Чем измерить соосность отверстий

6.3. Методы контроля отверстий корпусных деталей.

Для измерений диаметров отверстий и точности их относительно положения в корпусных деталях при обработке на сверлильных станках применяют как универсальные средства, так и различные калибры-пробки. Универсальными измерительными средствами являются индикаторные нутромеры, микрометрические штихмассы, штангенциркули и др.

Погрешности формы отверстий в поперечном сечении (овальность, огранка) определяются измерениями в различных радиальных направлениях. Погрешность формы в продольном сечении (конусообразность, бочкообразность и т. п.) определяются по результатам измерений в различных поперечных сечениях. Для измерения длин отверстий используют штангенглубиномеры, шаблоны, калибры.

Для контроля точности относительно положения отверстий преимущественно используются контрольные оправки.

Рис. 6.6. Методы контроля отверстий корпусных деталей:

а — проверка соосности отверстия; б — проверка параллельности отверстий до базовой плоскости; в — проверка неперпендикулярности торцовой плоскости оси отверстий; г — проверка неперпендикулярности осей отверстий

Принципиальные схемы измерения по основным параметрам точности относительно положения отверстий показаны на рис. 6.6.

Соосность отверстий обычно проверяют контрольными оправками и индикаторными приспособлениями (рис. 6.6, а).

Расстояние h от оси отверстия до базовой плоскости определяется на контрольной плите измерением размеров h1 и h2 блоком плиток и штихмассом или измерением размеров от верхней образующей оправки до плоскости плиты штангенрейсмасом, штангенглубиномером или индикаторным устройством (рис. 6.6, б).

Отклонение от перпендикулярности торцовой плоскости относительно оси отверстий можно проверить индикаторным приспособлением или специальным калибром (рис. 6.6, в).

Отклонение от перпендикулярности осей отверстий определяется измерением зазоров ∆1 и ∆2 оправкой с индикатором или калибром (рис. 6.6, г).

Основные правила ухода за контрольно-измерительным инструментом. Для обеспечения правильности и безотказности работы контрольно-измерительных инструментов необходимо соблюдать следующие правила при пользовании ими:

1. Касаться измерительными поверхностями изделий плавно, с минимальными усилиями на мерительный инструмент.

2. Предохранять инструмент от резких колебаний температуры, измерения производить при нормальной (18—20°С) температуре окружающей среды.

3. Не производить измерения во время работы станка.

4. Оберегать инструмент от ударов и вибрации, перед изменрением очищать отверстие от стружки.

5. По окончании работы протирать инструмент и хранить его в сухом, специально отведенном месте.

6. Пользоваться только аттестованными измерительными инструментами.

1. Какие измерительные инструменты применяют для контроля диаметров и глубины отверстий?

2. Как устроены штангенциркуль и штангенглубиномер? Как произвести по ним отсчет размера?

3. В каких случаях применяют гладкие и резьбовые калибры? Как ими пользуются?

4. Как измерить глубину отверстия с помощью микрометрического глубиномера?

5. Какие существуют погрешности геометрической формы отверстий?

6. Перечислите основные методы контроля отклонения отверстий от правильной геометрической формы.

7. Какие существуют основные правила пользования контрольно-измерительным инструментом?

Источник

Измерение отклонений от соосности элементов деталей

Согласно ГОСТ 24642-81 каждое такое измерение должно быть направлено на получение оценки наибольшего расстояния между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой. При этом в качестве базы может выступать либо ось некоторой отдельной базовой поверхности, либо общая ось двух или нескольких поверхностей. В соответствии с этим и методики выполнения измерений в этой области подразделяются на две группы:

1) методики выполнения измерений отклонений от соосности элементов деталей относительно оси базовой поверхности;

2) методики выполнения измерений отклонений от соосности элементов деталей относительно общей оси двух или нескольких поверхностей.

Основу реализации этих методик выполнения должно составлять экспериментальное воспроизведение осей наружных и внутренних номинально цилиндрических поверхностей деталей, общих осей двух или нескольких поверхностей, а также адекватное моделирование соответствующих расстояний между осями или их отклонений.

В качестве примеров реализации таких методик выполнения измерений можно привести следующие.

8.1 Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности с помощью измерительной головки и призмы (или двух призм) (рисунок 45)

Контролируемую деталь устанавливают ее базовой поверхностью в поверочной призме с широкими рабочими поверхностями.

