/
Автор: Моисеев В.Г. Шеметов М.Г.
Теги: фольклор в узком смысле отдельные машиностроительные и металлообрабатывающие процессы и производства машиностроение метрология токарное дело
ISBN: 5-217-00421-5
Год: 1989
Текст
g £ у
М.Г.ШЕМЕТОВ
w В. Г. МОИСЕЕВ
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
токарных
работ
V "7 VF
М.Г.ШЕМЕТОВ
В.Г. МОИСЕЕВ
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
токарных
работ
СПРАВОЧНИК
Chipmaker.ru
Москва
•Машиностроение •
1989
ББК 34.632-5я2
Ш46
УДК [621.974.015.08:398] (035)
Chlpmaker.ru
Шеметов М. Г., Моисеев В. Г.
Ш46 Метрологическое обеспечение токарных
работ: Справочник.—М.: Машинострое-
ние, 1989.—160 с.: ил.
ISBN5-217-00421-5
Приведены отклонения формы и расположения
поверхностей, допуски на угловые размеры, допуски
и посадки для метрических и трапецеидальных
резьб; изложены сведения об измерительном инстру-
менте и методах измерения поверхностей на токар-
ных станках. Приведены основные технические ха-
рактеристики измерительных средств, рассмотрены
прямые и косвенные методы измерения крупно-
габаритных деталей, способы измерения резьб, кони-
ческих и других поверхностей, настройка инструмента
на размер вне станка.
Для токарей всех отраслей машиностроения,
рабочих-контролеров; может быть полезен учащимся
ПТУ
2703000000—129
Ш ------------- 129—89 ББК 34.632-5я2
038(01) —89
ISBN5-217-00421-5 © Издательство
«Машиностроение», 1989
Глава 1
ДОПУСКИ ДЕТАЛЕЙ
ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Возникающие в процессе изготовления отклонения фор-
мы реальной поверхности обусловлены деформацией от-
дельных частей станков, оснастки, инструмента, неточ-
ностями поверхностей заготовок. Отклонения расположе-
ния поверхностей возникают вследствие геометрической не-
точности станков, погрешностей базирования, закрепления
или переустановки заготовок, погрешности приспособлений.
Отклонение формы измеряют от прилегающих к по-
верхности прямых, плоскостей, окружностей, цилиндров,
а отклонения расположения поверхностей — относитель-
но баз.
Основные термины и определения допусков формы и
расположения поверхностей по ГОСТ 24642—81 и их обоз-
начение на чертежах по ГОСТ 2.308—79* представлены
в табл. 1.
Возможны следующие способы обработки деталей для
обеспечения степеней точности: 1, 2-й степеней точности —
доводкой, тонким шлифованием и шабрением, алмазным
растачиванием повышенной точности, хонингованием,
суперфинишированием; 3, 4-й—доводкой, хонингованием,
алмазным растачиванием, тонким шлифованием, точением и
растачиванием повышенной точности, шабрением высокой
точности; 5, 6-й — шлифованием, хонингованием, чистовым
точением и растачиванием, тонким развертыванием, про-
тягиванием, внутренним шлифованием и растачиванием с
одной установки, шабрением, координатным растачиванием,
фрезерованием и строганием повышенной точности; 7, 8-й
степеней точности — чистовым точением и растачиванием,
3
1. Группы допусков, их определения и обозначения на чертежах
Группа допусков Допуск Знак Обозначение допуска на чертежах Определение отклонения
Прямо- линей- ности — —\0,0l\ -l0,02t Наибольшее расстояние от точек профиля до при- легающей прямой в пре- делах нормируемого участка
Допуски формы плоских поверх- ностей Плоско- стности — а 10,021 I Наибольшее расстояние от точек реальной поверх- ности до прилегающей плоскости в пределах нор- мируемого участка. Вы- пуклость и вогнутость — частные виды отклонений от плоскостности. Выпук- лость — отклонение от плоскостности, при кото- ром удаление точек реаль- ной поверхности от при- легающей плоскости уменьшается от краев к середине. Вогнутость —
отклонение от плоскост-
ности, при котором удале-
ние точек реальной по-
верхности от прилегаю-
щей плоскости увеличи-
вается от краев к сере-
дине
Наибольшее расстояние
от точек реального про-
филя (нормального сече-
ния реальной поверхнос-
ти) до прилегающей ок-
ружности. Овальность и
огранка — частные виды
отклонений от круглости.
Овальность — отклоне-
ние от круглости, при ко-
тором реальный профиль
представляет собой ова-
лообразную фигуру. Ог-
ранка — отклонение от
круглости, при котором
реальный профиль пред-
ставляет собой много-
гранную фигуру
Группа Допуск Знак
Допуски формы цилинд- рических поверх- ностей Цилинд- ричности
Профи- ля про- дольного сечения ““
Продолжение табл. 1
Обозначение допуска на
чертежах
Определение отклонения
ХУ | 0,016 I
ХУ 0,025
о 0J16
Наибольшее расстояние
от точек реальной поверх-
ности до прилегающего
цилиндра в пределах нор-
мируемого участка
= | 0,016 \
Наибольшее расстояние
от точек образующей ре-
ального профиля до соот-
ветствующей стороны
прилегающего профиля
в плоскости, проходящей
через ось поверхности
в пределах нормируемого
участка. Конусообраз-
ность, бочкообразность
и седлообразность —
частные виды отклонений
профиля продольного се-
чения. Конусообраз-
ность — отклонение про-
Допуски располо- жения Парал- лельнос- ти И
филя продольного сече-
ния, при котором обра-
зующие прямолинейны.
Бочкообразность — от-
клонение профиля про-
дольного сечения, при
котором образующие не
прямолинейны и диамет-
ры увеличиваются от
краев к середине сече-
ния. Седлообразность —
отклонение профиля про-
дольного сечения, при
котором образующие не
прямолинейны и диамет-
ры уменьшаются от краев
к середине сечения
Разность наибольшего и
наименьшего расстояний
между прилегающими
плоскостями в пределах
нормируемого участка
00
Г руппа Допуск Знак
Допуски располо- жения Перпен- дикуляр- ности 1
Наклона
Продолжение табл. 1
Обозначение допуска на
чертежах
Определение отклонения
Отклонение угла между
плоскостями от прямого
угла между базовой при-
легающей плоскостью и
плоскостью, перпендику-
лярной к ней (мм), на
длине нормируемого
участка
Отклонение угла между
прилегающей плоскостью
и базовой плоскостью
(или осью) от номиналь-
ного значения угла (а),
выраженное в линейных
единицах, на длине нор-
мируемого участка
Допуски
располо-
жения
Сооснос-
ти
Наибольшее расстояние
между осью рассматри-
ваемой поверхности и
осью базовой поверхнос-
ти на длине нормируе-
мого участка
Симмет-
ричности
Наибольшее расстояние
между плоскостью сим-
метрии (осью) нормируе-
мой поверхности и пло-
скостью симметрии базо-
вого элемента в преде-
лах нормируемого участ-
ка
Позици-
онный
Наибольшее расстояние
между реальным и номи-
нальным расположением
оси в пределах норми-
руемого участка
Г руппа Допуск Знак
Допуски располо- жения Пересе- чения
Радиаль- ного бие- ния
Продолжение табл. 1
Обозначение допуска на
чертежах
Определение отклонения
Наименьшее расстояние
между осями, которые
номинально пересекаются
Разность наибольшего
и наименьшего расстоя-
ний от точек реального
профиля (сечение пло-
скостью, перпендикуляр-
ной оси вращения) до
базовой оси
(Суммар- ные допу- ски фор- мы и рас- гюложе- (Торцово- го бие- ния
НИЯ Биения в задан- ном на- правле-
ZP,/|A|
Pa и
наименьшего расстояний
от точек реального про-
филя торцовой поверхнос-
ти до плоскости, перпен-
дикулярной базовой оси,
на заданном любом диа-
метре. Торцовое биение
включает отклонение от
перпендикулярности и
часть отклонений от пло-
скости
Разность наибольшего
и наименьшего расстоя-
ний от точек реального
профиля поверхности вра-
щения в сечении рас-
сматриваемой поверхнос-
ти конуса, ось которого
совпадает с базовой осью,
а образующая имеет за-
данное направление до
вершины этого конуса.
Это биение включает от-
клонение профиля и от-
клонение расположения
оси
Продолжение табл. 1
Обозначение допуска на
чертежах
Определение отклонения
Разность наибольшего и
наименьшего расстояний
(в различных сечениях)
от точек реальной по-
верхности до базовой оси
в пределах нормируемого
участка. Полное радиаль-
ное биение включает от-
клонение от соосности
и отклонение от цилинд-
ричности нормируемой
поверхности
Разность наибольшего и
наименьшего расстояний
от точек реальной торцо-
вой поверхности (наи-
больший отсчет может
быть на одном диаметре,
наименьший — на дру-
гом) до плоскости, пер-
Формы заданно- го про- филя
Формы задан- ной по- верхнос- ти
пендикулярной базовой
оси. Допуск полного тор-
цового биения является
суммарным допуском пер-
пендикулярности плоскос-
ти относительно оси пло-
скости торца
Наибольшее отклонение
точек реального профиля
от номинального профи-
ля, измеренное по норма-
ли к номинальному про-
филю, в пределах нор-
мируемого участка
Наибольшее отклонение
точек реальной поверх-
ности от номинальной по-
верхности, измеренное по
нормали к номинальной
поверхности, в пределах
нормируемого участка
протягиванием, зенкерованием, развертыванием, грубым
шлифованием, фрезерованием, строганием, протягиванием
долблением; 9, 10-й — точением, сверлением, растачивани-
ем, фрезерованием, строганием, долблением, сверлением и
развертыванием по кондуктору; 11-й степени и грубое —
всеми видами механической обработки.
ДОПУСКИ НА УГЛОВЫЕ РАЗМЕРЫ
Допуски на углы конусов в зависимости от длины ко-
нуса (L) или длины образующей {L\) меньшей стороны
угла до 2500 мм устанавливаются ГОСТ 8908—81. На
рис. 1 показаны схемы назначения допусков на угловые
размеры. Всего установлено 17 степеней точности — от
1 до 17 (в порядке убывания точности).
На чертежах допуски углов обозначают двумя латин-
скими буквами АТ и цифрами справа от букв, обозначаю-
щими степень точности, например АТ6, АТ8, АТ12.
Допуск, угла АТ — разность между наибольшим и наи-
меньшим предельными углами. Допуск угла может быть вы-
ражен в угловых (АТа) или в линейных {AT h и ATD} еди-
ницах. Значения АТа в микрорадианах являются исход-
ными для определения АТа в градусах, минутах, секун-
дах и допусков ATh или ATD на заданной длине L или
L\ в линейных единицах. АТ'а округленное значение
допуска угла в градусах, минутах-, секундах.
Значения допусков углов в линейных единицах {ATh и
ATD) определяются по следующей формуле:
ATh = ATaL^\(r\
где ATh — допуск угла, мкм, выраженный отрезком на
перпендикуляре к стороне угла, противолежащего углу
АТа, на расстоянии L\ от вершины этого угла; АТа — до-
пуск угла, мкрад; L\ — длина образующей, мм.
При конусности не более 1:3 длина L конуса прибли-
женно принимается равной длине L\ образующей и соот-
ветственно ATATh (погрешность приближения не пре-
вышает 2%), а для конусов с конусностью более 1:3
14
Рис. 1. Схемы назначения допусков на угловые размеры при
конусности ^1:3(а) и при конусности > 1:3 (б)
AT D = А 7\/cosa/2,
де а номинальный угол конуса; ATD — допуск угла ко-
нуса, выраженный допуском на разность диаметров в двух
нормальных к оси сечениях конуса на заданном расстоянии
L между ними, определяется по перпендикуляру к оси
конуса.
Числовые значения допусков углов в зависимости от
степени точности и длины конуса или его образующей даны
ГОСТ 8908—81.
Степень точности назначают исходя из функциональных
требований соединения: 1—6-ю используют для угловых
мер, калибров и прецизионных деталей; 7, 8-ю — для углов
конусов высокой точности; 9—12-ю — для углов и конусов
невысокой точности; 13—17-ю — для угловых размеров по-
ниженной точности и для нормирования допусков свобод-
ii ых угловых размеров.
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Схемы полей допусков наружной и внутренней метричес-
кой резьбы для посадок с зазором приведены на рис. 2. К пара-
метрам наружной резьбы (болта, винта, шпильки) относят-
15
а)
1
Рис. 2. Схемы полей допусков наружной (а) и внутрен-
ней (б) метрической резьбы:
1 — номинальный профиль
ся наружный диаметр d, средний диаметр d2, внутренний
диаметр d\, шаг резьбы Р Соответственно параметрами
внутренней резьбы (гайки, муфты) являются наружный
диаметр D, средний диаметр Z)2, внутренний диаметр
D\ и шаг Р
В трапецеидальных одно- и многозаходных резьбах
(рис. 3) б/з — внутренний диаметр наружной резьбы, а
D4 — наружный диаметр внутренней резьбы.
Положение поля допуска резьбы определяется основ-
ным отклонением (верхним es для наружной резьбы и ниж-
ним EI для внутренней). Допуски метрической резьбы по
степеням точности и основные отклонения для резьбовых
посадок с зазором представлены в табл. 2, а для трапе-
цеидальных резьб — в табл. 3. Отклонения для d\ d2 и D\-,
D2 метрических резьб одинаковы. Они отсчитываются от
номинального профиля резьбы в направлении, перпенди-
кулярном оси резьбы.
Резьбы соединяются по боковым поверхностям профиля.
Возможность контакта по вершинам и впадинам резьбы ис-
ключается соответствующим расположением полей допусков
по d (Z)) и d\ (D\).
16
а)
5)
Рис. 3. Схема полей допусков наружной и внутренней од-
нозаходной (а) и многозаходной (б) трапецеидальной
резьбы:
1 — номинальный профиль
Для выбора степени точности в зависимости от длины
свинчивания резьбы и требований к точности соединений
установлены три группы длин свинчивания: S — корот-
кие; N — нормальные и L — длинные. Поля допусков сгруп-
17
2. Допуски диаметров метрической резьбы по степеням
точности и основные отклонения
Резьба Диаметр резьбы Степень точности Основное отклонение
Наружная d 4; 6; 8 d; е\ g\ h
d2 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 d; e; f; g; h
Внутренняя d2 4; 5; 6; 7; 8; 9* E; F- G; H
4; 5; 6; 7; 8 E\ F; G; H
* Только для резьб на деталях из пластмасс.
Примечания: 1. Верхнее отклонение диаметра
d\ должно соответствовать основному отклонению диаметра
d2. 2. Нижнее отклонение диаметра D должно соответство-
вать основному отклонению диаметра D2. 3. Основные от-
клонения Е и F установлены только для соединений спе-
циального применения при значительных толщинах слоя
защитного покрытия.
3. Допуски диаметров трапецеидальной резьбы по
степеням точности и основные отклонения
Резьба Диаметр резьбы Степень точности Основные отклонения
Наружная d 4; 6 h
d2 6*; 7; 8; 9; 10** С\ е\ g\ /г*
di 6*; 7; 8; 9; 10** h
Внутренняя d2 6*; 7; 8; 9 И
£>i 4 Н
d4 — н
* Только для однозаходной резьбы.
** Только для многозаходной резьбы.
Продолжение табл. 3
Примечания: 1. Степень точности 6 диаметра d
допускается применять для резьбы, изготовляемой накаты-
ванием.
2. Степень точности диаметра d^ должна соответство-
вать степени точности диаметра d2.
4. Поля допусков метрической наружной и внутренней
резьбы
Г руппа длин свинчи- вания Класс точности
точный средний грубы”
Наружная резьба
S (ЗЛ4/г) 5g6g(5/i6/z) —
4/г; 4g 67; бе; 6f; |6g| 6/z 8g; (8/г)*
L (5Л4/г) (7е6е); 7g6g;(7/z6/z) 9g8g
S 4/7 Внутренняя резьба (5G); 5/7 -
N 4/75/7 6G; Q)77] 7G
L 6/7 (7G); 7/7 (8G); 8/7
* Только для резьбы с шагом Р0,8 мм. Для резьбы
с шагом Р^0,8 мм применяется поле допуска 8/гб/г.
Примечания: 1. Поля допусков, заключенные
в рамки, являются предпочтительными. 2. Применение
полей допусков, заключенных в скобки, следует по возмож-
ности ограничить. 3. При длинах свинчивания S и L допуска-
ется применять поля допусков, установленные для длин
свинчивания ЛЛ 4. В обоснованных случаях допускается
применять поля допусков резьбы, образованные иными
сочетаниями полей допусков среднего диаметра и диаметров
резьбы из числа приведенных в таблице.
19
5. Поля допусков трапецеидальной наружной и внутренней
резьбы по ГОСТ 9562—81 и ГОСТ 24739—81
Г руппа
длин
свинчи-
вания
точный
Класс точности
средний
грубый
бе; 6g/7e;
7g
7е/8е
L
Наружная резьба
7е; 7g/8c; 8е
8е/9с
8с; 8е/9с
9с/10с
Внутренняя резьба
N ЬН/ТН ТН/ | 8Я| 8/Z/9/7
L ТН/8Н ЪН/ЪН ЧН/ЧН
Примечания: 1. При повышенных требованиях
к точности для длин свинчивания L допускается применять
поля допусков, установленные для длин свинчивания N
2. Поля допусков, заключенные в рамки, являются
предпочтительными. 3. В числителе указаны поля допусков
по ГОСТ 9562—81, в знаменателе—по ГОСТ 24739—81.
пированы в три класса точности: точный (для стати-
чески нагруженных резьбовых соединений); средний (для
резьб общего применения); грубый (при нарезании резьб
на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отвер-
стиях). Поля допусков резьб в зависимости от класса
точности и длины свинчивания для наружной и внутрен-
ней резьбы приведены в табл. 4, а для трапецеидаль-
ных резьб — в табл. 5. Эти поля допусков являются огра-
ничительным отбором из всей совокупности, которые могут
быть получены различным сочетанием степеней точности и
основных отклонений. Поля допусков, не указанные в
табл. 4 и 5, являются специальными и их применение до-
пускается в технически и экономически обоснованных слу-
чаях.
Основными контролируемыми параметрами резьбы
ляется средний, наружный и внутренний диаметры.
20
Средний диаметр, шаг и угол профиля являются основ-
ными параметрами резьбы, которые определяют характер
контакта резьбового соединения. Учитывая то, что между
этими параметрами существует взаимосвязь, их отдельно не
нормируют, а устанавливают только суммарный допуск на
средний диаметр болта (Td2) и гайки (ТD ) в зависимости
от степени точности. Значения этих допусков приведены
в табл. 6 для метрических резьб и в табл. 7 для трапецеи-
дальных резьб. Средний диаметр цилиндрической резьбы
(d2, D2) есть диаметр воображаемого, соосного с резьбой,
прямого кругового цилиндра, каждая образующая кото-
рого пересекает профиль резьбы таким образом, что его
отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны
половине номинального шага резьбы.
Наружный диаметр цилиндрической резьбы — это диа-
метр воображаемого прямого кругового цилиндра, описан-
ного вокруг вершин наружной (d) или впадин внутрен-
ней (£>i) цилиндрической резьбы. Он является номиналь-
ным диаметром резьбы (указывается в ее обозначении)
и определяет диаметр стержня для наружной резьбы. Значе-
ния основных отклонений диаметров наружной и внутренней
резьбы, а также среднего диаметра резьбы в зависимости
от шага резьбы даны в табл. 8 (для метрических резьб)
и в табл. 9 (для трапецеидальных резьб). Значения
допусков наружного диаметра наружной (Td) и внутреннего
диаметра внутренней (TD]) резьбы в зависимости от шага
выбираются для метрической резьбы по табл. 10, а для тра-
пецеидальной — по табл. 11.
Внутренний диаметр цилиндрической резьбы есть диа-
метр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписан-
ного во впадины наружной (d], di) или вершины внут-
ренней (D]) цилиндрической резьбы. Для трапецеидаль-
ной резьбы числовые значения допуска Td3 диаметра б/з в
зависимости от основного отклонения среднего диаметра
наружной резьбы (б/2) и номинального диаметра даны
в табл. 12.
На чертежах резьбу обозначают:
для болта — 7g6g (средний диаметр d2 по 7-й степени
21
ю 6. Допуски (мкм) среднего диаметра наружной (Л/?) и внутренней (Г^) метрической резьбы
Номинальный диаметр резьбы d, мм Шаг Р, мм Степень точности
3 4 5 1 6 1 7 1 8 1 9 4 1 5 1 6 1 7 1 8
Наружная резьба 1 Знутре !ННЯЯ резьба
0,2 24 30 38 48 (60) (75) — 40 50 63 —
От 1 до 1,4 0,25 26 34 42 53 (67) (85) — 45 56 71 — —
0,3 28 36 45 56 (71) (90) — 48 60 75 —
0,2 25 32 40 50 (63) (80) — 42 53 67 — —
Св. 1,4 до 2,8 0,25 28 36 45 56 (71) (90) — 48 60 75 — —
0,35 32 40 50 63 80 (ЮО) — 53 67 85 — —
0,4 34 42 53 67 85 (Ю6) — 56 71 90 — —
0,45 36 45 56 71 90 (112) — 60 75 95 — —
0,25 28 36 45 56 (71) — — 48 60 75 — —
0,35 34 42 53 67 85 (106) — 56 71 90 — —
0,5 38 48 60 75 95 (118) — 63 80 100 125 —
2,8 » 5,6 0,6 42 53 67 85 106 (132) — 71 90 112 140 —
0,7 45 56 71 90 112 (140) — 75 95 118 150 —
0,75 45 56 71 90 112 (140) — 75 95 118 150 —
0,8 48 60 75 95 118 150 190 80 100 125 160 200
5,6 11,2 0,25 32 40 50 63 (80) — — 53 67 85 —
0,35 36 45 56 71 90 — — 60 75 95 — —
0,5 42 53 67 85 106 (132) — 71 90 112 140 —
5,6 11,2 0,75 50 63 80 100 125 (160) — 85 106 132 170 —
1 56 71 90 112 140 180 224 95 118 150 190 236
1,25 60 75 95 118 150 190 236 100 125 160 200 250
1,5 67 85 106 132 170 212 265 112 140 180 224 280
0,35 38 48 60 75 95 — — 63 80 100
0,5 45 56 71 90 112 (140) — 75 95 118 150 —
0,75 53 67 85 106 132 (170) — 90 112 140 180 —
1 60 75 95 118 150 190 236 100 125 160 200 250
11,2 22,4 1,25 67 85 106 132 170 212 265 112 140 180 224 280
1,5 71 90 112 140 180 224 280 118 150 190 236 300
1,75 75 95 118 150 190 236 300 125 160 200 250 315
2 80 100 125 160 200 250 315 132 170 212 265 335
2,5 85 106 132 170 212 265 335 140 180 224 280 355
0,5 48 60 75 95 118 — — 80 100 125 —
0,75 56 71 90 112 140 (180) — 95 118 150 190 —
1 63 80 100 125 160 200 250 106 132 170 212 265
1,5 75 95 118 150 190 236 300 125 160 200 250 315
22,4 45 2 85 106 132 170 212 | 1265 1335 140 180 224 280 355
3 100 125 160 200 250 315 400 170 212 265 335 425
3,5 106 132 170 212 265 335 425 180 224 280 355 450
4 112 140 180 224 280 355 450 190 236 300 375 475
4,5 118 150 190 236 300 375 475 200 250 315 400 500
Примечание. Значения, указанные в скобках, по возможности не применять.
7. Допуски (мкм) среднего диаметра наружной (Тг2)
и внутренней (ТD^) трапецеидальной резьбы
Номинальный Шаг Степень точности
диаметр резьбы Р,
d, мм мм 61 71 81 91 10* 61 71 81 9
Наружная резьба Внутренняя резьба
Св. 5,6 до 11,2 1,5 132 170 212 265 335 180 224 280 355
2 150 190 236 300 375 200 250 315 400
3 170 212 265 335 — 224 280 355 450
2 160 200 250 315 400 212 265 335 425
3 180 224 280 355 450 236 300 375 475
11,2 22,4 4 212 265 335 425 530 280 355 450 560
5 224 280 355 450 — 300 375 475 600
8 280 355 450 560 — 375 475 600 750
2 170 212 265 335 425 224 280 355 450
3 200 250 315 400 500 265 335 425 530
5 236 300 375 475 600 315 400 500 630
6 265 335 425 530 670 355 450 560 710
22,4 » 45 7 280 355 450 560 710 375 475 600 750
8 300 375 475 600 750 400 500 630 800
10 315 400 500 630 800 425 530 670 850
12 335 425 530 670 850 450 560 710 900
* Только для резьб по ГОСТ 24739—81.
точности, основное отклонение g; наружный диаметр d по
6-й степени точности, основное отклонение g);
для гайки —4//5Я (средний диаметр D? по 4-й сте-
пени точности, основное отклонение //; внутренний диаметр
Di по 5-й степени точности, основное отклонение Н);
для соединения — 7H/6g (средний диаметр Do и внут-
ренний диаметр D\ гайки по 7-й степени точности, основ-
ные отклонения £>2 и D\ по Н\ средний диаметр d2 и наруж-
ный диаметр d болта по 6-й степени точности, основные
отклонения d2 и d по g).
Принципы построения систем для других видов резьб
аналогичны изложенным.
24
Пользуясь числовыми значениями допусков и основных
отклонений, приведенных в табл. 6—12, можно рассчитать
значения предельных отклонений диаметров наружной и
внутренней резьбы (как метрической, так и трапецеидаль-
ной) для любого типоразмера.
