Лабораторная работа № 5 КОНТРОЛЬ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Вопросы / ответыЛабораторная работа № 5 КОНТРОЛЬ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
0 +1 -1
antfiksa Админ. спросил 1 месяц назад
1 ответ
0 +1 -1
antfiksa Админ. ответил 1 месяц назад

Цель paбoты: ознакомление с методикой и средствами контроля отклонений формы и расположения плоских и цилиндрических поверхностей.
 Оборудование, приборы, инструменты: автоколлиматор АК-0, 5У, труба измерительная визирная ППС-11, оптическая линейка ИС-36М, оптический плоскомер ИС-45, прибор ПБ, индикатор часового типа, стойка или штатив, микромер, штангенциркуль.           
Объекты контроля: ступенчатые детали с несколькими плоскими поверхностями, параллельными основанию; ступенчатые детали с несколькими плоскими поверхностями, перпендикулярными к основанию гладкие или ступенчатые валики.
Общие положения
При нормировании точности геометрических параметров дета­лей исходят из предпосылки, что точность геометрии составляет­ся из точности размеров и поверхностей. К погрешностям поверх­ностей относят: отклонения формы, отклонения расположения, вол­нистость и шероховатость поверхности.
Отклонением формы называют отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля (табл. 3.3). При этом шероховатость поверхности не включает в отклонение формы, а волнистость — включают.
Отклонением расположения называют отклонение реального рас­положения рассматриваемого элемента от его номинального располо­жения.
Элемент — обобщенный термин. В зависимости от конкретных условий, элементом может являться поверхность одной из закончен­ных конструктивных частей детали, поперечный или продольный про­филь этой части; плоскость симметрии; ось поверхности или сече­ния; точка пересечения линий, линии и поверхности; центр окруж­ности или сферы.
Под допусками формы и расположения понимают наибольшие до­пускаемые значения отклонений формы и расположения. Допуск рас­положения или формы может быть зависимым и независимым. Зависи­мый допуск — переменный допуск расположения или формы, минималь­ное значение которого указывают к а чертеже или в технических требованиях и которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера рассматриваемого и (или) базового элемента данной детали от проходного предела (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предель­ного размера отверстия):
Тзав = Тmin + Тдоп,
где  Тmin — минимальная часть допуска;
        Tдoп — дополнительная часть допуска, зависящая от действитель­ных размеров рассматриваемых поверхностей.
Независимый допуск расположения или форме — допуск, число­вое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от действитель­ного размера рассматриваемого или базового элемента. Под суммарным отклонением формы в расположения понимаются отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого Профиля относительно заданных баз.
Суммарный допуск форма и расположения — предел, ограничивающий допускаемое значение суммарного отклонения формы, и рас­положения.
Для нормирования отклонений формы в расположения поверхностей установлены шестнадцать степеней точности, номера которых возрастают в порядке уменьшения точности.
Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения, плоскостности, прямолинейности и параллельности назнача­ются в тех случаях, когда они должны быть меньше допуска размера. Предусмотрено три уровня относительной геометрической точности:
А — нормальная (назначается ≈ 60 % от допуска размера);
B — повышенная (≈  40 % от допуска размера);
С — высокая (≈  25 % от допуска размера).
Таблица 3.3
Виды отклонений формы
 

Вид поверхности

Отклонения и допуски формы

Комплексные                              Частные

Плоская

Плоскост-ность

Прямолинейность (в плоскости  или в       пространстве)

Выпуклость Вогнутость

Цилиндрическая
 
 
 

 
Цилинд-ричность
 
 

Поперечное
сечение
Продольное
сечение
 

Круглость
 
Отклонение профиля продольного
сечения
 

Овальность
Огранка
Конусообраз-
ность
Бочкообразность
Седлообразность

 
 
 
 
 

 
Средства измерения отклонений формы и расположения
Заданные в чертежах допуски форме и расположения поверх­ностей не предопределяют применение каких-либо конкретных методов и средств намерений. Они могут быть различными при условии, что обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков.
Вы6op метода измерений производят с учетом погрешности из­мерения, допуска, размеров и конструкции измеряемой детали, осо­бенностей технологического процесса изготовления деталей и сте­пени его стабильности, производительности и стоимости измерений и других конструкторских, технологических и экономических факторов.
 