Измерительную головку вместе со штативом (стойкой) перемещают по поверочной плите до момента касания ее наконечника контролируемой поверхности детали в одном из ее крайних сечений. Перемещая измерительную головку в вертикальном направлении, создают необходимый предварительный измерительный «натяг». После этого измерительную головку двигают возвратно-поступательно в направлении, перпендикулярном оси контролируемой поверхности и фиксируют точку возврата стрелки отсчетного устройства измерительной головки. Далее деталь вращают в призме и определяют максимальное и минимальное показание измерительной головки за один оборот детали, а также алгебраическую разность этих показаний. Все то же самое проделывают в другом крайнем сечении контролируемой поверхности.

В качестве искомого значения отклонения от соосности принимают большую из зафиксированных алгебраических разностей показаний измерительной головки.

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3 – поверочная призма;

4 – поверочная плита;

6 – жесткий осевой упор

Рисунок 45 – Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности

Вместо одной широкой поверочной призмы могут использоваться две узкие ножевые призмы, устанавливаемые по краям базовой поверхности детали (рисунок 46).

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3, 4 – ножевые призмы;

5 – поверочная плита;

6 – жесткий осевой упор;

Рисунок 46 – Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности

Следует отметить, что по рассмотренным схемам измерения по сути измеряется радиальное биение контролируемой поверхности относительно оси базовой поверхности. Поэтому такую методику выполнения измерений можно использовать в том случае, когда можно пренебречь влиянием отклонения формы контролируемой поверхности по сравнению с искомым отклонением ее расположения. В противном случае, для устранения влияния значимых отклонений формы контролируемой поверхности детали на нее может быть установлена оправка в виде эталонного контрольного кольца.

8.2 Измерение отклонения от соосности двух наружных номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси с помощью измерительной головки и двух ножевых призм (рисунок 47)

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

4, 5 – ножевые призмы;

6 – поверочная плита

Рисунок 47 – Измерение отклонения от соосности двух наружных номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси

Измеряемую деталь устанавливают на ножевые призмы так, чтобы середины контролируемых поверхностей А и Б совпадали приблизительно с опорными элементами призм.

Настройку измерительной головки в каждом контрольном сечении детали осуществляют аналогично предыдущей измерительной задаче.

В ходе реализации измерительной процедуры деталь вращают и определяют алгебраическую разность показаний измерительной головки для каждого из обозначенных на схеме контрольных сечений.

За искомое отклонение от соосности (в радиусном выражении) принимается половина наибольшей алгебраической разности показаний измерительной головки отдельно для каждой из поверхностей А и Б.

Если опорные элементы используемых ножевых призм не совпадают с серединами контролируемых поверхностей, то за результат измерений для каждой поверхности принимается величина, рассчитываемая по формуле:

,

где ΔА – максимальная алгебраическая разность показаний измерительной головки в соответствующем сечении;

l – длина контролируемой поверхности;

l I – расстояние от края контролируемой поверхности до места установки ножевой призмы (рисунок 48).

Рисунок 48 – Схема несимметричной установки ножевой призмы

8.3 Измерение отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью измерительной головки и двух оправок (рисунок 49)

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3, 4 – контрольные цилиндрические оправки;

5 – установочное приспособление

Рисунок 49 – Измерение отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей

В контролируемые отверстия детали плотно «от руки» вставляются контрольные цилиндрические оправки. На одной из них закрепляется установочное приспособление вместе с измерительной головкой с возможностью его вращения относительно оси этой оправки.

Вращая установочное приспособление вместе с измерительной головкой вокруг оси контрольной оправки в положениях I и II, фиксируют максимальную алгебраическую разность показаний измерительной головки в каждом из них.

За результат измерения отклонения от соосности рассматриваемых поверхностей в радиусном выражении принимается половина наибольшего из полученных значений разности показаний.

8.4 Контроль отклонений от соосности наружных и внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью калибров (рисунок 50, 51)

Калибры широко используют в массовом и крупносерийном производстве для контроля отклонений от соосности отверстий и валов, ограниченных зависимыми допусками.

1 – контролируемая деталь;

Рисунок 50 – Контроль отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью ступенчатого калибра

1 – контролируемая деталь;

Рисунок 51 – Контроль отклонения от соосности наружных номинально цилиндрических поверхностей с помощью ступенчатого калибра-втулки

При осуществлении контрольной операции калибр-пробку вставляют в контролируемые отверстия детали, в калибр-втулку насаживают на контролируемый ступенчатый вал.

Деталь считается годной, если калибр-пробка проходит через контролируемые отверстия детали или деталь входит в калибр-втулку.