Пример 1. Рассчитать предельные отклонения диамет-
ров для наружной метрической резьбы М12Х1 —7g6g.
8. Основные отклонения (мкм) диаметров наружной
(d, d2) и внутренней D2) метрической резьбы
Основные отклонения
es El
Шаг Р, мм d 1 е 1 f 1 S Е 1 F 1 G
Наружная резьба Внутренняя
резьба
0,2 — — —32 — 17 + 32 + 17
0,25 — — —33 — 18 — + 33 + 18
0,3 — — —33 — 18 — + 33 + 18
0,35 — — —34 — 19 — + 34 + 19
0,4 — — -34 -19 — + 34 + 19
0,45 — — -35 -20 — + 35 + 20
0,5 — -50 -36 -20 + 50 + 36 + 20
0,6 — -53 -36 -21 + 53 + 36 + 21
0,7 — -56 -38 -22 + 56 + 38 + 22
0,75 — -56 -38 -22 + 56 + 38 + 22
0,8 — -60 -38 -24 + 60 + 38 + 24
1 -90 -60 -40 -26 + 60 + 40 + 26
1,25 -95 -63 -42 -28 + 63 + 42 + 28
1,5 -95 -67 -45 -32 + 67 + 45 + 32
1,75 -100 -71 -48 -34 + 71 + 48 + 34
2 -100 -71 -52 -38 + 71 + 52 + 38
2,5 -106 -80 -58 -42 + 80 — + 42
3 -112 -85 -63 -48 + 85 — + 48
Примечание. Основные отклонения h и Н равны
ч ул ю.
25
По табл. 8 для шага резьбы Р-1 мм находим значение
верхнего основного отклонения g для наружного (d)
и среднего (Dz) диаметра. Оно равно —26 мкм. Для 7-й
степени точности резьбы М12Х1 суммарный допуск на
средний диаметр (Td2) по табл. 6 равен —150 мкм,
а допуск наружного диаметра Td по 6-й степени точности
(табл. 10) равен — 180 мкм. Таким образом, предельные от-
клонения диаметров наружной резьбы будут: верхнее от-
клонение d, dz, d\ равно —26 мкм; нижнее отклонение для
d равно —26 + ( — Td)= — 26-|-( — 180)= — 206 мкм; ниж-
нее отклонение для dz = — 26-|-( — Тd2) = — 26-|-(— 150) =
= — 176 мкм.
9. Основные отклонения (мкм) диаметров наружной
(dz, d, d3)* * и внутренней (Z)4, Dz, D\)** трапецеидальной
резьбы
Шаг Р, мм Диаметр резьбы
dz.
Основное отклонение
с es 1 е 1 g
Наружная резьба
1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 — 140 — 150 — 170 — 190 —212 —236 —250 —265 —280 —300 —335 —67 —71 —85 -95 — 106 — 118 — 125 — 132 — 140 — 150 — 170 —32 —38 —48 —60 —71 —80 —83 —85 —90 —96 — 115
: Основное отклонение h для dz, d\, d^ равно нулю.
* Основное отклонение Н для Z)4, Dz и D\ равно нулю.
26
10. Допуски (мкм) наружного диаметра наружной (Td)
и внутреннего диаметра внутренней (TD^) метрической
резьбы
Шаг Р, мм Степень точности
4 6 1 8 1 4 5 1 6 1 7 1 8
Нару> кная резьба Внутренняя резьба
0,2 36 56 38 48 60
0,25 42 67 — 45 56 71 — —
0,3 48 75 — 53 67 85 — —
0,35 53 85 — 63 80 100 — —
0,4 60 95 — 71 90 112 — —
0.45 63 100 . — 80 100 125 — —
0,5 67 106 — 90 112 140 180 —
0,6 80 125 — 100 125 160 200 —
0,7 90 140 — 112 140 180 224 —
0,75 90 140 — 118 150 190 236 —
0,8 95 150 236 125 160 200 250 315
1 112 180 280 150 190 236 300 375
1,25 132 212 335 170 212 265 335 425
1,5 150 236 375 190 236 300 375 475
1,75 170 265 425 212 265 335 425 530
2 180 280 450 236 300 375 475 600
2,5 212 335 530 280 355 450 560 710
3 236 375 600 315 400 500 630 800
Пример 2. Рассчитать предельные отклонения для внут-
ренней резьбы М38ХЗ—4Н5Н.
По табл. 8 нижнее основное отклонение Н = 0. Допуск
среднего диаметра (ГD<2) по табл. 6 для внутренней резьбы
М38ХЗ по 4-й степени точности равен 170 мкм, а допуск
внутреннего диаметра (TD[) для 5-й степени точности и
шага Р = 3 мм по табл. 10 равен 400 мкм.
Таким образом, предельные отклонения диаметров внут-
ренней резьбы будут следующими: нижнее отклонение для
D\ равно нулю; верхнее отклонение для D\ =
= 0 + 7^=0 + 400 = 400 мкм; верхнее отклонение для
/J, = 0 + rO1 = 0+170=170 мкм.
27
11. Допуски (мкм) наружного диаметра наружной (Td)
и внутреннего диаметра внутренней (TD^) трапецеидаль-
ной резьбы
Шаг Степень точности Шаг Степень точности
Р, мм Р, мм
4 1 6 4 4 1 6 4
Нару жная Внутренняу Наружная Внутренняя
резьба резьба резьба резьба
1,5 150 236 190 7 425 670 560
2 180 280 236 8 450 710 630
3 236 375 315 9 500 800 670
4 300 475 375 10 530 850 710
5 335 530 450 12 600 950 800
6 375 600 500
12. Допуски внутреннего диаметра наружной трапеце-
идальной резьбы (77/3), мкм
Номинальный диа- МАТП nAQkfikl Н ММ Шаг р Основное отклонение диаметра
IV1C1L/ UCJDUDi LX, 1V11V1 1 I
мм с | е | g
Степень точности
8 9 10* 6 7 8 6 7
1,5 405 471 559 232 279 332 197 245
Св. 5,6 до 11,2 2 445 525 619 259 309 366 226 276
3 501 589 — 298 350 416 261 313
2 462 544-650 271 321 383 238 288
3 520 614 733 310 365 435 273 328
11,2 » 22,4 4 609 721 853 360 426 514 325 391
5 656 775 — 386 456 550 351 421
8 828 965 — 482 576 695 435 529
2 481 569 682 284 336 402 251 303
3 564 670 795 335 397 479 298 361
5 681 806 962 401 481 575 366 446
6 767 899 1074 449 537 649 411 499
» 22,4 » 45 7 813 950 1138 475 569 688 433 527
8 859 10151203 507 601 726 460 554
10 925 10871300 544 650 775 490 596
12 998 1173|1398| 589 701 833 534 646
* Только для резьб по ГОСТ 24739—81.
28
Глава 2
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Точность обработки оценивается степенью соответствия
поля рассеивания реальных отклонений деталей заданному
допуску. Проверка и контроль этих размеров и допусков
осуществляются с помощью измерительных инструментов и
приборов. Чем меньше допуск на размер, форму, шерохо-
ватость и взаимное расположение поверхностей, тем точнее
и сложнее должны быть измерительные средства, которыми
токарь должен уметь пользоваться.
Измерительные средства, применяемые для контроля,
разделяются на три основные группы: меры, калибры,
универсальные измерительные инструменты и приборы. Ме-
ры служат для воспроизведения одного или нескольких
известных значений данной величины. Калибры наиболее
распространенные измерительные средства — для проверки
правильности размеров форм и взаимного расположения
частей изделий. Универсальные измерительные приборы
служат для определения значений измеряемой величины.
Измерительные инструменты и приборы различаются по
конструктивным признакам, по целевому назначению, по
степени механизации, пределам измерения, цене деления и
прочим показателям.
Измерительные средства имеют различные стоимость,
производительность и точность. Наиболее целесообразно
применять измерительные средства, которые обеспечивают
наименьшую себестоимость и наибольшую эффективность
контроля.
Допускаемые погрешности измерения линейных разме-
ров в интервале 3—31 500 мм представлены в табл. 1.
29
1. Допускаемые погрешности измерения линейных размеров (мкм)
Интервал размеров, мм Квалитеты
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
До 3 Св. 3 до 6 1,2 1,6 1,6 2,0 2,4 3,2 3,2 3,8 4,5 5,8 8 9,6 10 12 15 18,8 25 30 28 36 50 60 80 96 120 150 200 240
» 6 » 10 1,6 2,4 3,6 4,8 7,0 11,5 14,5 22,5 37,5 44 72 116 180 300
» 10 » 18 2,0 3,2 4,4 5,8 8,6 13,8 17,5 27,5 45 54 86 140 220 360
» 18 » 30 2,4 3,6 5,2 6,7 10,6 16,6 21 32,5 52,5 66 104 168 260 420
» 30 » 50 2,8 4,4 6,4 8,0 12,5 19,8 25 40 62,5 78 124 200 320 500
» 50 » 80 3,2 5,2 7,6 9,6 14,7 23,7 30 47,5 75 92 148 240 380 600
» 80 » 120 4,0 6,0 8,8 11,2 17,3 27,8 35 55 87,5 108 174 280 440 700
» 120 » 180 4,8 7,2 10,0 12,8 20,2 32 40 62,5 100 126 200 320 500 800
» 180 » 250 5,6 8,0 11,6 14,7 23,0 36,8 46,3 72,5 115 144 230 370 580 920
» 250 » 315 6,4 9,2 12,8 16,6 26,0 41,6 52,5 80 130 162 260 420 640 1040
» 315 » 400 7,2 10,0 14,4 18,2 28,5 44,8 57,5 90 142,5 178 280 460 720 1140
» 400 » 500 8,0 10,8 16,0 20,2 31,0 49,6 62,5 100 157,5 194 310 500 800 1260
» 500 » 630 9 12 18 23 35 56 70 НО 180 220 350 560 880 1400
» 630 » 800 10 14 20 26 40 64 80 120 200 250 400 640 1000 1600
» 800 » 1000 12 16 23 29 45 74 90 140 230 280 460 720 1100 1800
» 1000 » 1250 14 19 27 34 53 84 НО 170 260 330 520 840 1300 2100
1000 » 1250 14 19 27 34 53 84 НО 170 260 330 520 840 1300 2100
» 1250 » 1600 16 22 31 40 62 100 130 200 310 390 620 1000 1600 2500
» 1600 » 2000 19 26 37 48 74 120 150 230 370 460 740 1200 1900 3000
» 2000 » 2500 23 31 44 56 90 140 180 280 440 560 880 1400 2200 3500
» 2500 » 3150 28 37 54 68 НО 170 220 340 530 660 1100 1700 2700 4200
» 3150 » 4000 34 46 66 84 130 210 260 410 650 820 1300 2100 3300 5200
» 4000 » 5000 40 56 80 100 160 260 320 500 800 1000 1600 2600 4000 6400
» 5000 » 6300 50 68 100 130 200 310 390 620 1000 1250 2000 3100 5000 8000
» 6300 » 8000 62 86 120 160 240 380 490 780 1200 1500 2400 3900 6200 9800
» 8000 » 10 000 78 НО 150 190 300 480 600 950 1500 1900 3000 4300 7600 12 000
» 10 000 » 12 500 100 140 200 240 380 600 750 1200 1900 2400 3800 6000 9400 15 000
» 12 500 » 16 000 120 160 240 300 460 750 940 1500 2400 2900 4700 7500 12 000 19 000
» 16 000 » 20 000 160 200 300 380 600 930 1200 1900 3000 3700 5800 9500 15 000 24 000
» 20 000 » 25 000 200 260 380 460 740 1200 1500 2360 3600 4600 7400 12 000 18 000 29 000
» 25 000 »31 500 240 320 460 600 900 1500 1800 2800 4600 5700 9000 15 000 23 000 37 000
Примечание. Допускаемые погрешности измерения линейных размеров даны на допуски
для размеров до 31 500 мм (по СТ СЭВ 145—75 и СТ СЭВ 177—75) и составляют для 4—6-го
квалитетов 40 % допуска; для 7—9-го квалитетов 32 %; для 10—12-го квалитетов 25 %
и для 13—17-го квалитетов 20 %.
Выбор измерительных средств ограничивается конструктив-
ными особенностями детали, а также типом и характером
производства.
МЕРЫ ДЛИНЫ
Промышленностью серийно выпускаются штриховые
и концевые меры длины, а также щупы. У штриховых
мер размер, выраженный в заданных единицах, определяет-
ся расстоянием между штрихами, а у концевых — между
поверхностями. Штриховые меры применяются для не-
посредственного измерения длин и углов. К ним относятся
измерительные линейки, складные метры и рулетки, транс-
портиры, угломеры.
Плоскопараллельные концевые меры длины (ГОСТ
9038—83) предназначены для передачи размера единицы
длины, проверки и градуировки средств измерений, для
точных измерений деталей и точной разметки.
Меры изготовляются из сталей марок типа ШХ15
с температурным коэффициентом линейного расши-
рения (11,5± !)• IO"6 на 1 °C при температуре от 10 до
30 °C и из твердых сплавов.
К рабочим сторонам концевых мер длины предъявляют
высокие требования в отношении плоскостности, параллель-
ности, шероховатости поверхности и точности размера
между ними.
Меры делятся на образцовые и рабочие. Образцовые
меры применяют для поверки и установки на размер
измерительных машин, микрометров, индикаторов, а рабо-
чие — для непосредственного измерения внутренних и на-
ружных линейных размеров деталей при высоких требо-
ваниях к точности измерения.-
Концевые меры длины поставляются в виде наборов и
в виде отдельных плиток; ГОСТ 9038—83* предусмат-
ривает 21 набор, в том числе один набор защитных мер;
каждый набор содержит разное количество плиток: от 7 до
112 шт. Номинальные размеры концевых мер длины имеют
градацию: 0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 10; 25; 50; 100 или 1000 мм.
32
Наибольшее распространение в инструментальном про-
изводстве получили наборы № 1, 2 и 3, состоящие соответ-
ственно из 42, 87 и 112 плиток.
ГОСТ 13581—81 предусматривает восемь наборов кон-
цевых мер из твердого сплава (ВК6М), в том числе два
набора защитных мер. В этих наборах содержится от 4 до
112 плиток.
Блок концевых мер образуется путем притирания конце-
вых мер друг к другу (рис. 1). Явление притирае-
мости объясняется молекулярным притяжением в присут-
ствии тончайших слоев смазочного материала. Пленка
смазочного материала, толщина которой равна прибли-
зительно 0,02 мкм, остается на концевых мерах при обычно
применяемых методах их промывки бензином. Полное уда-
ление смазочного материала ведет к значительному (в де-
сятки раз) уменьшению силы сцепления концевых мер.
При составлении блоков мер заданного размера необхо-
димо отобрать минимально нужные размеры из набора,
удалить смазочный материал и промыть бензином, затем
Рис. 1. Плоскопараллельные меры длины (а) и притирка
двух плиток (6)
2 Зак. 1643
33
приступить к составлению блока притиркой мер. Опреде-j
ление необходимых размеров мер следует начинать d
последней цифры заданного размера. ।
Для всех возможных вариантов составления блока еле-!
дует выбирать тот, при котором заданный размер составу
ляется из наименьшего числа мер и, следовательно, обес^
печивается наименьшая погрешность размера блока.
По точности изготовления концевые меры длины раз-
деляют на четыре класса: 0; 1; 2; 3. Высшим классов
точности является нулевой. Наборы этого класса считаются
образцовыми и применяются для проверки концевых мер
длины 1-го и 2-го классов точности путем их сравнения е
точных измерительных приборах. Наборами 1-го класса
точности пользуются для проверки калибров и установки
измерительных приборов в лабораториях. Меры 2-го и 3-гс
классов точности служат для проверки калибров и уста-
новки инструментов в цеховых контрольно-поверочных пунк-
тах и на рабочем месте.
ГОСТ 9038—83* предусматривает также выпуск комп-
лектов специальных форм и размеров (цилиндрические
сферические, шариковые) концевых мер длины, которые
собираются в наборы.
Для закрепления блоков мер и удобного пользования
при наружных и внутренних измерениях, для проведения
точных разметочных работ выпускаются наборы принад-
лежностей (рис. 2) к плоскопараллельным концевым мерам
типа ПК-1, ПКО-1, ПК-2 и ПК-3 (ГОСТ 4119—76*)^
Измерительные наборы принадлежностей содержат дер-
жавки, плоскопараллельные и радиусные боковики, а в
полный набор, кроме того, входит также трехгранная
лекальная линейка. Набор для мер с отверстиями со-
держит пять стяжек и два зажимных сухаря. Разметочный
набор содержит основание, центровой и чертильный бокови:
ки. В каждый набор входят два плоскопараллельных и два
радиусных боковика. Отклонение суммарного рабочего раз-
мера парных радиусных боковиков от номинального раз-
мера не должно превышать ±0,001 мм. Смещение вершины
конуса центрового боковика относительно рабочей плос-
кости не должно быть более 0,01 мм.
34
Рис. 2. Принадлежности к плоскопараллельным концевым
мерам:
1, 2, 5 — соответственно чертильный, центровой и радиусньГ
боковики; 3— державки; 4— основание
Обращаться с концевыми мерами длины нужно крайне
осторожно: их нельзя брать руками за измерительные
поверхности, подвергать ударам, ставить между жесткими
упорами, нагревать, царапать.
После работы блок следует разобрать, плитки промыть
бензином, тщательно протереть замшей или чистой ветошью
и положить в соответствующие ячейки футляра. Перед
этим смазать техническим вазелином.
Допускаемые погрешности измерения линейных разме-
ров концевыми мерами длины в интервале размеров
измеряемых деталей свыше 500 до 4000 мм представлены
в табл. 2.
К штриховым мерам длины относятся измерительные
линейки и рулетки, брусковые меры длины и мерные
проволоки. Для непосредственного измерения диаметров (с
торца) и длин деталей применяют рулетки типов PC, РЖ
и РЗ (табл. 3). Допускаемые погрешности измерения раз-
меров деталей рулетками и стальными измерительными
линейками (по ГОСТ 427—75*, длиной до 1 м с ценой
деления 1 мм) представлены в табл. 4.
2* 35
w 2. Допускаемые погрешности измерения (мкм) линейных размеров деталей
плоскопараллельными концевыми мерами длины
Класс (раз- ряд) точное- Отклонение температуры Интервал размеров, мм
ти изготовле- (±) от 20 °C, Св. 500 Св. 630 Св. 800 Св. Св. Св. Св. Св. Св.
НИЯ °C до 630 до 800 до 1000 1000 до 1250 1250 до 1600 1600 до 2000 2000 до 2500 2500 до 3150 3150 до 4000
0—2 (3—5) 1 9 11 13 17 21 26 31 37 47
3 11 14 17 21 26 32 40 49 62
8 17 20 25 32 40 50 63 78 98
1 12 17 19 23 26 32 38 45 55
3 3 13 18 21 26 31 38 45 55 66
8 18 22 28 35 43 54 66 80 100
1 19 25 30 35 40 47 52 62 72
4 3 20 26 32 37 42 51 58 70 82
8 23 30 37 43 51 64 76 92 115
1 32 37 37 45 54 59 66 76 90
5 3 33 38 39 46 56 62 70 82 98
8 35 40 43 52 64 74 86 100 125
3. Технические характеристики металлических
измерительных рулеток по ГОСТ 7502—80*
Тип рулетки Обо- зна- чение Длина рулет- ки, м Цена деления шкалы, мм Класс точности рулетки
на первом децимет- ре на осталь- ной части шкалы
Самосверты- вающаяся PC 1; 2 1 1 3
Желобчатая В закрытом РЖ РЗ 1; 2 2; 5; 1 1 3
корпусе 30; 50; 10 и 20 1 1 1 или 10 1 2 и 3; 1; 2 и 3
4. Допускаемые погрешности измерения (±, мкм)
линейных размеров деталей измерительными линейками*
и рулетками
Интервал размеров, мм Класс точности измерительных рулеток
2, 3 1 2 1 3
Вариант измерения
1 2 3 4 5 6
Св. 500 до 1000 1000 » 2000 2000 » 2500 2500 » 3150 3150» 4000 4000 » 5000 5000 » 6300 6300 » 8000 8000 » 10 000 » 10 000 » 12 500 JH2 500.» 16 000 500 510 520 530 550 580 620 680 750 880 1100 500 510 520 530 550 580 630 710 850 1100 1800 550 660 800 1000 1100 1150 1200 1400 1700 550 660 800 1000 1100 1150 1200 1500 2200 500 750 1000 1200 1500 1800 2100 2300 2500 2800 3300 500 750 1000 1200 1500 1800 2100 2300 2500 2900 3600
37
Продолжение табл. 4
Класс точности измерительных рулеток
Интервал размеров,
мм
2?3 | 2 | 3
Вариант измерения
1 2 3 4 5 6
Св. 16 000 до 20 000
» 20 000 » 25 000
25 000 » 31500
1300
1500
1900
3200 2100
6000 2700
11 400 3300
3600 3900
6400 4500
11 700 5000
4800
7300
12 500
* Допускаемая погрешность измерения линейками в ин-
тервале размеров свыше 500 до 1000 мм составляет
±370 мкм.
П р и м е.ч а н и я: 1. В вариантах измерения 1, 3, 5 ру-
летка лежит на поверхности измеряемой детали; в вариан-
тах 2, 4, 6 — поддерживается за концы и, следовательно,
провисает.
2. В вариантах измерения 1, 2 допускаемые погреш-
ности даны с учетом поправок из свидетельства о поверке,
а в вариантах 3—6 — без их учета.
УГЛОВЫЕ ПРИЗМАТИЧЕСКИЕ МЕРЫ
Угловые призматические меры (ГОСТ 2875—75*) и при-
надлежности. к угловым мерам выполняют
при угловых измерениях ту же функцию, что
и плоскопараллельные концевые меры при измерении
длин. В зависимости от отклонений действительных ра-
бочих углов от номинальных значений и отклонений
от плоскости измерительных поверхностей угловые меры
делятся на три класса точности: 0; 1 и 2.
Наибольшее распространение имеют угловые меры, вы-
полненные в форме треугольника с одним рабочим уг-
лом и четырехугольника с четырьмя рабочими углами.
38
Рис. 3. Наборы угловых мер
Угловые измерительные меры комплектуются в наборы
(рис. 3), с определенным количеством, мер в каждом. Вы-
бор угловых мер для составления их в блоки произ-
водится аналогично выбору концевых мер — в последова-
тельной ориентации на последние цифры размера блока.
Измерительные поверхности угловых мер, так же как и кон-
цевых, обладают способностью притираться. ГОСТ 2875—
75* предусматривает следующие наборы: № 1 (из 93 пли-
ток) ; № 2 (из 33 плиток); № 3 (из 8 плиток); № 5 (из 7 пли-
ток) ;.№ 6 (из 4 плиток); № 7 (из 3 плиток) и № 8 (набор
принадлежностей).
К наборам № 1 и 2 прилагается лекальная линейка,
комплект принадлежностей для крепления мер и лекаль-
ной линейки в блоках и отвертка.
Для большей надежности в работе блоки- угловых мер
с помощью клиньев и винтов закрепляются в державках
или линейках. Для этого плитки имеют ряд отверстий.
Щупы (ГОСТ 882—75*) предназначены для определения
зазора между двумя поверхностями контактным методом.
Они представляют собой мерные стальные пластины (щупы)
с параллельными измерительными плоскостями (рис. 4)
длиной 100 или 200 мм. Щупы комплектуются в наборы
и закрепляются в обойме в порядке возрастания толщи-
ны пластин. Существуют четыре номера наборов, тол-
щина щупов в которых ограничена диапазоном 0,02—1 мм.
Щупы длиной 100 мм имеют следующие номиналь-
ные размеры: набор № 1 (9 щупов)—0,02; 0,03; 0,04; 0,05;
39
0,06; 0,07; 0,08; 0,09 и 0,1 мм. Набор № 2 (17 щупов) —
все размеры первого набора и плюс 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35;
0,4; 0,45; 0,5 мм. Набор № 3 (10 щупов)—0,55; 0,6; 0,65;
0,7; 0,75; 0,8; 0,85; 0,9; 0,95; 1 мм. Набор № 4 (10 щупов) —
0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1 мм.
ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТЫ
Для измерения наружных и внутренних размеров дета-
лей в машиностроении широко используют штангенинстру-
менты. К ним относятся: штангенциркули, штангенглуби-
номеры, штангенрейсмасы (штангенвысотомеры), штанген-
зубомеры.
В основу штангенинструментов входят линейка с
делениями в 1 мм (штанга) и вспомогательная шкала-
нониус, перемещающаяся по основной линейке-штанге.
Вспомогательная шкала-нониус, расположенная на под-
вижной рамке, позволяет отсчитывать доли деления основ-
ной шкалы. Отсчет измерений в нониусном устройстве
основан на разности интервалов делений основной шкалы и
шкалы нониуса. Применяются нониусы с величиной отсчета
0,1, 0,05 мм и в редких случаях 0,02 мм. Эти величины
40
получают путем деления 1 мм основной шкалы соответствен-
но на 10, 20 или 50 делений-штрихов (частей) нониуса
плюс значение первого штриха, обозначающего его нуле-
вое положение. Если штрих нониуса с обозначением
«О» совпадает с каким-либо штрихом основной шкалы, то
отсчитывается целое значение размера только по основной
шкале. Если этот штрих не совпадает ни с одним
штрихом основной шкалы, то отсчет осуществляется сле-
дующим образом: к числу штрихов нониуса, совпадающего
со штрихом основной шкалы, приплюсовываются целые
числа. Во всех случаях измерений штангенинструмента-
ми цена деления шкалы штанги (1 мм), интервал и число
делений нониуса связаны определенной зависимостью.
