (0, 35 … 0, 4)Т;

- при тарировке приборов К_т = 2, 5.

Для контроля литых, кованых и штампованных изделий применяют кронциркули, нутромеры, линейки, для контроля деталей грубой обработки (опиливание, черновая обточка и т.п.) – штангенциркуль с ценой деления 0, 1 мм. Повышение точности изготовления однозначно влечёт за собой повышение точности измерений.

Технология контроля определяется также характером производства. В массовом и крупносерийном производстве следует пользоваться калибрами, контрольными приспособлениями и автоматическими средствами контроля. В условиях единичного и мелкосерийного производства целесообразно применять универсальные измерительные средства. Точные измерительные средства применяют во всех видах производств (включая массовое), если требуется определить значения отклонений от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей (при отсутствии специальных приспособлений), при наладке станков, а также при особо ответственных измерениях.

В соответствии с ГОСТ 8.051-81 значения пределов допускаемых погрешностей для линейных размеров задаются в зависимости от допусков и квалитетов

Зависимость ρ от диапазона квалитетов

Квалитет	2 – 5	6 – 7	8 – 9	10 – 16
Средний коэффициент ρ	0, 35	0, 3	0, 25	0, 2

Для ориентировочного (предварительного) выбора универсальных средств измерений в зависимости от размеров изделия и допусков можно воспользоваться рис. 2 (для измерения валов), рис. 3 (для измерения отверстий), рис. 4 (для измерения глубин и высот).

Рис. 2. Номограмма для выбора СИ валов

Для уточнённого выбора подсчётом по формуле (1) находится погрешность измерения (максимально допустимая). Затем по табл. 1 или 2 по найденному значению и заданному размеру выбирается средство измерения.

Примечание. Если в табл. 1 или 2 точность измерения отсутствует, ориентировочно можно принимать

;

Рис. 3. Номограмма для выбора СИ отверстий

Рис. 4. Номограмма для выбора СИ глубины и высоты

Для измерения отверстий, начиная с малого диаметра с высокой точностью, широко используются пневматические приборы (табл. 2): длинномеры высокого и низкого давления. Для рассортировки деталей по размерам и применения в измерительных автоматах и приборах со световой сигнализацией используются электрические и фотоэлектрические приборы (табл. 2).

Допускаемые погрешности средств измерений, применяемых для контроля физических величин, приведены в табл. 1.

Пример. Выбрать измерительное средство для контроля вала в процессе изготовления, при контроле точности технологического процесса, при экспериментальных исследованиях: Ø 90f8.

Решение. Производим ориентировочный выбор. Находим допуск вала Тd = 0, 054 мм по табл. 4. По диаметру 90 мм и допуску 0, 054 мм по рис. 2 ориентировочно выбираем микрометр с ценой деления 0, 01 мм (МК-100).

Уточнённый способ.

Выбор измерительного средства в процессе производства. К_т = (1, 5 … 2, 5).

Принимаем . мм.

По табл. 2 для заданного диаметра и полученной Δ _изм подходит микрометр МК-100 или СИ-100.

Выбор измерительного средства для контроля точности технологического процесса (К_т = 3, 0…6).

Определим , мм.

По табл. 2 находим для интервала размеров 80…120 мм – оптиметры или оптические измерительные машины.

Выбор измерительного средства для исследовательских работ (К_т = 6…10).

, мм.

По табл. 2 оптиметры с погрешностью измерения 1, 9 мкм для интервала размеров 80…120 мм.

Примечание. Для контроля отверстий выбор производится аналогично по рис. 3, табл. 1, 2; для контроля отклонений формы и расположения применяются различного рода индикаторы и измерительные головки.

Определение числа контрольных точек. Перед проведением измерений выбирают не только метод контроля и средство измерения, но также оптимальное число точек контроля (ТК), поскольку слишком большое число точек измерений приводит к удорожанию процесса контроля и не может дать новых сведений, а заниженное число измерений не позволяет надёжно оценить выбранную точность метода.

