ФИТР БНТУ – Портал Студентов

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ ГЛАДКИХ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Лабораторная работа № 1.1        

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: выбор методики выполнения измерений размеров гладких наружных цилиндрических поверхностей, приобретение первичных навыков работы со средствами измерений.

ЗАДАЧИ:

1. Проанализировать требования к точности контролируемой детали, выбрать методики выполнения измерений и средства приемочного контроля по заданным параметрам.
2. Измерить заданные параметры и зафиксировать результаты с учетом погрешности измерения.
3. Дать заключение о годности детали по каждому из контролируемых параметров.

ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ: ступенчатый вал.

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА:

накладные приборы: микрометр гладкий, штангенциркуль, микрометр рычажный, скоба индикаторная, скоба рычажная

станковые приборы: стойка или штатив с индикатором часового типа или другой рычажно-зубчатой головкой, стойка с микрокатором, оптикатором, трубкой оптиметра и др.

МЕРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА. Набор плоскопараллельных концевых мер длины, линейка лекальная, призма, плита поверочная.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ. Метод непосредственной оценки при измерении размера штангенциркулем, гладким или рычажным микрометром, а также метод сравнения с мерой при измерении индикаторной или рычажной скобой, измерительной головкой на стойке (настройка осуществляется по плоскопараллельным концевым мерам длины  КМД или аттестованной образцовой детали).

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Наиболее часто используют схему расположения контролируемых сечений наружной цилиндрической поверхности, представленную на рис. 1 .Годность детали определяется по результатам шести измерений в трех сечениях: длине детали 1-1, 2-2, 3-3 и в двух взаимно-перпендикулярных направлениях  А-А и Б-Б. При схеме измерения выбранных сечений с использованием двухконтактного средства измерений можно выявить: конусообразность, седлообразность, бочкообразность, а также овальность поверхности. Практически невозможно в таком случае выявить отклонение оси детали от прямолинейности и нечетную огранку.

Реализация измерений в соответствии с описанной схемой контролируемых сечений возможна при измерении станковыми средствами измерения (СИ) расстояния от базы до измерительного наконечника одноконтактным СИ (см. рис.1.1).

При использовании двухконтактного СИ, как видно из схемы, отклонение оси детали от прямолинейности не выявляется. Для определения экстремальных значений размеров в случае таких погрешностей формы, как седлообразность или бочкообразность, следует уточнить методику выполнения измерений, например, увеличить число наблюдений в сечениях близких к сечению 2-2, перемещая прибор вдоль оси детали и принимая за окончательный результат измерение наибольшее (наименьшее) из наблюдаемых значений. Подобная процедура распространяется на поиск экстремальных диаметров в поперечном сечении для выбора направления   А-А и Б-Б, что реализуется относительным поворотом СИ и детали.

Результаты измерений подчиняются зависимостям d i min ≈ d  min, 

d i max < d max, причем вторая из них превращается в равенство при условии отсутствия отклонения оси детали от прямолинейности.

При измерении расстояния от базовой плоскости до точки контакта с наконечником одноконтактного СИ отклонения от прямолинейности оси и образующих номинально цилиндрической поверхности оказывают весьма существенное влияние на результаты измерений. В этом случае для описания результатов измерения приемлемы следующие зависимости:

d i min ≥ d  min,  d  i max ≈ d max

Но при такой схеме практически невозможно измерить наименьший диаметр в случае с бочкообразностью (см. рис.1.1 б,в) и седлообразностью (см. рис.1.1 г) поверхности. При криволинейной оси детали (см.1.1 д) наименьший ее диаметр можно измерить только в отдельных случаях изгиба ( например, при несовпадении плоскости с d  min и плоскости детали на угол, близкий к прямому ).

Для получения результатов, наиболее объективно характеризующих исследуемую наружную номинально цилиндрическую поверхность, необходимо применять как двухконтактные СИ (для измерения d  min), так и одноконтактные (для измерения d  max).

Операции по измерению размеров наружной  гладкой цилиндрической поверхности можно охарактеризовать следующим образом:

1. Определение di min и оценка отклонения образующих поверхностей от прямолинейности с помощью двухконтактного СИ.
2. Определение  di max и оценка отклонения оси поверхности от прямолинейности с помощью одноконтактного СИ.
3. Установление размеров детали в призме для определения ее огранки (при наличии огранки оценивается di min).

При использовании любого СИ в методике следует дополнительно предусмотреть элементы поиска экстремальных диаметров в случае обнаружения овальности, бочкообразности или седлообразности поверхности.

Последовательность измерений может быть любой, удобной для конкретного случая. После осуществления каждой операции и по окончании всех измерений следует проверить положение каждого измеренного размера в системе координат, связанной с деталью.

В зависимости от результатов, полученных на разных СИ для оценки отклонений оси и образующей поверхности от прямолинейности (с использованием лекальной линейки, плиты, призм и т.д.) и отклонений от круглости (с помощью кругломера); в таких случаях определение максимального и минимального диаметров деталей реализуются с учетом результатов контроля ее формы.

Измерение диаметра наружной гладкой цилиндрической поверхности с помощью станковых приборов осуществляется следующим образом (рис.1.2).Прибор настраивается на «0» по образцовой детали или блоку плоскопараллельных концевых мер длины (КМД) (рис.1.2 а), измеряется размер в определенном сечении (фиксируется «точка возврата», характеризующая максимальный размер при плоскопараллельном перемещении контролируемой детали перпендикулярно линии измерения (рис.1.2 б), снимается отсчет и производится алгебраическое суммирование полученного отклонения с настроенным размером), по окончании измерений размеров при одной фиксированной настройке прибора с помощью установочной меры проверяют, не сбилась ли настройка на «0» (рис.1.2.а), и в случае необходимости измерения повторяют.

При использовании накладных приборов типа штангенциркуля или микрометра предварительно проверяют нулевое показание прибора, затем измеряют размер в определенном сечении (накладной прибор с плоскими губками самоустанавливается  относительно контролируемой поверхности). По окончании измерений таким прибором заново проверяют его нулевое показание, при несоответствии начального показания прибора «0» осуществляется его настройка, если это предусмотрено конструкцией прибора. В противном случае в показания прибора вносится поправка, модуль которой равен начальному показанию прибора, но с противоположным ему знаком.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Предпочтительно составлять таблицу, соответствующую количеству измеренных размеров каждой контролируемой цилиндрической поверхности детали. Например, при шести измерениях она может иметь форму табл. 1.1.

Таблица 1.1.

В таблице или в примечаниях к ней указывают погрешность измерения по типу:  ?= +0,01 мм, Р  = 0,95.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Провести анализ требований к точности параметров детали, подлежащих  контролю.
2. Выбрать предварительную методику выполнения измерений (МВИ) размеров каждой поверхности   (схему измерений, количество контролируемых сечений, средства измерений, вспомогательные устройства, метод поиска экстремальных сечений и др.).
3. Оценить погрешности измерений, сравнить их с допустимыми; выбрать МВИ, обеспечивающую требуемую точность измерений.
4. Выполнить измерения размеров каждой контролируемой поверхности. При необходимости уточнить МВИ. Результаты измерений представить  в табличной форме.
5. Выполнить анализ результатов измерений. Сравнить результаты измерений с предельными размерами. Дать заключение о годности детали по каждому из контролируемых параметров.
6. Оформить отчет о лабораторной работе.