Штангенинструменты, как и другие средства измерения,
подлежат обязательной поверке. Ее начинают с поверки
правильности нулевой установки; нулевые штрихи нониуса
и штанги должны точно совпадать.
Штангенциркули выпускаются отечественной промыш-
ленностью нескольких типов: ЩЦ-1 — двусторонние с глу-
биномером (рис. 5, а); ШЦТ-I (ГОСТ 166—80*) отли-
чается от ШЦ-1 тем, что губки для наружных измере-
ний оснащены твердым сплавом, а губки для внутрен-
них измерений отсутствуют; ШЦ-П—двусторонние (рис.
5, б); ШЦ-Ш—односторонние (рис. 5, в).
Штангенциркуль представляет собой штангу .4 с мил-
лиметровой шкалой, губки 7 для наружных, и губки 1 для
внутренних измерений. У штангенциркулей типов ШЦ-П и
ШЦ-Ш имеются сдвоенные губки 1 цилиндрической формы
длиной 10 мм для диапазона измерений до 400 мм и
длиной 20 мм — свыше 400 мм. В последних конст-
рукциях миллиметровая шкала утоплена и покрыта хромом.
По штанге перемещается рамка 2 с нониусом 6, которая
зажимается винтом 3 через пружину 11. В том случае, если
накладной нониус будет сдвинут, следует ослабить винт
10, совместить нулевые штрихи шкалы штанги и нониуса
и вновь закрепить. Для точных перемещений рамки у неко-
торых конструкций штангенциркулей имеется микропода-
ча 9. Штангенциркуль типа ШЦ-1 снабжен глубиномером
5, ШЦ-П — разметочными губками 8, ШЦ-Ш — сменным
41
42
приспособлением 13 для разметки, зажимаемым на губках
винтами 12.
Штангенциркули применяют также и для измерения
больших наружных диаметров валов с торца. Нониус штан-
генциркуля, как правило, имеет точность отсчета. 0,05 мм
и грубее. Промышленность выпускает облегченные штанген-
циркули с точностью отсчета по нониусу 0,1 мм и с преде-
лами измерения 1500—3000 мм и 2Q00—4000 мм.
Некоторые зарубежные фирмы, например «Теза» (Швей-
цария), «Маузер» (ФРГ), «Мицутойо» (Япония), выпус-
кают штангенциркули с индикатором часового типа с це-
ной деления 0,01 и 0,02 мм (рис. 6). Глубиномер 3 и
рамка 2 жестко связаны с зубчатой рейкой 4, передающей
движение через трубку 6 стрелке 1 отсчетного устрой-
ства 5. Фирмами «Теза» и «Мицутойо» выпускаются штан-
генциркули с цифровым отсчетным устройством с ценой ле-
чения 0,01 мм.
Штангенрейсмасы по ГОСТ 164—80* (рис. 7) пред-
назначены для измерения высот и разметочных работ. Они
состоят из основания /, измерительной ножки 2, разметоч-
ной ножки 3, рамки 4, нониуса 5, винта и гайки 6 микро-
метрйческой подачи, штанги 7, рамки 8 микрометричес-
кой подачи, зажима 9 рамки микрометрической подачи,
зажима 10 рамки.
Рис. 6. Штангенциркуль с индикатором часового типа
43
Рис. 7 Штангенрейсмас
Технические характеристики штангенциркулей и штан-
генрейсмасов приведены в табл. 5, а допускаемые погреш-
ности измерения этими инструментами — в табл. 6.
5. Технические характеристики штангенинструментов
Штангенинструмент Точность отсчета по нониусу Диапазон измере- ний
мм
Штангенциркуль (ГОСТ 166—80*) 0,05—0,1 (для раз- меров 0—160; 0— 250 мм); 0,1 (для остальных разме- ров) 0—160; 0—250; 0— 400; 250—630; 320—1000; 500— 1600; 800—2000; 1500—3000; 2000— 4000
Штангенрейсмас (ГОСТ 164—80*) 0,05 (для размеров 0—250; 40— 400 мм); 0,05—0,1 (для размеров 60—630 мм); 0,1 (для остальных размеров) 0—250; 40—400; 60—630; 100— 1000; 600—1600; 1500—2500
44
6. Допускаемые погрешности измерения (±). мкм,
штангенинструментами
Интервалы разме- меров, мм Штангенциркуль Штангенрейсмас
Наруж- ные раз- меры Внут- ренние размеры На плите 2-го клас- са На плите 3-го клас- са
Св. 500 до 1000 210 240 240 260
1000 » 1600 270 300 300 320
1600 » 2000 270 300 330 350
2000 » 2500 300 330 340 350
2500 » 3150 380 410 — —
3150 » 4000 470 500 — —
Штангенглубиномеры (рис. 8) служат для измерения
глубин и выступов. Они состоят из основания 7, штанги 6 с
миллиметровой шкалой, рамки 3, зажима 2 рамки, рамки
5 микрометрической подачи, зажима 4 рамки микрометри-
ческой подачи, гайки и винта 7 микрометрической подачи,
нониуса 8.
С
Рис. 8. Штангенглубиномер
45
Технические характеристики штангенглубиномера при-
ведены в табл. 7.
1. Технические характеристики штангенглубиномеров
Тип Верхний предел диа- пазона изме- рения, мм Масса, кг Габаритные разме- ры, мм
ШГ-160 ШГ-250 Ш Г-400 До 160 » 250 » 400 0,34 0,40 0,46 120X120X12 350X 120X 12 500Х 120Х 12
2ШГ-160 ЗШГ-160 2ШГ-250 ЗШГ-250 2ШГ-400 ЗШ Г-400 До 160 0,34 260X120X 12
До 250 0,40 350X 120X12
До 400 0,46 500X 120X12
Примечания: 1. Пример обозначения штангенглу-
биномера, выпускаемого по ГОСТ 162—80 с диапазоном
измерений до 250 мм: Штангенглубиномер ШГ-250
ГОСТ 162—80; по ТУ с диапазоном измерений до 400 мм;
Штангенглубиномер 2ШГ-400 ТУ 2-034-673—78.
2. Штангенглубиномеры 2ШГ и ЗШГ изготовляются
по заказам; штангенглубиномеры типа 2ШГ — имеют
оогрие, а типа ЗШГ — уступ.
3. Точность отсчета по нониусу для всех типов
штангенглубиномеров 0,05 мм.
4. Допускаемая погрешность измерения для всех типов
штангенглубиномеров не более ±0,05 мм.
МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
СРЕДСТВА
К микрометрическим измерительным средствам отно-
сятся микрометры, микрометрические глубиномеры и нутро-
меры. Микрометрические инструменты основаны на приме-
нении винтовой пары, преобразующей вращательное дви-
жение микрометрического винта в поступательное. Так как
шаг прецизионной резьбы микрометрического винта и гайки
чаще всего равен 0,5 мм, то при одном обороте винта
его измерительная поверхность переместится на эту же
величину. Если же повернуть винт на 1/50 часть оборота
(на одно деление круговой шкалы), то он переместится на
0,01 мм, т. е. на величину отсчета микрометрических
измерительных средств.
Микрометры (ГОСТ 6507—78*) предназначены для
наружных измерений размеров от 0 до 600 мм. Измеритель-
ное перемещение микрометрического винта 25 мм. К мик-
рометрам-с нижним пределом измерения 25 мм и б.олее при-
даются установочные меры для проверки нулевого положе-
ния. Микрометры с верхним пределом свыше 300 мм имеют
сменную или передвижную пятку для увеличения диапазона
измерений до 100 мм.
Устройство микрометра показано на рис. 9. В скобу 1 за-
прессованы пятка 2 и стебель 5. Микрометрический винт
4 ввинчивается в микрогайку 7. Гладкое отверстие стебля
обеспечивает точное направление микровинта. Для исклю-
чения зазора в резьбе микропары резьба микрогайки
выполнена на ее разрезанном конце, снабженном наруж-
ной резьбой и конусом. На эту резьбу навинчивают регу-
лировочную гайку 8, которой стягивают микрогайку до тех
пор, пока микровинт не будет- перемещаться в ней без
зазоров. На микровинт надевается барабан 6, закрепленный
установочным колпачком 9, в котором просверлено глухое
отверстие для пружины и зуба 11, упирающегося в зубчатую
поверхность трещотки 10. Последняя отрегулирована таким
образом, что при увеличении измерительного усилия свыше
9 Н она не вращает винт, а проворачивается. Для закреп-
ления микрометрического винта в определенном положении
47
предусмотрено стопорное приспособление, состоящее из
втулки 13 и винта 12. Микрометры с пределами измере-
ния свыше 25 мм снабжаются установочными мерами 3.
Шкалы микрометра расположены на наружной ци-
линдрической поверхности стебля и на конической поверх-
ности барабана. На стебле находится основная шкала,
представляющая собой продольную риску, вдоль которой
(ниже и выше) нанесены миллиметровые штрихи, причем
верхние штрихи делят нижние пополам. Каждый пятый
миллиметровый штрих основной шкалы удлинен, а около не-
го поставлена соответствующая цифра: 0, 5, 10, 15 и т. д.
Шкала барабана, предназначенная для отсчета сотых
долей основной шкалы, разделена на 50 равных частей.
Поворот барабана на одно деление вызывает осевое
перемещение винта на 0,01 мм.
Различные варианты конструктивного исполнения
микрометров показаны на рис. 10, а\ в табл. 8 приведе-
ны диапазоны измерения различными типами микро-
метров и индикаторных скоб, широко применяющихся на
предприятиях. Допускаемые погрешности измерения диа-
48
Рис. 10. Дуговые микрометры:
а — с микрометрической головкой и сменной пяткой; б — с
индикатором и сменной пяткой; в — с микрометрической головкой
и индикатором
метров и длин этими приборами в зависимости от способа
Установки на размер приведены в табл. 9.
Рычажные микрометры (рис. 11) предназначены как для
абсолютных измерений длин, так и для относительных
измерений при установке по концевым мерам. Кроме мик-
рометрической пары (винта и гайки) микрометры с величи-
ной отсчета 0,01 мм имеют еще шкальное устройство
49
8. Типы микрометров и индикаторных скоб и их
диапазоны измерения
Тип микрометров и скоб Диапазон измерения, мм
Дуговые Сплошные: микрометры со сменной пяткой микрометры индикаторные (рычажные) скобы индикаторные Трубчатые: микрометры со сменной пяткой микрометры индикаторные (рычажные) скобы индикаторные Трубчатые двойные: коробчатые из листовой стали коробчатые из дерева С опорой на измеряемую деталь: с выдвижным стержнем с выдвижным сухарем Линейные С корпусом из цилиндри- ческой трубы: цельные сборные С сигарообразным корпусом: цельные сборные односторонние раздвижные 500—600; 500—1000 (интервал через 100 мм) 500—1000; 500—1500 200—600; 600—700; 700—850; 850—1000 500—2000 1000—2000 (интервал через 200 мм); 500—2000 (интер- вал через 100—200 мм) 500—2000 1400—3000 (интервал через 200—500 мм) 800—2000 (интервал через 150 мм) 1000—3250 500—1200 450—650 (интервал до 1200 мм) 500—3000 1200—3200 1000—6000 1500—4000 2000—6000 3800—6100
50
Продолжение табл. 8
Тип микрометров и скоб
Диапазон измерения, мм
С двух- и трехтрубным кор-
пусом, цельные
С опорой на измеряемую
деталь
С деревянным корпусом:
1000—3000;
1000—5500;
1000—4000
2000—3000
контрольные
установочные
измерительные
1000—2000-
2000—4000
1000—5000
с ценой деления 0,002 мм. Таким образом, целые значе-
ния размера берутся по микропаре, а дробные — по шкаль-
ному стрелочному устройству.
В головку рычажного микрометра вмонтирован переме-
щающийся в стебле 4 микрометрический винт 2 с
прецизионной резьбой. Стебель 4 запрессован в корпус
17 прибора. Со стеблем соединен барабан 5, на конической
части которого нанесено, как правило, 50 делений. Фиксация
микрометрического винта в заданном положении осущест-
вляется стопором 3. Измерительные поверхности армируют-
ся твердым сплавом.
Рычажные микрометры оснащены отсчетным зубчатым
или рычажным механизмом. Рычажные микрометры типа
МРИ с отдельной выносной измерительной головкой и
со встроенным измерительным механизмом. При движении в
стальных направляющих 14 подвижной пятки 1 через
контакт 16 перемещаются двуплечий синусно-кулисный ры-
чаг 13 и синусный рычаг 12, вызывая перемещения сектора
И, триба 10 и стрелки относительно шкалы 9. Пятка 1
прижимается к измеряемой детали пружиной 15 и отводит-
ся арретиром 6. Микрометр снабжен теплоизолирующими
накладками 7 и пяткой 8 для закрепления в стационар-
ном устройстве.
Выпускается несколько типов рычажных микрометров с
разными пределами измерения от 0 до 2000 мм.
51
СЛ
№
9. Допускаемые погрешности измерения (мкм) наружных диаметров и длин деталей
микрометрами
Интервал размеров измеряемых деталей, мм Вариант измере- НИЯ Отклонение температуры (±) от 20 °C, °C
1 | 3 | 8 1 1 [ 3 Г 8
Установочная мера аттестована при 20 ±1 °C Установочная мера имеет номиналь- ный размер
От 500 до 630 а б в г Д е 22/24 21/24 25/27 23/25 23/24 23/25 22/25 25/28 23/26 26/28 25/29 25/29 28/32 26/34 40/44 23/25 21/24 25/27 23/25 23/24 25/29 24/26 22/25 25/28 23/26 26/28 36/40 26/30 25/20 28/32 26/34 40/44 70/75
Св. 630 до 800 а б в г Д е 25/28 22/26 26/29 26/29 26/27 26/30 24/28 27/31 27/31 31/33 30/35 28/34 31/36 31/41 50/54 26/29 23/26 26/29 26/30 27/28 29/34 27/31 24/28 27/31 28/31 32/34 43/50 31/36 28/34 31/36 31/41 50/54 90/95
Св. 800 до 1000 а б 34/30 30/26 36/36 32/32 42/30 39/25 36/31 30/27 37/37 33/33 37/43 33/40
г Д е 33/30 35/32 31/33 36/36 37/37 37/41. 42/28 50/31 63/67 35/30 36/33 32/34 35/42 36/36 38/38 38/42 54/62 36/42 38/51 63/67 110/120
а 33/40 35/42 42/50 35/42 36/44 44/52
б 26/34 29/37 37/48 28/35 30/38 38/49
Св. 1000 в 31/38 33/40 40/50 31/38 33/41 41/50
до 1250 г 35/41 37/44 44/61 36/42 33/45 45/62
Д 36/38 44/48 77/82 37/40 45/50 77/82
е — — — 41/50 66/75 140/150
а 40/49 43/52 52/64 42/50 46/54 54/66
б 30/41 34/45 45/60 36/42 37/46 46/60
Св. 1250 в 36/45 38/48 48/60 35/45 38/49 49/60
до 1600 г 43/51 46/55 55/77 45/53 47/53 47/56
Д 44/47 55/60 95/100 45/50 56/62 95/100
е — — — 51/62 80/95 170/190
а 50/60 53/66 66/80 55/64 58/70 70/84
б 35/49 40/56 56/74 45/56 48/62 62/76
Св. 1600 в 41/53 45/59 59/76 45/58 50/64 64/80
до 2000 г 53/64 57/69 69/96 59/70 62/73 73/98
Д 54/59 70/75 120/130 60/65 72/80 120/130
е — — — 65/80 110/120 200/240
Продолжение табл. 9
Интервал размеров измеряемых деталей, мм ‘Вариант измере- НИЯ Отклонения температуры (+) от 20 °C, °C
1 1 з 1 8 1 1 1 з 1 8
Установочная мера аттестована при 20+1 °C Установочная мера имеет номиналь- ный размер
Св. 2000 до 2500 а б в г Д е 60/74 41/60 47/64 65/78 66/72 64/80 48/68 53/70 69/84 85/90 80/100 68/90 70/90 84/120 150/160 68/80 56/71 57/72 73/90 75/80 80/100 70/88 61/78 62/80 77/90 90/100 140/150 88/100 78/96 80/100 90/120 150/160 280/300
Св. 2500 до 3150 а б в г Д е 70/90 48/73 55/75 76/94 78/85 76/100 58/83 63/90 83/100 100/100 100/120 83/110 90/110 100/150 180/200 82/100 68/90 70/86 80/110 90/95 100/120 84/110 73/96 76/100 93/110 110/120 170/190 110/130 96/120 100/120 110/150 190/200 350/380
Св. 3150 пп 4000 а б в г 80/110 58/90 65/95 90/110 90/120 70/100 75/110 100/120 120/150 100/140 110/140 120/180 100/120 80/110 83/100 110/130 . 105/130 90/120 90/120 110/140 130/160 120/150 120/150 140/190—
д е 90/100 120/140 230/150 110/120 120/150 130/150 200/240 240/250 440/470
а 96/130 110/140 140/190 120/140 130/160 160/200
б 70/110 85/130 130/170 100/130 110/150 150/190
Св. 4000 в 80/120 90/130 130/180 100/130 110/150 150/190
до 5000 г 110/140 120/150 150/230 130/150 130/170 170/240
Д 110/120 150/170 290/310 130/150 160/180 300/320
е — — — 150/190 250/300 550/590
а 110/160 130/170 170/230 140/180 150/190 190/240
б 85/140 100/160 160/220 120/160 130/180 180/230
Св. 5000 в 100/150 110/160 160/220 120/160 130/180 180/230
до 6000 г 130/170 140/180 180/280 150/190 160/200 200/290
Д 130/150 180/210 370/400 160/180 200/230 380/410
е — — — 190/230 310/370 690/740
Примечания. 1. Установка на размер производится для вариантов измерения а, б, в
непосредственно перед измерением около детали; для вариантов г, д, е — в контрольно-
поверочном пункте или измерительной лаборатории.
2. Для всех вариантов измерения материал детали и установочной меры — сталь или чугун.
3. Материал микрометра для вариантов измерения а, б, в — любой; для г — сталь или
чугун; для д — дерево; для е — силумин.
4. В числителе приведены значения допускаемых погрешностей измерения при разности
температур детали и установочной меры, равной ± 1 °C, в знаменателе — при разности
температур ±2 °C.
сл_________________________________________________________________________________________
Рис. 11. Рычажный микрометр
Микрометрические глубиномеры изготовляются по
ГОСТ 7470—78* с пределами измерений 0—150 мм и с рабо-
чим ходом винта 25 мм. Они служат для измерения глу-
бины отверстий, пазов и высоты уступов.
Глубиномер (рис. 12) состоит из основания /, микро-
метрической головки 2, стопора 3, сменных измерительных
стержней 4. Установка глубиномера на нулевой отсчет про-
изводится по прилагаемым к нему цилиндрическим (с от-
верстием) установочным мерам 5.
Микрометрические нутромеры (ГОСТ 10—75*) изготовь
ляются с пределами измерения 50—10 000 мм, с ценой деле-*
Рис. 12. Микрометрический глубиномер
56
ния 0,01 мм и измерительным усилием 150 сН. Нутромер
(рис. 13) состоит из микрометрического винта 5, бараба-
на 6, стебля 3 со стопором 4, установочной гайки 7 и из-
мерительных наконечников 1 и 8. Гайка 2 предохраняет
резьбу на конце стебля от повреждения. Шаг резьбы
микрометрического винта нутромера равен 0,5 мм и макси-
мальный его ход составляет 13 мм. Максимальный предел
измерения основной головкой 50—63 мм. Чтобы увеличить
предел измерения, применяют удлинители. Удлинители свы-
ше 200 мм регулируемые, свыше 300 мм оснащены теплоизо-
ляционными накладками. Удлинители навинчиваются на
резьбу стебля 3. Установка нутромеров на размер произво-
дится по установочным мерам.
Нутромеры предназначены для измерения внутренних
диаметров и длин деталей, их наружных размеров (при из-
мерении от дополнительных баз), установки на размер и
поверки скоб и микрометров.
В цилиндрическом отверстии измеряемый диаметр дол-
жен быть наибольшим в плоскости, перпендикулярной
к оси отверстия, и наименьшим в плоскости, проходящей
через ось. Правильного положения микрометрического
нутромера добиваются путем покачивания его; при этом
он должен касаться измерительных поверхностей детали.
Для измерения внутренних диаметров применяют также
рычажные нутромеры, имеющие пределы измерения 11 —
Рис. 13. Микрометрический нутромер
57
120 мм, и клиновые нутромеры с пределами измерения
5—250 мм.
Допускаемые погрешности измерения клиновыми и ры-
чажными нутромерами значительно меньше, чем погреш-
ности измерения индикаторными нутромерами, и состав-
ляют 0,001—0,005 мм. Перед началом измерения деталей
микрометрическими инструментами следует проверить пра-
вильность настройки их на нулевое положение.
Диаметры отверстий больших размеров (св. 500 мм)
определяют прямыми или косвенными измерениями. При
прямых измерениях используют микрометрические или ин-
дикаторные нутромеры. Микрометрические нутромеры
имеют пределы измерения 500—10 000 мм; допускаемая
погрешность составляет ±0,0154-±0,180 мм. Выпускают
индикаторные нутромеры с пределами измерения до
1000 мм и допустимой погрешностью показаний 0,025 мм
в диапазоне измеряемых размеров 450—1000 мм. Для
измерения диаметров отверстий свыше 1000 мм исполь-
зуют проволочные нутромеры. Нутромер снабжен микро-
метрической головкой, с помощью которой измеряют откло-
нения диаметра отверстий от номинального размера,
и специальным электромагнитным устройством, удерживаю-
щим рабочие губки прибора (контакты) на поверхности
измеряемого отверстия электромагнитными силами.
Раздвижные (телескопические) нутромеры имеют ци-
линдрический (рис. 14, а) или сигарообразный (рис. 14, б)
корпус, внутри которого расположена выдвижная штанга
с миллиметровой шкалой. В корпусе сделана прорезь
(окно) с нониусом, обеспечивающим точность отсчета по
шкале штанги 0,05 или 0,1 мм. Нутромер оснащен двумя
жесткими измерительными наконечниками и микроме-
трической головкой. Для повышения жесткости корпус
сигарообразного нутромера выполнен с четырьмя ребрами
жесткости.
В микрометрическом индикаторном нутромере (рис. 15)
обе измерительные головки расположены с одного конца
нутромера, что позволяет одновременно наблюдать за двумя
шкалами и тем самым облегчить процесс измерения. Одна
из микрометрических головок расположена в подпружинной
58
Рис. 14. Телескопические нутромеры:
1— наконечники; 2— корпус; 3— нониус; 4 — штанга; 5 — микрометрическая головка
Рис. 15. Микрометрический нутромер:
/ — микрометрическая головка; 2 — втулка; 3 — индикатор; 4 — насадка; 5,7 — штуцера; 6 — корпус;
8 — удлинитель
втулке, перемещение которой передается на индикатор,
размещенный в насадке. Насадка и удлинитель с внут-
ренним измерительным стержнем навинчиваются на штуце-
ра, запрессованные в корпус нутромера. К нутромерам
прилагаются удлинители 22—478 мм.
В табл. 10 представлены основные типы нутромеров
и их диапазоны измерения, а в табл. 11—допускаемые
погрешности измерения внутренних диаметров и длин в
зависимости от условий измерения.
Стрелочные измерительные приборы. К стрелочным
измерительным приборам относятся индикаторы часового
типа, рычажно-зубчатые и пружинные измерительные го-
ловки. Эти приборы предназначены для контроля линей-
ных размеров, отклонений формы и расположения поверх-
ностей.
Индикатором часового типа является прибор с меха-
низмом, состоящим из зубчатых пар с ценой деления
0,01 мм и пределами измерения 0—10 мм в зависимости
от типоразмера по ГОСТ 577-^68*
Принцип действия индикатора показан на рис. 16.
Измерительный стержень 1 имеет в средней части
зубчатую рейку, которая находится в зацеплении с зуб-
чатым колесом 2, имеющим 16 зубьев. На одной оси
с ним закреплены стрелка 3 и промежуточное зубчатое
колесо 6 с числом зубьев z=100. Это колесо находится
в зацеплении с зубчатым колесом 7 с числом зубьев z=10,
на оси которого закреплена стрелка-указатель 5, показы-
вающая величину линейных перемещений измерительного
стержня в долях миллиметра по круговой шкале 8.
Для удобства пользования шкала 8 связана с ободом
индикатора и вместе с ним может быть повернута на
любой угол. Колесо 9 и спиральная пружина 10 ликви-
дируют погрешность мертвого хода передачи при возвратно-
поступательных движениях стержня 1. Цилиндрическая
пружина 11 обеспечивает контакт наконечника стержня 1 с
контролируемой поверхностью.