Источник

Примеры контрольно-измерительных приспособлений для измерения отклонения от соосности и радиального биения. Примеры контрольно-измерительных приспособлений для измерения отклонения от перпендикулярности и торцового биения

Страницы работы

Содержание работы

Рис. 4.14. Перемещаемая бабка с неподвижным центром и гнездом

Рис. 4.15. Перемещаемая бабка с подвижным несменяемым центром,

который подводится пружиной, а отводится рукояткой

Рис. 4.16. Перемещаемая бабка с подвижным сменным центром,

который подводится пружиной, а отводится рукояткой

4.4. Примеры контрольно-измерительных приспособлений

для измерения отклонения от соосности и радиального биения

Рассмотрим примеры КИП [2, 5, 6, 10, 21].

Отклонение от соосности – наибольшее расстояние Δ между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка [9, 4, 28].

Радиальное биение – разность Δ наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси (оси базовой поверхности или общей оси) в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси [9, 4, 28].

Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси (часто отклонения от соосности). Если отклонение от круглости сравнительно мало, то радиальное биение равно удвоенной величине соосности. По этим причинам приспособления для контроля отклонений от соосности конструктивно, как правило, аналогичны приспособлениям для контроля радиального биения.

Согласно схемам, приведенным на рис. 4.17, величина отклонения от соосности Δ определяется как половина разности отсчетов по максимальному и минимальному отклонениям индикатора. При контроле соосности отверстий (рис. 4.17,б) в них вводятся оправки, одна из которых оснащена индикаторной головкой. При повороте этой оправки на один оборот показания индикаторной головки будут равны удвоенной величине соосности.

Рис. 4.17. Схемы приспособлений для измерения отклонения от соосности:

а – наружных и б – внутренних цилиндрических поверхностей

Отклонение от соосности относительно базовой поверхности может быть определено измерением радиального биения проверяемой поверхности в определенном сечении или в крайних сечениях (рис. 4.18).

Рис. 4.18. Приспособление для контроля отклонения от соосности:

1 – стойка; 2 – кронштейн; 3, 22 – измерительные головки; 4 – стойка;

5 – оправка; 6 – винт; 7 – плита; 8 – опора; 9 – винт; 10 – гайка

Оно имеет прямоугольную плиту 7 из комплекта универсально-сборных приспособлений (УСП) средней серии с пазом 12 мм. На плите закреплены: стойка 4 для установки контролируемого изделия и стойка 1 для измерительной головки 3. Контролируемое изделие устанавливается на оправку 5, которая запрессована в корпус стойки 4, с базированием по центральному отверстию. Головка 3 с удлиненной Г-образной рычажной системой закрепляется в кронштейне 2 на стойке 1 с помощью винта 6. Такая рычажная система предохраняет головку 3 от случайных ударов и преждевременного износа. Стойка 1 установлена в опоре 8 с возможностью выдвижения. Последняя крепится к плите 7 винтами 9 и гайками 10.

Измеряется радиальное биение поверхности Г относительно поверхности В при повороте изделия на один – два оборота. По разности показаний головки 3 определяют радиальное биение. При этом считаем, что оно соответствует удвоенному отклонению от соосности (при малых значениях отклонения от круглости). В нашем случае (рис. 4.18) допуск соосности указан в диаметральном выражении, представляющем удвоенное наибольшее значение отклонения от соосности. Поэтому радиальное биение годных изделий не должно превышать допуска соосности в диаметральном выражении, т.е. 0,05 мм.

Необходимо отметить также, что для максимально возможного снижения влияния зазора между оправкой и базовым отверстием на точность измерений следует использовать подпружиненные шарики (рис. 3.5) или сухари (рис. 4.5).

Ряд преимуществ имеют контрольные приспособления, имеющие наклонное положение изделия при измерении отклонения от соосности отверстий, а также отклонения от перпендикулярности отверстия относительно торца (рис. 4.19). Диск базовым торцом устанавливают на наклонное под углом 15° к горизонтальной плоскости основание корпуса 21. На основании смонтирована оправка 20 с помощью винтов 14, на гранях верхнего бортика которой установлены упоры 19, зафиксированные гайками 18. Благодаря наклонному корпусу диск под собственным весом перемещается до соприкосновения с упорами. В корпусе приспособления на стойке 13 через втулку 12 закреплена измерительная головка 22 с рычажной передачей, в которую входят: щуп 8 с пружиной 9 и пальцем 10, равноплечий рычаг 6, ось рычага 11, винт 5 с планкой 4 на оправке. Нижнее плечо рычага 6 соприкасается с измерительным стержнем головки 22.

При вращении диска измеряется отклонение от соосности отверстий диаметром 210 и 160 мм. Перемещение передается через измерительный щуп 8 на рычаг 6. Последний будет поворачиваться на оси 11 и величина перемещения нижнего плеча рычага определяется головкой 22. Фиксируется удвоенная величина отклонения от соосности отверстий за один оборот диска.

