Главная Форум Теория Практикум Задания Информация Контакты

УЧЕБНИК "МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)
УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ
________________________________________________
Кафедра «Стандартизация, метрология и сертификация»

СТАНДАРТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ
ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Методические указания

Москва 2015

В.И. Колчков, В.Э. Кравцов
УДК: 389

Методические указания предназначены студентам, обучающимся по машиностроительным специальностям, при изучении курсов: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения».

Работа. Стандартизация и контроль отклонений формы цилиндрических поверхностей

Цель работы – ознакомиться с системой нормирования отклонений формы и расположения поверхностей деталей (ГОСТ 24642-81) и практически применить принцип прилегающих; освоить методику прямых измерений абсолютным методом; освоить методику измерения приборами повышенной точности.

Для выполнения работы необходимо знать: основные термины и определения, относящиеся к основным видам отклонений и допусков формы и расположения по ГОСТ 24642-81, сущность нормирования на основе принципа прилегающих линий и поверхностей, правило обозначения допусков формы и расположения на чертежах; уметь: пользоваться приборами повышенной точности, проводить настройку и снятие отсчета по нониусу сложной конструкции (спираль Архимеда), провести обработку результатов и сделать заключение о годности.

Контрольные вопросы:1) понятие об отклонениях формы и расположения; 2) принцип прилегающих; 3) символы допусков формы и расположения; 4) обозначение допусков формы и расположения на чертежах; 5) методика проведения измерений на длиномере; 6) снятие отсчета по спиральному нониусу.

Средства измерений.

Длиномер вертикальный.

Длиномер вертикальный типа ИЗВ мод.1, 2, 3 предназначен для высокоточных измерений абсолютным методом. ИЗВ мод. 1 и 3 отличаются от мод. 2 только незначительными конструктивными элементами. Все мод. ИЗВ имеют одинаковые метрологические параметры.
Диапазон показаний по шкале прибора равен 0-100 мм. Диапазон измерений - 0-250 мм. Увеличение измерительной возможности прибора на 150 мм достигается за счет перемещения кронштейна 13 (рис.1) на высоту 150 мм и настройки на ноль по блоку концевых мер. Цена деления равна 1 мкм.
Общий вид длиномера ИЗВ-2 представлен на рис. 1.

Рис. 1 Общий вид длиномера ИЗВ – 2

1 – основание, 2 – измерительный наконечник, 3 – грузовая шайба, 4 – измерительный стержень, 5 – патрон освещения,6 – отсчетный микроскоп, 7 – стопорный винт, 8 – цилиндрический корпус головки, 9 – зубчатая рейка, 10 маховичок триба, 11 – маховичок перемещения стержня 12 – тормозной винт, 13 – кронштейн, 14 – колонка,15 – уровень, 16 – ребристый столик

На рис.1 выделены элементы М и О , М – маховичок, который служит для снятия отсчета при проверке настройки на ноль и при текущих измерениях, т.е. маховичок постоянно находится в работе без опасения нарушения регулировки прибора. Винт О используется только при юстировке (точная установка нуля).
Подготовка длиномера к измерениям.

Внимание! Во избежание удара наконечника 2 о поверхность ребристого столика 16 или деталь, стержень 4 необходимо перемещать вверх или вниз рукой медленно и плавно, придерживая грузовую шайбу 3.

Перед проведением измерений необходимо проверить настройку прибора на ноль для этого: 1) придерживая стержень 4 за грузовую шайбу 3, ослабить стопорный винт 7; 2) коснуться наконечником 2 поверхности столика 16; 3) проверить расположение нулевых индексов на всех шкалах миллиметровой, десятых, сотых и тысячных долей миллиметра; все шкалы наблюдаются через отсчетный микроскоп 6; 4) в поле зрения микроскопа 6 видны шкалы, показанные на рис. 3, но все штрихи, риски, двойные витки должны быть с индексом «O»; 5) юстировка, т.е. подстройка нуля производится винтом О. Настройка прибора на ноль не нарушается в процессе измерений, если винт «О» неподвижен и закреплен стопором. Соблюдение этих условий проверяется в конце измерений, путем «проверки нуля».
Оптическая схема отсчетного устройства длиномера показана на рис. 2.

Рис. 2

В фокальной плоскости окуляра расположены линейная шкала десятых долей миллиметра и индекс, нанесенный на неподвижный пластине 10 (в поле зрения от 0 до 10), двойные витки спирали Архимеда и сто делений круговой шкалы, нанесенные на вращающейся пластине 11 (на рисунке 3, где рассмотрен пример отсчета показаний, видны риски от 64 до 81.