Передаточное отношение индикатора подобрано таким
образом, чтобы при линейном перемещении стержня 1 на
1 мм указатель 5 делал один полный оборот. Круговая
61
10. Типы нутромеров и их диапазоны измерения
Тип нутромеров Диапазон измерения, мм
Микрометрические сборные: с внутренними измеритель- ными стержнями (ГОСТ 10—75*) без внутренних измеритель- ных стержней из цилиндрических труб сигарообразные 75—600; 150—1250; 600— 2500; 1250—4000; 2500—6000 500—3000 (интервал через 500 мм) 1000—12 000 (интервал через 500—1000 мм)
Раздвижные (телескопичес- кие) : из цилиндрических труб сигарообразные 1500—5000 4000—11 000
Микрометрические с инди- катором часового типа 1250—10 000
Индикаторные: с центрирующим мостиком (по ГОСТ 868—82) с держателем без мостика и держателя 400—700; 700—1000; 450; 650 до 2000 2550 (интервал через 1000— 4000 мм) 500—2000
Нутромеры-скобы: дуговые линейные струнные проволочные 500—2000 1000—5000 2750—6000 3000—12 000
Примечание. Цена деления микрометрической и
индикаторной головок 0,01 мм; точность отсчета по шка-
ле и нониусу раздвижных нутромеров 0,02; 0,05 или 0,1 мм.
62
11. Допускаемые погрешности измерения (мкм) внутренних диаметров и длин деталей
нутромерами
Интервал Вариант Отклонение температуры (±) от 20 °C, °C
1 1 1 1 1
деталей, мм НИЯ 1 | 3 1 8 | 1 1 3 1 8
Нутромер аттестован при 20±1 °C | Нутромер имеет номинальный размер
От 500 а 14/18 15/20 20/24 21/24 22/27 27/29
до 630 б 21/24 22/25 25/28 26/28 26/29 29/31
в 22/25 23/26 26/30 _ _ _
— а 16/20 17/23 23/29 23/26 24/28 28/33
Св. 630 б 22/26 23/28 28/32 28/30 29/33 33/36
до 800 в 23/27 25/29 29/34 _ __ _
Св. 800 а 18/25 20/28 28/36 25/30 27/33 33/40
до 1000 б 23/29 25/32 32/38 30/34 32/37 37/42
в 25/30 27/32 32/40 — — —
Св. 1000 а 20/30 24/33 33/44 28/35 30/38 38/48
до 1250 б 25/33 28/37 37/46 33/38 35/42 42/50
Св. 1250 а 24/36 28/41 41/55 34/43 37/47 47/60
до 1600 б 28/40 33/44 44/55 37/46 40/50 50/60
Продолжение табл. 11
Интервал размеров деталей, мм Вариант измере- ния Отклонение температуры (±) от 20 °C, °C
1 1 3 1 8 | 1 1 3 1 8
Нутромер аттестован пр и 20 ± 1 °C | Нутромер и меет номинал 1ьный размер
Св. 1600 а 28/44 34/52 52/70 40/52 44/59 59/75
до 2000 б 32/47 38/54 54/70 42/54 46/60 60/75
г 28/44 34/52 52/70 140/150 150/155 155/160
Св. 2000 а 34/55 42/64 64/86 50/66 55/74 74/95
до 2500 б 37/58 45/66 66/90 52/68 58/75 75/95
г 34/55 42/64 64/86 140/150 150/160 160/170
Св. 2500 а 44/70 54/80 80/110 62/82 70/90 90/120
до 3150 б 44/70 54/80 80/110 62/83 70/90 90/120
г 44/70 54/80 80/110 150/160 160/170 170/180
Св. 3150 а 55/90 66/100 100/130 74/100 90/110 110/150
до 4000 б 55/90 67/100 100/130 75/100 90/110 110/150
г 55/90 66/100 100/130 150/170 160/180 180/190
Св. 4000 а 67/110 80/130 130/170 94/130 110/140 140/190
до 5000 б 67/110 80/130 130/170 95/130 110/140 140/190
г 66/110 80/130 130/170 160/180 170/190 190/220
3 Зак. 1643
Св. 5000 а 90/140 100/160 160/210 120/160 130/180 180/230
до 6300 б 90/140 100/160 160/210 120/160 130/180 180/230
г 90/140 100/160 160/210 170/200 190/210 210/260
Св. 6300 а 120/180 140/210 210/270 160/210 180/230 230/290
до 8000 б 120/180 140/210 210/270 160/210 180/230 230/290
г 120/180 140/210 210/270 190/230 200/250 250/310
Св. 8000 а 150/230 180/260 260/350 210/280 240/300 300/380
до 10 000 б 150/230 180/260 260/350 210/280 240/300 300/380
г 150/230 180/260 260/350 210/280 240/300 300/380
Св. 10 000 а 200/300 230/330 330/440 260/340 290/380 380/470
до 12 500 б 200/300 230/330 330/440 260/340 290/380 380/470
г 200/300 230/330 330/440 260/340 290/380 380/470
Примечания: 1. Для варианта измерения: а — отсчет по микрометрической головке;
б — отсчет по шкале индикатора; в — отсчет по шкале индикатора при измерении нутромерами
завода «Красный инструментальщик»; г—измерение раздвижными (телескопическими)
нутромерами.
2. При номинальном размере нутромера для варианта измерения «г» отсчет его размера
выполняют по шкале и нониусу.
3. В числителе приведены значения допускаемых погрешностей измерения при разности
температур детали и нутромера, равной ±1 °C, в знаменателе — при разности ±2 °C.
шкала 8 разбита- на 100 делений. Следовательно, цена
одного деления ее составляет 0,01 мм. Количество полных
оборотов указателя 5 показывает стрелка 3 на шкале 4.
Индикаторы часового типа выпускаются четырех видов:
нормального размера с диаметром ободка 58 мм и пределами
измерений 0—5 и 0—10 мм; малогабаритные (рис. 17)
с диаметром ободка 42 мм и пределами измерений 0—2 мм;
для торцовых измерений с диаметром ободка 42 мм и пре-
делами измерений 0—2 мм; с увеличенной шкалой, которые
имеют диаметр ободка 90 мм и пределы измерений 0—5 мм
при цене делений 0,01 мм и 0—10 мм при цене деления
0,1 мм. Выпускаются индикаторы с пределами измерений
25—50 мм. Для повышения стабильности показаний введе-
ны каменные подшипниковые опоры под оси зубчатых ко-
лес, а для защиты механизма от пыли и влаги у инди-
каторов с увеличенной шкалой улучшена герметизация
механизма, что позволяет использовать индикаторы для
измерений на станках.
Для более универсального использования индикаторов
часового типа к ним выпускаются дополнительные устрой-
ства. Кроме того, для выполнения разнообразных конт-
рольно-измерительных работ выпускаются наборы принад-
66
Рис. 17. Малогабаритный индикатор
лежностей, в которые входят специальные угловые и прямые
рычаги, зажимные устройства, муфты с поворотной держав-
кой, позволяющие проверить точность работы станков, оп-
ределять величину отклонений формы наружных и внутрен-
них поверхностей и проводить измерения в различных
местах деталей, проверка которых обычными методами за-
труднена.
Рычажно-зубчатые измерительные головки изготов-
ляются двух моделей: с ценой деления. 0,001 и 0,002 мм.
Эти головки применяются при точных измерениях вместо
индикаторов часового типа.
Схема устройства и общий вид одного из типов головок
показаны на рис. 18, а, б. В головке применен механизм
с Двумя рычажными и одной зубчатой передачей. При пере-
мещении измерительного стержня 1 в двух направляющих
втулках 5, закрытых корпусом 10, происходит поворот
Рычага 3, связанного с пружиной 7, который воздействует
иа рычаг 5, имеющий на большом плече зубчатый сектор,
входящий в зацепление с зубчатым колесом 4. На оси
колеса расположены стрелка и втулка, связанные с волоском
С выбирающим мертвый ход. Головка снабжена указате-
3* 67
9
Рис. 18. Рычажно-зубчатая измерительная головка ИГ:
а— схема устройства; б — общий вид
лями 9 поля допуска и встроенным арретирующим устрой-
ством 2, отводным устройством, с помощью которого подни-
мается измерительный стержень перед тем как установить
под него измеряемую поверхность. Когда пользуются этим
устройством, положение самой измерительной головки
остается неизменным. Механизм головки состоит из двух
неравноплечих рычажных пар и одной зубчатой пары.
Сочетание рычажной и зубчатой передачи используется
не только с целью уменьшения цены деления прибора до
0,001 мм, но также и для создания малогабаритных
рычажно-зубчатых индикаторов с ценой деления 0,01 мм.
На рис. 19 показан индикатор типа НРБ с верхним рас-
положением шкалы и специальной державкой для крепле-
ния. Индикаторы этого типа удобны для определения от-
клонений от правильной геометрической формы деталей в
труднодоступных местах.
Рычажно-зубчатые многооборотные индикаторы выпус-
каются двух моделей: 1МИГ и 2МИГ Они отличаются от
68
измерительных головок моделей 1ИГ и 2ИГ большим пре-
делом измерений. Разгруженная конструкция механизма
позволяет перемещать измерительный стержень на величину
не менее 2,5 мм, устраняя опасность повреждения механиз-
ма при случайных ударах по наконечнику. Технические
характеристики рычажно-зубчатых головок и индикато-
ров приведены в табл. 12.
12. Технические характеристики, мм, рычажно-зубчатых
измерительных индикаторов и головок
Тип индикаторов и головок Цена деления Пределы измере- ний Погреш- ность по- казаний
Индикаторы: многооборотные: 1МИГ 0,001 0—1 0,002
2МИГ 0,002 0—2 0,003
с боковым расположением шкалы ИРБ-2М 0,02 ±0,08 0,002
с увеличенным диаметром шкалы ИРБ-1 0,001 ±0,4 0,001
с торцовым расположением шкалы ИРТ 0,01 ±0,4 0,005
Головки (ГОСТ 18833—73*): 1ИГ 0,001 ±0,05 0,001
2ИГ 0,002 ±0,1 0,002
69
На основе индикаторов часового типа и рычажно-зуб-
чатых измерительных головок создано большое количество
различных измерительных приборов и приспособлений,
скоб, глубиномеров, стенкомеров, толщиномеров, нутроме-
ров и т. д.
Пружинные измерительные головки (микрокаторы)
нормального исполнения типов ИГП и ИПМ (малогабарит-
ные) выпускаются с ценой деления от 0,0001 до 0,01 мм.
Головки сравнительно просты по конструкции и износо-
устойчивы. У головок с ценой деления 0,0001—0,0005 мм
съемное арретирующее устройство снабжено специальным
тросиком типа затвора фотоаппарата. Все пружинные из-
мерительные головки оснащены переставными указателями
поля допуска; точная настройка на размер обеспечивается
поворотом шкалы.
Базовой моделью пружинных приборов является измери-
тельная головка типа ИГП (рис. 20). Измеритель-
ный наконечник 36 (ГОСТ 11007—66) закрепляется на што-
ке 5 винтом 34. Шток подвешен на пружинных мембранах
4 и 24. Ход штока вниз ограничивается разжимной
гайкой 35, ввернутой в шайбу 3, которая зажимает в
трубке 33 нижнюю кольцевую мембрану 4. При
эксплуатации гайка 35 отвертывается до упора винта 1
в подпружинный штифт 2. Шток 5 жестко связан с задним
пружинным угольником 23, к которому припаяна одним
концом пружинная скрученная бронзовая лента 15.
Другим концом лента, проходящая через демпфер 18,
заполненный полиметилсилоксановой жидкостью
(ГОСТ 13032—77*), припаяна к переднему уголь-
нику 13.
К перемычке ленты 15 припаяна стеклянная стрелка
30 с противовесом 16 из шеллака. Стрелка перемещается по
шкале 31 до упора в графитовые штифты 32. Предваритель-
ное натяжение ленты и регулирование передаточного отно-
шения осуществляется винтами 12 и 14 при снятой крышке
17 Крышка./7 с прозрачным окном 19 соединена с крышкой
22 винтами 21. В свою очередь, крышка 22 привернута к
корпусу 25 винтами 26. В микрокатор встроены два
ограничителя 20 полей допусков, перемещающихся по шка-
70
Рис. 20. Измерительная головка ИГП
71
ле при воздействии на язычок 27 Для такой настройки
микрокатора служит винт 9, действующий на планку 10.
При этом деформируется хобот 11, на котором закреплен пе-
редний угольник 13, и стрелка 30 перемещается.
При сборке измерительное усилие регулируется пере-
становкой шайбы 6, действующей на имеющую переменный
диаметр пружину 7, установленную в стакане 8. Этот
стакан упирается в палец 29. После сборки измеритель-
ное усилие регулируется перемещением пальца 29,
который после регулирования закрепляется винтом, про-
ходящим через трубку 33. Через трубку 33 в корпус 25
запрессован штифт 28, ограничивающий перемещение мик-
рокатора при его установке в стойку или приспособле-
ние.
При работе с арретированием на трубку 33 надевается
арретирующее устройство 39. Оператор нажимает на рычаг
37, который своим язычком действует на буртик наконечни-
ка, поднимая шток 5. Рычаг возвращается в исходное поло-
жение пружиной 38. В микрокаторах с ценой деления ме-
нее 1 мкм для теплоизоляции к рычагу 37 крепится деревяш
ная планка.
Помимо микрокаторов нормального исполнения типа
ИГП, промышленностью выпускаются микрокаторы с регу-
лируемым усилием (типа ИГПР), герметизированные (ти-
па ИГПГ), виброустойчивые (типа ИГПВ), а также микро-
каторы и оптикаторы повышенного качества (типов 1ИГП
и ИГМ) и малогабаритные головки (типа ИПМУ).
Индикаторная скоба (рис. 21) имеет диапазон изме-
рения 0—25 мм, обеспечиваемый за счет перемещения
переставной пятки. Цена деления отсчетного устройства
у скоб с верхним пределом измерения до 100 мм —0,002 мм,
а до 125 и 150 мм —0,005 мм. Пределы измерения
по шкале соответственно равны ±0,08 и ±0,15 мм.
Индикаторная скоба имеет жесткий корпус 2 с двумя
соосными цилиндрическими отверстиями, в одном из кото-
рых установлена переставная измерительная пятка 5, а
в другом — подвижная пятка 7, находящаяся в постоянном
контакте с измерительным наконечником индикатора. Из-
мерительное усилие создается совместным действием пру-
72
Рис. 21. Индикаторная
скоба
жины 8 и пружины инди-
катора. Пятка 5 может
свободно перемещаться на
50 мм у скоб малых раз-
меров и на 100 мм—
у скоб больших размеров.
После установки скобы
на размер положение пят-
ки фиксируется стопором
и она закрывается предо-
хранительным колпач-
ком 4.
Для удобства измере-
ния скоба снабжена упо-
ром 6, который при на-
стройке скобы на размер
устанавливается так, что-
бы линия измерения про-
ходила через ось проверяе-
мой детали. Корпус 2 име-
ет ручку с теплоизоляци-
онными накладками 3. Из-
мерительный стержень от-
водится рычагом 1.
При измерении валов больших диаметров (св. 500 мм)
жесткими скобами возникают трудности, связанные с пони-
жением жесткости скобы, деформациями измеряемых де-
талей и пр. Эти факторы увеличивают погрешности из-
мерения. Для уменьшения погрешностей измерения при
контроле диаметров деталей малой высоты (типа дисков)
используют жесткие линейные скобы, имеющие меньшую
массу и большую жесткость. Такие скобы применяют для
измерения размеров 1500—2000 мм и более. Использо-
вание жестких линейных скоб возможно только для конт-
роля детали торца из-за маленького вылета губок скобы.
Для прямых (абсолютных) измерений больших наружных
диаметров применяют микрометры, штангенциркули, диа-
73
метральные и линейные скобы. Микрометрами и диамет-
ральными скобами проводят измерение диаметров валов в
любом месте осевого сечения.
Диаметральная скоба для измерения больших размеров
имеет микрометрическую головку для отсчета отклонений
и индикаторов, служащих в качестве стабилизатора силы,
возникающей при измерении. Индикатор, пружина кото-
рого создает силу, равную 1—2 Н, предохраняет скобу
от деформации, в связи с чем повышается достоверность
измерения. Перед измерением диаметральную скобу уста-
навливают на номинальный размер вала по эталону или
блоку концевых мер так, чтобы и микрометрическая
головка и индикатор стояли в нулевом положении.
При измерении диаметра снимают отсчет со шкалы микро-
метрической головки, по которому и судят о действитель-
ном размере: абсолютные положительные отклонения при-
бавляют к настроечному размеру, а отрицательные —
вычитают. Иногда в качестве настроечного принимают не
номинальный размер детали, а наибольший или наимень-
ший предельный ее размер. Это всегда следует знать и учи-
тывать при измерении. При использовании диаметральных
скоб и снятии отсчета со шкалы микрометрической голов-
ки необходимо следить за тем, чтобы указатель индикатора
постоянно находился на нулевом делении шкалы.
Линейной скобой, показанной на рис. 22, можно изме-
рять диаметры валов более 2000 мм. Как и диаметраль-
ная скоба, линейная имеет микрометрическую головку
и индикатор с кронштейном, перемещающиеся по трубе. В
требуемом положении кронштейны фиксируют с помощью
винтов. Настройка линейной скобы и процесс измерения
не отличаются от настройки и измерения диаметраль-
ными скобами. Линейными скобами можно измерять
диаметры наружных поверхностей в деталях типов дисков,
колец, фланцев, крышек.
Индикаторные нутромеры для измерения отверстий
диаметром 6—1000 мм выпускаются по ГОСТ 868—82* с
ценой деления 0,01 мм и по ГОСТ 9244—75* с ценой
деления 0,001 и 0,002 мм для отверстий диаметром до
18 мм. Индикаторные нутромеры используют только при
74
6
Рис. 22. Линейная скоба:
1 — микрометрическая головка; 2,4 — кронштейны; 3 — корпус;
5 — индикатор; 6 — винт
измерении методом сравнения; они требуют предваритель-
ной установки на размер по аттестованному кольцу или
блоку мер. Однако производительность и точность из-
мерений индикаторными нутромерами значительно выше,
чем микрометрическим нутромером.
На рис. 23 показана конструкция индикаторного нут-
ромера для отверстий свыше 18 мм, выпускаемого за-
водом «Калибр».
В корпусе 12 нутромера закреплена втулка 9, в кото-
рую ввернут регулируемый неподвижный измерительный
стержень (пятка) 11, закрепляемый после установки на
размер гайкой 10. В направляющей другого конца
втулки помещен измерительный стержень 14, перемеще-
ние которого через рычаг 8, вращающийся на оси, и
стержень 7 передается индикатору 1. Измерительные
контакты рычага образуются запрессованными в него
шариками 13. Измерительное усилие создается совмест-
ным действием индикатора и пружины 2. Стержень 7 заклю-
чен в трубку 6, на которую надевается теплоизоля-
ционная втулка 3.
В отверстия корпуса нутромера вставлены направляю-
щие стержни центрирующего мостика 4. Под действием
пружин 5 мостик в свободном состоянии выдвигается
вперед до упора в винт-ограничитель.
Метод измерения индикаторным нутромером относитель-
ны0: прибор фиксирует отклонение от заданного настроеч-
75
Риска
ного размера, которое следует вычесть (при отрицатель-
ном значении) или прибавить (при положительном значе-
нии) к настроечному размеру. Настройку прибора произ-
водят по эталону, по блоку плоскопараллельных крнцевых
76
мер, собранному в струбцине вместе с двумя боковинками,
и по микрометру. Технические характеристики индикатор-
ных нутромеров приведены ниже.
Пределы измерений
диаметров, мм 6—10 10—18 18—50 50—100
Наибольшая глубина измерений, мм 100 130 150 200
Допускаемая погреш- ность показаний нутро- мера, включая погреш- ность индикатора, мм 0,012 0,012 0,015 0,018
Пределы измерений диаметров, мм 100—160 160—250 250—400
Наибольшая глубина измерений, мм 300 400 500
Допускаемая погреш- ность показаний нутро- мера, включая погреш- ность индикатора, мм 0,018 0,018 0,022
Основными источниками погрешностей при измерении
индикаторными нутромерами являются погрешности цент-
рирования и перекоса нутромера в отверстии, погрешности
установки на размер и температурные.
Индикаторные глубиномеры (ГОСТ 7661—67*) пред-
назначены для измерения глубины пазов, отверстий, высоты
уступов с пределами измерения 0—100 мм. Индикаторы
имеют пределы измерений 0—10 м.м и десять сменных
измерительных стержней с интервалом их размеров 10 мм.
На рис. 24 представлен индикаторный глубиномер,
который состоит из индикатора /, винта 2 крепления
индикатора, основания 3 и сменных измерительных стерж-
ней 4. В зависимости от контролируемого размера выбирают
сменный измерительный стержень (по маркировке) и ввин-
чивают его на индикатор. Индикатор устанавливают на
основание и закрепляют. Два блока плоскопараллель-
ных концевых мер требуемого размера ставят на точную
77
Рис. 24. Индикаторный глубиномер
Рис. 25. Индикатор- Рис. 26. Индикаторный стенкомер
ный толщиномер
плиту и по ним, после отжима стопора, производят окон-
чательную установку индикатора относительно основания
и стопорят. Ободок индикатора поворачивают до совпа-
дения большой стрелки с нулевым штрихом циферблата.
Затем определяют по детали отклонение и подсчитывают
действительный размер.
Индикаторные толщиномеры (рис. 25) выпускают двух
типов: настольные (TH) с ценой деления 0,01 мм и
78
пределами измерения 0—10 мм и ручные (ТР) с ценой
деления 0,1 мм и пределами измерения 0—10; 0—25 и
0—50 мм. По заказам толщиномеры оснащаются наконеч-
никами с твердым сплавом разных размеров и форм для
контроля различных материалов (мягких, твердых).
Стенкомеры применяют для измерения толщины сте-
нок труб, колб и других деталей из разных материа-
лов. Стенкомеры (рис. 26) моделей С-2 и С-10А имеют
цену деления 0,01 мм, а моделей С-10Б, С-25, С-50,
СМТ-30, СМТ-60 и СМТ-90—0,1 мм. Цифры у буквенных
обозначений моделей обозначают наибольший предел изме-
рения. Наименьший диаметр измеряемого отверстия 3 мм,
а наибольший 65 мм; при максимальной глубине изме-
рения — соответственно 25 и 305 мм.
КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
Измерение внутренних и наружных диаметров деталей
от дополнительных баз производится как на станке, так и
вне его. Этот метод относится к косвенным методам измере-
ний. В качестве средств измерения от дополнительных баз
применяют нутромеры, рулетки, мерные ленты и специаль-
ные приборы.
На рис. 27, а показана схема измерения от дополнитель-
ных баз размеров детали с большими габаритными разме-
рами, обрабатываемой на токарно-карусельном станке. На
колонке станка закреплена закаленная пластина, расстоя-
ние L до которой от оси вращения планшайбы станка долж-
но быть строго определенным. Это обеспечивается уста-
новкой на планшайбе станка контрольной оправки диамет-
ром d, от которой определяют размер а до пластины.
Тогда Л = а + 0,5б/. Этот размер в виде клейма проставляют
на пластине. При обработке детали для измерения ее на-
ружного диаметра достаточно измерить расстояние I между
пластиной и образующей детали, так как D = 2(L — I). Чтобы
определить диаметр Di, достаточно измерить расстояние
между образующей отверстия детали и контрольной оправ-
кой и выполнить вычисление: D\=2l\-\-d.
Вместо оправки в качестве дополнительной базы
79
D
a) ')
Рис. 27. Схема измерения от дополнительных баз:
1— колонка станка; 2— пластина; 3— контрольная оправка; 4—
обрабатываемая деталь; 5— ползун станка
(рис. 27, б) можно использовать ползун станка (его
поверхность, обращенную к станине станка). Для опреде-
ления диаметра отверстия необходимо измерить расстояние
/1 от поверхности ползуна станка до образующей обрабо-
танного отверстия и вычислить диаметр D\ = 2(Zi + /2),
где /2 — расстояние от поверхности ползуна станка до оси
вращения планшайбы; его измеряют до начала обработки
детали и заносят в карту технологического процесса.
Измерением от дополнительных баз можно обеспечить
требуемую точность при обработке по 8—9-му квалитетам.
Если измерение расстояния выполнить в нескольких точках
обрабатываемой поверхности, то можно определить откло-
нение формы обрабатываемой поверхности. Например, если
измеренное расстояние I в двух диаметрально противо-
положных точках равно I + 0,1 мм, а в двух других точках
(в перпендикулярном сечении) I — 0,1 мм, то такое отклоне-
ние формы поверхности будет характеризоваться оваль-
ностью, равной 0,2 мм (СТ СЭВ 301—76).
Нутромеры, применяемые для измерения, поддержи-
ваются руками либо прикрепляются к специальному устрой-
ству.
Допускаемые погрешности при измерении внутренних
и наружных диаметров нутромерами от дополнительных
баз приведены в табл. 13.