Источник

Измерение отклонений от взаимного расположения

При измерении отклонений от взаимного расположения необходимо правильно реализовать базовые элементы, плоскости, цилиндры, оси и т. д.

Так как, допуски взаимного расположения относятся не к реальны поверхностям, а к прилегающим при измерении допусков взаимного расположения необходимо исключить влияние погрешностей формы. Для этого используются прилегающие элементы.

Например, плоскость реализуется за счет точной поверочной плиты, пластины или поверочного стекла которые прислоняются к реальным поверхностям измеряемой детали.

Для реализации оси наружной цилиндрической поверхности можно использовать призму, которая фиксирует положение оси цилиндра в пространстве. Можно также использовать прецизионную кольцевую оправку, которую надевают на контролируемую или базовую цилиндрическую поверхность.

Ось цилиндрического отверстия реализуется за счет цилиндрических прецизионных оправок. Если допуск на диаметр отверстия имеет достаточно большую величину, превышающую или сравнимую с величиной контролируемого параметра взаимного расположения, оправку делают разжимной, чтобы зазоры между оправкой и поверхностью контролируемого или базового отверстия не влияли на точность измерений.

Центр сферы реализуется двумя призмами.

Допуск параллельности может задаваться между плоскостями или осями. Отклонение от параллельности (EPA) – это разность наибольшего и наименьшего расстояний между нормируемыми элементами и базой в пределах нормируемого участка. Это отклонение действительно для отклонений от параллельности плоскости относительно плоскости, оси относительно плоскости или плоскости относительно оси, а также прямых в плоскости. В случае отклонения от параллельности осей в пространстве это геометрическая сумма отклонений от параллельности проекций осей (прямых) в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

При измерении отклонения от параллельности между двумя плоскостями необходимо установить измеряемую деталь базовой плоскостью на поверочную плиту и сверху для исключения неплоскостности проверяемой поверхности положить идеально плоскую деталь.

Рис. 12.25. Измерение параллельности плоскостей

Измеряя расстояние между прилегающими элементами (плитами) можно определить отклонение от параллельности, если плоскости параллельны то расстояние между ними всегда одинаковое, если есть отклонение от параллельности, то разность между максимальным и минимальным расстоянием и будет величиной непараллельности (рис. 12.25).

Рис. 12.26. Измерение параллельности осей отверстий

Если измеряется параллельность между осями, необходимо использовать цилиндрические оправки, которые реализуют оси отверстий. Расстояние между оправками необходимо измерять в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 12.26). На рис. 12,26,а показана схема измерения отклонения от параллельности, а на рис. 12,26,б измерения от перекоса осей, которое обозначается так же как допуск параллельности.

Для измерения параллельности торцов крупногабаритных деталей могут быть использованы уровни. Деталь устанавливается на плиту, которая предварительно выставляется строго горизонтально с помощью уровня. Потом с помощью уровня измеряется наклон верхнего торца детали. Если торцы параллельны, то наклон будет равен нулю. Если нет, то величину наклона можно пересчитать в отклонение от параллельности.

Допуск перпендикулярности также задается и между плоскостями и между осями. Отклонение от перпендикулярности (EPR) это отклонение угла между рассматриваемым (нормируемым) элементом и базой от прямого угла (90°), выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка. Отклонение от перпендикулярности оси относительно плоскости может рассматриваться в плоскости заданного направления.

При измерении отклонения от перпендикулярности можно использовать лекальный угольник. В этом случае неперпендикулярность определяется на просвет. Если этой точности недостаточно, то необходимо реализовать прилегающую поверхность с помощью плиты или оправки.

При измерении отклонения от перпендикулярности двух плоскостей измеряемую деталь размещают базовой поверхностью на поверочной плите (рис. 12.27,а). Приспособление настраивают с помощью угловой меры 90°. Подводят приспособление до упора и измеряют положение плоскопараллельной пластины, приложенной к измеряемой детали. Показание прибора и будет отклонением от перпендикулярности на длине L₁.

Рис. 12.27. Измерение отклонения от перпендикулярности

При использовании в качестве угловой меры измерительного цилиндра измерения проводят по схеме приведенной на рис. 12.27,б. К поверхности рассматриваемой стороны угла прикладывают плоскопараллельную пластину или планку. С помощью прибора для измерения длин измеряют разность расстояний между плоскопараллельной пластиной и измерительным цилиндром на расстоянии L₁.

При измерении перпендикулярности между плоскостью и осью чаще всего используют специальные оправки (рис. 12.28).