В поле зрения десять интервалов спирали совмещены с изображением миллиметровой шкалы (на рисунке видны 11; 12 и 13). Каждому интервалу соответствует одна десятая доля миллиметра. Одной десятой доли миллиметра соответствует сто делений круговой шкалы, а одному делению круговой шкалы – одна тысячная миллиметра.
Отсчет показаний при измерениях производится после совмещения миллиметрового штриха со сдвоенной линией круговой шкалы (виток спирали Архимеда). Совмещение достигается вращением маховичка М (рис. 1). Целые миллиметры и десятые доли миллиметра определяются оцифрованным миллиметровым штрихом, установленным посредине двойного витка спирали в зоне шкалы десятых долей миллиметра. Сотые и тысячные доли миллиметра определяются отсчетным индексом по круговой шкале.

В примере на рис. 3 миллиметровый штрих 12 находится в зоне шкалы десятых долей миллиметра между цифрами 2 и 3 .
Отсчетный индекс находится в зоне круговой шкалы около цифры 72. Отсчет 12,272 мм.

Рис. 3. Отсчет показаний – 12,272 мм

Обработка результатов

По результатам измерений диаметров вала в поперечном сечении в направлениях от 1-1 до 6-6 (см. бланк отчета) найти максимальное (drmax) и минимальное (d) значения диаметров. Максимальная разность диаметров это – мера поля рассеяния погрешностей формы в диаметральном выражении ( rmax). Круглограмма, т.е. действительный (реальный) профиль детали строится в полярных координатах, поэтому откладывается 0,5 отклонения диаметра.

Пример. Результаты измерения по направлениям 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5, 6-6 равны соответственно: dr1-1 = 29,730 мм; dr2-2 = 29,726 мм; dr3-3 = 29,722 мм; dr4-4 = 29,728 мм; dr5-5 = 29,738 мм; dr6-6 = 29,736 мм.

Находим drmax = 29,738 (направл. 5-5) и drmin=29,722 (направл. 3-3). Разность drmax - drmin соответствует 20 делениям, а в радиальном выражении 0,5(drmax - drmin)=0,5•rmax соответствует 10 делениям. Таким образом, все точки реального профиля находятся между внешней окружностью (направл. 5-5) и внутренней окружностью (направл. 3-3).

Цена каждого деления равна: Ц=0,5•rmax/10, т.е. Ц=0,5(29,738-29,722)/10=0,8•10^-3мм/дел. =0,8мкм/дел.

Количество делений, которые необходимо отложить по радиусам соответствующих направлений определяются по формуле: mi = 0,5•ri/Ц•ri= rmax - dri.

Так по направлениям 1-1, например, m1-1=0,5(29,738-29,730)/0,8•10^-3 = 5 дел и т.д.
Погрешность формы равна 0,5 максимальной разности, т.е. ф = 0,5•(drmax – drmin), в нашем примере ф = 0,5•(29,738 – 29,722) = 0,8•10^-2 мм = 8 мкм.

Условие годности выражается неравенством: фТф, где Тф заданный допуск формы.

Аналогично проводится обработка результатов измерений детали в сечениях А-А, В-В и т.д., выполненных в одном направлении. В результате строится действительный профиль детали в продольном сечении.

При построении профилей в поперечном и продольном сечениях точки рекомендуется соединять плавной линией. Резкие скачки в смежных сечениях, как правило, свидетельствует об ошибках допущенных при измерениях.

Задание и порядок выполнения.
Оформление отчета.

1. Оформить чертеж детали            , предварительно определив предельные отклонения и допуск размера, а также допуск формы.

Допуск размера Т =               мкм
Допуски формы: круглости и профиля продольного сечения Тф = 0,6Т Тф=                   мкм

2. Измерить деталь в сечении С-С по 6-ти направлениям (см. черт.). Подготовить данные для построения круглограммы. Результаты занести в табл. 1.

Таблица 1.

Круглограмма, сечение С-С
1 дел.=            мкм

Рис. 1

Профиль продольного сечения 1-1
1 дел. =              мкм

Рис. 2

3. Построить круглограмму (рис. 1). Обозначить отклонение от круглости в мкм.

4. Измерить деталь в 5-ти сечениях по направлению 1-1 (см.черт.). Подготовить данные для построения профиля продольного сечения. Результаты занести в табл. 2.

Таблица 2.

Ниже представлены элементарные погрешности формы поперечного сечения: овальность – а); огранка – б) и продольного сечения: конусообразность – в); бочкообразность – г); седлообразность – д); изогнутость е). Погрешность формы определяется как разность диаметров DF=d1-d2.

5. Построить профиль продольного сечения (рис. 2), обозначить отклонение профиля продольного сечения в мкм.
6. Определить основные параметры измерительного средства и занести их в табл. 3.

Таблица 3

Библиографический список

В.И.Колчков. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник. –М.: Владос, 2010. -400с

Главная Форум Теория Практикум Задания Информация Контакты