80
13. Допускаемые погрешности измерения (мкм) диаметров
нутромерами от дополнительных баз
Интервал размеров Вариант измерения Отклонение температуры (±) от 20 °C, °C
деталей, мм
1 3 8 1 3 8
Св. 2000 до 3150 а Установочная мера вана при 20± 50/70 60/80 l аттесто- 1 °C 80/100 Нутромер имеет номиналь- ный размер 65/85 75/95 95/120
3150» 4000 б а 62/90 60/90 74/110 70/100 110/140 100/140 85/110 80/100 90/120 90/120 120/150 120/160
4000 » 5000 б а 74/110 70/110 90/130 80/130 130/170 130/180 100/130 100/130 110/150 110/150 150/190 150/190
5000 » 6300 б а 90/140 90/140 110/160 110/160 160/220 160/220 130/165 120/170 140/180 140/180 180/240 180/240
6300 » 8000 б а 110/180 110/170 130/200 130/200 200/260 200/260 150/200 150/200 180/220 180/220 220/300 220/300
б 130/220 160/260 260/350 190/260 220/280 280/380
Продолжение табл. 13
Интервал размеров Вариант измерения Отклонение температуры ( ± ) от 20 °C, °C
1 3 8 1 3 8
Установочная мера аттесто- Нутромер имеет номиналь-
вана при 20± 1 °C ный размер
Св. 8000 до 10 000 а 130/220 160/260 260/340 190/260 220/280 280/380
б 150/230 170/260 260/350 200/260 230/290 290/410
10 000 » 12 500 а 180/300 200/320 320/420 240/320 260/360 360/460
б 180/280 200/320 320/430 240/320 260/360 360/460
12 500 » 16 000 а 240/360 280/420 420/540 320/420 360/460 460/580
б 240/360 280/420 420/540 320/420 360/460 460/580
16 000 » 20 000 а 300/460 360/520 520/700 420/560 480/600 600/760
б 300/460 360/520 520/700 420/520 480/600 600/760
Примечания: 1. При варианте а — измерение внутренних диаметров; при б — измерение
наружных диаметров.
2. В числителе приведены погрешности измерения при разности температуры детали
и нутромера, равной ±1 °C, в знаменателе — при разности, равной ±2 °C.
14. Допускаемые погрешности измерения (мм) наружных
диаметров деталей методом опоясывания с помощью
рулеток
С учетом поправок
2; 3 |Гирями 10,17 10,18 10,19 10,20 10,23 10,26 I 0,30 10,36
2; 3 I Руками 10,19 10,20 10,22 10,25 10,28 10,34 10,42 10,50
Без учета поправок
2 I Руками I — 10,34 10,36 10,40 10,50 10,65 10,80 11,00
3 I 10,65 10,72 10,78 10,90 11,00 11,20 11,40 11,60
Примечание. Температура измеряемой детали и ру-
летки 20±8°С; разность температур детали и рулетки
±1 °C.
Для измерения больших диаметров валов применяют
рулетки с длиной стальной ленты 10—50 м и специаль-
ные измерительные стальные ленты. При применении рулет-
ки ее лентой опоясывают вал и снимают показание со шкалы
ленты, равное длине окружности. Допускаемые погрешности
измерения диаметров методом опоясывания с помощью
рулеток со стальной лентой приведены в табл. 14 с учетом
и без учета поправок из свидетельства о поверке. Натяже-
ние рулетки чаще всего производят руками, что вносит
в результат измерения дополнительную погрешность. Иног-
да натяжение рулеток осуществляют с помощью гирь или
специальных натяжных устройств, а натяжение лент—
с помощью натяжных приспособлений или специальных
приборов. Технические характеристики приборов ПИУД-2,
ПКД-4 и ПКД-6 приведены ниже.
83
Диапазон измерения приборов, ПИУД-2 ПКД-4 и ПКД-6
мм 0,2 1,5—75
Диапазон измерения одной лентой, мм 10 15
Цена деления отсчетного устрой- ства, мм 0,01 0,01
Усилие натяжения, Н 400 100
При измерении больших диаметров в серийном произ-
водстве применяют специальные ленты 1 (рис. 28) с опре-
деленной длиной.
Опоясывают лентой измеряемую деталь, проверяют за-
зор а между торцами ленты с помощью щупа и определяют
диаметр D = (l-\-d)/n (I — длина ленты; а — зазор между
торцами ленты).
При таком методе измерения необходимо хорошее
натяжение ленты (до ее полного прилегания к поверх-
ности вала); поэтому применяют грузы или специальные
натяжные устройства, у специальных лент приваривают
натяжные ушки. Допускаемые погрешности измерения на-
ружных диаметров деталей методом опоясывания с по-
мощью ленты приведены в табл. 15.
К косвенным методам измерения диаметра вала по
хорде и высоте сегмента относятся измерения с помощью
штангенциркуля (рис. 29, а) и седлообразных приборов
(«наездников») с клиновыми или роликовыми вставками
(рис. 29, б). При использовании штангенциркуля опре-
деляемый диаметр D рассчитывают по формуле
D = l2/4h + h,
где I — длина хорды (или величина отсчета по шкале
штангенциркуля); h — высота
сегмента или вылет губок штан-
генциркуля (величина постоян-
ная).
Рис. 28. Лента для измерения на-
ружного диаметра
84
15. Допускаемые погрешности измерения (мкм) наружных диаметров деталей методом
опоясывания с помощью лент
Интервал размеров деталей, мм Ширина ленты, мм
12 1 20 | 12 | 20
Отклонение температуры (±) от 20 °C, °C
1 3 8 1 3 8 1 3 8 1 3 8
Св, 1600 до » 2000 » 2500 » » 3150 » » 4000 » » 5000 » » 6300 » 2000 2500 3150 4000 5000 6300 80 000 Дл 40 50 62 79 98 ина j I 45 56 70 88 НО тенты Ю ДИ( 59 73 90 НО 140 опре; :ку 33 40 50 62 78 1еляеп 38 48 59 74 93 гея 54 66 83 100 130 Дл на 52 67 80 100 120 160 200 тина j L ИЗМ€ 55 70 85 НО 130 170 210 тенты фител 67 84 100 130 160 200 260 опре> 1ЬНОЙ 39 48 60 75 95 120 150 целяе' маши 44 54 67 84 100 130 160 гея 1не 58 72 90 НО 140 180 220
Примечание Разность температур детали и ленты при измерении не должна
превышать ±1 °C.
Рис. 29. Схема измерения наружного вала штангенциркулем
(а) и «наездником» (6)
При измерении диаметра вала с помощью седлообраз-
ного прибора с клиновыми вставками (см. рис. 29, 6)
рассчитывают отклонение AZ) диаметра детали от номиналь-
ного:
AZ) = A/i2sin^-/ (1 — sin^-),
где а — угол между измерительными плоскостями коничес-
ких вставок; ЛЛ — отклонение, отсчитанное по шкале изме-
рительного прибора.
16. Технические характеристики накладных приборов
Модель Диапазон измерения, мм Цена деления прибора, мкм
ПКД-2 1000—2000 20—50
ПКД-8 750—1500 10
ПКД-8 1000—2000 20
пкд-ю 1500 10
пкд-з 850—1200 20—50
5ПКД-9 1300—1700 5
10 ПКД-9 1300—1700 10
Цилиндромер 1000—5000 10
86
17. Допускаемые погрешности измерения (мкм) наружных диаметров по хорде и высоте сегмента
Интервал размеров деталей, мм Цена деле- НИЯ прибо- ра, мм Отклонение температуры (±) от 20 °C, ° С
1 3 8 1 1 1 3 1 8 1 1 1 3 1 8
Настройка прибора по установленному диску Настройка прибора по аттестованной детали Настройка прибора по концевым мерам длины
От 500 до 630 Св. 630 » 800 8000 » 1000 1000 » 1250 1250» 1600 1600 » 2000 ОО 0,005 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,05 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,005 10/15 12/16 18/21 12/17 14/19 19/23 14/22 16/24 21/27 17/27 18/28 23/31 20/34 22/35 26/38 26/44 11/17 13/18 19/23 14/20 15/22 21/26 17/25 18/26 23/30 20/31 22/32 26/35 25/39 26/40 30/42 33/51 17/21 18/23 23/26 20/27 22/28 26/31 25/34 26/35 30/38 30/42 32/43 34/45 38/53 39/54 41/55 50/62 23/26 24/27 28/30 27/30 28/31 32/34 31/36 32/37 35/39 36/41 37/42 39/45 43/51 44/52 46/53 55/65 24/27 25/28 29/31 29/32 30/33 33/37 33/38 34/39 36/41 37/45 39/46 41/47 46/55 47/56 49/58 58/70 27/31 28/32 31/34 32/36 33/37 37/40 38/44 39/45 41/47 45/53 46/54 47/56 55/65 56/66 58/68 70/78 24/30 37/42 64/70 33/41 56/62 66/72 38/50 60/68 72/80 43/58 64/76 100/120 50/70 70/86 110/130 70/94 38/44 53/57 78/80 50/56 72/76 82/86 62/70 82/90 92/100 74/86 96/110 130/140 90/100 110/130 150/160 120/140 86/90 100/110 120/130 100/110 130/140 140/150 130/140 160/170 170/190 170/180 200/200 230/240 210/220 250/260 280/300 270/290
оо Продолжение табл. 17
Интервал размеров деталей, мм Цена деле- НИЯ прибо- ра, мм Отклонение температуры ( ±) от 20 °C, °C
1 3 8 1 1 1 3 1 8 | 1 1 1 3 1 8
Настройка прибора по установленному диску Настройка прибора по аттестованной детали Настройка прибора по концевым мерам длины
Св. 1600 до 2000 2000» 2500 2500 » 3150 3150» 4000 4000 » 5000 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 0,005 0,01 0,02 27/45 30/47 34/52 37/53 51/62 52/64 56/66 57/67 67/80 68/81 70/82 78/95 79/96 80/97 92/110 93/110 94/110 110/140 100/140 110/140 59/70 60/72 70/86 71/87 73/88 83/100 84/100 85/100 100/120 100/120 100/120 120/150 120/150 120/150 70/79 72/80 86/100 87/100 88/100 100/120 100/120 100/120 120/150 120/150 120/150 150/190 150/190 150/190 80/100 120/140 82/110 110/140 130/160 110/140 130/170 190/220 130/180 170/210 210/250 170/230 200/250 300/340 130/150 170/190 150/170 180/200 200/220 180/210 210/240 270/300 230/270 290/320 320/350 300/340 340/380 420/460 320/330 360/380 340/360 400/420 430/450 430/450 490/520 560/580 550/570 640/660 690/710 680/710 780/810 870/900
Примечание. В числителе приведены погрешности измерения при разности темпера-
тур детали и установочной меры, равной ±1 °C, в знаменателе— при разности, равной ±2 °C.
Седлообразные приборы перед измерением настраи-
вают на нулевое деление по радиусным калибрам или
шаблонам, радиусы которых равны номинальному размеру
радиуса измеряемой детали. В табл. 16 даны технические
характеристики типовых моделей накладных приборов, а в
табл. 17 приведены допускаемые погрешности измерения
наружных диаметров этими приборами по хорде и высоте
сегмента.
ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Для контроля режущих и измерительных инструментов
сложной формы применяют инструментальные микроскопы,
оптиметры, проекторы.
Инструментальные микроскопы (ГОСТ 8074—82) пред-
назначены для линейных измерений по двум прямоуголь-
ным координатам, для измерения углов, в том числе в
резьбах, а также диаметров резьб элементов профиля шаб-
лонов, переднего и заднего углов спиральных сверл и зен-
керов, среднего диаметра, угла профиля и шага метчиков,
угла наклона винтовой линии сверл и разверток, угла
зазорного конуса метчиков и т. п.
Микроскопы выпускают двух типов: ММИ — малый ин-
струментальный микроскоп с наклонной окулярной голов-
кой и БМИ — большой инструментальный микроскоп.
Инструментальный микроскоп (рис. 30, а) имеет основа-
ние 3, на котором расположен подвижный стол, состоящий
из трех частей: нижней, верхней 1 и поворотной. Продоль-
ное перемещение нижней части стола осуществляется
микрометрической головкой 6, а поперечный ход верхней
части стола — головкой 2. Угловое перемещение его по-
воротной части на 5—6° вправо и влево производится
винтом 5. Перемещение с помощью головок 2 и 6 ограничи-
вается в пределах 25 мм. Для увеличения хода стола
в продольном направлении его отводят вправо рычагом
4 еще на 50 мм.
На основании 3 микроскопа установлена колонна
по которой может перемещаться кронштейн 12, закреп-
89
Рис. 30. Инструментальный микроскоп (а) и оптическая
схема его головки (б)
90
ляемый винтом 11. Тубус 17 микроскопа расположен на
кронштейне. В нижней части тубуса установлен объектив
18, а в верхней — головка микроскопа, состоящая из двух
окуляров 14 и 15. Под окулярами (рис. 30, б) с
помощью винта 16 вращается стеклянная пластинка с
продольными и поперечными штрихами и круговой градус-
ной шкалой на 360° Под окуляром 15 расположена
неподвижная пластинка со. шкалой, на которой нанесено
60 делений. Каждое деление соответствует одному повороту
подвижной пластинки. В окуляре 14 видно перекрестие
двух сплошных линий, расположенных под углом 60°
Перекрестие является границей перемещения детали при
отсчете линейных размеров и углов.
Грубая настройка на фокус достигается перемещением
кронштейна микроскопа по колонне, а более точная —
винтом 19. Окончательная настройка на фокус производится
вращением кольца 13 окуляра 14. Колонна микроскопа мо-
жет поворачиваться на небольшой угол винтами 8. Для
отсчета углов поворота на винтах имеются деления 7
Шкалы освещаются электрической лампой, установленной
в тубусе 9.
Оптиметр — прибор для линейных измерений методом
сравнения. Выпускаются оптиметры вертикальные — с вер-
тикальной осью для наружных измерений и горизонталь-
ные — с горизонтальной осью для наружных и внутренних
измерений.
В основу действия оптиметра положены законы отраже-
ния и преломления света.
Оптиметры имеют цену деления 0,001 мм. Вертикаль-
ный оптиметр (рис. 31) предназначен для контактных
измерений наружных линейных размеров относительным
методом. Проверяемую деталь устанавливают на столик
прибора под измерительный стержень. Отклонения в раз-
мерах проверяемых деталей вызовут перемещение измери-
тельного стержня, связанного с зеркалом оптического
устройства, расположенного в трубке оптиметра. Зеркало
поворачивается на шарнире на некоторый угол, в резуль-
тате чего шкала прибора смещается относительно непод-
вижного указателя, фиксируя отклонение размера
91
3
Рис. 31. Вертикальный оптиметр:
1—стойка; 2—кронштейн; 3—зеркало; 4—окуляр; 5—труба;
6— отводка; 7— измерительный штифт; 8— измеряемая деталь;
9— столик; 10, 11— зажимные винты
Рис. 32. Оптическая схе-
ма оптиметра
92
детали от настроечного. Перед началом измерений оп-
тиметр настраивают по блоку концевых мер длины или
по образцу. Отсчет производят по шкале прибора через
окуляр. Точная настройка прибора осуществляется переме-
щением столика. Для перемещения трубки оптиметра слу-
жит смонтированный в основании прибора кронштейн,
перемещающийся по вертикальной стойке. Вертикальный
оптиметр с окуляром имеет предел измерения 0—180 мм.
Предел показаний шкалы 4=0,1 мм. Погрешности измерения
составляют 4=0,24-0,3 мм.
Оптическая схема оптиметра приведена на рис. 32.
Свет от постороннего источника, направленный зеркалом
4 и отраженный пластинкой <?, попадает на шкалу 2.
Отраженный от шкалы луч направляется через трехгран-
ную призму 5 в объектив 6 и затем отражается от
зеркала 7 в обратном направлений в окуляр 1, где
получается изображение отраженной шкалы и указателя
в виде стрелки. Так как зеркало 7 связано с измеритель-
ным штифтом 8, незначительное перемещение последнего
вызывает небольшой поворот зеркала, отчего происходит
сдвиг изображения отраженной шкалы относительно непод-
вижного указателя. Это смещение, наблюдаемое в окуляре,
дает возможность производить отсчет.
Шкала оптиметра имеет по 100 делений в обе стороны
от нуля. Цена деления 0,001 мм. Следовательно, предел
измерения по шкале прибора составляет ±0,1 мм.
Принцип работы горизонтального оптиметра анало-
гичен описанному принципу работы вертикального оптимет-
ра. На горизонтальном оптиметре кроме наружных раз-
меров можно с помощью специальных приспособлений
определять также внутренние размеры.
В проекционных оптиметрах результат появляется на
экране с неподвижным указателем, относительно которого
перемещается увеличенное изображение шкалы прибора
при смещении измерительного стержня. В настоящее время
промышленность выпускает оптиметры с ценой деления
0,0002 мм. Оптиметры имеют следующие недостатки: малые
пределы измерения по шкале и необходимость настройки
на заданный размер.
93
Этих недостатков лишены оптические длиномеры, пред-
назначенные для абсолютных измерений в достаточно боль-
ших пределах (0—100 мм), с высокой точностью. Цена
деления длиномеров может быть до 0,0001 мм. Выпускают
оптические длиномеры с отсчетом измеряемого размера
на цифровом табло прибора или с устройством экранного
типа. Такие длиномеры выпускают с ценой деления 0,1;
0,2; 0,5 и 1 мкм.
Проекторы — оптические приборы, дающие на экране
увеличенное изображение проверяемой детали. В зависи-
мости от способа освещения проверяемой детали различают
проекторы, работающие в проходящих лучах (диаскопичес-
кая проекция) и в отраженных лучах (эпископическая
проекция). На машиностроительных заводах преимуще-
ственно используют первый тип проектора. Большинство
современных проекторов, работающих в проходящих лучах,
имеют дополнительные осветители для работы в отраженных
лучах.
Проекторы применяют для проверки деталей со сложным
контуром: профильных шаблонов, модульных и фасонных
резьб, резьбообразующего инструмента и т. п.
Оптическая схема проектора (рис. 33) состоит из двух
частей: осветительной и проекционной. Свет от источника
/, пройдя через конденсатор 2, идет дальше параллельным
пучком лучей. Встретив на своем пути проверяемую деталь
3, пучок частично задерживается. Остальные лучи, проходя-
Рис. 33. Оптическая схема проектора
94
щие вне контура детали, попадают в объектив 4 и дают
в плоскости экрана 6 увеличенное обратное теневое
изображение контура детали.
В проекторах так же, как и в измерительных микроско-
пах, для уменьшения погрешностей от неточностей фоку-
сировки используют телецентрический ход лучей, для чего
в задней плоскости объектива устанавливают апертурную
диафрагму 5.
Современные проекторы обычно имеют несколько смен-
ных объективов, позволяющих получить 10-, 20-, 50-, 100- и
200-кратное увеличение. Экран проектора имеет постоянные
размеры и рассчитан на полное использование при каждом
увеличении. Поэтому поле зрения проектора изменяется
обратно пропорционально используемому увеличению. Поле
зрения проектора приближенно равно размерам экрана, де-
ленным на увеличение данного объектива.
Различают три способа проверки размеров деталей на
проекторах:
путем сравнения изображения детали с нормальным
или предельными контурами, вычерченными на экране;
по характеру освещенности экрана проектора сов-
мещенного изображения;
с помощью измерительных устройств, которыми снабжен
проектор.
Для удобства проверки деталей крупносерийного и
массового производства на столике проектора устанавли-
вают специальные приспособления, центрирующие изме-
ряемую деталь и обеспечивающие совмещение изображения
с вычерченным на экране контуром. Обычно на проекторах
применяют 20—50-кратное увеличение.
Схема основных способов измерения отклонений формы
цилиндрических деталей в поперечном сечении показана на
рис. 34. Проверку отклонений от круглости выполняют
на кругломерах. Измеряемую деталь (рис. 34, а) устанав-
ливают на поворотном столе прибора. Стол может пере-
мещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях,
что необходимо для центрирования детали относительно оси
вращения шпинделя. В процессе измерения отклонения де-
тали от правильной цилиндрической формы контроль
95
Рис. 34. Схема измерения на кругломере (а) и кругло-
грамма (б):
1— поворотный стол; 2— измеряемая деталь; 3— измерительное
устройство; 4— прилегающая окружность; 5— действительный
профиль
осуществляется радиальным перемещением наконечника изме-
рительного устройства, которое с помощью электронного
устройства записывается в виде круглограммы на бумажном
диске (рис. 34, б). Отклонение от круглости Д определяют
как наибольшую разность расстояния между прилегающей
окружностью и действительным профилем детали. Диск, на
котором записывают круглограмму, и проверяемая деталь
вращаются синхронно от общего электропривода. Запись
автоматически прекращается при завершении одного обо-
рота. По круглограмме оценивают отклонения от круглости;
для упрощения процесса определения результата измерения
используют прозрачные шаблоны, накладываемые на круг-
лограмму.
Выпускаются кругломеры четырех классов точности и
нескольких моделей с пределами измеряемых диаметров
0,5—350 мм и наибольшей высотой 1500 мм. Пределы допус-
каемых собственных радиальных погрешностей кругломеров
составляют 0,1—0,5 мкм.
КАЛИБРЫ
Калибры — бесшкальные контрольные инструменты,
предназначенные для установления соответствия действи-
тельных размеров, форм и взаимного расположения поверх-
ностей деталей заданным. Контроль калибрами не дает
возможности определить действительные отклонения раз-
меров детали, но позволяет установить, находятся или
нет отклонения размеров в заданных пределах. В зависи-
мости от вида контролируемых деталей различают калибры
для проверки гладких цилиндрических поверхностей
(валов и отверстий), гладких конусов, цилиндрических
наружных и внутренних резьб, конических резьб, линейных
размеров, расположения отверстий и др.
По способу ограничения отклонений размеров калибры
делятся на нормальные и предельные.
Нормальным называется калибр, к которому произво-
дится припасовка (пригонка) детали (по ощущению плот-
ности соединения, по краске или на просвет). Таким
образом, определяется соответствие размеров детали. Оцен-
ка качества припасовки зависит от опытности контролера
или рабочего и, следовательно, является субъективной. Нор-
мальные калибры имеют ограниченное применение. На
производстве преимущественно распространены предель-
ные калибры.
Предельным называется калибр, выполненный по одному
из предельных размеров детали. При контроле предельными
калибрами пользуются двумя калибрами, выполненными по
верхней и нижней границам допуска детали. Предельные
калибры для контроля валов называются скобами, а для
контроля отверстий — пробками.
Предельные калибры делятся на три группы:
рабочие калибры для контроля деталей станочниками
на рабочем месте;
приемные калибры для контроля деталей на складе
представителями ОТК;
контрольные калибры для контроля рабочих приемных
калибров в процессе их эксплуатации или при изготовле-
нии.
4 Зак. 1643 97
Рис. 35. Схема контроля предельными калибрами вала (а)
и отверстия (б):
1— скоба; 2— вал; 3— отверстие; 4— пробка
Каждый предельный калибр имеет проходную и непро-
ходную стороны.
По конструктивным признакам различают калибры нере-
гулируемые (жесткие) для контроля одного определенно-
го размера; регулируемые, позволяющие компенсировать
величины износа калибра или установить его на другой
размер; однопредельные с раздельным выполнением проход-
ного и непроходного калибров; двупредельные (односторон-
ние и двусторонние), ,представляющие конструктивное
объединение проходного и непроходного калибров.
Схема контроля гладких цилиндрических деталей
предельными калибрами показана на рис. 35. При контроле
вала (рис. 35, а) проходная сторона (Р—ПР) калибра-ско-
бы ограничивает его наибольший предельный размер
(dmax), а непроходная (Р—НЕ) — наименьший предельный
размер (dmin). Вал будет годным, если проходная сторона
проходит, а непроходная не проходит через проверяемый
вал; это означает, что действительный размер вала находит-
ся между его наибольшим и наименьшим предельными
размерами. При контроле диаметра отверстия (рис. 35, б)
проходная сторона калибра-пробки (Р—ПР) ограничивает
его наименьший размер, а непроходная (Р — НЕ) — наи-
больший. Контролируемое отверстие будет .годным, если
проходная пробка проходит, а непроходная не проходит
через проверяемое отверстие.
98
Предельными калибрами для контроля глубин и высот
выступов легко определить годность детали; они просты в
изготовлении и имеют малые габаритные размеры. Схемы
контроля линейных размеров этими калибрами приведены
на рис. 36. Каждый предельный калибр имеет две рабочие
ступени или две рабочие стороны: одна из них соответ-
ствует наименьшему предельному размеру детали и обозна-
чается буквой М, а вторая — наибольшему и обозначается
буквой Б. ГОСТ 2534—77 устанавливает три схемы конт-
роля. Схема, приведенная на рис. 36, а, характери-
зуется тем, что при изнашивании направляющей плоскости
калибра размеры до мерительных плоскостей обеих рабочих
сторон М и Б будут уменьшаться; о точности размеров
детали судят по прохождению стороны Б и непрохож-
дению стороны Л4. Для схемы, приведенной на рис. 36, б, ха-
рактерно увеличение размера до мерительных плоскостей
сторон М и Б при изнашивании направляющей плоскости.
Точность размеров детали определяется прохождением сто-
роны М и непрохождением стороны Б. Схема на рис. 36, в
характеризуется тем, что при изнашивании направляющей
плоскости размер стороны Б уменьшается, а размер стороны
М увеличивается. Деталь считается годной, если сторона
М калибра проходит, а сторона Б — не проходит.
При проектировании калибров учитывают влияние из-
нашивания направляющих плоскостей калибров на измене-
ние рабочих размеров. Для сторон Б и М устанавли-
12 12 1
Рис. 36. Схема контроля плоскими
предельными калибрами глубин
и высот:
1— измерительная плоскость; 2— направ-
ляющая плоскость
4*
99
вают соответствующие исполнительные размеры. У калиб-
ров, выполненных по схеме рис. 36, в, для удобства конт-
роля мерительные плоскости делаются с закруглениями.
ГОСТ 2534—77* предусматривает возможность контроля
с помощью этих калибров размеров 1—500 мм с допусками
по 11 — 12-му квалитетам.
При контроле линейных размеров используют и другие
предельные калибры, конфигурация которых зависит от раз-
меров и формы обрабатываемых деталей. Так, например,
длину ступени вала (рис. 37, а) можно проверить
калибром, не снимая деталь со станка. Аналогично конт-
ролируют глубину расточки детали, внутри которой нахо-
дится расточная оправка. Контроль толщины выступа
(рис. 37, б) осуществляют специальным калибром в виде
скобы с узкими губками. Ширина канавки детали с разме-
рами по 11-му квалитету и грубее может быть провере-
на с помощью листового предельного калибра (рис. 37, в).