Рис. 12.28. Измерение отклонения от перпендикулярности

между плоскостью и осью

Измеряемую деталь помещают устойчиво на жесткой подкладке или на поверочной плите. На рассматриваемую плоскую поверхность помещают плоскопараллельную пластину, в которой имеется отверстие. В отверстие измеряемой детали устанавливают при соблюдении минимального зазора цилиндрическую контрольную оправку с поперечиной. В поперечине закреплена измерительная головка. Контрольную оправку с поперечиной вращают в отверстие. Определяют наибольшую разность за один оборот, которая является отклонением от перпендикулярности на длине L₁ при использовании схемы изображенной на рисунке 12.28,б, и 0,5 L₁ при использовании схемы изображенной на рисунке 12.28,а.

При измерении перпендикулярности между осями используют две оправки (рис. 12.29).

Рис. 12.29. Измерение отклонения от перпендикулярности между осями

Одну контрольную оправку с поперечиной и закрепленным на ней индикатором вставляют в базовое отверстие. Другую оправку вставляют в контролируемое отверстие. Снимают показания индикатора в двух крайних точках, где показания имеют наибольшие значения. Разность этих показаний и будет отклонением от перпендикулярности на длине L₁. При необходимости отклонение от перпендикулярности пересчитывают на длину L.

Отклонение от перпендикулярности может быть измерено с помощью уровня и лекального угольника прислоненного к поверхности детали или оправки.

Отклонение наклона (EPN): отклонение угла между рассматриваемым элементом (плоскостью, осью) и базой от номинального угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка. Отклонение наклона измеряется универсальными угломерами. Контактные поверхности угломеров являются прилегающими плоскостями. Потом угловые отклонения пересчитываются в линейные. Отклонение от наклона может быть измерено с помощью синусной линейки.

Отклонение от симметричности (EPS): наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (элементов) и базой – плоскостью симметрии базового элемента, осью или общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов в пределах нормируемого участка.

В стандарте рассматривается отклонение от симметричности относительно базового элемента и относительно общей плоскости симметрии.

Отклонение оси симметричности относительно базового элемента – это наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка.

Отклонение от симметричности относительно общей плоскости симметрии – это наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (элементов) и общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов в пределах нормируемого участка.

Общая плоскость симметрии – плоскость, относительно которой наибольшее отклонение плоскостей симметрии нескольких рассматриваемых элементов в пределах длины этих элементов имеет минимальное значение.

На рис. 12.30 показано, как измеряется отклонение от симметричности паза относительно плоскости симметрии детали.

Рис. 12.30. Измерение отклонения от симметричности

Отклонение от симметричности измеряется универсальными инструментами, как разность двух размеров. Для реализации прилегающих поверхностей используются либо плиты, либо оправки.

Отклонение от соосности (EPC): наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой (осью базовой поверхности или общей осью двух или нескольких поверхностей) на длине нормируемого участка. Различают отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности и отклонение от соосности относительно общей оси.

Отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности это наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка.

Рис. 12.31. Измерение отклонений от соосности

При измерении отклонения от соосности одного отверстия относительно другого обычно используют оправки. Одну оправку вставляют в контролируемое отверстие, другую в базовое (рис. 12.31,а). На оправке вставленной в базовое отверстие закрепляют измерительный прибор и вращая оправку измеряют разность между наибольшим и наименьшим отклонением.

Отклонение от соосности относительно общей оси это наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью двух или нескольких поверхностей вращения на длине нормируемого участка. Для двух поверхностей общей осью является прямая, проходящая через оси рассматриваемых поверхностей в их средних сечениях.

Для реализации общей оси двух поверхностей используются две узкие призмы установленные по середине (рис. 12.31,б). Для исключения погрешности формы используется специальная трубчатая оправка. В этом случае возможно, также, измерить радиальное биение и выесть из него отклонение формы. В результате мы получим отклонение от соосности.

Отклонение от пересечения осей (EPX): наименьшее расстояние между осями, номинально пересекающимися.

Отклонение от пересечения осей обычно назначается в корпусных деталях. Для его измерения используют две цилиндрические оправки (рис. 12.32). Одна оправка с измерительной головкой устанавливается в базовое отверстие, другая в проверяемое. Отклонение от пересечения осей определяется, как разность двух измерений.

Рис. 12.32. Измерение отклонения от пересечения осей

Позиционное отклонение (EPP): наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

Чаще всего позиционный допуск назначается на расположение осей отверстий. Позиционное отклонение расположения осей отверстий обычно измеряется на универсальных приборах, позволяющих измерять координатные размеры: микроскопах, проекторах, координатно-измерительных машинах. Отклонение от взаимного расположения может быть, также измерено с помощью оправок и универсальных приборов.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник