/
Текст
chipmaker.ru
СПРАВОЧНИК
КОНТРОЛЕРА
МАШИНО-
СТРОИТЕЛЬНОГО
ЗАВОДА
chipmaker.ru
СПРАВОЧНИКИ
ДЛЯ МАСТЕРОВ
И РАБОЧИХ
СПРАВОЧНИК
КОНТРОЛЕРА
Chipmaker.ru
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО
ЗАВОДА
ДОПУСКИ. ПОСАДКИ.
ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Под редакцией
д-ра техн, наук проф. А. И. ЯКУШЕВА
Издание второе, переработанное, дополненное
ТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА
йМ1Е6сЛ»гз зжагйькгутАСьг.сг*
ЗАВОДА
МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ
н
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
Москва 1970
| chipmaker.ru
J ДК 621.708 (083)
I
I
Справочник контролера машиностроитель-
ного завода. Допуски, посадки, линейные
измерения. Изд. 2-е, переработанное. Колл,
авт. Под ред. д-ра техн, наук проф. А. И. Яку-
шева. М., «Машиностроение».
В справочнике приведены сведения о взаи-
мозаменяемости, технических измерениях,
калибрах, универсальных и специализиро-
ванных измерительных средствах, автомати-
ческих средствах контроля размеров, методах
поверки, юстировки и иаладки измеритель-
ных приборов и автоматов. Изложены методы
анализа точности машин, выбора типа кон-
трольно-измерительных средств.
Справочник предназначен для квалифи-
цированных рабочих-контролеров и кон-
трольных мастеров. Ои может быть полезен
также студентам втузов.
Авторы
Е. Ф. Бежелукова, канд. техн, наук; Ю. А. Воробьев, каид. техн, наук;
Л. Н. Воронцов, канд. техи. наук; Н. Н. Зябрева, каид. техн, наук;
|В. Г. Калитенко|, каид. техи. наук; А. В. Мироненко, каид. техн, наук;
В. Н. Плуталов, канд. техн, наук; О. Ф. Тищенко, д-р техи. наук-проф.;
А. Д. Федоров, канд. техн, наук; Ю. А. Шачиев, инж.; А. И. Яку-
шев, д-р техи. наук, проф.
Рецензент ииж. Г. М. Ганевский
3—13—3
359—70
ГЛАВА I
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номинальный размер (рис. 1 и 2) — размер определен-
ный, исходя из функционального назначения детали или узла, про-
ставленный иа чертеже и служащий началом отсчета отклонений.
Общий для деталей, составляющих соединение, основной размер назы-
вается номинальным размером соединения.
Номинальные размеры получают в результате расчета деталей на
прочность, жесткость и удовлетворения других конструктивных и тех-
нологических требовании, .а затем округляют их до ближайших боль-
ших нормальных линейных размеров по ГОСТу 6636—69 (табл. 1),
построенных на базе рядов предпочтительных чисел (ГОСТ 8032—56),
представляющих собой геометрические прогрессии.
1. Знаменатели прогрессии и примеры нормальных размеров
Знаменатель прогрессии Примеры нормальных размеров п и и
5 1,5649^1.6 для ряда Rab 10; 16: 25; 40; 63; 100; 160. ..
10
1Ао= 1,2589=1,25 » ' » ЛоЮ 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40.
[<10= 1,1220^1,12 » » Rain 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20. .
[< 10= 1,0593=1.06 > » Яо40 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14. . .
При выборе размеров и параметров машин и приборов предпочтение
нужно отдавать размерам (числам) из рядов с более крт пной градацией
(5-й ряд предпочитать 10-му, 10-й — 20 му, 20-й — 40-му).
Технологические межоперационные размеры, проверяемые не ка-
либрами, размеры, зависящие от других принятых размеров, а также
размеры, регламентированные в стандартах на конкретные изделия
(например, размеры среднего диаметра резьбы), могут и не соответ-
ствовать ГОСТу 6636—69.
Действительный размер — размер, определенный в ре-
зультате измерения, произведенного с допустимой погрешностью.
Предельные размеры (см. рис. 1, а и б) — наибольшее
и наименьшее допустимые значения размера, между которыми должен
находиться действительный размер годной детали. Больший из них
называется наибольшим, меньший — наименьшим предельными разме-
рами. Сравнение действительного размера с предельными дает возмож-
ность судить о годности детали.
Для упрощения на чертежах и в таблицах стандартов на допуски
и посадки вместо предельных размеров проставляют предельп ые
отклонения (см. рис. 1, а и б) от номинального размера. Верх-
ним предельным отклонением ВО называется алгебраическая разность
между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижним
• 3
chipmaker.ru
предельным отклонением НО — алгебраическая разность между наи-
меньшим предельным и номинальным размерами. Действительным
отклонением называется алгебраическая разность между действитель-
ным и номинальным размерами.
Допуск размера 6 (см. рис. 1) — это разность между наи-
большим и наименьшим предельными размерами. Вместе с тем, допуск
равен алгебраической разности между верхним и нижним отклоне-
ниями. Допуск всегда — величина положительная. Он определяет
величину допустимого рассеивания действительных размеров годных
деталей в партии, т. е. заданную точность изготовления.
При схематическом изображении полей допусков отклонения раз-
меров откладывают по вертикали в определенном масштабе от гори-
зонтальной линии, условно соответствующей номинальному размеру,
называемой нулевой линией (см. рис. 2). Положительные отклонения
откладывают вверх от нулевой линии, а отрицательные — вниз.
Поле допуска (см. рис. 2) безотносительно к схематическому изобра-
жению допусков определяет интервал допустимых значений размеров,
т. е. интервал, ограниченный предельными размерами.
Допуски размеров (см. рис. 1 и 2) охватывающей и охватываемой
гладких цилиндрических и конических поверхностей деталей принято
сокращенно называть допуском отверстия (рА) и допуском вала (ЪВ).
Термины «отверстие» и «вал» условно применяют также и к другим
охватывающим и охватываемым поверхностям, например к плоским
(паз и шпонка).
Посадкой называется характер соедииеиия деталей, опреде-
ляемый величиной получающихся зазоров или иатягов. Посадка харак-
теризует большую или меньшую свободу относительного перемещения
или степень сопротивления взаимному смещению соединяемых деталей.
Вид посадки определяется величиной и взаимным расположением
полей допусков отверстия и вала.
Если размер отверстия больше размера вала, то разность их назы-
вается зазором; если до сборки размер вала больше размера отверстия,
то их разность называется натягом (см. рис. 1).
В различных расчетах иатяг может быть выражен как отрицатель-
ный зазор.
Наибольший Днаиб. наименьший Анаим и средний &Ср зазоры
определяют по формулам
^наиб — А наиб — ВНаим< (1)
^наим — Аннан — Внаиб'< (2)
Д = 4~ Анаим р)
Наибольший, наименьший и средний натяги определяют по фор-
мулам
Лнаиб = ВНаиб — АНаим', (4)
&наим = Внаим — Анаиб* (5)
ДДвдиб + Д«аил<
ср —--------g-------• (О)
Посадки с зазором (подвижные посадки) — это такие посадки,
в которых между сопрягаемыми поверхностями предусматривается
зазор, обеспечивающий возможность относительного перемещения
4
собранных деталей (см. рис. I, а). Их разделяют на посадки с гаранти-
рованным зазором и посадки с наименьшим зазором, равным пулю,
которые называют скользящими.
а — схема расположения полей допусков отверстия и вала при посадке с зазо-
ром б — схема расположения полей допусков отверстия и вала при
\ х / А
посадке с натягом I -
\ Пр
Посадки с натягом (прессовые посадки) — это такие посадки,
в которых между сопрягаемыми поверхностями до сборки имелся гаран-
тированный натяг, препятствующий относительному перемещению
деталей после их сборки (см. рис.
Рис. 2. Схема расположения полей допусков для соединений диаметром 40 мм\
а — при посадке с зазором; б — при посадке с натягом; в — при переходных
посадках
1,6).
Переходные посадки — это такие посадки, при осуществлении кото-
рых в собранной паре могут получаться как натяги, так и зазоры.
Для иих поля допусков отверстия и вала частично или полностью
перекрываются (см. рис. 2, в). В переходных посадках при наибольшем
б
chipmaker.ru
предельном размере отверстия и наименьшем предельном размере вала
наибольший зазор (за исключением глухой посадки 1-го класса точ-
ности).
Допуск посадки — это разность между наибольшим и наи-
меньшим зазорами (допуск зазора в посадках с зазором) или наиболь-
шим и наименьшим натягами (допуск натяга в посадках с натягом).
В переходных посадках допуск посадки определяется суммой наиболь-
шего натяга и наибольшего зазора, взятых по абсолютной величине.
Для всех посадок допуск посадки равен также сумме допусков вала
и отверстия.
ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
И ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ
Следует различать нормированную (расчетную) точность деталей,
узлов и изделий, т. е. совокупность допускаемых отклонений от задан-
ных (расчетных) значений геометрических и других параметров и дей-
ствительную точность, т. е. совокупность действительных отклонений,
определенных в результате измерения деталей узлов (блоков) и изделий.
Точностью изготовления называется степень приближения действи-
тельной точности к нормированной.
Взаимозаменяемостью в машиностроении называется свойство неза-
висимо изготовленных с заданной точностью деталей и узлов (блоков),
1 имеющих равноценные количественные и качественные характери-
стики, обеспечивать возможность беспригоночной сборки (или замены
при ремонте) сопрягаемых деталей в узлы (блоки), а узлов (блоков) —
в изделия при соблюдении предъявляемых к ним (узлам и изделиям)
технических требований.
Для обеспечения взаимозаменяемости необходимо, чтобы изготов-
ление деталей и сборка узлов (блоков) производились с нормированной
точностью их геометрических и других параметров и такими методами,
при которых создавалось бы требуемое качество деталей и узлов (бло-
ков) и оптимальные эксплуатационные показатели изделий. Необхо-
димо также обеспечить контроль выполнения точностных требований.
Соблюдение точностных требований является обязательным условием
взаимозаменяемости.
Необходимыми предпосылками для взаимозаменяемости является
наличие соответствующего по точности оборудования, приспособлений,
инструмента и средств контроля, а также необходимая квалификация
рабочих, выполняющих производственные и контрольные операции.
Необходимо совершенствовать средства измерения и систематически
повышать точность измерений. Погрешность измерительных средств
допустима только в определенной части допуска на изготовление (см.
гл. 3 и работу [3 ]), и должна быть гарантия того, что погрешность при-
нятых как годных деталей и узлов не выходит за установленные пре-
1 делы.
Для соблюдения взаимозаменяемости необходимо единство мер,
т. е. равенство мер, воспроизводящих единицы измерения с заданной
точностью. Эго достигается государственной системой испытания и
аттестации новых и поверкой эксплуатируемых измерительных средств.
Погрешность размера — разность между действительным и задан-
ным (расчетным) размерами. Заданным (расчетным) размером можно
считать для охватываемых поверхностей (например, валов) наиболь-
ший предельный размер, а для охватываемых (например, отверстий) —
1 6
наименьший предельный размер. При таком условии годный вал может
иметь только отрицательные погрешности, не превосходящие по абсо-
люгной величине 6S, а годное отверстие — только положительные
и не превышающие 6Л. Для расчетов, в которых используются методы
теории вероятностей, удобнее за заданный размер в любых деталях
принимать средний из предельных размеров, т. е. размер, соответству-
ющий середине поля допуска. В этом случае предельные допустимые
погрешности будут равны по абсолютной величине половине допуска,
например ± —для вала и ± —— для отверстия.
Таким образом, если разность между действительным и заданным
(средним из предельных) размерами вала по абсолютной величине будет
больше, чем , вал должен быть забракован. Аналогично годное от-
верстие не должно иметь погрешностей, выходящих за пределы
-4-
ВИДЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ
Полная взаимозаменяемость обеспечивается при
выполнении геометрических, механических, физических и других пара-
метров деталей с точностью, позволяющей производить сборку (или
замену при ремонте) любых сопрягаемых деталей и узлов без дополни-
тельной их обработки, подбора или регулирования при обеспечении
требуемой точности сборки и эксплуатационных показателей машин
в заданных пределах.
Неполная (ограниченная) взаимозамен яемость до-
пускает групповой подбор деталей (селективная. сборка), примеиеиие
компенсаторов, регулирование положения некоторых частей машин
и другие дополнительные технологические мероприятия.
Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаме-
няемость готовых изделий, устанавливаемых на сложных машинах,
по эксплуатационным показателям и взаимозаменяемость узлов и гото-
вых изделий по размерам и форме присоединительных поверхностей,
т. е. тех поверхностей, по которым оии соединяются с другими совместно
работающими узлами и изделиями. Например, для электродвигателей
это взаимозаменяемость по числу оборотов вала и мощности, а также
по размерам присоединительных поверхностей; в подшипниках каче-
ния внешняя взаимозаменяемость осуществляется по наружному диа-
метру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца,
по точности вращения.
Внутренняя взаимозаменяемость — это взаимо-
заменяемость отдельных деталей, входящих в узел (тел качения и
колец подшипника), или узлов и механизмов, входящих в изделие.
Уровень взаимозаменяемости производства характеризуется коэф-
фициентом взаимозаменяемости Кв> равным отношению трудоемкости
изготовления взаимозаменяемых деталей и узлов к общей трудоемкости
изготовления машины. Значение этого коэффициента для различных
производств может быть разным. Однако степень приближения Кв
к единице является объективным показателем технической культуры
производства.
Функциональная взаимозаменяемость — это
взаимозаменяемость, при которой обеспечиваются в определенных пре-
7
делах экономически оптимальные эксплуатационные показатели изде-
лий путем установления связей этих показателей с функциональными
параметрами деталей и узлов (блоков) и изготовления последних по этим
параметрам с точностью, определяемой исходя из допустимых откло-
нений эксплуатационных показателей изделий в конце срока их экс-
плуатации.
Для обеспечения функциональной взаимозаменяемости при кон-
струировании машины создают гарантированный запас точности де-
талей, соединений и машин в целом. С этой целью определяют макси-
мальные допуски на функциональные размеры Ьф (рис. 3) иесопрягае-
мых поверхностей (например, иа диаметры сопел гидросистем и жикле-
ров карбюраторов, на размеры центробежных форсунок, лопаток тур-
Рнс. 3. Схема расположения полей функциональных допусков на размеры:
а — иесопрягаемых поверхностей; б — посадок с зазором
бин и компрессоров и т. д.) и максимальные допуски подвижных поса-
док для ответственных соединений, исходя из допустимых откло-
нений эксплуатационных показателей машины.
Функциональные допуски размера и посадки делятся иа две части.
Первая часть — эксплуатационные допуски Ьэк и 6ДЭК, предназначается
в качестве запаса точности (например, запаса иа износ деталей в тру-
щихся парах), необходимого для сохранения требуемой точности
изделия в процессе длительной эксплуатации. Вторая часть — кон-
структивные допуски и 6Дк — идет на компенсацию погрешностей
изготовления деталей, погрешностей сборки узла и изделия в целом
и его регулировку, а также на компенсацию прочих погрешностей.
К прочим погрешностям (факторам) в общем случае относятся:
изменение размеров под влиянием силовых и температурных деформа-
ций, старения, влагопоглощения и другие погрешности, возникающие
в работающем механизме или при его хранении.
Силовые и температурные деформации, возникающие в процессе
изготовления деталей или сборки узлов, входят соответственно в по-
грешность изготовления или погрешность сборки.
Запас точности характеризуется коэффициентом запаса точности КТ,
определяемым отношением допускаемой погрешности детали, соедине-
ния, узла или машины в конце срока эксплуатации к погрешности новой
машины, ее узлов, соединений и деталей.
Для деталей, имеющих функциональные несопрягаемые поверх-
ности,
Например, если для обеспечения экономичной работы двигателя
внутреннего сгорания отклонения размера жиклера карбюратора
(при заданных диаметре и длине жиклера, вязкости жидкости, вели-
чине напора, под которым происходит истечение топлива, и постоянстве
других факторов) ие должны превышать 6 мкм, а из иих 4 мкм исполь-
зуются для компенсации всех погрешностей, в том числе и погрешностей
изготовления, то
кг=4ф-=4=1-5
Ок 4
Для подвижных соединений Кт равен отношению максимального
допуска посадки к той части допуска посадки, которая используется
для компенсации всех погрешностей, в том числе и погрешностей изго-
товления, сборки и измерения. Для частного случая, когда погреш-
ности сборки и прочие погрешности равны нулю,
д &наиб. Ф &наим. ф g.
Запас точности устанавливается для всех машин, приборов и дру-
гих изделий длительного действия по каждому функциональному
параметру и по всем параметрам (особенно точностным), по которым
производится приемка изделия, включая механические, электрома-
гнитные и др. fl, 2J.
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ПО ФОРМЕ
И РАСПОЛОЖЕНИЮ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Детали машин обычно ограничены замкнутыми поверхностями,
комбинированными из участков цилиндрических, конических, сфериче-
ских, плоских и других простых поверхностей. Необходимо различать
номииальныегеометрическиеповерхности, т. е.
поверхности предписанной чертежом формы и размера, не имеющие
неровностей и отклонений размера и формы, и действительные
(реальные) поверхности, т. е. поверхности конкретных
деталей, полученные в результате их обработки или видоизмененные
при эксплуатации, размеры которых определены путем измерения
с допустимой погрешностью. Аналогично следует различать номиналь-
ный и действительный профили, номинальное и действительное распо-
ложение поверхностей и осей.
Как видно из рис. 4, вследствие отклонений действительной формы
и действительного профиля от номинальной формы и номинального
профиля размеры цилиндрической детали в различных сечениях и точ-
ках отличаются друг от друга. Размеры детали в поперечном сечении
могут быть определены переменным радиусом R, отсчитываемым от гео-
метрического центра О номинального сечения. Этот радиус называют
текущим размером, т. е. таким размером, величина которого меняется
в зависимости от изменения осевой координаты X и угловой коорди-
наты ф точки А, лежащей на измеряемой поверхности. С помощью теку-
щего размера производится анализ точности контурографами в соче-
тании с анализаторами спектров неровностей поверхности деталей.
Размеры данной детали условно принято считать постоянными.
При этом для деталей с подвижной посадкой за действительный размер
9
r.ru
отверстия принимают наименьший, а вала — наибольший размер
в сечении детали; для деталей, образующих посадки с натягом, за дей-
ствительный размер принимают средний из размеров, полученных при
измерении детали в одном и том же сечении, но в разных направлениях.
В основу нормирования отклонений формы и расположения поверх-
ностей положен принцип прилегающих поверхностей и профилей (рис. 5).
При измерениях прилегающими поверхностями служат рабочие поверх-
ности контрольных плит, лекальных и поверочных линеек и т. п.
Под отклонением формы понимают совокупность отклонений формы
действительной поверхности (или профиля) от формы номинальной
Прилегающая
\ окружность
Волнистость
поверхности
\ Отклонение размера
Действительный
профиль
5 Шероховатость
поверхности
\ Номинальный профиль
Рис. 4. Отклонения геометрических параметров (О' — полюс вращения)
Некруглость
поверхности (или профиля), заданной чертежом. При этом форма де-
тали может изменяться, например, цилиндрическая деталь в попереч-
ном сечеиии может стать иекруглой, а в продольном — конусной.
Комплексные показатели отклонений формы
поверхности (неплоскостность, нецилиндричность) характеризуют со-
вокупность всех отклонений формы поверхности; формы про-
филя (непрямолинейность, некруглость) — совокупность всех от-
клонений формы контура сечения поверхности.
Дифференцированные (элементарные) пока-
затели отклонений формы (овальность, конусность и
др.) характеризуются определенными геометрическими признаками.
За величину отклонения формы принимают наибольшее расстояние
от точек действительной поверхности до прилегающей поверхности.
Волнистость входит в отклонение формы, ио при необходимости
ее можно нормировать и контролировать самостоятельно.
Влияние шероховатости поверхности при контроле отклонений
формы исключается применением измерительных наконечников с ра-
диусом закругления, значительно большим (в 100—1000 раз), чем
10
у алмазных игл, применяемых при контроле шероховатости поверх-
ности.
Отклонение формы плоских поверхностей. Непрямолиней-
п о с т ь (рис. 6) или отклонение от прямолинейности профиля поверх-
ности — наибольшее расстояние от точек действительного профиля
(полученного в сечении поверхности номинальной плоскостью, прохо-
дящей в заданном направлении) до прилегающей прямой. Допуск
иа непрямолинейность может быть отнесен ко всему участку проверяв-
Касательные плоскости
а)
Геометрическая
Реальная Прилегающая
поверхность поверхность
в)
Рис. 5. Прилегающие поверхности н профиля:
а — прилегающая плоскость; б — прилегающий цилиндр;
в — прилегающая окружность
б)
мой поверхности или к заданной длине. Неплоскост кость
(отклонение от плоскости, см. рис. 6) — наибольшее расстояние от то-
чек действительной поверхности до прилегающей плоскости. Непло-
скостность может быть определена так же, как наибольшее отклонение
проверяемой поверхности от прямолинейности, измеренное в любом
направлении.
К дифференцированным отклонениям деталей с плоскими поверх-
ностями относятся вогнутость и выпуклость (см.
рис. 6, в, г).
Отклонения формы цилиндрических поверхностей. Точность формы
цилиндрических поверхностей определяется точностью контура в попе-
речном (перпендикулярном оси) сечении и точностью образующих
цилиндра в продольном (проходящем через ось) сечеиии (рис. 7).
За величину овальности принимают разность между
наибольшим и наименьшим диаметрами сечения, отсчитываемыми вдоль
большой и малой осей эллипса (т. е. удвоенная величина некруглости).
11
chipmaker.ru
Величина огранки определяется как наибольшее рас-
стояние от точек действительного профиля до прилегающей окружности.
Некруглость определяется как наибольшее расстояние
от точек действительного профиля до прилегающей окружности. При от-
сутствии огранки с нечетным числом граней некруглость определяется
как полуразиость между наибольшим и наименьшим диаметрами сече-
ния, измеренными двухконтактным прибором.
Величина бочкообразности и корсетности
равна разности между наибольшим и наименьшим диаметрами в одном
и том же продольном сечении.
Рис. 6. Отклонения формы плоских поверхностей:
и — непрямолинейность; б — неплоскостиость; в — вогнутость;
г — выпуклость
Изогнутость определяется как непрямолинейность геоме-
трического места центров поперечных сечений цилиндрической поверх-
ности.
Абсолютная конусность Лкон определяется как раз-
ность между наибольшим и наименьшим диаметрами в одном и том же
продольном сечении детали, а относительная конусность равна отно-
шению абсолютной конусности к расстоянию между поперечными
сечениями
— ^наиб Лнаим
Отклонение профиля продольного сечеиия
цилиндрической поверхности определяется как наи-
большее расстояние от точек действительного профиля до соответ-
ствующей стороны прилегающего профиля, который для этого случая
образуется двумя параллельными прямыми, соприкасающимися с дей-
ствительным профилем вне материала детали и расположенными по от-
ношению к нему так, чтобы отклонение формы было наименьшим.
12
Величина нецилиндричности определяется как
наибольшее расстояние от точек действительной поверхности до при-
легающего цилиндра.
6)
е) Дкон~ drnax drnin
Прилегающий профиль . ,
— Прилегающий Нецилиндричиость
цилиндр 7 , /
Отклонение профиля\ \реольный \ Реальная^
продольного сечения профиль поверхность
“)
Рис. 7. Отклонения формы цилиндрической поверхности:
а — овальность; б — огранка; в — некруглость; г — бочкообраэность; д —
корсетиость; е — изогнутость; ж — конусность; з — отклонение профиля
продольного сечения; и — нецилиндричиость
Отклонения расположения поверхностей — это отклонения от номи-
нального расположения рассматриваемой поверхности, ее оси нли пло-
скости симметрии относительно баз или отклонения от номинального
взаимного расположения поверхностей (рис. 8) |6].
13
chipmaker.ru
При рассмотрении отклонений расположения отклонения формы
поверхности исключают (кроме радиального и торцового биения).
При этом действительные поверхности заменяют прилегающими.
В случаях, когда это целесообразно, допускается нормирование
отклонения формы и расположения совместно, например, непараллель-
ность и неперпендикулярность совместно с неплоскостностью.
Допуски расположения охватывающих и
охватываемых поверхностей могут быть двух видов —
зависимыми и независимыми.
I Зависимым допуском расположения называется такой допуск, вели-
чина которого зависит не только от заданного предельного отклонения
нис. 8. Основные виды отклоне
а — непараллельность плоскостей; б — непараллельность Дх и перекос &у
неперпендикулярность Д плоскостей; д — неперпендикулярность Д осей;
диальное биение; и — эксцентрицитет е вала и его график; к — несоосность от
м — несимметричность; н — непересе
14
расположения, по и от действительных отклонений размеров рассматри-
ваемых поверхностей.
Зависимые допуски расположения назначают для деталей, которые
сопрягаются с контрдеталью одновременно по двум или нескольким
поверхностям и для которых необходимо обеспечить собираемость —
возможность соединения деталей по всем сопрягаемым поверхностям
с соблюдением заданных условий сборки (например, гарантироваииого
зазора).
Пример. Для отверстий диаметрами 25+0,045 и 15+0,035 детали (рис. 9)
назначена предельная несоосность 0,05 мм (допуск зависимый). Ука-
занное значение допуска иа несоосность является наименьшим и отно-
сится к деталям, у которых диаметры отверстий имеют наименьшие
предельные значения. Любое отклонение действительных диаметров
от этих пределов означает увеличение суммарного зазора по обеим
поверхностям (ступеням) соединения. Несоосность р связана с сум-
марным зазором в обоих ступенях (&! + Д2) зависимостью
Д1 Д2
Р = -у
(10)
°)
пий расположения поверхностей:
осей; в — непараллельность оси поверхности вращения и плоскости; г —
е— неперпендикулярность А оси и плоскости; ж—торцовое биение; з—ра-
носмтельно базовой поверхности; л — несоосность относительно общей оси;
чеине осей; о— смещение осей отверстий »
15
chipmaker.ru
При наибольших предельных диаметрах отверстий (25,045 и
15,035 мм) суммарный зазор увеличивается по сравнению с минималь-
ным значением на величину не менее чем 0,035+ 0,045 = 0,08 мм.
Следовательно, может быть допущена дополнительная несоосность,
равная-i- X 0,08 = 0,04 мм.
Предельная несоосность, которая может быть получена при этих
предельных диаметрах, равна
Рпр = 0,05 + 0.04 = 0,09 мм.
Несоосность
отверстий
$15 и $25
0,05 наиб
(допуск зави-
симый)
Рис. 9. Деталь с зависимым
допуском на несоосность от-
верстий
Независимым допуском расположения называется такой допуск,'
величина которого определяется только заданным предельным откло-
нением расположения (назначенным из условия правильной работы
детали или узла) и не зависит от действи-
тельных отклонений размеров рассматри-
ваемых поверхностей. В этих случаях
необходимо контролировать собственно
расположение поверхностей.
Непараллельность и пе-
рекос осей определяются как непа-
раллельность проекций осей соответст-
венно иа их общую теоретическую пло-
скость Q и на перпендикулярную к ией
плоскость Р. При наличии только непа-
раллельное™ оси лежат в одной пло-
скости.
Торцовое биение определяется
как разность наибольшего и наименьшего
расстояний от точек торцовой действительной поверхности до
плоскости, перпендикулярной к оси вращения.
Радиальное биение определяется как разность наи-
большего Анацб и наименьшего Анаим расстояний от точек действи-
тельной поверхности до базовой оси вращения (или цилиндрической
базовой поверхности, номинально соосной с проверяемой) в сече-
нии, перпендикулярном к этой оси.
Смещение геометрического центра сечения вала относительно оси
вращения называется эксцентрицитетом. Эксцентрицитет вызывает
вдвое большее по величине радиальное биение.
Отклонеии я расположения пересекающи хся
осей могут заключаться в отклонении действительного угла между
осями от заданного и в непересечении (скрещивании) осей *, величина
которого определяется как кратчайшее расстояние между осями, номи-
нально пересекающимися под заданным углом.
Отклонения размеров, определяющих расположение осей (плоско-
стей симметрии), могут ограничиваться двумя способами: заданием
предельных отклонений для расстояний между осями (плоскостями
симметрии) или заданием предельного смещения осей (плоскостей сим-
метрии) от номинального расположения (см. рис. 8). Второй способ
применяется при зависимых допусках расположения.
* Две осн, через которые нельзя провести плоскость, называются скре-
щивающимися.
16
По ГОСТу 10356—63 (табл. 2) для нормирования отклонений формы
установлено 10 степеней точности, а для расположения поверхностей —
10—12 степеней точности.
2. Предельные отклонения формы цилиндрических поверхностей в мкм
(по ГОСТу 10356—63)
Интегралы номинальных диаметров в мм Степени точности
I II III IV V VI VII VIII IX X
До 6 Св. 6 до 18 » 18 » 50 » 50 » 120 » 120 » 260 » 260 > 500 0.3 0.5 0,6 0,8 1.0 1.2 0.5 0,8 1.0 1.2 1.6 2,0 0.8 1.2 1.6 2,0 2.5 3,0 1.2 2.0 2.5 3.0 4,0 5.0 2 3 4 5 6 8 3 5 6 8 10 12 5 8 10 12 16 20 8 12 16 20 25 30 12 20 25 30 40 50 20 30 40 50 60 80
Рекомендации по выбору степеней точности формы [6]
Классы точности диаметров Рекомен- дуемые степени точности формы Примечание. Величины, приведенные в таблице, надо непосредственно использовать в качестве предельных значений нецнлиндрнч- ностн, некруглости, отклонения профиля про- дольного сечения, огранкн и изогнутости. Для получения предельных значений овальности, конусности, бочкообразиости н корсетности (седлообразностн) указанные в таблице вели- чины надо удваивать с последующим округле- нием результата до ближайшего числа, приве- денного в таблице.
вала отвер- стия
1 — II—V
2 1 III—VI
2а 2 IV—VII
3 2а и 3 VI—VIII
За VIII —X
4 IX —X
Если предельные отклонения формы и расположения поверхностей
особо не оговорены, то это означает, что они ограничиваются полем
допуска иа размер.
Предельные отклонения формы и расположения поверхностей сле-
дует назначать лишь тогда, когда по условиям эксплуатации или изго-
товления деталей соединения величина отклонений формы и располо-
жения должна быть меньше допуска иа размер. Отклонения формы
целесообразно регламентировать комплексными показателями, за исклю-
чением тех случаев, когда по конструктивным или технологическим
условиям требуется установление дифференцированных показателей
отклонений формы, например, в подшипниках качения.
ТЕХРКЧЕСКАЯ Е! 5. И’.ОТЕИА
’ , VK 3
МЕДИ*..»' —
chipmaker.ru
Обозначать отклонения формы и расположения поверхностей можно
текстовыми записями или символами, примеры которых приведены
в табл. 3.
3. Условные обозначения отклонений формы
и расположения поверхностей
Полное наименование отклонения Краткое наимено- вание отклонения Символ
Отклонен и я Отклонение от плоскостности > » прямолинейности » » цилиидричности » » круглости Отклонение от профиля продольного сечения формы Неплоскостность Непрямолинейность Нецилиндричиость Некруглость □ 1 Q О II
Отклонения ра Отклонение от параллельности > » перпендикулярности » » соосности Торцовое биение Радиальное биение Отклонение от пересечения осей » » симметричности Смещение осей от номинального рас- положения сположения Непараллельность Неперпеиди куля р- иость Несоосность Несимметричность II 1 / / X +
Примеры обозначений предельных отклонений формы и расположения поверхностей
Вид отклонения Условное обозна- чение символами Указание в чертеже текстовой записью
Отклонение от плоскостности Неплоскостность поверх- ности А ие более 0,25 мм на всей длине и не более 0,1 мм иа длине 300 мм
0t25
1 ц/зоо я п
В i
L.'/l
Отклонение от круглости Д гЦо|о?о/| Некруглость поверхности А ие более 0,01 мм
18
Продолжение табл. 3
Вид отклонения
Условное обозна-
чение символами
Указание в чертеже
текстовой записью
Отклонение про-
дольного сечения
цилиндрической по-
верхности
Некруглость и отклонение
профиля продольного сечеиия
поверхности А не более
0,01 мм
Отклонение от
цилиидричности
Нецилиндричиость поверх-
ности А не более 0.01 мм
Отклонение
соосности
Нссоосиость отверстия Б от-
носительно отверстия А не бо-
лее 0,08 мм (допуск незави-
симый)
ВОЛНИСТОСТЬ И ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Под волнистостью поверхности понимают сово-
купность периодически чередующихся возвышенностей и впадин, обра-
зующих неровности поверхности, у которых расстояния между смеж-
ными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину — I
характеризуется высотой Не (Но) и шагом Le (Lo) волны.
Шероховатостью поверхности называется совокуп-
ность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф
поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины I
(рис. 10).
Оптимальная шероховатость получается после приработки деталей
и сохраняется в процессе длительной работы машины.
Шаг неровностей — расстояние между вершинами характерных
неровностей действительного (измеренного) профиля. Шероховатость
19
chipmaker.ru
поверхности может представлять собой сочетание наложенных друг
на друга неровностей с различными шагами.
Шероховатость поверхности определяют иа так называемой базовой
длине I, т. е. на длине участка поверхности, выбираемой для измерения
шероховатости без учета других видов неровностей (например, вол-
нистости), имеющих шаг более I. Размер базовой длины зависит от класса
шероховатости: с уменьшением шага и высоты неровностей она умень-
шается (табл. 4). Для надежной оценки шероховатости с учетом рассеи-
4. Максимальные числовые значения параметров шероховатости Яо и Я2
при базовых длинах I для различных классов чистоты*
Класс чистоты по- верхности Среднее арифме- тическое откло- нение профиля Ra в мкм Высота неровно- стей Rz в мкм Базовая длнна 1 в мм Класс чистоты по- верхности Среднее арифме- тическое откло- нение профиля Ra в лкл Высота неровно- стей в мкм Базовая длина 1 в мм
не более ие более
1 2 3 80 40 20 8 9 10 11 12 1.6 0.8 0,4 0,2 0,25
320 160 80 • 0,32 0,16 0,08 0,04 •
4 5 10 5 2,5
6 7 8 10 6,3 3,2 0,8 13 14 0,02 0,01 0,08
2.5 1,25 0,63 12:25
* В рамках — предпочтительные значения шероховатости.
вания показаний прибора и возможной неоднородности строения не-
ровностей длину участка измерения иногда увеличивают до несколь-
ких базовых длин. В этом случае параметры Rz и Ra по профилограмме
определяют несколько раз (каждый раз на длине Z), а затем за резуль-
тат измерения принимают среднее арифметическое.
При определении числовых значений шероховатости поверхности
отсчет производят от единой базы, за которую принята средняя линия
профиля т, имеющая форму номинального профиля и делящая действи-
тельный (измеренный) профиль так, что в пределах базовой длины
сумма квадратов расстояний (ylt у2....уп на рис. 10) точек профиля
до этой линнн минимальна. При определении положения средней линии
на профилограмме допускается определять ее так, чтобы площади, рас-
положенные по обеим сторонам от этой линии до контура профиля,
были равны между собой, т. е.
F1 + F в + • • + Fn-i = F 2 + Ft + •' + Fn.
20
Количественно шероховатость поверхности оценивается высотой
неровности и средним арифметическим отклонением профиля.
Высота неровностей R2 — среднее расстояние между находящимися
в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью
низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней
линии (рис. 10):
_ (^1 + ^3 + ' ' ' + М — (Й2 + ^4 + ' * ‘ +
Среднее арифметическое отклонение профиля Ra — среднее значе-
ние расстояний (ylt у2....уп) точек действительного (измеренного)
профиля до его средней линии.
Расстояние до средней линии суммируют без учета алгебраического
знака
I
Ra = ~ Jll/ldx, (12)
и
или, приближенно,
У1. Iwl
Ra-—--------• (13)
п
Различают неровности поверхности в продольном и поперечном
направлениях по отношению к направлению движения инструмента.
Установлено 14 классов чистоты (шероховатости) поверхности (см.
табл. 4). Классы 6—14-й разделяются, в свою очередь, на разряды а, б, в
(табл. 5). Разряды шероховатости используются, в частности, при произ-
водстве концевых мер длины.
Для всех классов шероховатости установлены две самостоятельные
шкалы R2 и Ra, причем основной шкалой (шкала предпочтительного
пользования) для 6—12-го классов является шкала Ra (в соответствии
с областью применения электродинамических профилометров), а для
1—5-го и 13—14-го классов — шкала R2.
5. Разряды шероховатости и установленные для них максимальные числовые
значения Ra н /?7
Класс шерохо- ватости поверх- ности Среднее арифметическое от- клонение профиля Ra в мкм Высота неровностей Rz в мкм
Разряды
а 6 а 6 в
не более
& 7 8 1 9 10 11 12 13 14 2,5 1,25 0,63 0,32 0,16 0,08 0.04 0,02 0,01 2,0 1,0 0.5 0,25 0,125 0,063 0,032 0,016 0,008 1,6 0.8 0.4 0,20 0,10 0.05 0,025 0,012 0,006 10 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0.05 8 5,0 2.5 1,25 0.63 0,32 0,16 0.08 0,04 4.0 2,0 1.0 0,50 0.25 0,125 0,063 0,032
21
sr.ru
По соглашению сторон допускается измерение шероховатости по-
верхностей 6—12-го классов по параметру Rz, а 1—5-го н 13—
14-го классов по параметру Ra.
Количественное соотношение между этими показателями принято
следующим:
lg R< = 0,65 + 0,97 lg Ra. (14)
Обозначение классов шероховатости по-
верхности на чертежах. Для обозначения всех классов
шероховатости поверхности устанавливается один знак — равносторон-
ний треугольник (V) с добавлением к нему номера класса или номера
класса и разряда (например, V7, V7a).
V5 V5 (V)
Рис. И. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах
Числовое значение шероховатости ограничивает только максималь-
ную величину шероховатости, например V9 обозначает поверхность
с Ra не более 0,32 мкм. В тех случаях, когда требуется ограничить
максимальную и минимальную величины шероховатости, надо указы-
вать номера двух классов или разрядов, ограничивающих допустимую
шероховатость. Например, V9—V10 указывает, что шероховатость
должна быть по Ra не менее 0,16 мкм и не более 0,32 мкм.
Этн случаи обозначений относятся к условиям, когда чрезмерно
малая шероховатость нежелательна, в частности, не способствует удер-
жанию смазки на трущихся поверхностях (например, в подшипниках
скольжения).
Шероховатость поверхностей грубее 1-го класса обозначается зна-
ком V, над которым указывается высота неровностей R? в мкм, на-
500
пример: у/. Числовые значения Rz выбираются нз ряда Ra 10
по ГОСТу 8031—56 (400, 500, 630, 800 и т. д.).
Обозначение шероховатости поверхности
на чертежах (ГОСТ 2.309—68). Если все поверхности детали
должны иметь одну н ту же шероховатость, то в правом верхнем углу
чертежа наносят общий знак шероховатости (рнс. 11, а). Если поверх-
ности детали должны иметь различную шероховатость, то обозначения
22
соответствующей шероховатости наносят на каждую поверхность.
При наличии на детали преобладающей шероховатости поверхности
ее обозначение наносят в правом верхнем углу чертежа со знаком
(\7) (рис. 11,6). Если шероховатость одной и той же поверх-
ности детали на различных участках должна быть различной, то между
этими участками проводят границу сплошной тонкой линией с нанесе-
нием соответствующего размера и знаков шероховатости (рис. 11, в).
Указанные на чертеже знаки шероховатости поверхности, подвергаю-
щейся покрытию, за исключением поверхности резьбы, должны отно-
ситься к поверхностям до покрытия (рис. 11, а).
В случае необходимости указать шероховатость после покрытия
на изображении (рис. 11,6) или в технических условиях следует делать
соответствующую оговорку.
Поверхности деталей, ие определяемые данным чертежом, т. е.
сохраняющиеся в состоянии поставки (например, отливки, штамповки,
прокат) и не подвергающиеся дополнительной обработке, обозначать
знаком со (рис. 11, е). Шероховатость поверхности, обозначаемая этим
знаком, должна удовлетворять требованиям, установленным для
заготовок.
ЗНАЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ
И ТОЧНОСТИ ФОРМЫ ДЕТАЛЕЙ
При изготовлении деталей с оптимальной шероховатостью и допу-
стимой погрешностью формы и расположения их поверхностей увели-
чивается долговечность машин и более длительное время сохраняется
нх точность.
В подвижных посадках недопу-
стимая шероховатость, погрешности
формы и расположения поверхно-
стей деталей вызывают быстрый
износ вращающихся деталей, а
в неподвижных —снижают несущую
способность соединений, т. е. спо-
собность воспринимать и передавать
наибольшую расчетную нагрузку
без разрушения.
Отклонения формы и погреш-
ности в расположении поверхностей
вызывают добавочные ускорения
подвижных деталей и снижают точ-
ность кинематических пар.
Неровности поверхности, яв-
Рнс. 12. Знак качества
ляясь концентраторами напряже-
ний, снижают усталостную проч-
ность деталей, особенно при наличии резких переходов, выточек и т. п.
Коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо-
обработанных поверхностях, особенно в местах концентрации напря-
жений; корродированные же детали имеют в несколько раз меньшую
усталостную прочность.
Знак качества. Для гарантии определенного качества изделий и
стимулирования производства изделий высокого качества в нашей
стране с 1967 г. введена в виде опыта государственная аттестация
качества продукции. Аттестацию проводят государственные аттеста-
ционные комиссии.
23
chipmaker.ru
Для обозначения аттестованной продукции введен Государственный
Знак качества (рис. 12). Знак качества присваивается продукции, зна-
чения показателей качества которой превышают показатели, установ-
ленные стандартами и соответствуют высшнм показателям качества,
достигнутым в отечественной н зарубежной промышленности. Обяза-
тельным условием аттестации является стабильность качества продук-
ции, обеспечиваемая строгим соблюдением стандартов, технологиче-
ской дисциплиной н высокой культурой производства.
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ГЛАДКИХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Система допусков и посадок — это совокупность рядов допусков
и посадок, закономерно построенных на основе теоретических и экспе-
риментальных исследований и оформленных в виде стандартов.
Система отверстия и система вала
Системой отверстия СА называется совокупность поса-
док, в которых прн одном и том же классе точности и одном и том же
номинальном размере предельные размеры отверстии одинаковы для
Поля допусков
Основной детали
Неосновной детали
Рис. 13. Схема расположения полей допусков отверстий и валов:
а — при системе отверстия (СА); б — прн системе вала (СВ)
(/ — посадки с зазором; II — переходные посадки; III — по-
садки с иатягом)
любых посадок, а различные посадки достигаются за счет изменения
предельных размеров валов (рис. 13, а).
Системой вала СВ называется совокупность посадок, в ко-
торых при одном и том же классе точности и одном и том же номиналь-
ном размере предельные размеры валов одинаковы для любых посадок,
а различные посадки достигаются за счет изменения предельных раз-
меров отверстий (рис. 13, б).
24
У всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия
равно нулю. У всех посадок в системе вала верхнее отклонение вала
равно нулю. Такие посадки называются основными.
Отверстие в системе отверстия и вал в системе вала условно назы-
вают основным отверстием и основный валом. Поле допуска основного
отверстия обозначают буквой А, а основного вала — буквой В
Выбор системы отверстия илн вала опреде-
ляется конструктивными, технологическими и технико-экономическими
соображениями. Наибольшее распространение получила система от-
верстия, при которой различных по размерам отверстий будет меньше,
чем при системе вала, а следовательно, будет меньше и номенклатура
режущего инструмента, необходимого для обработки отверстий (раз-
верток, зенкеров, протяжек).
При выборе системы посадок надо учитывать допуски на стандарт-
ные детали и узлы. Так, например, вал для соединения с внутренним
кольцом подшипника качения всегда изготовляют по СА, а гнездо
в корпусе для установки подшипника — по СВ и т. д.
Система допусков является односторонней предельной системой.
В этой системе поля допуска' основного отверстия и основного вала
откладывают только в одну сторону от нулевой линии: вверх для от-
верстия и вниз для вала (т. е. «в тело» деталей).
Единицы допуска
Единицы допуска (табл. 6) установлены для построения системы
допусков. Отражая влияние технологических факторов, единицы до-
пусков выражают зависимость допуска от номинального значения
нормируемого параметра (например, от диаметра d) и являются мерой
точности.
в. Единицы допуска и классы точности гладких цилиндрических деталей
Интервал диа- метров в мм Формулы единиц допуска в мм; 1 в мкм) К» фор- мулы Классы точности ГОСТ
От 0,01 до 0,1 нскл — — 08, 09, 1. 2, 2a, 3, За. 4. 5 8809 — 58
Ог 0,1 до 1 нскл. / = 0,45 P^dcp + 0,02 + “ср+0-» (15) 03, 04, 05, 06, 07. 08, 09, 1, 2, 2a, 3. За, 4, 5. 6, 7 3047 — 66
От 1 до 500 вкл 1 = 0,5 Vdcp (16) 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 1, 2, 2a. 3. За, 4, 5, 7. 8. 9 11472 — 65
Св. 500 до 10 000 вкл 7 = 0,45p/dcp + -H>.oow,_ I.// (17) 1, 2, 2a. 3, За, 4. 5, 7, 8. 9. 10. 11 2689—54
Св. 10 000 до 31 500 z = 0.0045a , (18) 3, За, 4. 5, 7, 8, 9. 10. 11 —
25
chipmaker.ru
Используя единицу допуска i, допуск можно определять по фор-
муле
6 = al, (19)
где а — коэффициент, равный числу единиц допуска.
Классы (степени) точности
В каждой машине детали различного назначения изготовляют с раз-
личной точностью. Для нормирования различных уровней точности
были установлены классы (степени) точности изготовления деталей
(см. табл. 6). Для каждого класса (степени) точности имеется законо-
мерно построенный ряд полей допусков, в котором для деталей одной
и той же конфигурации, но разных размеров, обеспечивается постоян-
ство относительной точности, определяемой примерно одним и тем же
коэффициентом а.
Допуски классов 02—09 были введены в 1965 г. в связи с повыше-
нием точности, надежности и долговечности машин, приборов и других
изделий.
Число единиц допуска (значение а) для размеров св. 1 до 500 мм
в классах точности 1—5 должно быть следующее *:
Класс точности ..........
Величина а для допусков
отверстий ...............
Величина а для допусков
валов .....
1 2 2а 3
10 (9) 16 (15) 25 (23) 30
7(6,5) 10 16(15) 30
За 4
64 (60) 100
64 (60) 100
5
200
200
Каждый класс точности содержит определенный ряд полей допусков
(посадок), применение которых целесообразно именно в данном классе
точности (рис. 14 и 15). Наибольшее число посадок предусмотрено
во 2 м классе. Переходные посадки имеются только в 1; 2 и 2а классах
точности. Посадки с натягом предусмотрены в 1; 2 и 2а классах точ-
ности, а в системе отверстия также и в 3-м классе точности; подвижные
посадки имеются в 1—5-м классах точности.
Класс точности определяет величину допуска на изготовление,
6 следовательно, и соответствующие методы, средства и режимы изго-
товления.
На чертежах классы точности указывают соответствующей цифрой,
проставляемой индексом рядом с буквенным обозначением поля допуска,
И i ^4 <4 za ^4 з « л
например -ту=-' 777 и т. д.; для полей допусков 2-го клас-
I । ’ Л. ’ П 20 ’ 77/3
са точности, как наиболее распространенного, цифру 2 не пишут.
Ряды допусков. Интервалы диаметров
В каждой системе допусков построены ряды допусков с разделением
их по принятым классам точности и посадкам. При этом диапазон номи-
нальных размеров, для которого принята та или иная единица допуска,
разделяется на ряд интервалов. Например диапазон диаметров 1—
500 мм разделен на 12 интервалов (1—3; св. 3 до 6 мм и т. д.) для всех
посадок, кроме прессовых (17—19 интервалов) и теплоходовой (20 ин-
тервалов) посадок. Для всех размеров, входящих в один и тот же интер-
вал, допуски установлены одинаковыми и подсчитаны примерно по
среднему арифметическому значению диаметра данного интервала.
* Кроме отверстий Гр и X (а = 20); Л (а = 25); Ш (а = 30); Хг (а — 40)
и Ш, (а = 50) и валов Гп и X (а = 16); 27 (а = 20); Ш, Пр2 н X (а = 25),
X, (а = 40) н Ш, (а = 50). 2 20
26
График составлен для номинальных
диаметров 50-60 мм,
а для посадок с натягом 50-65мм
Рис. 14. Схема расположения полей допусков отверстий к валов для основных
посадок в системе отверстия
27
chipmaker.ru
Рнс. 15. Схема расположения полей допусков валов н отверстий в системе
вала
28
Нормальная температура
Величины допустимых отклонений, указанные в таблице стандар-
тов, рассчитаны для деталей, размены которых определены прн нор-
мальной температуре. По ГОСТам 9249—59 нормальная температура
принята равной 20° С, как близкая к температуре рабочих помещений.
Градуировку и аттестацию всех линейных и угловых мер и измеритель-
ных приборов, а также точные измерения следует выполнять при нор-
мальной температуре. В производстве принято соблюдать следующие
условия нормального температурного режима:
температура детали и измерительного средства в момент контроля
должна быть по возможности одинаковой;
коэффициенты линейного расширения метал па детали и измери-
тельного средства также должны быть примерно одинаковыми.
Koi да в процессе измерения температура измерительных средств
и измеряемых деталей отлична от нормальной, а также при наличии
разности коэффициентов линейного расширения детали и измеритель-
ного средства результаты измерений (при высоких требованиях к их точ-
ности) должны быть приведены к результатам измерений, которые
были бы получены при соблюдении нормального температурного ре-
жима. Погрешность размера в этих случаях может быть учтена поправ-
кой, равной погрешности, взятой с обратным знаком [3].
Для устранения температурных погрешностей целесообразно вво-
дить кондиционирование воздуха в помещениях измерительных лабо-
раторий, инструментальных, механических и сборочных цехов, позво-
ляющее поддерживать температуру, равную 20° С с отклонением
в пределах ±(1—2)° С.
Принцип предпочтительности
Принцип предпочтительности применяют прн выборе стандартных
параметров. Он заключается ь следующем устанавливают несколько
рядов значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при выборе
1-й ряд предпочитать 2 му, 2-й—3-му и т. д. По такому принципу
построен ГОСТ 6636—69 на ряды нормальных линейных размеров,
ГОСТ 8724—58 на диаметры и шаги метрической резьбы и ГОСТ 8908—58
на нормальные углы. По такому же принципу построена н система до-
пусков гладких соединений. Для получения основных посадок при
размерах 1—500 мм имеется 43 поля для валов и 34 для отверстий.
С целью дальнейшей унификации и сокращения номенклатуры се-
рийно изготовляемых калибров и режущих инструментов из общего
количества 77 полей допусков отверстий и валов выделено 33 поля
допусков для предпочтительного применения.
Предпочтительные поля допусков разделены па два ряда — первый
и второй отбор (табл. 7).
В первую очередь следует применять поля допусков первого ряда,
затем попя допусков второго ряда и только в случаях крайней необ-
ходимости можно применять остальные поля допусков системы ОСТ.
Необходимо более широко применять предпочтительные поля допусков,
так как это создаст благоприятные условия для организации централи-
зованного производства нормального инструмента иа специализирован-
ных предприятиях. Большинство предпочтительных полей близко
к соответствующим полям международной системы допусков ИСО.
Поэтому применение этих полей будет способствовать также сближе-
нию системы допусков ОСТа с системами допусков других стран и
ИСО [2,5]
29
chipmaker.ru
7. Поля допусков валов и отверстий предпочтительного применения
(для диаметров 1—500 мм)
Поля допусков
Классы точности валов отверстий
1 1 1 2
1 mm - Cl = mu mu i Bl* — Hl *. Hl •
1 j j 1 II
2 Н, С = В, X “р1д‘ jj “ ' A = C Г, H П*. X
1 1 1 1 II
—
2а ^20 " В2Л y12a = C2a —
3 Сг = В,. X, д , _ 1 1 1 1 I H 1 1 1 I A = C« X.
1 111 1 111 11 1
Mill 11111 1
За — ^за ~ сза 1 1
1 1
4 С4 = В4. Л4 Л4 = C4 X.
""Hill 11111
11111 11111
5 = X s 4. = c, -
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
* Предназначены в основном для посадок подшипников качения.
*• Поле допуска Пр является предпочтительным для применения
только в интервале диаметром 1—80 мм.
Поля допусков предпочтительного применения 1-го ряда.
I 11 I 1111 I ^оля Допусков предпочтительного применения 2-го ряда.
30
Комбинированные посадки
Комбинированные посадки — это посадки, образованные сочета-
нием неосновной детали одного класса точности с основным отверстием
или валом другого класса точности или сочетанием деталей с полями
допусков валов и отверстий, взятых ие только из разных классов, но и
из разных систем, применяют при отсутствии возможности получения
расчетных зазоров или натягов за счет основных посадок, а также для
облегчения внедрения предпочтительных полей допусков.
При замене основных посадок комбинированными необходимо стре-
миться к сохранению средневероятных зазоров и натягов, что напри-
~ А 20 А 20
мер, обеспечивается в посадках —я и ДР-
Пример определения предельных размеров,
допусков, зазоров и натягов. Возьмем посадки
А А А
0 40—, 0 40-=- и 04О-£у-. Предельные отклонения размеров сое-
X Up U
диняемых деталей, взятые из таблиц стандартов (табл. 8—11), указаны
на рис. 2. Принимая предельные размеры отверстий одинаковыми для
всех посадок, получим:
Для отверстия
Номинальный размер 0 40 мм Наибольший предельный размер
НО = О; ВО= + 27 мкм отверстия
Наименьший предельный размер 40,000+0,027 = 40,027 мм
отверстия 40 мм Допуск отверстия
40,027 — 40,000=0,027 мм
п лп А
Для посадки с зазоров 0 40——
Для вала
Номинальный размер 0 40 мм
НО——50 мкм\ ВО=—25 мкм
Наименьший предельный размер
вала
40.000—0,050=39,950 мм
Наибольший предельный размер
вала
40,000—0,025=39,975 мм
Допуск вала
39.975—39 950=0,025 мм
Для посадки с иатягом 0 40 —=—
Пр
Для вала Для соединения
Номинальный размер 0 40 мм
НО= + 35 мкм\ ВО= + 52 мкм
Наименьший предельный размер
вала
40,000 + 0,035=40.035 мм
Наибольший предельный размер
вала
40.000+0,052 = 40.052 мм
Допуск вала
40.052—40.035=0.017 мм
Для переходной
Для соединения
Номинальный размер 0 40 мм
Наименьший зазор
40,000—39,975=0.025 мм
Наибольший зазор
40,027—39,950=0,077 мм
Допуск зазора
0,077—0,025=0,052 мм
Номинальный размер 0 40 мч
Наименьший иатяг
40.035 — 40,027 = 0,008 мч
Наибольший иатяг
40,052—40,000=0.052 мм
Допуск иатяга
0,052—0,008=0,044 мм
посадки 0 40 —уу
Для вала
Номинальный размер 0 40 мм
ВО= + 20 мкм\ НО=+3 мкм
Наименьший предельный размер вала
40.000+0.003=40,003 мм
Наибольший предельный размер вала
40.000 + 0,020=40,020 мм
Допуск вала
40,020—40,003 = 0,017 мм
Для соединения
Наибольший иатяг
40,020—40,0 = 0,020 мм
Наибольший зазор
40,027—40,003=0,024 мм
Допуск посадки
0,020+0,024=0,044 мм
31
8. Система отверстия. Посадки переходные и посадки е зазором
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний отверстий и валов Предельные отклонения в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до ( Св. 6 до 10 О 00 и’ о О Ч Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 о я о Q ч
1 Отвер- стие 41 + 6 0 + 8 0 + 9 0 + 11 0 + 13 0 + 15 0 + 18 0 + 21 0 + 24 0 + 27 0 + 30 0 + 35 0
Вал Г, + 10 + б + 13 + 8 + 16 + 9 + 20 + 11 + 24 + 13 + 28 + 16 + 33 + 19 + 38 + 23 + 45 + 26 + 52 + 30 + 58 + 35 + 65 + 40
7, + 8 + 4 + 10 + 5 + 12 + 6 + 15 + 7 + 17 + 8 + 20 + 9 + 24 Т10 + 28 + 12 + 32 + 14 + 36 + 16 + 40 + 18 + 45 + 20
Hl + 5 + 1 + 6 + 1 + 8 + 2 + 10 + 2 + 12 + 2 + 14 + 2 + 16 + 3 + 19 + 3 + 22 + 4 + 25 + 4 + 28 + 4 + 32 + 5
Hi + 2 —2 + 3 — 2 + 4 -3 + 5 — 3 + 6 -3 + 7 — 4 + 8 -5 + 9 -6 + ю -7 + 11 -8 + 13 -9 + 15 -10
Ct=B, 0 —4 0 — 5 0 —6 0 — 8 0 -9 0 — И 0 -13 0 -15 0 — 18 0 -20 0 -22 0 -25
Д, — 3 -8 — 4 -9 —5 — 11 — 6 — 14 -7 -16 — 9 -20 — 10 —23 — 12 —27 -14 -32 -16 -36 -18 —40 -20 —45
х, — 6 — 12 -10 — 18 — 13 -22 -16 -27 — 20 -33 — 25 —41 -30 -49 -36 — 58 — 43 -68 -50 -79 -56 — 88 -66 -108
chipmaker.ru
Заказ Na 93
Продолжение табл. 3
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний отверстий и валов Предельные отклонения в мкм при номинальном диаметре в мм _____
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 ДО 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Сц. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 3G0 Св. 360 до 500
2 Отвер- стие А + 10 0 + 13 0 + 16 0 + 19 0 + 23 0 + 27 0 + 30 0 + 35 0 + 40 0 + 45 0 + 50 0 + 60 0
Вал Г + 13 +6 + 16 + 8 + 20 + 10 + 21 + 12 + 30 + 15 + 35 + 18 + 40 + 20 + 45 + 23 + 52 + 25 + 60 + 30 + 70 + 35 + 80 + 40
т + 10 + 4 + 13 + 5 + 16 + 6 + 19 + 7 + 23 + 8 + 27 + 9 + 30 + 10 + 35 + 12 + 40 + 13 + 45 + 15 + 50 + 15 + 60 + 20
н + 9 + 1 + 12 + 2 + 14 + 2 + 17 + 2 + 20 + 3 + 23 + 3 + 26 + 3 + 30 + 4 + 35 + 4 + 40 + 4 +45 + 5
п ±3 ±4 ±5 ±6 ±7 ±8 ±10 ±12 ±14 ±16 ±18 ±20
с=в 0 —6 0 — 8 0 — 10 0 — 12 0 — 14 0 — 17 0 — 20 0 — 23 0 —27 0 30 0 -35 0 — 40
д —3 —9 — 4 -12 -5 -15 — 6 -18 — 8 —22 -10 -27 -12 -32 -15 -38 -18 -45 — 22 — 52 -26 -60 — 30 —70
Продолжение табл. 8
Класс точ- ности I Обозначение пре- дельных отклоне- ний отверстий и валов Предельные отклонения в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 у о 3 Св. 3 до 6 Св. 6 ДО 10 О — ео < ГН И О и ч Св. 18 ДО 30 So я о о ч Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
2 Вал X —8 -18 -10 -22 — 13 — 27 -16 -33 -20 -40 -25 -50 -30 -60 -40 -75 — 50 -90 — 60 -105 -70 -125 -80 -140
л — 12 -25 -17 -35 -23 -45 -30 -55 -40 -70 -50 -85 -65 — 105 — 80 — 125 — 100 -155 — 120 -180 -140 -210 — 170 — 245
ш -18 -35 -25 -45 -35 -60 -45 -75 — 60 —95 -75 — 115 -95 -145 — 120 — 175 — 150 — 210 — 130 -250 — 210 —290 —250 —340
2а Отвер- стие А2а + 14 0 + 18 0 + 22 0 + 27 0 + 33 0 + 39' 0 + 46 0 + 54 0 + 63 0 + 73 0 + 84 0 + 95 0
Вал г2а + 15 + 6 + 20 + 8 + 25 + 10 + 30 + 12 + 36 + 15 + 42 + 17 + 50 + 20 + 58 + 23 + 67 + 27 + 78 + 31 + 90 + 36 + 102 4-40
т2а — + 16 + 4 + 21 + 6 + 25 + 7 + 29 + 8 + 34 + 9 + 41 + 11 + 48 + 13 + 55 + 15 + 64 + 17 + 74 + 20 + 85 + 23
в2а +10 +1 +13 +1 Ф1‘6 + 19 + 1 + 23 + 2 + 27 + 2 + 32 + 2 + 38 + 3 + 43 + 3 + 51 + 4 + 58 + 4 + 67 + 5
п2а + 7 —2 + 9 — 3 4 0 -5 + 12 — 6 + 13 — 8 + 15 -10 + 18 -12 + 20 -15 + 22 -18 + 24 — 23 + 27 -27 + 31 -31
chipmaker.ru
Продолжение табл. 8
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний отверстий и валов Предельные отклонения н мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 до 30 Св. 80 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. ЗоО до 500
2а Вал с2а~в2а 0 -9 0 -12 0 — 15 0 -18 0 -21 0 -25 0 — 30 0 —35 0 -40 0 -47 0 -54 0 -62
*2а -6 -20 -10 -28 — 13 -35 -16 — 43 — 20 -53 -25 -64 — 30 -76 — 36 —90 -43 -106 -50 — 122 -56 -137 -68 -165
3 Отвер- стие А. + 20 0 + 25 0 + 30 0 + 35 0 + 45 0 + 50 0 + 60 0 + 70 0 + 80 0 + 90 0 + 100 0 + 120 0
Вал С,= В, 0 -20 0 -25 0 —30 0 -35 0 -45 0 -50 0 -60 0 —70 0 -80 0 -90 0 -100 0 — 120
X, —7 — 32 — 11 — 44 -15 -55 — 20 — 70 — 25 -85 — 32 — 100 -40 -120 -50 — 140 -60 -165 -75 — 195 -90 — 225 -105 -255
ш, -17 -50 -25 -65 -35 -85 — 45 — 105 -60 — 130 -75 -160 — 99 — 195 — 120 —235 — 150 — 285 -180 -330 — 210 — 330 —250 — 440
За Отвер- стие А3а + 40 0 + 48 0 + 58 0 + 70 0 + 84 0 + 100 0 + 120 0 + 140 0 + 160 0 + 185 0 + 215 0 + 250 0
Вал с3а ~в3а 0 -40 0 -48 0 — 58 0 -70 0 —84 0 -100 0 -120 0 -140 0 — 160 0 | -185 0 -215 0 — 250
с> Продолжение табл. 8
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний отверстий н валов Предельные отклонения в мкм прн номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 18 со и о о S Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
4 Отвер- стие Д4 + 60 0 + 80 0 + 100 0 + 120 0 + 140 0 + 170 0 + 200 0 + 230 0 + 260 0 +300 0 + 340 0 + 380 0
Вал с4=в4 0 -60 0 -80 0 -100 0 — 120 0 -140 0 — 170 0 —200 0 —230 0 —260 0 —300 0 — 340 0 -380
Xt — 30 -90 — 40 — 120 -50 -150 —60 — 180 -70 — 210 —80 —250 — 100 — 300 — 120 — 350 — 130 —400 — 150 — 460 -170 —500 — 190 -570
л4 —60 — 120 -80 — 160 — 100 — 200 12Q — 240 -140 — 2° -170 — 340 — 200 —400 —230 — 460 -260 -530 -300 -600 — 340 — 680 —380 —760
Ш. — 120 -180 — 160 —240 —200 -300 — 240 —,"60 —280 — 420 — 340 — 500 — 400 — 600 — 460 — 700 — 530 —800 — 600 —900 -680 -1000 —760 -1100
5 Отвер- стие А + 120 0 + 160 0 + 200 0 + 240 0 + 280 0 + 340 0 + 400 0 + 460 0 + 530 0 + 600 0 + 680 0 + 760 0
Вал С,=в, 0 — 120 0 — 160 0 —200 0 — 240 0 —280 0 —340 0 — 400 0 — 460 0 — 530 0 —600 0 -680 0 —760
X, —60 -180 -80 — 240 — 100 —300 — 120 — 360 — 140 - 420 -170 — 500 —200 — 600 — 230 -700 -260 — 860 -300 -900 — 340 -1000 -380 -1100
chipmaker.ru
9. Система вала. Посадки переходные и посадки с зазором
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний валов и отверстий Предельное отклонение в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 до 30 Св 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
1 Вал В1 0 — 4 0 — 5 0 —6 0 — 8 0 -9 0 -И 0 — 13 0 — 15 0 -18 0 — 20 0 — 22 0 -25
Отвер- стие г, -4 — 10 — 5 — 13 —6 — 16 — 8 -20 -10 — 24 -12 -28 -14 — 33 -17 — 38 -20 — 45 -23 — 52 — 27 -58 — 30 — 65
7, — 2 — 8 —2 — 10 — 3 — 12 — 4 — 15 — 4 — 17 -5 — 20 — 5 — 24 -6 — 28 — 7 — 32 — 8 -36 — 9 — 40 — 10 -45
+1 — 5 + 1 — 7 + 1 — 8 +1 -10 + 2 — 12 + 2 — 14 + 2 — 16 +3 -19 + з — 22 + 3 -25 + 4 -28 + 5 -32
/7, • + 4 — 2 + 5 — 3 + 6 — 4 + 7 —5 + 8 — 6 + 9 — 7 + ю — 8 + 12 -9 + 14 •10 + 16 — 11 + 18 — 13 + 20 -15
С1 = 41 +6 0 + 8 0 + 9 0 + 11 0 + 13 0 +45 + 18 0 + 21 0 + 24 0 + 27 0 + 30 0 + 35 0
Д. + 10 +3 + 12 + 4 + 14 + 5 + 17 + 6 + 20 + 7 + 25 + 9 + 29 + ю + 34 + 12 + 39 + 14 + 43 + 16 + 48 + 18 + 55 + 20
Xi + 16 +6 + 22 + 10 + 28 + 13 + 34 + 16 + 41 + 20 + 50 + 25 + 60 + 30 + 71 + 36 + 83 + 43 + 96 + 50 + 108 + 56 + 131 + 68
Продолжение табл. 9
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний валов и отверстий Предельное отклонение в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св« 6 До Ю О w со Ш О U Св. 18 ДО 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
2 Вал В 0 -6 0 — 8 0 -10 0 — 12 0 -14 0 -17 0 — 20 0 -23 0 -27 0 — 30 0 — 35 0 —40
Отвер- стие г —2 — 13 —3 -16 — 4 -20 -5 -24 —6 -30 —7 -35 — 8 —40 — 10 — 45 — 12 -52 — 15 -60 — 18 -70 — 20 — 80
т 0 — 10 0 -13 0 -16 0 -19 0 -23 ' 0 — 27 0 — 30 0 -35 0 — 40 0 — 45 0 -50 0 -60
н +3 —7 + 4 — 9 + 4 — 12 + 5 -14 + 6 -17 + 7 -20 + 8 -23 + 9 — 26 + 10 -30 + 11 -35 + 12 — 40 + 15 — 45
п + 7 — 3 + 9 — 4 + 11 -5 + 13 -6 + 16 —7 + 18 — 8 + 20 — 10 + 23 -12 + 27 — 14 + 30 -16 + 35 -18 + 40 — 20
С=А + 10 0 + 13 0 + 16 0 + 19 0 + 23 0 + 27 0 +30 0 + 35 0 + 40 0 + 45 0 + 50 0 + 60 0
Д + 13 +3 + 17 + 4 + 21 + 5 + 25 + 6 + 30 + 8 + 35 + 10 + 42 + 12 + 50 + 15 + 60 + 18 +70 + 22 + 80 + 26 + 90 + 30
X + 22 + 8 + 27 + ю + 33 + 13 + 40 + 16 + 50 + 20 + 60 + 25 + 70 + 30 + 90 + 40 + 105 + 50 + 120 + 60 + 140 + 70 + 160 + 80
chipmaker.ru
Продолжение табл. 9