Для наружных измерений применяют следующие
калибры-скобы: листовые круглые односторонние для шли-
фования валов диаметром 1 —180 мм; односторонние штам-
пованные для диаметров 3—50 мм; двусторонние штам-
пованные— для диаметров 3—100 мм, а также регулируе-
мые скобы. Регулируемые .скобы позволяют компенсиро-
вать величину износа рабочих поверхностей; одну скобу
можно использовать для контроля валов разных диамет-
ров в определенном интервале. Однако регулируемые скобы
по сравнению с жесткими имеют меньшую точность и
Рис. 37. Схема контроля предельными калибрами длины
ступени вала (а), толщины выступа (б) и ширины канавки (в)
100
Рис. 38. Схема контроля отверстия:
1,2 — проходная и непроходная пробка; 3— поле допуска
надежность. Их рекомендуется применять для контроля
деталей, изготовленных по 8-му квалитету и грубее.
Для контроля отверстий применяются следующие калиб-
ры-пробки: двусторонние с цилиндрическими вставками
(1—3 мм); двусторонние со вставками с коническим хво-
стовиком (1—50 мм); двусторонние с насадками (30—
100 мм); пробки неполные (50—150 мм). Предельные калиб-
ры дают возможность контролировать одновременно размер
детали и отклонения формы поверхности, ограниченной
проверяемым размером. Для этого непроходной калибр
должен иметь неполную форму с возможно малой шири-
ной измерительных поверхностей.
Если отверстие (рис. 38, а), заданные предельные разме-
ры которого ограничены полем допуска, изготовлено с
отклонением формы (вместо окружности — овал), то пол-
ная непроходная пробка не обнаружит этой неточности
и не пройдет через отверстие. В то же время непол-
ная непроходная пробка пройдет через отверстие по боль-
шой оси овала, что будет служить признаком брака. Если
же отклонения формы поверхности отверстия (овальность,
огранка, конусообразность) не будут выходить из заданного
поля допуска, то неполная непроходная пробка не пройдет
через отверстие в любом из диаметральных сечений, что
будет служить признаком годности отверстия как по разме-
ру, так и по отклонениям формы отверстия. На рис. 38, б
101
показано отверстие, у которого конусообразность выходит
за пределы поля допуска. Такую деталь необходимо
проверять с двух сторон непроходной пробкой. Непроход-
ная пробка зайдет в проверяемое отверстие со стороны
большего диаметра, что послужит признаком брака.
Длину рабочих поверхностей непроходных калибров де-
лают меньше, чем у проходных, так как в процессе эксплуа-
тации они изнашиваются меньше.
ГОСТ 24851—81 устанавливает виды, наименования,
условия обозначения и номера, а также конструктивные
схемы калибров для гладких цилиндрических отверстий ва-
лов и правила применения калибров разных видов.
На каждом калибре нанесены: контролируемый номи-
нальный размер; обозначение проверяемого поля допуска;
числовые значения проверяемых предельных отклоне-
ний, мм; обозначение калибра (ПР, НЕ, К—И и т. д.);
товарный знак изготовления. У пробок с ручками маркиров-
ка наносится на ручке.
Контроль гладких конических деталей осуществляется
с помощью калибров по их осевому перемещению относи-
тельно детали.
Требования к конструкции калибров для контроля
конусов регламентируются ГОСТ 2849—77. Калибры для
контроля наружных и внутренних конусов представляют со-
бой конические пробки и втулки, имеющие риски или усту-
пы, расстояние АС между которыми равно допустимому
отклонению базового расстояния (рис. 39). При контроле
торец детали должен находиться между рисками или торца-
ми калибра, расположенными на расстоянии АС друг от
друга.
Кроме проверки осевого положения калибра относи-
тельно детали, необходимо проверить угол, прямолиней-
ность образующей и форму конуса. Для этого калибр
покрывают тонким слоем краски (3—6 мкм), растертой на
индустриальном масле, вводят в соединение с проверяе-
мой деталью и несколько раз проворачивают. О пра-
вильности прилегания судят по оставшимся на поверхности
детали следам краски или по характеру ее стирания на
калибре.
102
Тип 1
Рис. 39. Калибры для контроля наружных и внутренних
конусов:
/— пробка; 2— втулка
Контроль гладких конических деталей калибрами широ-
ко распространен в машиностроении. Для контроля дета-
лей с внутренним конусом используют гладкие конические
калибры-пробки, а для наружных конусов — гладкие
конические калибры-втулки. Калибры-втулки и калибры-
пробки предназначены для контроля диаметров конических
деталей путем контроля базового расстояния деталей, из-
мерение которого связано с допуском на диаметр и углом
ЮЗ
конуса следующей зависимостью (например, для внутренне-
го конуса):
AC = AZ)B/2tga,
где АС — изменение базового расстояния детали с внутрен-
ним конусом; AZ)B — допускаемое отклонение большого диа-
метра внутреннего конуса; a — половина угла конуса дета-
ли.
Допускаемые отклонения диаметра внутреннего конуса
вызовут осевое перемещение калибра-пробки, которым
оценивается внутренний конус. Аналогичная взаимосвязь
между изменением базового расстояния и отклонением
диаметра существует для детали с наружным конусом.
Конструкция калибров-пробок и калибров-втулок для
контроля углов конусов показана на рис. 40. На калиб-
рах-пробках (рис. 40, а) у большего диаметра нанесены
две риски, расстояние между которыми равно допускае-
мому изменению АС базового расстояния контролируемой
детали с внутренним конусом. Вместо рисок у меньшего
диаметра калибра-пробки может быть выполнен уступ,
ширина которого также равна допускаемому изменению
АС базового расстояния. У годной детали торец должен
находиться между рисками или в пределах уступа калибра-
пробки. Аналогично устроены калибры-втулки для контроля
Риски
Рис. 40. Калибры-пробки (а) и калибры-втулки (б):
1, 2 — калибры; 3— внутренний и наружный конусы
104
деталей, имеющих наружный конус (рис. 40, б). В дан-
ном случае на калибре-втулке выполнен уступ шири-
ной АС.
Калибры-пробки и калибры-втулки для контроля внут-
ренних и наружных конусов являются комплексными ка-
либрами, так как при контроле допустимого изменения базо-
вого расстояния осуществляется оценка суммарной ошибки
диаметров, угла конуса и отклонений формы конических
поверхностей. Конические детали можно проверять эталон-
ными калибрами, покрытыми тонким слоем краски. По
равномерности следов краски на проверяемой детали судят о
точности изготовления конуса.
Резьбовые калибры, так же как и гладкие пробки
и скобы для контроля отверстий и валов, имеют
проходную (ПР) и непроходную (НЕ) стороны. Проходные
резьбовые пробки имеют полный профиль резьбы и большую
длину. Непроходные резьбовые пробки имеют укороченный
профиль и длину, что устраняет влияние погрешности
угла профиля и шага при контроле среднего' диаметра
резьбы. Непроходное кольцо также короче и имеет посреди-
не выточку. Кольца бывают нерегулируемые (цельные) и
регулируемые.
Проходная сторона (ПР) резьбовых калибров при
завинчивании должна свободно свинчиваться с проверяемой
поверхности, а непроходная сторона (НЕ) не должна
с нее свинчиваться. Допускается ввинчивание на одну-
две нитки с торца детали.
Калибры, изготовленные из листового материала, назы-
ваются шаблонами. Предельными шаблонами производит-
ся контроль уступов, глубин, высот, профиля изделий.
Профильные шаблоны (рис. 41) по способу проверки
деталей (рис. 41, а) делятся на прикладные (рис. 41, б)
и накладные (рис. 41, в). Прикладные шаблоны имеют
профиль, обратный по отношению к проверяемому про-
филю детали. Проверку деталей производят на основании
глазомерной оценки величины просвета при прикладывании
шаблона к детали. В зависимости от формы и качества
поверхности проверяемой детали обеспечивается возмож-
ность выявления просвета (световой щели) в 0,003—0,005 мм.
105
Рис. 41. Профильные калибры (шаблоны)
Накладные шаблоны имеют контур, аналогичный прове-
ряемой детали. Проверку производят путем наложения
шаблона на проверяемую деталь и визуальной оценки
совпадения их контуров. Из-за сложности совмещения их
контуров, наличия фасок на кромках и явления параллакса
точность контроля накладными шаблонами значительно
ниже, чем прикладными. Накладные шаблоны применяют
только для контроля плоских деталей. Для контроля про-
филя тел вращения они непригодны. Единой системы до-
пусков на профильные калибры не существует. Схема
расположения полей допусков дана на рис. 41, г.
Инструментальными заводами серийно выпускаются ра-
диусные шаблоны (ГОСТ 4126—82*), представляющие
собой набор стальных пластин, конец которых выполнен по
дуге выпуклого или вогнутого радиуса (рис. 42). Радиус-
ные шаблоны комплектуются в три набора с р.адиусами
1—6,5; 7—14,5 и 15—25 мм. Каждый набор состоит из
32 шаблонов (16 выпуклых и 16 вогнутых). Проверка
радиусов деталей производится на просвет при приклады-
вании соответствующего шаблона.
106
Рис. 42. Набор радиусных шаблонов
Резьбовые шаблоны (ГОСТ 519—77*) предназначены
для определения номинального размера резьбы и (с малой
точностью) ее профиля. Резьбовые шаблоны комплектуют
в наборы для метрической и дюймовой резьб. Пределы
шага для метрических резьб 0,4—6 мм, для дюймовых
резьб—11—28 ниток на 1"
КОНТРОЛЬ УГЛОВЫХ РАЗМЕРОВ
Для контроля угловых размеров деталей используют
метод сравнения контролируемых углов с угловыми мерами,
угольниками и угловыми шаблонами. О соответствии угло-
вых размеров детали судят по просвету между поверхностью
детали и измерительными поверхностями средств измере-
ния. Схемы контроля угловых размеров методом сравнения
приведены на рис. 43. На рис. 43, а показана схема конт-
роля внутреннего угла направляющих, равного 55°, с при-
менением угловой плитки 1 с одним рабочим углом; на
рис. 43, б — внутреннего угла, равного 27°, набором из
двух угловых плиток 1 с углами 12 и 15° со срезан-
ной вершиной, закрепленных в державке. Для контроля
углов применяют также державки 3 со специальной лекаль-
ной линейкой 2, позволяющие измерить дополнительные
углы. Если в такую державку установить плитку с углом
30°, то можно проконтролировать угол в 150° (рис. 43, в).
На рис. 43, г представлена схема контроля конусного
107
Рис. 43. Схемы контроля угловых размеров методом сравне-
ния
скоса детали длиной 12±0,35 мм жестким угловым шабло-
ном 4 с двумя рисками, определяющими наибольшую и
наименьшую длину проверяемого скоса. Для контроля дли-
ны скоса детали часто используют двусторонние предель-
ные жесткие угловые шаблоны, у которых одна сторона
равна наибольшей длине скоса, а вторая — наименьшей.
У годной детали длина скоса должна быть меньше предель-
ного размера (12,35 мм) и больше меньшего размера
(11,65 мм). Таким шаблоном пользоваться удобнее, чем
рисочным, но он сложнее в изготовлении.
На точность контроля угловых размеров методом срав-
нения влияют длина стороны контролируемого угла, шерохо-
ватость поверхности детали и шаблона, толщина шаблона,
яркость освещения. Для повышения точности замера шаб-
лоном его делают с заостренной мерительной поверх-
ностью. При хорошем освещении можно различить просвет
0,003—0,004 мм, что при длине стороны измеряемого угла,
108
равной 50 мм, соответствует угловому отклонению 12—16"
Приближенно угловое отклонение контролируемого угла
можно подсчитать по формуле
Ла = 2а//105,
где а — просвет, мм; I — длина стороны контролируемого
угла, мм.
Если при контроле углов крупными угловыми шаблонами
просвет будет большим, то его измеряют щупом. На прак-
тике просвет в 1 мкм на длине 200 мм соответствует
отклонению угла в 1"
Угловые плитки используют в основном при изготов-
лении инструмента, а также для контроля угловых разме-
ров прецизионных деталей в единичном производстве.
Жесткие угловые шаблоны используют для контроля
угловых размеров, скосов, фасок в деталях, обработанных
на металлорежущих станках, независимо от серийности
производства.
Непосредственно измерение угловых размеров выпол-
няют с помощью механических и оптических угломерных
приборов.
Угломеры с нониусом по ГОСТ 5378—66* типа УН
применяют для измерения наружных и внутренних углов
и типа УМ — для контроля наружных углов. Менее распро-
странены оптические угломеры УО.
Угломер типа УН (рис. 44) состоит из основания 1 с
градусной шкалой, на которой закреплена линейка 2. По
основанию перемещается сектор 4 с нониусом 9 и стопо-
ром 3. К сектору съемной державкой 8 крепится уголь-
ник 5, к которому аналогичной державкой 7 присоеди-
няется съемная линейка 6. В таком виде угломер позво-
ляет измерять углы от Q до 50° Для контроля углов
в диапазоне 50—140° угольник 5 снимается и вместо
него в державку 8 вставляется линейка 6. При измере-
нии углов от 140 до 230° в державку 8 устанавливается
угольник 5 со снятой державкой 7 и без линейки.
Измерение углов в диапазоне 230—320° производится
109
9
Рис. 44. Угломер типа УН
без линейки и угольника при снятой державке 8. Таким
образом, предел измерения угломером равен 0—320°
Угломер типа УМ (рис. 45) также состоит из основа-
ния 4 с закрепленной на нем линейкой 3. Подвижная
линейка 1 вращается на оси вместе с нониусом 6, снаб-
женным узлом микроподачи 5. На подвижной линейке
с помощью державки может закрепляться угольник 2. Угло-
мер позволяет измерять наружные углы от 0 до 180° Конт-
роль углов в диапазоне 0—90° производится при установ-
ленном угольнике 2, а углов свыше 90° — без угольника.
110
В последнем случае к отсчету по шкале угломера следует
прибавить 90° Угломер УМ позволяет производить раз-
меточные работы на плоскости.
Угломеры типов УН и УМ имеют величину отсчета
по нониусу соответственно в 2' и 5' Отсчет по угловому
нониусу производят аналогично отсчету по нониусу штан-
генинструмента: число минут определяют по штриху нони-
уса, совпавшему со штрихом основной шкалы.
На рис. 46 показан оптический угломер типа УО, пред-
назначенный для измерения контактным методом углов в
Рис. 46. Оптический
угломер типа УО
111
диапазоне 0—180° между двумя плоскостями или между
плоскостью и образующей цилиндра.
Угломер имеет цилиндрический корпус, с которым жестко
скреплена линейка 6 со сквозным продольным пазом. Смен-
ная линейка 1 может поворачиваться относительно линей-
ки 6 и перемещаться в продольном направлении. При боль-
ших углах поворота конец линейки 1 входит в паз линей-
ки 6. На верхней крышке 3 установлена отсчетная лупа
5 с 16-кратным увеличением. Линейка 1 может быть зафик-
сирована в продольном направлении поворотом рычага 2.
Установленный угол линейки 1 фиксируется поворотом
накатанного кольца 4. Прилагаемая к угломеру съемная
подставка 8 имеет плоскую и призматическую рабочие
поверхности. Подставка фиксируется винтом 7 Шкала угло-
мера нанесена на стеклянную пластину 9 и состоит из
четырех секторов по 90°, с ценой деления 1°, оцифрованных
от 0 до 90° через 2°
На стекле 10 нанесены прямая и обратная минутные
шкалы с ценой деления 5' В поле зрения лупы 5 одновре-
менно видны обе минутные шкалы и часть градусной шкалы,
освещенных через стекло 10. Отсчет целого числа градусов
производится по делению шкалы, находящемуся в пределах
минутной шкалы, отсчет минут производится по минутной
шкале относительно штриха градусной шкалы. На рис. 46
отсчет равен 88°30'
При измерении углов отпускают зажимное кольцо 4 и
прижимают рабочие грани линеек к плоскостям, образую-
щим измеряемый угол, после чего кольцом 4 фиксируют ус-
тановленный угол и производят отсчет в лупу 5.
Погрешности показаний угломеров типов УН и УМ не
должны превышать величины отсчета по нониусу, т. е.
2' или 5' Погрешность показаний оптических угломеров
с ценой деления 5' не должна превышать 2,5' при по-
верке без подставки и 5'— при поверке с подставкой.
К косвенным методам измерения углов относят триго-
нометрические методы с помощью синусной линейки. На
рис. 47, а показана схема измерения синусной линейкой
угла наружного конуса. Ее устанавливают под углом 2а,
равным углу измеряемого наружного конуса. Наклон синус-
112
ной линейки 3 обеспечивают подведением под один из
роликов 4 линейки блока концевых мер длины общим
размером h. Затем на синусную линейку устанавливают и за-
крепляют измеряемую коническую деталь 1. Измерение
производят при помощи измерительной головки 2 (микро-
катор или индикатор) в двух точках на расстоянии / друг
от друга. Если угол 2а измеряемой детали не имеет откло-
нений, то ее образующая будет строго горизонтальна и
на измерительной головке в обеих точках не будет разности
в показаниях. Если же проверяемый угол имеет отклонения,
то по разности показаний измерительной головки в двух
фиксированных точках, отнесенных к расстоянию /, и судят
об отклонении угла конуса.
Зависимость между углом установки 2а линейки, рас-
стоянием L между осями роликов и размером h блока
мер определяется формулой h = Lsin2a, из которой действи-
тельное значение угла конуса
зт2ад = hJL,
где Ад — размер блока концевых мер, при котором измери-
тельная головка покажет строго одинаковые показания в
двух точках.
По полученному значению зт2ад по таблицам триго-
нометрических функций находят действительное значение
угла конуса 2ад. С помощью синусной линейки определяют
углы конусов до 45°, так как с увеличением угла по-
грешность измерения сильно возрастает.
Углы внутреннего конуса измеряют с помощью синус-
ной линейки аналогично, но при двух положениях детали.
При-первом измерении синусную линейку устанавливают
под углом а (половина угла при вершине конуса) и в
двух положениях I и II детали на определенном расстоя-
нии между ними (рис. 47, б) определяют действитель-
ное значение угла 0. Затем синусную линейку наклоняют
под углом а в другую сторону (рис. 47, в) и определяют
действительное положение верхней образующей (угол а).
Действительное значение угла конуса 2а равно сумме углов
р и а. Синусные линейки используют для измерения конусов
114
Рис. 48. Схемы измерения углов аттестованными кольцами
и шариками
калибров и точных прецизионных деталей. На рис. 48 дана
схема измерения угла конуса 3 с помощью аттестованных
колец 1 и угла конусного отверстия с помощью аттестован-
ных шариков 2.
Действительное значение измеряемых углов при этом
определяется следующим образом:
для наружного конуса (рис. 48, а)
tga = (D-d)/2(L-l),
для внутреннего конуса (рис. 48, б)
sina = (D - d)/ [2 (Н - h) - (D - d)].
КОНТРОЛЬ РЕЗЬБ
Резьбовые поверхности являются сложными, их форма
определяется средним диаметром резьбы, шагом резьбы и
углом профиля резьбы.
Конструкция и основные размеры калибров для метри-
ческой резьбы устанавливаются ГОСТ 17756—72—ГОСТ
17767—72* ГОСТ 24997—81 регламентирует допуски рабо-
чих поверхностей калибров для метрической резьбы, про-
115
филь резьбы проходных и непроходных калибров, длину
рабочей части, формулы для расчета размеров резьбовых
калибров.
Контроль резьбы осуществляется двумя методами:
комплексным и дифференцированным. Комплексный метод
заключается в том, что на один из параметров резьбо-
вой поверхности назначают комплексный допуск, ограничи-
вающий одновременно погрешности нескольких других па-
раметров. Этим параметром, как правило, является приве-
денный средний диаметр резьбы. Комплект рабочих
предельных резьбовых калибров состоит из проходных
(ПР) и непроходных (НЕ) калибров. Для контроля внутрен-
ней резьбы (гайки, гнезда) — это резьбовые пробки, а для
контроля наружных резьб (болты, шпильки) — резьбовые
кольца. Непроходные резьбовые кольца для отличия их от
проходных имеют проточенную канавку. Рабочие части про-
ходных и непроходных калибров имеют существенное
различие. Проходные резьбовые калибры имеют полный
профиль резьбы и длину резьбовой части, равную длине
свинчивания болта с гайкой, установленной в стандартах.
Непроходные резьбовые калибры имеют укороченный про-
филь резьбы.
Для облегчения изготовления и увеличения срока служ-
бы резьбовые кольца делают регулируемыми (рис. 49, а).
При изнашивании кольца или при увеличении среднего
диаметра резьбы в процессе изготовления кольцо может
быть сжато с помощью пары винт 1 — гайка 2 до требуе-
мого размера его среднего диаметра.
Значительное сокращение времени контроля дости-
гается при использовании роликовых регулируемых резьбо-
вых скоб, (рис. 49, б). Ролики свободно вращаются на
цапфах, что уменьшает их изнашивание и повышает
долговечность скобы. Для компенсации величины износа
роликов расстояние между их осями может быть изменено
с помощью эксцентричных втулок, что позволяет быстро
устанавливать ролики на требуемый размер среднего
диаметра. Роликовые скобы имеют две пары роликов:
первую устанавливают на размер проходной стороны калиб-
ра, вторую — на размер непроходной.
116
Рис. 49. Регулируемые резьбовые кольца (а) и скобы (б)
Предельные резьбовые пробки, так же как гладкие пре-
дельные калибры, изготовляют двусторонними (для диамет-
ров до 50 мм); односторонними со вставками или насад-
ками (для диаметров до 100 мм); с ручками (для диа-
метров 105—300 мм). Резьбовые кольца (нерегулируемые)
выпускают без ручек диаметром до 100 мм и с ручками
на цилиндрической поверхности для диаметров 105—300 мм.
Для резьб малых диаметров комплексный метод контроля
осуществляется при помощи проекторов, когда действитель-
ный контур проверяемой резьбы сравнивают с предельными
контурами на всей длине резьбы.
Дифференцированный контроль резьбы применяют в тех
случаях, когда допуски назначены на каждый отдельный
параметр резьбовых деталей. В этом случае измерение
каждого параметра производят отдельно и заключение о
годности детали дают по каждому параметру отдельно.
Измерение среднего диаметра d2 наружных резьб осуще-
117
ствляют с помощью микрометров со вставками, методом
двух или трех проволочек или на инструментальном мик-
роскопе.
Измерение при помощи микрометра со вставками
(рис. 50, а) — наиболее простой способ. На результат
измерения оказывают влияние погрешности вставок, по-
грешности половины угла профиля и шага измеряемой
резьбы. В связи с этим погрешность измерения среднего
диаметра d2 для крупных шагов может достигать 0,15 мм.
Микрометры комплектуются наборами резьбовых вста-
вок, что позволяет производить измерение среднего
диаметра резьбы практически для всех шагов, предусмот-
ренных в стандартах на метрические, дюймовые и трапецеи-
дальные резьбы. Перед началом измерения микрометр уста-
навливают на нуль по концевым мерам (применяя плоские
вставки) или по угловым установочным мерам.
Рис. 50. Схема измерения
резьбы специальными
вставками
и проволочками
118
Метод трех проволочек является более точным спосо-
бом измерения среднего диаметра наружной резьбы
(рис. 50, б). Три проволочки, диаметр do которых подби-
рают в зависимости от шага и угла профиля измеряемой
резьбы, устанавливают во впадины резьбы и каким-либо
измерительным инструментом (оптиметр, микрометр) из-
меряют расстояние L. Средний диаметр резьбы рассчиты-
вают по формулам, выражающим взаимосвязь между раз-
мером L, шагом Р резьбы, диаметром do проволочки
и средним диаметром d2. Для метрической резьбы с уг-
лом 0,5а = 30° d2 = L — 3>do + 0,866 Р
Метод двух проволочек- (рис. 50, в) используют для
измерения диаметров (более 100 мм) резьб малой длины, но
он сложен и его применяют редко. Средний диаметр
d2 рассчитывают, зная размер L и диаметр do прово-
лочек.
Измерение среднего диаметра резьбы производится на
инструментальном или универсальном микроскопах, кото-
рые являются основными средствами измерения параметров
наружных резьб.
Применяемые в производстве микроскопы обеспечивают
увеличение измеряемой детали в 10—15 раз. Цена деления
отсчетных устройств равна 0,01 мм у универсальных мик-
роскопов УИМ-22 и УИМ-25; 0,005 мм у малого и большого
инструментальных микроскопов. Допускаемая погрешность
отсчета составляет соответственно для таких микроско-
пов ±0,001 и ±0,003 мм.
Если деталь не может быть установлена на микро-
скопе, то измерение шага обычно производят с помощью
накладных шагомеров (рис. 51). Наконечники накладного
шагомера с большим шагом и большой длины (рис. 51, а)
устанавливают во впадины резьбы 2 проверяемой детали 1.
Наконечник может перемещаться по штанге 5 для настройки
прибора на требуемое число шагов с фиксацией хомути-
ком 3. Наконечник, поворачиваясь.на оси кронштейна, воз-
действует на измерительную головку 6, фиксируя отклонение
шага резьбы. Для установки шагомера по оси проверяе-
мой детали служат две подпружиненные призматические
опоры 4.