 
При измерении отклонений от прямолинейности и плос-костности широко применяют различные механические и оптико-механические устройства, в которых носителем исходных прямых, относительно которых определяет отклонения, являются поверочные линейки, пли­ты, натянутая струна, световой луч и пр.
Оптико-механические приборы, в которых в качестве исходной прямой используется луч света, по виду измеряемого параметры, подразделяют на автоколлимационные и визирные. В автоколлимационных приборах измеряют углы наклона отдельных участков по­верхности изделия относительно оптической оси зрительной тру­бы, затем полученные данные пересчитывают в отклонения от пря­молинейности или плоскостности. В приборах, работающих по методу визирования, измеряют расстояние от исследуемой поверхности до оптической оси трубы.
Измерение отклонений от прямолинейности и    плоскостности поверхностей автоколлиматором
Схема контроля плоской поверхности детали с помощью автоколлиматора представлена на рис. 3.20.
Труба 3 автоколлиматора закрепляется на жестком массивном основании 5 рядом с изделием I. Затем устанавливают зрительную трубу под углом 90 ° к плоскости зеркала 2. Световое изображение марки автоколлиматора, отразившись от зеркала 2, будет наблю­даться в окуляре 4. При наклоне зеркала на угол α, в процессе перемещения его по изделию, отраженный луч возвращается в авто­коллиматор под углом 2α, что вызывает смещение изображения наб­людаемой в окуляре марки. Угловое смещение зеркала определяет с помощью компенсатора.
К оптико-механическим приборам, работавшим по методу визи­рования, относят визирные трубы, оптические линейки, оптические плоскомеры. При монтаже или изготовлении крупногабаритных изде­лий используют контрольно-юстировочные оптико-механические установки с лазерным излучателем.
 
 
Рис. 3.20. Схема контроля плоскости автоколлиматором
 
Измерение отклонений от прямолинейности и   плоскост­ности поверхностей с применением визирной трубы и визирной марки.
Для этих целей применяется визирная измерительная тpyба ППС-II, предназначенная для измерения в линейных единицах отклонений от прямолинейности, плоскостности, соосности, параллель­ности, перпендикулярности и горизонтальности объектов протяжен­ностью до тридцати метров. Величины отклонений точек реальной поверхности объекта измерения от линии визирования определяются с  помощью оптического микрометра и шкалы марки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
При измерениях    прибором ППС-П за базу принимают прямую, проходящую через крайние точки контролируемой поверхности. Ме­рой прямолинейности является оптический луч (его ось).
Методика измерений заключается в следующем; визирная труба I (рис. 3.21) ориентируется с помощью стойки 2 и визирной марки 3 так, чтобы ее оптическая ось была приблизительно параллельна измеряемому профилю детали 4. Марку в процессе измерения помещают в измеряемых точках профиля, наводят на нее визирную трубу и определяют смещение марки относительно оптической оси (в одной или двух координатах). По измеренным смещениям строят профилограмму.
 
Рис. 3.21. Схема контроля прямолинейности визирной 
 измерительной трубой
                 .
В зависимости от расположения линии визирования относитель­но выбранной базы, измерения производят способом параллельного или наклонного луча. Вторым способом можно производить измерения с большей точностью, чем первым.
При контроле объектов малой протяженности можно пользоваться способом параллельного луча, так как погрешность установки линии визирования в этом случае не окажет заметного влияния на точность измерений, а обработка результатов упрощается.
При контроле объектов большой протяженности рекомендуется пользоваться способом наклонного луча как наиболее точным и производительным, не требующим тщательной установки линии визирования.
Измерение отклонений от прямолинейности и   плоскостности поверхностей оптической линейкой.
Оптическая линейка ИС-36М (рис. 3.22) применяется для контроля прямолинейности и плоскост­ности измерением  непрямолинейности в различных сечениях. Мерой прямолинейности является оптическая ось линейки. При проверке прямолинейности линейку 4 (тонкостенная труба с оптической  сис­темой)  устанавливают   на    две   опоры  3   на контролируемой   поверхности I.
 