Класс точ- ности Обозначение пре- дельны отклоне- ний валов и отверстий Предельное отклонение в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 ДО 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
2 Отвер- стие л + 30 + 12 + 40 + 17 + 50 + 23 + 60 + 30 + 80 + 40 + 95 + 50 + 115 + 65 + 140 + 80 + 170 + 100 + 200 + 120 + 230 + 140 + 270 + 170
ш + 33 + 18 + 50 + 25 + 65 + 35 + 80 + 45 + 105 + 60 + 125 + 75 + 155 + 95 + 190 + 120 + 230 + 150 + 270 + 180 + 310 + 210 + 365 + 250
2а Вал 0 -9 0 -12 0 -15 0 -18 0 — 21 0 — 25 0 -30 0 —35 0 -40 0 — 47 0 -54 0 -62
Отвер- стие гъа —1 -15 — 2 — 20 -3 -25 -3 -30 — 3 -36 — 3 -42 — 4 — 50 -4 -58 — 4 -67 -5 — 78 -6 -90 —7 — 102
— +1 +17 ±^1 + 2 — 25 + 4 -29 + 5 -34 + 5 — 41 + 6 — 48 + 8 -55 + 9 -64 + 10 -74 + 10 -85
+4 -10 +5 —13 + 6 — 16 + 8 — 19 + 10 -23 + 12 —27 + 14 — 32 + 16 -38 + 20 — 43 + 22 — 51 + 26 — 58 + 28 -67
Пга ±7 ±9 + 12 -10 + 15 -12 + 20 — 13 + 24 -15 + 28 — 18 + 34 -20 + 41 — 22 + 49 -24 + 57 -27 + 64 -31
+ 14 0 + 18 0 + 22 0 +г + 33 0 + 39 0 + 46 0 + 54 0 + 63 0 + 73 0 + 84 0 + 95 0
© Продолжение табл. 9
1 Класс точ- I иости Обозначение пре- дельных отклоне- ний валов и отверстий Предельное отклонение в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 О се □ о и § со П о и Kt Св. 30 до 50 Св. 50 ДО 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
3 Вал в, 0 — 20 0 -25 0 -30 0 -35 0 — 45 0 -50 0 — 60 0 — 70 0 — 80 0 -90 0 -100 0 -120
Отвер- стие С, = А, + 20 0 + 25 0 + 30 0 + 35 0 +45 0 + 50 0 + 60 0 + 70 0 + 80 0 + 90 0 + 100 0 + 120 0
X, + 32 7 + 44 + 11 + 55 + 15 + 70 + 20 + 85 + 25 + 100 + 32 + 120 + 40 + 140 + 50 + 165 + 60 + 195 + 75 + 225 + 90 + 255 + 105
Ш, + 50 + 17 + 65 + 25 + 85 + 35 + 105 + 45 + 130 + 60 + 160 + 75 + 195 + 95 + 235 + 120 + 285 + 150 + 330 + 180 +380 + 210 + 440 + 250
За Вал В3а 0 —40 0 — 48 0 -58 0 —70 0 — 84 0 — 100 0 -120 0 — 140 0 — 160 0 — 185 0 — 215 0 — 250
Отвер- стие С3=АИ + 40 0 + 48 0 + 58 0 +70 0 + 84 0 + 100 0 + 120 0 + 140 0 ' + 160 0 + 185 0 + 215 0 + 250 0
4 Вал в. 0 -60 0 — 80 0 -100 0 -120 0 — 140 0 — 170 0 -200 0 — 230 0 — 260 0 -300 0 —340 0 — 380
chipmaker.ru
Продолжение табл. 9
Класс точ- ности Обозначение пре- дельных отклоне- ний валов и отверстий Предельное отклонение в мкм при номинальном диаметре в мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 ДО 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 и § Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
4 Отвер- стие С. = 4. + 60 0 + 80 0 + 100 0 + 120 0 + 140 0 + 170 0 + 200 0 + 230 0 + 260 0 +300 0 + 340 0 + 380 0
X. + 90 + 30 + 120 + 40 + 150 + 50 + 180 + 60 + 210 + 70 + 250 + 80 + 300 + 100 + 350 + 120 + 400 + 130 + 450 + 150 + 500 + 170 + 570 + 190
Л. + 120 + 60 + 160 + 80 + 200 + 100 + 240 + 120 + 280 + 140 + 340 + 170 + 400 + 200 + 460 +230 + 530 +260 + 600 + 300 + 68и + 340 1-760 + 3L-
+ 180 + 120 + 240 + 160 + 300 + 200 + 360 + 240 + 420 + 280 + 500 + 310 + 600 + 400 + 700 + 460 + 800 + 530 + 900 + 600 + 1000 + 680 + 1100 +760
5 Вал В, 0 -120 0 — 160 0 — 200 0 -240 0 -280 0 — 340 0 — 400 0 — 460 0 — 530 0 -600 0 — 680 0 — 760
Отвер- стие С, = 4, + 120 0 + 160 0 + 200 0 + 240 0 + 280 0 + 340 0 + 400 0 + 460 0 + 530 0 + 600 0 + 680 0 +760 0
X, + 180 + 60 + 240 + 80 + 300 + 100 + 360 + 120 + 420 + 140 + 500 + 170 + 600 + 200 + 700 + 230 + 800 + 260 + 900 + 300 + 1000 + 3,0 + 1100 + 380
r.ru
10. Система отверстия. 1-й класс точности. Прессовые лосадю
Предельные отклонения в мкм при номинальном диаметре в мм 081 otf 091 вЭ CI о + ГО 00 ею ++ гоео со о ++
091 otf ОН *аЭ + 24 0 ООО ++ 99 + £8 +
0И он 021 аЭ + 24 0 о — см — а> ++ + 81 + 63
021 оН 001 НЭ см о + + 94 + 79 слм* гою ++
cot о» ое яэ + 21 0 ГО—• ООГ^ ++ го — гою ++
08 OK S9 ‘аЭ СО — о + + 72 + 59 СО СО ю -г ++
89 о» OS аЭ со — о + es + 99 + + 54 + 41
os О» ое аэ + 15 0 М* ГО ЮМ* ++ ЮМ* м-ю ++
ое о» si *аэ + 13 0 ++ + 37 + 28
81 о» 01 -нэ 0 п + ГО СО COCJ ++ — со гоем ++
01 оК 9 'НЭ СПО + С1М СМ СМ ++ ю а> ! см — ++
э о» е *нэ ооо + м*сг> СМ —• ++ ою СМ — ++
е ov I xq ГОО + о ю СМ — г-см ++
Обозначение пре- дельных отклонений в отверстии см
Отверстие Вал
42
О'означение отклонений и посадок на чертежах
Предельные отклонения на чертежах указывают непосредственно
после номинального размера числовыми величинами в мм или услов-
ными буквенными обозначениями полей допусков, что определяет
величину допуска и посадку. При равенстве абсолютных величин от-
клонений их величину проставляют один раз со знаком ± рядом с но-
минальным размером и одинаковым с ним штифтом (например, 50 ±
Рис. 16. Примеры простановки предельных отклонений и посадок на чертежах
деталей и узлов
± 0,2; 120° ± 20')- Отклонение, равное нулю, на чертежах не про-
ставляют (например, 2ОО_о2; 2ОО+0,2). С 1.1.1971 г. в соответствии
с ГОСТом 2.307—68 размерные числа и предельные отклонения
должны проставляться над размерной линией.
Посадки и отклонения размеров деталей, показанных на чертежах
в собранном виде, обозначают в виде дроби: в числителе — буквенное
обозначение или числовые величины отклонений, относящихся к отвер-
стию (деталь 1, в знаменателе — буквенное обозначение или
числовые величины отклонений, относящихся к валу (деталь 2,
рис. 16 е, ж).
Предельные отклонения по ГОСТу 2.307—68 следует назначать,
как правило, для всех размеров, проставленных на рабочих чертежах.
•J3
11. 2—3-й классы. Теплоходовая и
Номинальный диаметр в мм Система
2-й класс Класс 2а
Отвер- стие А Вал Отвер- стае Вал
тх Гр Пр Пл "₽22О ПР\д
Предельные 0П1КЛ0
От 1 до 3 + ю 0 — 60 —74 +27 + 18 + 12 + 16 + 10 + 14 0 +32 + 18 +24 + 15
Св. 3 до 6 + 13 0 -70 -88 + 33 +20 +23 + 15 + 21 + 13 + 18 0 + 41 +23 +31 + 19
Св. 6 до 10 + 16 0 —80 — 102 + 39 + 23 + 28 + 18 +26 + 16 +22 0 + 50 +28 + 38 + 23
Св. 10 до 18 + 19 0 —95 — 122 +48 +29 + 34 + 22 +32 + 20 + 27 0 + 60 + 33 + 46 + 28
Св. 18 до 24 23 — 110 +62 +42 + 39 +33 + 74 + 41 + 56
Св. 24 до 30 0 — 143 +39 + 28 + 25 0 +81 + 48 + 35
Св. 30 до 40 +27 0 — 120 — 159 + 77 + 50 + 52 + 35 + 47 +30 + 39 0 +99 +60 + 68 + 43
Св- 40 до 50 + 27 0 — 130 — 169 + 87 + 60 + 52 + 35 + 47 + 30 + 39 0 + 109 + 70 + 68 + 43
Св. 50 до 65 + 30 — 140 — 186 + 105 + 75 + 65 + 55 + 46 + 133 + 87 + 83 + 53
Св. 65 до 80 — 150 — 196 + 120 +90 + 45 + з5 0 + 148 + 102 + 89 + 59
Св. 80 до 100 + 35 — 170 —224 + 140 + 105 +85 + 60 + 70 + 54 + 178 + 124 + 106 + 71
Св. 100 до 120 0 — 180 —234 + 160 + 125 + 95 + 70 + 45 0 + 198 + 144 + 114 + 79
44
прессовые посадки
отверстия Система вала
3-й класс 2-й класс Класс 2а
Отвер- стие Д3 Вал Вал В Отверстие Вал В2а Отверстие
Z7p3g /7р2, пР1, Гр Пр
ненгя в мкм
+ 20 0 — — — 0 — 6 — 13 —27 —8 — 18 0 —9 -18 —32
+25 0 — — + 55 + 30 0 —8 — 15 —33 — 10 —23 0 — 12 —23 —41
+ 30 0 + 100 + 70 + 70 + 40 +65 + 35 0 — 10 — 17 —39 — 12 —28 0 — 15 —28 -50
+ 35 0 + 115 + 50 + 80 + 45 + 75 + 40 0 — 12 —22 —48 — 15 —34 0 — 18 —33 — 60
+ 45 0 + 145 + 100 + 100 + 55 + 95 + 50 0 — 14 —30 —62 — 19 — 42 0 —21 — 41 — 74
—48 —81
+ 50 0 + 165 + 115 + 115 + 65 + 110 + 60 0 — 17 —40 —77 —25 —52 0 —25 —60 — 99
+ 50 0 + 175 + 125 + 125 + 75 + 110 + 60 0 — 17 — 50 —87 —25 —52 0 —25 —70 — 109
+60 0 + 210 + 150 + 150 +90 + 135 + 75 0 —20 -65 — 105 -35 -65 0 —30 —87 — 133
+ 225 + 165 + 165 + 105 —80 — 120 — 102 -148
+7S +260 + 190 + 195 + 125 + 160 + 90 0 —23 —93 — 140 — 50 — 85 0 —35 — 124 — 178
+280 +210 +210 + 140 — 113 — 160 —60 —95 -144 — 198
45
chipmaker.ru
Система
Номинальный диаметр в мм 2-0 класс Класс 2а
Отвер- стие А Вал Отвер- стие 2а Вал
тх Гр Пр Пл пР\а пР\а
Cd. 120 до 140 + 40 0 —200 —263 4-190 + 150 + 110 + 80 + 85 4-58 + 63 +0 + 233 + 170 + 132 + 92
Св. 140 до 150 —210 —273
Св. 150 до 160 +220 + 180 + 125 + 95 +253 +180 + 140 + 100
Св. 150 до 160 Св. 160 до 180 + 40 0 — 230 —299 4-220 4-180 + 125 + 95 + 85 + 58 +63 0 +273 4-210 + 148 + 108
Св. 180 до 220 + 45 0 —260 —332 +260 + 215 + 145 + 115 + 105 + 75 +73 0 + 308 + 236 + 168 + 122
Св. 220 до 260 —290 —362 + 300 +255 + 165 4-135 + 356 4-284 + 186 + 140
Св. 260 до 310 + 50 0 —330 —411 +350 + 300 + 195 + 160 + 135 + 100 + 84 0 + 431 + 350 + 222 + 170
Св. 310 до 360 —360 —441 + 400 +350 +220 + 185 + 471 + 390 + 242 + 190
Св. 360 до 440 +60 0 —410 —507 +475 +415 + 260 + 220 + 170 4-130 + 95 0 + 557 + 460 +283 +220
Св. 440 до 500 —480 —577 + 545 + 485 + 300 + 260 + 637 + 540 + 315 + 252
ие исключая и несопрягаемые неответственные размеры. Допускается
не устанавливать предельные отклонения на размеры деталей, изго-
товляемых из проката или других стандартных профилей материала,
если отдельные части деталей не подлежат обработке, изменяющей
профиль и размеры сечения материала. Целесообразно также не уста-
навливать предельные отклонения иа размеры неответственных фасок,
радиусов, скруглений и т. п.