119
Измерение шага коротких резьб целесообразно произ-
водить накладным шагомером (рис. 51, б), принцип дей-
ствия которого аналогичен описанному. Предельные по-
грешности шагомеров составляют ±0,005 4-±0,015 мм.
При измерении шага многозаходных резьб возникает
необходимость проверки правильности шага между двумя
соседними витками (заходами). Для этого проверяют шаги
между двумя соседними витками (по числу заходов) и
результаты измерения сопоставляют.
Проверку номинального шага резьбы готовой детали
или числа ниток на дюйм проводят с помощью стандарт-
ных резьбовых шаблонов (резьбомеров), которые выпус-
кают наборами (по ГОСТ 519—77*) в обоймах для
метрической резьбы с шагом 0,4—6 мм включительно
и для дюймовых резьб с числом ниток на один дюйм 4—28.
При наложении резьбомера (рис. 52) на профиль резьбы
детали для повышения точности контроля используют
возможно большую длину резьбы.
120
Рис. 52. Резьбовой
шаблон:
1 — резьбовой шаблон; 2 —
обойма; 3 — проверяемая
резьба
Рис. 53. Схема измерения
резьбы на микроскопе
Шаг резьбы проверяют также на проекторах путем
сопоставления фактического профиля с теоретическим,
изображенным в том же масштабе. Об отклонениях судят
по их несовпадению.
Половину угла профиля резьбы измеряют на универ-
сальном и инструментальном микроскопах. Для исключения
ошибок, возникающих из-за перекоса оси резьбы, конт-
роль производят по обеим сторонам профиля, с двух диамет-
рально противоположных сторон, т. е. в четырех положениях
/—IV (рис. 53). Отсчет половины угла профиля 0,5а ведут
по угломерной шкале микроскопа при поочередном совме-
щении центральной штриховой линии окулярной сетки с
профилем резьбы. Действительное значение половины угла
профиля подсчитывают по формуле для левой стороны
профиля 0,5алев = 0,5 (0,5а;-|-0,5а//), а для правой стороны
профиля 0,5аправ = 0,5 (0,5а/// + 0,5а/1/), где 0,5аЛ 0,5а//,
0,5а///, 0,5a/V—половины угла профиля, полученные при
измерении в четырех положениях. Действительные значения
121
3
Рис. 54. Схема контроля профиля трапецеидальной
резьбы штангенглубиномером
половины угла профиля характеризуют не только угол
профиля, но и его положение относительно оси резьбы.
Погрешность половины угла профиля ДО,5а равна сред-
нему арифметическому абсолютных значений отклонений
обеих половин угла профиля от номинального:
ДО,5а — 0,5 [ (0,5аном 0,5аправ) -Н(0,5аном 0,5алев) ],
где 0,5аном — номинальное значение половины угла (для
метрических резьб это значение равно 30°; для дюймовых—
27°30').
К другим способам измерения и контроля половины
угла профиля резьбы относятся измерение на микроскопах
с помощью измерительных ножей; контроль на проекторах;
контроль с помощью токарно-резьбовых микроскопов (то-
карные лупы), устанавливаемых в центрах токарно-винто-
резного станка или непосредственно на наружной поверх-
ности контролируемой резьбы. Внутренний диаметр d\
наружных резьб измеряют с помощью резьбовых микро-
метров со специальными коническими остроконечными
вставками или с конической и плоской вставками.
Для контроля угла профиля витков червяков, измере-
ния их высоты и установки резцов при нарезании
122
червяков применяется штангенглубиномер (рис. 54). Он
.устроен следующим образом: в гнездо, образуемое корпу-
сом 1 и планкой 2, скрепленными винтами 5, вставлена
линейка 3 с делениями. На корпус нанесена шкала нони-
уса. Рабочая сторона линейки образует угол 110° с
основанием корпуса для контроля профиля с углом зацеп-
ления 20° При проверке угЛа профиля корпус штангенглу-
биномера устанавливается на вершинах витков зубьев.
В зависимости от размеров проверяемых трапецеидаль-
ных витков червяка линейка может выдвигаться из своего
гнезда и фиксироваться с помощью винтов 4. Цена деле-
ния на линейке и нониусе штангенглубиномера равна 1 мм,
деленному на косинус 20° Левый торец корпуса штанген-
глубиномера, срезанный под углом 20° к вертикали, служит
для контроля установки резца в резцедержателе станка.
Глава 3
МЕТОДЫ НАСТРОЙКИ
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
НА РАЗМЕР
ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРНОЙ НАСТРОЙКИ
Размерная настройка технологической системы —
процесс первоначального установления требуемой точности
относительного положения исполнительных поверхностей
инструмента и станка (или приспособления) с целью полу-
чения требуемой точности обрабатываемой детали. Погреш-
ность настройки составляет 10—30% общего поля допус-
ков на обработку. При настройке необходимо рационально
расположить мгновенное поле рассеяния размеров в пре-
делах установленного допуска таким образом, чтобы ис-
пользовать возможно большую оставшуюся его часть для
компенсации систематически действующих факторов в про-
цессе обработки. Для этого необходимо определить на-
строечный размер и вывести режущий инструмент в задан-
ное положение.
При изготовлении деталей на станках с ЧПУ получе-
ние необходимой точности обработки обеспечивается мето-
дом автоматического получения размера, так как вмеша-
тельство рабочего-оператора в процессе обработки детали
практически исключено.
Уменьшение влияния составляющих погрешности обра-
ботки обеспечивается рациональным построением техноло-
гического процесса, который состоит из следующих эта-
пов: правильного выбора баз, совмещения измерительной
и установочной баз; уменьшения погрешностей от упругих
деформаций путем выбора рационального метода и марш-
рута обработки, схемы резания, жесткости приспособле-
ния и минимального вылета режущего инструмента, пред-
варительного чередования выполнения операций, обеспе-
124
чивающих рациональный температурный режим работы
шпиндельного узла.
Существенное влияние на точность обработки оказывает
суммарная погрешность настройки режущего инструмента
на размер вне станка. Она состоит из погрешностей,
вызываемых следующими факторами: позиционированием
исполнительного органа, несущего заготовку (для многоопе-
рационных станков) или инструмент (для одноинстру-
ментальных станков с ЧПУ); методом крепления, смены или
поворота пластины и точности ее изготовления, отработкой
коррекции и величины дискреты привода подач; усилиями
затяжки хвостовика при установке инструментальной на-
ладки в приборе и в шпинделе станка; перемещением
и остановкой измерительных средств прибора; совмещением
измерительных средств прибора с главной режущей кром-
кой инструмента; установкой эталонной оправки в шпинделе
прибора; точностью изготовления сопрягаемых конических
поверхностей и погрешности их силового замыкания. Эти
погрешности проявляются в виде биений и приводят к
увеличению или уменьшению обрабатываемого размера по
сравнению с размером, установленным при наладке. Точ-
ность обработки зависит также от квалификации наладчика
и изнашивания режущего инструмента.
Для уменьшения погрешности настройки необходимо,
чтобы хвостовик вспомогательного инструмента, так же как
и посадочное место станка и прибора, был выполнен
по одному калибру, защищен от грязи. Усилие зажима
инструмента как в конусе шпинделя станка, так и в при-
боре для настройки должно быть одинаковым. Выбран-
ный прибор для настройки инструмента на размер вне
станка должен по своим параметрам обеспечить получение
отверстий с допуском по квалитету Н7 широкого диапа-
зона размеров.
Для осуществления точной смены предварительно
настроенного инструмента вне станка необходимо: точное и
жесткое закрепление инструмента в державках; полная
взаимозаменяемость предварительно настроенного инстру-
мента, что особенно важно для инструмента с механичес-
ким креплением твердосплавных неперетачиваемых пластин
125
1. Предельные отклонения ( + , мкм) линейных размеров
многогранных твердосплавных режущих пластин
Контролируемые пара- метры пластин Размеры пластин, мм Режущие .пластины классов допусков
V М G Е С
Наружный диаметр круглых пластин, дли- на, диаметр вписанной окружности для плас- тин другой формы До 9,525; 9,525—12,700; 12,700—22,225; св. 22,225 80 130 180 250 50 80 100 130 25 25
Номинальный размер от радиуса при верши- не до диаметра впи- санной окружности До 9,525; 9,525—12,700; 12,700—22,225; св. 22,225 130 200 270 380 80 130 150 180 13
Толщина пластин Для всех раз- меров 130 200 130 13 25
Радиус при вершине 100 130 100
Диаметр отверстия
при повороте изношенной грани или полной замены пла-
стины (предельные отклонения линейных размеров пластин
представлены в табл. 1); высокая точность станка, в первую
очередь точный останов органа, несущего инструмент,
в исходную позицию.
Для обеспечения нормальной работы инструментальной
наладки необходимо, чтобы погрешности установки резца,
изготовления конусов, цилиндрических соединений, присое-
динительных поверхностей вспомогательного инструмента,
а также погрешности настройки инструментальных нала-
док не превышали значений, приведенных в табл. 2—6.
Точность установки инструмента и точность обработки
детали зависят друг от друга.
126
2. Погрешности установки резца
Способ установки Погреш- ность, мкм
По эталону: 100—130
закрепление резца винтами в резцедержателе
после касания его эталоном 20—30
подвод к эталону закрепленного в резцедержа- теле резца винтом поперечной подачи
подвод к эталону закрепленного в резцедер- жателе резца винтом поперечной подачи и оп- ределение его положения с помощью бумаж- ного щупа 7—10
По жесткому упору 10—130
По индикаторному упору Установка взаимозаменяемого режущего инстру- мента со сменой: 10—20
мерной режущей пластины в резцах с меха- ническим креплением 25
мерного чашечного резца 35—50
резца, установленного на размер вне станка с помощью индикатора или миниметра 20—30
3. Значения (мкм) погрешности инструмента на вылете
100 мм в зависимости от степеней точности конусов
127
4. Значения перекоса оси инструмента на вылете 100 мм
в зависимости от точности изготовления (квалитета)
цилиндрических соединений диаметром 30—50 мм
Точность изготовления Значение перекоса, мкм Точность изготовления Значение пе- рекоса, мкм
IT4 1 IT7 4,3
IT5 1,6 IT8 6
IT6 3,2 IT9 12
5. Значения допустимого биения присоединительных
поверхностей вспомогательного инструмента, приведенного
к вылету режущих кромок
Закрепленный инструмент Биение, мкм
Сверла с цилиндрическим хвостовиком диа- 56
метром 6—18 мм Сверла с коническим хвостовиком диаметром 18—30 мм Зенкеры и развертки диаметром мм: 71
до 50 62
до 120 Расточные оправки: 71
для получистовой обработки отверстий диаметром 22—180 мм (биение оправки) 30
для чистовой обработки отверстий диаметром 25—80 мм (биение оправки) 5
для чистовой обработки отверстий диаметром 80—180 мм (биение оправки) 10
Положение режущих кромок токарных резцов опреде-
ляется в основном двумя координатами — по радиусу и
вдоль оси обрабатываемой детали. Третья координата
(положение резца по высоте) имеет вспомогательное
значение. Проходные и расточные резцы должны быть вы-
ставлены с высокой точностью по радиальному направ-
лению (с ошибкой не более 0,003—0,005 мм для чистовых
128
6. Погрешности настройки инструментальных наладок, мкм
Виды настройки. Составляющие погрешности Точность настройки
нормаль- ная повышен- ная
Настройка вне станка Допуск на размер инструмента (Ди) 20(±10) Ю(±5)
(допустимое отклонение от номинала) Погрешность, обусловленная неточ- 20 10
ностью установки инструмента на стан- ке (Ду) Погрешность, вносимая наладчиком 20 10
при настройке инструмента на станке (Ан) Ожидаемая суммарная погрешность 35 17
2Д =“\/ Ди -|- Ду -|- Дн Ручная настройка Погрешность за один импульс: наибольшая 50 20
наименьшая 20 10
Погрешность ручной настройки (Др) 10 5
Погрешность, вносимая наладчиком 20 10
при настройке инструмента на станке (Ан) Ожидаемая суммарная погрешность 23 11
2Д=УдНЛн Автоматическая настройка Погрешность за один импульс: наибольшая 25 10
наименьшая 10 4
Погрешность автоматической наст- 5 2
ройки (Да) Погрешность, вносимая наладчиком 10 5
при настройке инструмента на стан- ке (Дн) Ожидаемая суммарная погрешность 11 5
2Д=УДа2 + Лн
5 Зак. 1643
129
резцов и 0,1—0,25 мм — для черновых); с меньшей точ-
ностью — в осевом направлении (0,2—0,5 мм). Подрезные,
отрезные и канавочные резцы должны быть выставлены
по обеим координатам с примерно одинаковой, но не очень
высокой точностью (0,05—0,1 мм). Точность установки рез-
цов по высоте ~0,2—0,5 мм. Осевой инструмент (сверла,
развертки, зенкеры, метчики, концевые фрезы) устанавли-
вается по одной координате — вдоль оси обрабатываемой
детали с точностью порядка 0,2—0,5 мм.
При переходе от метода полной взаимозаменяемости
к частичной точность настройки для токарных станков
повышается с 0,06 до 0,03 мм. За счет более точного
изготовления вспомогательного инструмента погрешность
настройки может быть уменьшена до 0,01 мм.
Важную роль при работе многоцелевых станков играет
расточной инструмент, который обеспечивает получение от-
верстий с точностью квалитета Н7 Однако необходимо
учитывать, что допуск на размер зависит от номинального
размера отверстия и, следовательно, уменьшается с
уменьшением диаметра. Поэтому для станка и прибора
для настройки наступает предел, когда невозможно умень-
шить погрешность. В этом случае необходимо производить
поднастройку инструмента на станке. Настройка расточного
инструмента состоит из ряда последовательных операций:
установки эталонной оправки в шпиндель прибора и
определения положения оси шпинделя, установки расточ-
ной оправки и зажима ее в шпинделе прибора, переме-
щения резца в заданное положение. В процессе настройки
резца в расточной оправке для обеспечения погрешности в
приборе до 0,001—0,005 мм надо обязательно проверять
правильность положения режущей кромки, вращая оправку.
Для различных систем ЧПУ могут вводиться в корректоры
системы или фактическая длина инструмента или разница
между фактической длиной и заранее заданной. В первом
случае на приборе измеряется фактическая длина инстру-
мента, во втором — возникает необходимость настройки на
заданную длину.
В тех случаях, когда размерная стойкость инструмен-
та значительно ниже его общей стойкости, что характер-
130
но при выполнении чистовых операций, настройку вершины
инструмента необходимо осуществлять по верхней границе
поля допуска (при обработке отверстий) или по нижней
(при обработке валов).
Для обработки поверхностей диаметром 30—100 мм по
квалитету необходимо либо иметь на станке специальное
табло для ввода поправок в программу с разрешающей
способностью 2,0—2,5 мкм, либо применять державки, поз-
воляющие осуществлять быструю подналадку непосредст-
венно на станке по пробной стружке.
Применение на приборах для настройки режущего
инструмента отсчетных устройств с высокой разрешающей
способностью для установки экранов не дает существен-
ного эффекта вследствие низкой точности визуальной
установки по экрану.
Применение стрелочных приборов для настройки рез-
цов (микаторов) может дать эффект только при использо-
вании державок, позволяющих осуществлять тонкую регу-
лировку резца без последующих сбоев при закреплении.
Предварительная настройка позволяет: визуально
определить состояние режущих кромок, что особенно удобно
при использовании проектора с 20—30-кратным увеличе-
нием (имеет большое значение при использовании много-
лезвийного, а также прецизионного инструмента); опре-
делить координаты формообразующих точек режущей кром-
ки инструмента относительно баз инструментодержателя
прибора, которые идентичны вспомогательным базам
инструментодержателя станка; определить диаметр инстру-
мента, настроить разноцелевые инструменты для различных
групп станков.
Применение взаимозаменяемого инструмента на станках
с ЧПУ не обеспечивает автоматического получения размеров
выше квалитета /79, поэтому при обработке деталей
повышенной точности следует выполнить пробные проходы
и промеры.
Для повышенной точности настройки необходимо
сокращать количество этапов настройки с одновременным
повышением их точности. Централизованная предваритель-
ная настройка инструмента обеспечивает обслуживание це-
5* 131
лой группы инструментальных наладок для различных мо-
делей станков.
Осуществить предварительную настройку инструмента—
это значит произвести геометрическое позиционирование
режущей кромки на инструментальной наладке в заданные
технологической картой координаты. На практике это озна-
чает настроить технологическую систему СПИЗ (ста-
нок, инструмент, приспособление и заготовку) геометри-
чески таким образом, чтобы с учетом технологических
факторов, динамики процесса резания, а также свойств
обрабатываемого и инструментального материала, задан-
ных режимов резания получить деталь в соответствии с
требованиями чертежа.
При установке инструмента вне станка с использо-
ванием оптического прибора с экраном, обеспечивающим
увеличение до 30 раз, суммарная погрешность настройки
складывается из следующих погрешностей:
положения перекрытия, возникающего процессе
установки относительно базы отсчета;
положения вершины режущего инструмента относитель-
но перекрытия, возникающего вследствие ошибок установки
при визуальном наблюдении и смещения режущего инстру-
мента при закреплении;
установки вершины режущего инструмента, возникаю-
щей при перезакреплении державки, при переносе ее на
станок;
смещения базовых поверхностей у державок различных
позиций револьверных головок друг относительно друга.
При измерении и настройке возникают систематические
и случайные погрешности, которые обусловливают точность
работы прибора. Предельная погрешность измерения или
настройки инструмента по длине
Ддл = А1 + Аг + Аз,
где Ai — погрешность установки оправки в шпинделе
прибора и станка, которая является случайной величиной
и зависит от точности изготовления конического хвостовика
вспомогательного инструмента; А2 — погрешность переме-
щения и остановки измерительных средств прибора, являю-
132
щаяся систематической величиной и характеризующая по-
грешность прибора; Аз — погрешность совмещения измери-
тельных средств с главной режущей кромкой инструмента,
являющаяся случайной величиной и зависящая от квали-
фикации наладчика, условий работы, конструкции прибора.
При измерении и настройке длины инструмента необ-
ходимо учитывать разницу между вылетом оправки, уста-
новленной в шпинделе станка, и прибора.
В случае отсутствия зафиксированного положения оси
шпинделя прибора для измерения диаметров устанавли-
вается эталонная оправка, по которой определяется положе-
ние оси шпинделя. Точность измерения составляет
Ад = А1 -|- Аг -|- Аз -|- А4,
где А4 — погрешность установки эталонной оправки в
шпинделе прибора.
Для сокращения времени и улучшения качества настрой-
ки необходимо радикально улучшить процесс подготовки
режущего инструмента путем оснащения приборов опти-
ческими проекторами, комплектами адаптеров-инструменто-
держателей для различных вспомогательных инструментов,
револьверными головками; унифицировать базирующие по-
верхности вспомогательного инструмента и инструменталь-
ные базы станка и базы адаптеров-инструментодержателей;
унифицировать устройства зажима, что уменьшит погреш-
ность закрепления.
СРЕДСТВА РАЗМЕРНОЙ НАСТРОЙКИ
Одним из факторов, обеспечивающих точность обработ-
ки деталей на многооперационных токарных станках
и станках с ЧПУ, является постоянство положения режу-
щей кромки инструмента относительно базовых поверх-
ностей инструментальных блоков и оправок. Выполнение
этого условия необходимо, когда один инструмент заменяет-
ся другим вследствие изнашивания, поломки или перехода
к выполнению последующих операций.
Для основных видов инструментов, предварительно на-
страиваемых на размер, установка режущих кромок произ-
133
водится по одной, двум или трем координатам. При этом
требуемая точность установки неодинакова для инстру-
ментов различных типов и для однотипных инструмен-
тов, используемых для выполнения операций различной
точности (например, черновых и чистовых); кроме того, для
одного инструмента точность установки по разным коорди-
натам может быть также различной.
Существуют два способа настройки инструментов на раз-
мер: ручной и с использованием различных средств и
приборов.
Ручной способ настройки применяется в тех случаях,
когда точность настройки не лимитирована, необходимые
наладочные размеры не могут быть выдержаны при пере-
точках, обработка ведется по методу пробных проходов
и промеров при необходимости выдерживания высоких
допусков, невозможно осуществить съем и установку инст-
рументов на приборах для настройки.
Средства и приборы для настройки инструмента вне
станка подразделяются на механические, оптические и авто-
матические.
При механическом способе настройки используются
жесткие упоры, шаблоны, наборы мерных плиток и шайб,
индикаторы с делением 0,01 и 0,001 мм, масштабные
линейки, концевые меры длины, упорные пальцы, щупы.
Оптические приборы, используемые для настройки,
оснащаются окулярными микроскопами, профильными
проекторами, блоками цифровой индикации, декадными
переключателями для предварительного набора, устройст-
вом программного управления с приводом от двигателя,
датчиками с запоминающим устройством.
При автоматическом способе настройки ускоренное пере-
мещение осуществляется до тех пор, пока инструмент не
коснется поверхности детали. В этой точке включается
запрограммированная подача, и начинается обработка.
Для этой цели применяются различные датчики.
Отсчет координат в приборах производится при помощи
линейки с нониусами; блоками концевых мер с измеритель-
ными головками; микровинтами с отсчетными барабанами;
оптическими устройствами с использованием стеклянных
134
или металлических шкал. Применяются также электри-
ческие системы цифрового отсчета, иногда с предваритель-
ным набором и автоматической установкой координат.
Основные типы измерительных приборов показаны на
рис. 1—4.
Во всех приборах и приспособлениях для настройки
инструментов используются специальные установочные
устройства. Базовые поверхности этих устройств, опреде-
ляющие положение сменных резцедержателей или другого
режущего инструмента, имеют форму и размеры базовых
поверхностей соответствующих станков, но выполнены на
один квалитет точнее. Выполнение этого условия, как одного
из факторов получения требуемой точности обработки де-
тали, необходимо при первоначальной настройке инстру-
ментов, а также при замене другим после изнашивания,
поломки или перехода к последующей операции.
Инструмент в приспособлении или приборе должен
быть закреплен или подтянут к тем же поверхностям,
что и при закреплении на станке. Усилия и характер
закрепления инструмента в приспособлении или приборе
должны быть идентичны характеру и усилиям закре-
пления на станке.
Мерительные поверхности, контактирующие с режущими
кромками инструмента при его настройке, должны быть
касательными к поверхности, обрабатываемой этим инстру-
ментом, и перпендикулярны осевому перемещению этой
поверхности. Допускается выполнение контактирующей
поверхности с радиусом сферы 250—300 мм. Твердость
поверхностей, контактирующих с режущей кромкой инстру-
мента, должна быть равной или на 2—3 единицы по
Роквеллу ниже твердости режущей части настраиваемого
инструмента. Эти поверхности могут быть оснащены твер-
дым сплавом или керамикой. Во избежание выкрашива-
ния режущих кромок измерительное усилие контактной
поверхности прибора, действующее на режущие кромки
инструмента, не должно превышать Н. Следует избегать
непосредственного контакта измерительного наконечника
индикатора и других показывающих устройств с режущими
и регулировочными элементами инструмента.
135
136
Рис. 1. Типы измерительных установок (приборов) флаж-
кового типа:
а — флажковый; б — с контролем на ощупь; в — с передвижным
ножом и индикатором; г — поворотный с жесткими регулируе-
мыми упорами; д — поворотный с индикатором и регулируемыми
упорами на подвижной втулке; е — с индикатором на передвиж-
ном упоре (I) и с передвижным упором и промежуточной
втулкой (II); ж — с промежуточными упорами; з — барабанного
типа: с подвижным упором и индикатором (I), с подвижным упо-
ром на ощупь (II), с подвижным накладным упором на ощупь
(III), с жестким регулируемым упором (IV); /, Zi, Z2, /з, I* —
длины наладок
Рис. 2. Типы съемных измерительных приборов:
а — установочный шаблон флажкового типа; б — установ флаж-
кового типа с индикатором; в — установ ступенчатый флажко-
вого типа; г — прибор с микрокатором для настройки расточных
резцов; /, 1\, /2 — длины настроечных размеров
137
Рис. 3. Типы измерительных приборов с призмами:
а — «наездник» с регулируемым упором и установочным
шаблоном; б — «наездник» с жестким упором и установочным
шаблоном; в — призма с индикаторами; г — с индикатором для
настройки расточных резцов; д — призма магнитная с шаблоном
и торцовым упором; е — призма магнитная с индикатором на
регулируемом кронштейне; ж — призма магнитная с микрокато-
ром; I — длина настройки; d, Di, D2, D3 — настроечные диаметры
138
Основные технические характеристики приборов, выпус-
каемых отечественной промышленностью, представлены
в табл. 7 Приборы для станков токарной группы имеют
базовую поверхность, на которой устанавливаются переход-
ник для инструментальных блоков и визирное устройство,
перемещающееся относительно базовой поверхности по
двум взаимно перпендикулярным горизонтальным коорди-
натным осям. Роль такого устройства выполняет проекцион-
ный или окулярный микроскоп.
Прибор ПНИ-1, оснащенный измерительными датчи-
ками линейных перемещений модели ПИЛП1-А2, устрой-
ством цифровой индикации Ф 5147/1 и проектором модели
ПН-50, позволяет настраивать режущую кромку инстру-
мента по радиусу и вылету.
Каретка, несущая инструмент, перемещается в верти-
кальном направлении, а каретка с проектором — в горизон-
тальном. Обе каретки имеют ручной и механический
приводы. Прибор позволяет настраивать инструмент на
заданные координаты по индикатору.