В табл. 3 приведено рекомендуемое для изделий машиностроения число контрольных точек измерений в зависимости от измеряемого параметра, точности изготовления и длины контроля (для определения точности изготовления геометрической формы, отклонений формы и расположения, если контроль не предусмотрен по всему профилю или поверхности).

При определении точности измерений измерения проводят в одной точке не менее трёх раз.

Пример. Определить ТК для валика Ø 50H7 длиной 200 мм. По табл. 3 определяем для интервала размеров свыше 30 до 50, для длины поверхности (ДП) до 200 мм и 7 квалитета ТК = 3.

При технологическом контроле число точек увеличивается в два раза по сравнению с производственным и т.д.

Примечание: данные в табл. 1 приведены в соответствии с ГОСТами соответствующих средств измерений, стандартами (СТП) предприятий и данными [5, табл. 5.2, с. 201].

Порядок выполнения работы

1. Изучить методические указания. Ознакомиться с прилагаемыми таблицами и рисунками.

2. По варианту, предлагаемому преподавателем, выбрать измерительное средство для контроля:

– вала в процессе производства;

– вала при контроле технологического процесса;

– вала при экспериментальных исследованиях;

– отверстия в процессе производства;

– отклонений формы и расположения в процессе производства (в качестве измерительного средства взять измерительную головку).

3. Определить число контрольных точек по длине поверхности.

4. Оформить отчёт по работе, который должен содержать:

– название и цель работы;

– расчётные формулы для определения требуемой точности измерения;

– свободную таблицу по следующему образцу;

Задание	Вид контроля K_т	Средство контроля	Число контрольных точек
Ориентировочным способом	Уточнённым способом

– вывод о работе.

Задания

Вал:

1. Ø 24h7, l = 100 мм. 10. Ø 80h10, l = 400 мм.

2. Ø 63f7, l = 100 мм. 11. Ø 40e70, l = 40 мм.

3. Ø 45d9, l = 220 мм. 12. Ø 100h14, l = 20 мм.

4. Ø 125d11, l = 300 мм. 13. Ø 20h9, l = 40 мм.

5. Ø 210b12, l = 350 мм. 14. Ø 70d10, l = 150 мм.

6. Ø 50h8, l = 150 мм. 15. Ø 160h10, l = 100 мм.

7. Ø 18h9, l = 150 мм. 16. Ø 80h9, l = 250 мм.

8. Ø 50k6, l = 50 мм. 17. Ø 36m6, l = 50 мм.

9. Ø 120h11, l = 100 мм. 18. Ø 90h11, l = 80 мм.

Отверстие:

1. Ø 25H7, l = 100 мм. 10. Ø 50H8, l = 40 мм.

2. Ø 0, 5H12, l = 5 мм. 11. Ø 70H10, l = 240 мм.

3. Ø 6H11, l = 10 мм. 12. Ø 5H14, l = 20 мм.

4. Ø 56D8, l = 250 мм. 13. Ø 20H7, l = 40 мм.

5. Ø 120C10, l = 150 мм. 14. Ø 180H11, l = 200 мм.

6. Ø 70F9, l = 120 мм. 15. Ø 60H9, l = 100 мм.

7. Ø 18H9, l = 350 мм. 16. Ø 45H10, l = 50 мм.

8. Ø 40H11, l = 80 мм. 17. Ø 80H11, l = 150 мм.

9. Ø 120H12, l = 100 мм. 18. Ø 160H12, l = 40 мм.

Допуск радиального биения вала (T_↑) взять равным T_↑ = 1, 2 ∙ Td, где Td – допуск вала. После расчёта выбрать ближайшее стандартное значение по ГОСТ.

Выбрать средство контроля и число точек контроля радиального биения вала при производственном контроле по табл. 2 и 3.

Контрольные вопросы

1. Чем определяется выбор средства измерения?

2. Что называется систематической и случайной погрешностью измерения?

3. Какова величина коэффициента запаса точности при различных видах измерений?

4. Как определяется величина допустимой погрешности измерения?

5. Чем определяется число контрольных точек измерений?

Лабораторная работа №8

⇐ Предыдущая 1 2 3 45