Рис. 3.22. Оптическая линейка ИС – 36М
 
Линейка имеет сквозной шлиц, вдоль которого измерительную каретку 2 перемещают в крайнее правое положение. Ори этом винтом в правой опоре производят регулировку до тех пор, пока в крайних положениях каретки видимые на экране визирный штрих 5 и бифилер 6 не совместятся (с разницей не более I мин), добиваясь, таким образом, параллельности оптической оси сравнения и прямой, соеди­няющей крайние точки проверяемой поверхности (такая прямая приб­лиженно считается параллельной прилегающей прямой). Через опре­деленные интервалы (одна десятая проверяемой длины) по барабану микрометра 7 берут отсчеты, совмещая визирный штрих и бифилер.
Измерение отклонений от плоскостности поверхности оптическим плоскомером.
Существует тип плоскомеров, в которых плоскость сравнения образуется вращением оптической оси визирного устройства. Визирное устройство вращается на плоской по­верхности ситаллового диска и точность плоскости сравнения оп­ределяется не механической осью, а оптически обработанной плос­кой поверхностью ситалла, что обеспечивает точность метода, пре­вышающую точность самого визирного устройства. Относящийся к этому типу оптический плоскомер ИС – 45  (рис. 3.23)  состоит из поворотного коллиматора I, измерительной марки и трех юстировочных масок 2.
Рис. 3.23. Схема контроля плоскости оптическим                 плоскомером
 
Принцип работы на плоскомере заключается в следующем: юстировочные марки, установленные на контролируемой поверхности 3, образуют плоскость сравнения, в которую с помощью регулиру­емых опор коллиматора выставляется визирная ось трубы. При этом поверхность ситаллового диска автоматически устанавливается параллельно плоскости сравнения.
Измерения производят с помощью измерительной марки, кото­рую помещают в различные точки контролируемой поверхности. С помощью оптического компенсатора измеряют отклонения от плос­костности поверхности.
Измерение радиального биения.
Для намерения радиального биения цилиндрическую деталь I (рис. 3.24) устанавливают в центрах 3 прибора ПБ, которые укреплены в бабках 4. Одна из ба­бок прибора имеет неподвижно укрепленный центр, вторая — специ­альный рычаг для быстрого отвода центра, что облегчает установку детали в центрах. Индикатор 2 укрепляют в державке стойки 5.
Рис. 3.24. Схема измерения радиального биения детали
 
После   соответствующей настройки индикатора начинают медленно вра­щать деталь в центрах, отмечая наибольшее и наименьшее показания индикатора на полный оборот детали. Абсолютная величина разнос­ти наибольшего и наименьшего показаний (с учетом знака) называется радиальным биением.
 Задание
Изучить теоретический материал и ознакомиться с приборами для контроля геометрических параметров деталей.
Овладеть кашками и правилами работы с приборами.
По заданию преподавателя произвести контроль отклонений формы и расположения поверхностей с помощью изученных приборок.
Оформить отчет о лабораторной работе.
 Порядок выполнения работы
Проанализировать требования к точности параметров деталей, подлежащих контролю.
Выбрать предварительную методику выполнения намерений (МВИ) каждого параметра (схему измерений, количество контролируемых сечений, средства измерений, вспомогательные устройства и т. д.).
 
 
Таблица 3.4
Результаты измерений отклонений от прямолинейности
и  плоскостности автоколлиматором
 

Координата

Значения координат точек

 
 

1

2

3

4


 

Абсцисса, мм

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

Ордината, мкм

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
Оценить погрешности измерений, сравнить их с допустимыми; выбрать МВИ, обеспечивающую требуемую точность.
Измерить параметры каждой контролируемой поверхности. При необходимости уточнить МВИ. Результаты измерений представить в табличной форме (табл. 3.4, 3.5).                     
Таблица 3.5
Результаты измерений радиального биения детали
на  приборе ПБ

Поперечное сечение детали
 

Показание прибора

Радиальное биение, мкм

наибольшee

наимень­шее

1

 
 

2

 
 

3

 
 

 
 
 
 

 
Выполнить анализ и сравнить результаты измерений с допустимыми значениями параметров, дать заключение о годности де­талей по контролируемым параметрам.
Вопросы для самоконтроля
Какие виды погрешностей поверхности существуют?
Что понимается под отклонением формы и отклонением распо­ложения?
Что такое допуск формы и расположения?
Что понимается под суммарными отклонениями и допусками формы и расположения?
Какие уровни относительной геометрической точности пре­дусмотрены?
В зависимости от каких факторов выбирается метод измере­ний?
Каковы принципы измерения с помощью автоколлиматора, визирной измерительной трубы, оптической линейки, оптического плоскомера?
Как производится измерение радиального биения?