В приборе БВ-2027 установка координат осуществляет-
ся с помощью измерительных датчиков ПИЛП1-А2, а фик-
сация положения режущей кромки инструмента с помощью
визирного микроскопа М12. Для точной установки диамет-
ральной координаты прибор комплектуется многооборот-
ным индикатором типа 1МИТ.
Установка заданных координат в приборе 2012 произ-
водится по штриховым металлическим мерам и по двум
отсчетным микроскопам МО и МО-В с визированием режу-
щей кромки по микроскопу М12. Положение режущей кром-
ки инструмента по вертикали осуществляется индикатором
часового типа, установленным на штативе.
Продольные и поперечные координаты в приборе 2026
устанавливаются с помощью преобразователя ДЛП и уст-
ройства цифровой индикации, а визирование режущей кром-
ки инструмента — с помощью проектора.
По оптическим отсчетным устройствам и шкалам уста-
навливаются заданные координаты в приборах 2015, 2011,
а совмещение изображения режущей кромки инструмента
139
140
Рис. 4. Типы стационарных измерительных приборов:
а — с микрометром на стойке и эталоном; б — бабка с микро-
метром для настройки расточных резцов по мерным плит-
кам; в — с двумя индикаторами для настройки сменного блока
по двум осям; г — установочный универсальный для настрой-
ки по длине и диаметру с оптической считывающей системой,
микрокатором, масштабной линейкой; д — с проектором, нониус-
ной линейкой и оптическим отсчетом
осуществляется по координатной сетке окуляра совмести-
тельного микроскопа.
Установка заданных координат производится по опти-
ческим отсчетным устройствам микроскопом МИС-21 и шка-
лам, совмещение изображения режущей кромки инстру-
мента — по координатной сетке экрана проектора ПН.
Приборы 2011, 2010 позволяют настраивать режущую
кромку по высоте индикатором, установленным на штативе,
а прибор 2015 по диаметру.
Как правило, каретки, несущие на себе инструмент
или микроскоп, перемещаются по прямоугольным или приз-
матическим (модель 2010) направляющим.
Настройка инструмента вне станка рациональна при
условии обеспечения требуемой точности обработки без
дополнительной наладки инструмента на станке,
удобного доступа к инструментам, быстросменного крепле-
ния инструментов, настройки и хранения инструментов
в инструментальных шкафах (на стендах), вблизи ра-
бочего места.
Постоянство расположения режущих кромок инструмен-
та относительно обрабатываемой детали достигается
разнообразными конструктивными исполнениями вспомо-
гательного инструмента.
В качестве регулирующего звена могут быть использо-
ваны резьба, мерные шайбы и пластины, дифференциаль-
ная резьба, рычаг, клин, а также их сочетания.
Для сокращения простоев оборудования, связанных с
заменой режущего инструмента, оборудование должно быть
оснащено быстросменной инструментальной оснасткой.
141
7. Основные технические характеристики приборов
Характеристика Модель прибора
ПНИ-1 БВ-2027 2012 2026 2015 2011 2010
Размер настраиваемого инструмента, мм: по диаметру 0—300 0—300 0—300
по вылету 70—400 120—400 — — 70—400 — —
Рабочее перемещение ка- реток, мм: продольное 600 300 300 300
поперечное — — 350 200 — 150 200
Цена деления отсчетных 0,001 0,001 0,01 0,001 0,001* 0,01 0,001
устройств (дискретность), мм Кратность увеличения: проектора 50 30 0,01** 30
микроскопа — 30 30 — 30 30 —
Линейное поле зрения, мм: проектора микроскопа 2,5 7 7 6,5 7 7 6,5
Рабочее расстояние мик- роскопа, мм Погрешность установки координат, мм: 60 60 60
по диаметру — 0,015 — 0,020 — — 0,015
по вылету Расстояние, мм: — 0,030 — 0,025 — — 0,015
от режущей кромки ин- струмента до оправки объектива микроскопа — — 60 + 2 80 + 2 — 60 80 + 2
от базовой плоскости основания прибора до режущей кромки ин- струмента 210 + 2 200 + 2 100 200 + 2
* По диаметру.
* * По вылету..
оо ,__________________________________________________________________________________________
Быстросменное крепление инструмента обусловливается
отсутствием заклинивания или остаточных деформаций
после освобождения зажима (гайки, винта, эксцентрика или
других крепежных элементов).
Этим требованиям отвечают цилиндрические посадки
с гарантированным зазором, конусы с углом уклона свыше
3° (конусность 7:24) или специальные устройства,
в которых не используется ударная нагрузка для освобожде-
ния инструмента.
Для работы на многооперационных станках, станках
с ЧПУ предпочтительно применять инструментальные на-
ладки, т. е. комплекты, состоящие из режущего и вспо-
могательного инструмента. К инструментальным наладкам
относятся осевые инструменты в сборе с оправками, уд-
линителями или переходными втулками, резцами, закреп-
ленными в державках, а также инструменты, оснащенные
многогранными неперетачиваемыми пластинами.
Блоки и наладки должны быть быстросменными, а
демонтаж их и сборка производиться вне станка. При этом
допускается выбивание клином сверла с конусом Морзе.
Применение цилиндрических хвостовиков инструмента
предопределяет возможность несоосности в пределах зазора
между хвостовиком и гнездом; чем точнее посадка и меньше
зазор, тем меньше биение инструмента.
Это обеспечивает возможность осевой регулировки ин-
струмента и легкость его смены.
Цилиндрические хвостовики инструмента сопрягаются
с гнездами по системе отверстия с посадками движения
//7/^6 и //6/g5. Для облегчения установки инстру-
мента в патроне (шпинделе) хвостовик инструмента или
вставки на длине 5—8 мм занижают на 0,03—0,08 мм по
диаметру.
Резцовые вставки с микрометрическим регулированием,
предназначенные для получения отверстий 6—7-го квалите-
та, состоят из цилиндрического резца с наружной резьбой,
конической гайки с нониусом, затяжного винта и контргай-
ки. Точное положение при замене и поворотной установке
резца достигается хорошей посадкой по цилиндрическому
хвостовику за счет наличия шпоночных пазов в корпусе
144
оправки. В некоторых конструкциях для регулирования и
затяжки режущего инструмента вместо затяжного винта
и контргайки применяется закрепление с помощью «косной
тяги». Кроме надежного и жесткого крепления, достоин-
ством такого инструмента является широкий диапазон об-
рабатываемых отверстий, а также высокая точность уста-
новки на радиальный размер (до 0,005 мм на диаметр). По-
грешность при замене резцовых вставок составляет не
более 0,004 мм.
В отечественной практике и за рубежом на основании
микроборов разрабатывается широкая гамма расточных,
оснащенных несколькими резцами оправок, предназначен-
ных для обработки ступенчатых отверстий, а также для
расточки отверстий методом разделения припуска.
Требуемая точность установки зависит не только от
вида инструмента, но и от выполняемой им операции.
При настройке инструмента используются два метода.
По первому методу настраивается режущий элемент инстру-
мента вне резцовых головок или державок, в которых
он используется. Этот метод применяется для однолез-
вийного регулируемого режущего инструмента и может
использоваться для любого вращающегося инструмента,
когда выделенная для настройки часть допуска на диаметр
или длину обрабатываемой детали составляет 0,025 мм.
Установка по плитам, опорным блокам, индикаторным
стойкам, неподвижным или перемещаемым шаблонам ис-
пользуется при настройке инструментов для черновых
операций и в случае больших припусков и допусков
на обработку. При этом способе установки невозможно
оценить точность установки инструмента относительно
шаблона и проверить состояние режущих кромок. Даже при
наличии точных и взаимозаменяемых державок погреш-
ность установки инструмента составляет не менее 0,2 мм.
По второму методу настраиваются инструментальные
наладки, в которых установлен инструмент. Как правило,
для этого метода используются различные типы приборов
для предварительной настройки.
Положение режущей кромки инструмента может фик-
сироваться двумя способами: контактным измерительным
145
устройством, снабженным индикатором, и оптическим визи-
рованием с помощью окулярного или проекционного микро-
скопа.
Контактный метод фиксации положения режущей кром-
ки обеспечивает более высокую точность, а оптический —
большее удобство и универсальность, поскольку одновре-
менно можно контролировать углы и радиусы заточки
инструмента, состояние режущей кромки, а по фокусировке
судить о положении кромки по высоте.
Приборы для настройки резцов в инструментальных
блоках обычно имеют базовую плиту, на которую устанав-
ливаются державка для инструментальных блоков (с поса-
дочными местами, идентичными посадочным местам стан-
ка) и фиксирующее устройство, перемещающееся относи-
тельно базовой плиты по двум горизонтальным координа-
там. В качестве фиксирующего устройства часто применяют
окулярный или проекционный визирный микроскоп.
Для установки инструментальных блоков токарных рез-
цов при настройке на приборах моделей БВ целесообразно
применять сменные державки-переходники. Установка дер-
жавок по двум координатам относительно нулевых точек
систем отсчета производится по контрольному шаблону.
Державка с шаблоном закрепляется на станине прибора
так, чтобы грани контрольного шаблона совпали с пересече-
нием штриховых линий проектора. Затем шаблон сни-
мается с державки, и проектор настраивается на размер
инструмента по координатам, указанным в карте наладки.
После установки державки инструментального блока наст-
ройка проектора на заданные координаты осуществляется
перемещением каретки по оптическим шкалам стеклянных
линеек и отсчетным микроскопам. Точная настройка проек-
тора осуществляется микрометрическими винтами. После
установки проектора на заданные координаты положение
кареток фиксируется стопорными винтами.
Настройка токарного инструмента на заданные размеры
координат осуществляется перемещением резца винтами
настройки в положение, при котором его режущие кромки
будут совпадать с перекрестием проектора, после чего
резец закрепляется. Проверка положения режущей кромки
146
инструмента по вертикали осуществляется индикатором
часового типа, установленным на отдельной стойке. При
необходимости установки резца на требуемый угол перекре-
стие проектора предварительно устанавливается по угло-
мерной головке.
Для токарных станков, имеющих коррекцию по коорди-
натам при настройке, резец закрепляют в державке
и помещают в базовое устройство прибора. Совмещают
перекрестие визирного устройства с вершиной резца и
отсчитывают координаты установки инструмента. Получен-
ную разность между заданными и фактическими координа-
тами компенсируют введением коррекции в систему управ-
ления станка.
Приборы для настройки расточных оправок борш-
танг, сверл, зенкеров, разверток имеют вращающийся
шпиндель со сменными посадочными гнездами и измери-
тельное устройство, перемещающееся относительно шпин-
деля по двум координатам — осевой и радиальной.
Ось шпинделя у большинства приборов этой группы вер-
тикальна, что обеспечивает наибольшее удобство установки
инструментов. При отсчете расстояния от оси точность
меньше, чем при отсчете по радиусу.
При настройке длины инструментальной наладки необ-
ходимо определить расстояние от торца шпинделя до его
режущей кромки. Точность измерения по длине обеспечи-
вает точность обработки по глубине, а также сокращает ма-
шинное время из-за уменьшения перемещений на рабочей
подаче «зон безопасности», т. е. предусмотренных програм-
мистом расстояний, обеспечивающих безопасный подход
инструмента к рабочей плоскости и врезание его.
Подготовку приборов моделей БВ для настройки инст-
румента для многооперационных станков осуществляют сле-
дующим образом. В шпиндель прибора устанавливают пат-
рон с соответствующим посадочным местом и центрируют
относительно оси вращения при помощи трех винтов,
расположенных под углом 120° на его фланце относительно
друг друга. После центрирования патрон закрепляется, в не-
го устанавливают эталонную, аттестованную по размерам
оправку, по которой производят установку соответствия ну-
147
левых показаний системы визирования с показаниями си-
стем отсчета. Плоскость торца шпинделя является нулевой
точкой отсчета. Для групп станков, имеющих одинаковые
посадочные места в шпинделе, установка патронов и нуле-
вых показаний систем визирования и систем отсчета произ-
водится один раз. В дальнейшем выполняют только конт-
рольные проверки. Установка координат на приборе произ-
водится по окулярным оптическим отсчетным устройствам
и шкалам.
ПРИЛОЖЕНИЕ I. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХ-
НОСТИ
Нормирование шероховатости поверхности. Поверх-
ность, ограничивающая тело и отделяющая его от
окружающей среды, называется реальной поверхностью.
Реальная поверхность детали образуется в процессе ее
изготовления и в отличие от номинальной поверхности,
изображаемой на чертежах, всегда имеет неровности
различных форм и высоты в виде выступов и впадин
с небольшими расстояниями между ними.
Шероховатость поверхности — это совокупность неров-
ностей обработанной поверхности с относительно малыми
шагами.
Шероховатость поверхности принято определять по ее
профилю, который образуется в сечении этой поверх-
ности плоскостью, перпендикулярной к номинальной
поверхности. При этом профиль рассматривается на
длине базовой линии, используемой для выделения неров-
ностей и количественного определения их параметров.
При стандартизации шероховатости поверхности в ка-
честве базовой линии служит средняя линия профиля.
Средняя линия профиля — это базовая линия, имеющая
форму номинального профиля и проведенная так, что в
пределах базовой длины среднее квадратическое откло-
нение профиля до этой линии минимально.
Линия, эквидистантная средней линии и проходящая
через высшую точку профиля в пределах базовой длины,
называется линией выступов профиля. Линию, эквиди-
стантную средней линии и проходящую через низшую точку
профиля в пределах базовой длины, принято считать линией
впадин профиля.
149
Расстояние между линией выступов профиля и линией
впадин профиля в пределах базовой длины представ-
ляет собой наибольшую высоту /?тах неровностей
профиля.
Длина отрезка средней линии, пересекающего профиль
в трех соседних точках и ограниченного двумя крайними
точками, называется шагом неровностей профиля. Средний
шаг Sm неровностей профиля — это среднее арифметическое
шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
Средний шаг S неровностей профиля по вершинам — это
среднее арифметическое шага неровностей профиля по
вершинам в пределах базовой длины
Высота неровностей Rz профиля по десяти точкам
определяется суммой средних арифметических абсолютных
отклонений точек пяти наибольших минимумов Him[n и пяти
наибольших максимумов /Лтах профиля в пределах базо-
вой длины:
(5 5 \
5|^.|+5|я,. I)
| ‘тт| | ‘тах| f
i= 1 i= 1 /
Для средней линии, имеющей форму отрезка прямой,
где himax — расстояние от высших точек пяти наибольших
максимумов по линии, параллельной средней, не пересе-
кающей профиль; — расстояние от низших точек пяти
наибольших минимумов до этой же линии.
Среднее арифметическое отклонение Ra профиля есть
среднее арифметическое абсолютных значений отклонений
профиля в пределах базовой длины:
I
Ra= у ^|i/(x)| dx
о
150
или приближенно
Ra = ^-Sb'.l -
4=1
где у — отклонение профиля, определяемое расстоянием
между любой точкой профиля и средней линией и измерен-
ное по нормали, проведенной к средней линии через эту
точку.
Опорная длина профиля определяется суммой отрез-
ков в пределах базовой длины, отсекаемых на заданном
уровне в материале выступов профиля линией, эквидистант-
ной средней линии. Она оказывает существенное влияние
на многие эксплуатационные качества поверхности.
Для сопоставления размеров опорных поверхностей,
обработанных различными методами, удобно пользоваться
понятием относительной опорной длины tp профиля,
определяемой отношением опорной длины профиля к базо-
вой длине:
4=1
где bi — длина отрезка, отсекаемого в материале выступов
профиля.
Опорная длина профиля и относительная опорная
длина tp профиля устанавливаются на требуемом уровне
сечения р профиля, который определяется расстоянием
между линией выступов профиля и линией, пересекающей
профиль эквидистантно линии выступов профиля.
Значения параметров шероховатости Ra, Rz, /?тах, а так-
же методы обработки, обеспечивающие получение данной
шероховатости, приведены в табл, 1, а рекомендуемые
соотношения значений параметров Ra, Rz, /?тах и базовой
длины / даны в табл. 2.
151
1. Значения параметров шероховатости, мкм
Предпоч- тительное значение Ra Ra ^max Базовая длина, мм Методы обработки
50 80; 63; 40 320; 250; 200; 160 8 Грубое обтачивание,
25 40; 32; 20 160; 125; 100; 80 8 сверление крупных от- верстий
12,5 20; 16; 10 80; 63; 50; 40 8 Получистовое обтачи-
6,3 10; 8; 5 40; ЗЕ; 25; 20 2,5 вание, сверление, чер- новое зенкерование
3,2 5; 4; 2,5 20; 16; 12,5; 10 2,5 Чистовое точение, раз-
1,6 2,5; 2; 1,25 Ю; 8; 6,3; 0,8 вертывание
0,8 1,25; 1; 0,63 6,3; 5; 4; 3,2 0,8 Тонкое (алмазное) то-
0,4 0,63; 0,5; 0,32 3,2; 2,5; 2; 1,6 0,8 чение, тонкое развер-
0,2 0,32; 0,25; 0,16 1,6; 1,25; 1; 0,8 0,25 тывание
2. Соотношение значений параметров Ra, Rz, Rmax
базовой длины /
Ra I Rz’ Ятах
мкм
До 0,025 До 0,10 0,08
Св. 0,025 Св. 0,4 Св. 0,10 Св. 2,6 0,25
» 0,4 » 3,2 » 1,6 » 12,5 0,8
» 3,2 » 12,5 » 12,5 » 50 2,5
» 12,5 » 100 » 50 » 400 8
ПРИЛОЖЕНИЕ II СВЕДЕНИЯ О ПОСТРОЕНИИ
СИСТЕМЫ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК
Система образования посадок включает систему от-
верстия и систему вала; при этом размер одной детали —
основной, а второй — посадочный. Системой отверстия (СА)
называется способ образования посадок, при котором для
одной степени точности и одного номинального размера
предельные размеры отверстия остаются постоянными, а
различные посадки обеспечиваются за счет изменения
предельных размеров валов. Системой вала (СВ) называет-
ся способ образования посадок, при котором для одной
степени точности и одного номинального размера предель-
ные размеры вала остаются постоянными, а различные
посадки обеспечиваются за счет изменения предельных
размеров отверстия.
Расположение поля допуска основной детали (основ-
ного размера) основано на принципе экономии металла
и уменьшения его массы. В системе отверстия нижнее
отклонение равно нулю, а нижняя граница поля допуска
всегда совпадает с нулевой линией; при этом верхнее
отклонение всегда положительно. В системе вала верхнее
отклонение равно нулю, а нижнее отклонение всегда
отрицательно. Поле допуска основного вала откладывается
вниз, а основного отверстия — вверх от нулевой линии,
т. е. в материал детали.
Интервалы размеров (градации размеров). Номиналь-
ные размеры соединений сгруппированы в интервалы,
в каждом из которых допуски всех номинальных размеров
приняты одинаковыми. Допуск рассчитан по среднему
значению размера в интервале, а сами интервалы подобра-
154
ны так, чтобы допуски для их крайних размеров отличались
от расчетного значения не более чем на 5—8 %. Кроме
основных интервалов, для некоторых посадок предусмотре-
ны промежуточные интервалы.
Единица допуска. Погрешности размеров деталей, обра-
батываемых различными методами, зависят как от режимов
и способов обработки, так и от значения линейного размера.
В соответствии с этим допуски изменяются в зависимости
от уровня точности (квалитета или класса точности)
и значения номинального размера.
Уровни точности. Каждая деталь и каждый размер ее
геометрических элементов имеют разные назначения и вы-
полняются с различными уровнями точности. Для нормиро-
вания точности в ЕСДП СЭВ предусмотрено 19 квалите-
тов. Допуски различных номинальных размеров, но одного
квалитета характеризуются одним уровнем точности.
Квалитеты и классы точности характеризуют степень
точности размера, определяют необходимость применения
тех или иных методов и средств обработки.
Квалитеты 01—4 предусмотрены для инструменталь-
ного производства: 01, 0, 1—для оценки точности плоско-
параллельных концевых мер длины; 2—4 — для калибров
и особо точных деталей. Квалитеты 4—12 предусмотрены
на размеры сопрягаемых деталей: 4,5 — для особо точных
соединений; квалитеты 11, 12 — для достаточно грубых
соединений с большими зазорами. Квалитеты 13—17 при-
меняются для неответственных размеров, не входящих
в соединение с другими деталями, т. е. для свободных
размеров.
Нормальная температура при контроле. Допуски и от-
клонения, указанные в таблицах стандартов, относятся
к деталям, размеры которых определяются при температу-
ре 20 °C. Градуировка и аттестация всех линейных и угло-
вых мер и измерительных приборов, -а также точные
измерения должны производиться при нормальной темпе-
ратуре в условиях, установленных ГОСТ 8.050—73*
Поля допусков предпочтительного применения. Выделе-
ние предпочтительных полей допусков на основе принципа
унификации облегчает взаимозаменяемость и создает усло-
155
вия для более экономичного производства инструментов,
калибров и др.
Поля допусков для посадок. Для различных номи-
нальных размеров в классах точности для системы
отверстия и системы вала в стандартах указаны опреде-
ленные, обеспечивающие потребности производства поля
допусков. Они образуются сочетанием основного отклоне-
ния (верхнего и нижнего) и допуска (квалитета).
Среди них выделены поля предпочтительного применения
первого и второго рода. Всего применяется 28 основных
отклонений для валов и для отверстий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белкин И. М. Средства линейно-угловых измерений. М.,
1987 368 с.
2. Берков В. И. Технические измерения: Альбом. М., 1983.
203 с.
3. Городетский Ю. Г. Конструкции, расчет и эксплуатация
измерительных инструментов и приборов. М., 1971. 278 с.
4. Журавлев А. Н. Допуски и технические измерения. М.,
1981. 256 с.
5. Космачев И. Г. В помощь рабочему-инструментальщику.
Л., 1981. 184 с.
6. Лурье Г. Б. Наладка и подналадка режущего инстру-
мента на размер. М., 1981. 80 с.
7 Маслов А. Р. Расчет и конструирование вспомогатель-
ного инструмента для станков с ЧПУ. М., 1979. 40 с.
8. Романов А. Б. Справочная книга по точности и контролю.
Л„ 1984. 192 с.
9. Рубинов А. Д. Контроль больших размеров в машинострое-
нии: Справочник. Л.-М., 1982. 120 с.
10. Средства контроля, управления и измерения линейных и
угловых размеров в машиностроении. М., 1985. 304 с.
11. Стискин Г. М. Прогрессивные приспособления и инстру-
менты для токарных работ. Киев, 1982. 64 с.
12. Точность и производственный контроль в машинострое-
нии/Под ред. А. К. Кутая, Б. М. Сорочкина. Л., 1983. 420 с.
13. Фрумин Ю. Л. Комплексное проектирование инструмен-
тальной оснастки. М., 1987 344 с.
157
ОГЛАВЛЕНИЕ
Chipmaker.ru
Глава 1 Допуски деталей 3
Отклонения формы расположения поверх-
ностей 3
Допуски на угловые размеры 14
Допуски и посадки резьбовых соединений 15
Глава 2. Средства измерений 29
Меры длины 32
Угловые призматические меры 38
Штангенинструменты 40
Микрометрические измерительные средства 47
Косвенные методы измерения 79
Оптико-механические приборы 89
Калибры 97
Контроль угловых размеров 107
Контроль резьб 115
Глава 3. Методы настройки режущего инструмента на
размер 124
Точность размерной настройки 124
Средства размерной настройки 133
Приложение I. Шероховатость поверхности 149
Приложение 11. Све,
посадок
о построении системы допусков и
154
Список литературы
157
СПРАВОЧНОЕ ИЗДАНИЕ
Шеметов Михаил Григорьевич
Моисеев Валентин Георгиевич
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ТОКАРНЫХ РАБОТ
Редактор Т. Д. Онегина
Обложка художника Э. П. Люледжана
Художественный редактор | А. И. Ро |
Технический редактор Н. М. Харитонова
Корректор О. Ю. Садыкова
ИБ № 6193
Сдано в набор 23.09.89. Подписано в печать 20.03.89. Т-07964.
Формат 70Х 100‘/з2- Бумага офсетная № 2.
Гарнитура литературная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,5.
Усл. кр.-отт. 6,66. Уч.-изд. л. 6,36. Тираж 66 500 экз. Заказ 1643.
Цена 30 к.
Ордена Трудового Красного Знамени
издательство «Машиностроение»,
107076, Москва, Стромынский пер., 4
Московская типография № 4 Союзполиграфпрома при Государст-
венном комитете СССР по делам издательств, полиграфии
и книжной торговли.
129041, Москва, Б. Переяславская ул., д. 46
Уважаемый читатель!
Издательство «Машиностроение» выпустит
в 1989 году книгу
Яку хин В. Г., Ста в ров В. А. Из-
готовление резьбы: Справочник для рабо-
чих.— М.: Машиностроение, 1989.—12 л.:
ил.— (Б-ка станочника).— (в обл.): 65 к.
Приведены сведения о резьбах, описаны
способы их изготовления, технические харак-
теристики и технологические возможности
современного резьбообрабатывающего обо-
рудования. Рассмотрены прогрессивные кон-
струкции инструмента для обработки резьб,
факторы, влияющие на его стойкость, спо-
собы заточки. Отражены особенности обра-
ботки резьбовых деталей со специальными
требованиями, с покрытиями, с термооб-
работкой и с точным взаимным расположе-
нием поверхностей.
Для рабочих-станочников, мастеров и на-
ладчиков технологического оборудования.
30 коп.
« МАШИНОСТРОЕНИЕ »