Отклонения неответственных размеров несопрягаемых поверхностей
можно указывать на поле чертежа надписью, например, «Размеры
46
Продолжение табл. 11
отверсти я Система вала
3-й класс 2-й класс Класс 2в
Отвер- стие Ая [Вал Вал В Отверстие Вал 2а Отверстие
/7рЗа 77р2> 77pl, Гр Пр
+ 80 0 + 325 + 245 + 245 + 165 + 185 + 105 0 —27 — 137 — 190 —70 -110 0 — 40 — 170 —233
+ 355 + 275 + 275 + 195 + 200 + 120 —220 — 167 — 125 -85 — 190 -253
+80 0 + 355 + 275 + 275 + 195 + 200 + 120 +0 -27 — 167 —220 —85 -125 0 -40
-210 —273
+ 90 0 + 410 + 320 + 325 + 235 +230 + 140 0 —30 —200 —260 -100 — 145 0 —47 —236 — 308
+450 + 360 + 365 + 275 +250 -1-160 —240 — 300 — 120 — 165 —284 — 356
+ 100 + 515 + 415 + 420 + 320 + 285 + 185 0 —35 — 285 — 350 — 145 — 195 0 —54 — 350 -431
+565 +465 + 470 + 370 + 305 + 205 — 335 —400 — 170 —220 —390 —471
+ 120 0 + 670 + 550 + 550 + 430 + 360 + 240 0 — 40 —395 —475 —200 —260 0 —62 — 460 -557
+ 740 + 620 + 620 + 500 +395 + 275 —465 —545 —240 —300 —540 —637
без отклонений выполнять по (по 7-му классу точности). Много-
кратно повторяющиеся на чертеже условные обозначения или число-
вые величины предельных отклонений также можно оговаривать общей
надписью на поле чертежа
Точность изготовления ответственных размеров надо контролировать
измерительными средствами, а точность неответственных размеров
можно не проверять (или проверять выборочно), если оиа обеспечи-
вается технологически (например, технологией получения заготовки
детали).
47
r.ru
Основные положения по выбору посадок и классов точности
Подвижные посадки следует выбирать такими, при которых соз-
дается гарантированный запас точности. С этой целью для машин,
работающих с частыми остановками, например для большинства тех-
нологических машин и особенно для машин, в узлах которых имеет
Рнс. 17. Результаты расчета посадок с гарантированным зазором для под-
шипника:
диаметром 150 нм, длиной 180 мм, работающего с числом оборотов в минуту,
равным 600, воспринимающего радиальную нагрузку, равную 6000 кГ; сталь-
ная цапфа с поверхностной закалкой имеет шероховатость V9, вкладыш
из сплава ЦАМ-10-5 V8; применяется масло индустриальное 20 (при рабочей
температуре 50 ’С, вязкости 17 спз):
а — по существующему методу; б — по новому методу
место абразивный износ (например, для дорожных), применяют новый
метод расчета посадок. Необходимо: определять наименьший за-
зор &наим. ф (с учетом условий работы узла), при котором обеспечи-
вается жидкостное трение; выбирать стандартную посадку по такому
наименьшему зазору; определять наибольший зазор Лцаиб- ф< ПРИ ко"
тором еще сохраняется жидкостное трение и работоспособность под-
шипника, а точность узла и машины находится в допустимых пре-
делах.
48
Результаты расчета посадок с гарантированным зазором существу-
ющим и новым методами для примера, взятого из работы [2], показаны
на рис. 17. Коэффициент запаса точности, определенный по формуле (8),
„ , 400- 150
будет равен: при расчете по существующему методу Кт Ч—40 _|^ б() ==
„ „ „ 400 — 50 . __ „
— 2,5; при расчете по новому методу Кт = = 4,37. Новый
Рнс. 18. Результаты расчета посадок с гарантированным натягом для соеди-
нения полого вала:
(наружный диаметр 185 лк, внутренний 110 мм) с втулкой длиной 170 мм
(наружный диаметр 265 мм. внутренний 185 мм), изготовленных из стали
марки 40 с модулем упругости Е = 2,1- 104 кПмм‘, пределом текучести
од 2 = 32 кГ/мм'; осевая нагрузка на соединение Р = 40 000 кГ; а — по
существующему методу; б — по новому методу
метод создает дополнительный запас металла на износ вала и отвер-
стия, равный 120 мкм, что увеличивает долговечность данного соеди-
нения примерно на один год.
Для повышения надежности и долговечности соединений с гаранти-
рованным натягом необходимо посадку выбирать не по расчетному на-
тягу, определенному по воспринимаемой соединением осевой силе
или крутящему моменту, а по наибольшему натягу, определенному,
исходя из условия прочности соединяемых деталей. Результаты расчета
посадок с гарантированным натягом для примера, взятого из ра-
боты [2], показаны на рис. 18. Новый метод расчета посадок данного
49
chipmaker.ru
типа повысил запас прочности соединения при эксплуатации на 87 мкм
и создал запас прочности при сборке, равный 49 мкм. Этот метод при-
годен для большинства неподвижных соединений, кроме, например,
колец подшипников качения.
Переходные посадки выбирают главным образом по аналогии с усло-
виями работы узлов в проверенных длительной работой машинах.
При ударных нагрузках и вибрациях назначают посадки с большим
натягом. Чем чаще требуется разборка (и сборка) узла, чем более она
затруднена и чем больше опасность повреждения других деталей соеди-
нения (особенно подшипников качения), тем с меньшим натягом сле-
дует применять переходные посадки. При необходимости в точном
центрировании посадки назначают с меньшим вероятным зазором.
Выбор классов точности
Классы точности размеров сопрягаемых поверхностей определяю,
одновременно с расчетом посадок, исходя из требуемых запасов точ-
ности и прочности.
1-й класс точности — для высокоточных ответственных соединений,
влияющих на эксплуатационные показатели изделий, требования к ко-
торым не позволяют установить большой запас точности (напри-
мер, посадка поршневого пальца в бабышках поршня двигателей,
посадка подшипников качения на шпинделях точных станков
и т. п.).
2-й класс точности — для ответственных соединений, от которых
зависит качество изделий. Этот класс является наиболее распростра-
ненным (например, подшипники скольжения, соединение поршня
с цилиндром и т. п.).
Класс точности 2а — в тех же случаях, как и 2-й класс, но тогда,
когда может быть установлен большой запас точности, например соеди-
нение поршня с цилиндром в компрессорах.
3-й класс точности — для малоответственных соединений и для
соединений, точность которых мало изменяется в процессе эксплуата-
ции и не влияет на качество изделий (например, посадка поршневых
колец в канавках поршня и т. п.).
Классы точности За и 4 — для неответственных соединений,
где требуются большие зазоры, колебание которых не влияет на каче-
ство изделий.
Учитывая необходимость повышения точности, надежность, долго-
вечности и других показатечей качества изделий, применение для раз-
меров сопрягаемых поверхностей классов точности За, 4 и особенно
5-го должно быть технически обосновано.
Предпочтительными являются классы 2, 2а и 3. Следует иметь
в виду, что изготовление деталей по 2-му классу на совре-
менных отечественных станках не представляет большой труд-
ности.
Изготовление деталей по расширенным допускам проще, не требует
точного оборудования и отделочных технологических процессов, но сни-
жает надежность, долговечность и другие показатели качества изде-
лий. Оптимальный вариант надо находить на основе технико-экономи-
ческих расчетов.
50
О связи классов точности размеров деталей и классов
чистоты их поверхностей. Выбор классов чистоты
Непосредственной эксплуатационной связи между классами точ-
ности размеров и классами чистоты поверхности не существует. Напри-
мер, при посадках с натягом, когда детали соединяются без нагрева
(или охлаждения), шероховатость поверхности имеет большое значе-
ние (поверхностные неровности сминаются и снижают прочность соеди-
нения), а при аналогичных посадках, получаемых с нагревом (охлажде-
нием) деталей, при одном и том же классе точности размера можно до-
пустить большие величины неровностей; при скользящих посадках,
предназначенных для периодического осевого перемещения деталей,
можно допустить большие неровности, чем при подвижных посадках,
рассчитанных на большие скорости вращения.
Имеется технологическая связь между классами точности размеров
деталей и классами чистоты их поверхностей. Например, экономичная
точность обработки при тонком шлифовании определяется 2-м классом
точности (пределы колебаний 1—2а классы). Вместе с тем этот вид обра-
ботки обеспечивает получение шероховатости поверхности по 8—
9-му классам чистоты. Поэтому высокая точность размеров деталей
обеспечивается при более гысоких классах чистоты их поверхностей.
В некоторых случаях несопрягаемые внешние поверхности, исходя
из требований технической эстетики, антикоррозионной стойкости,
выполняют по высокому классу чистоты при малой точности
размеров.
Для ответственных сопрягаемых и несопрягаемых поверхностей
деталей следует устанавливать шероховатость, аналогичную или близ-
кую к оптимальной не только по высоте неровностей, но и по форме
и направлению их.
При отсутствии особых требований класс чистоты поверхности опре-
деляется намечаемой технологией изготовления деталей.
Допуски размеров несопрягаемых поверхностей
Дня неответственных размеров несопрягаемых (свободных) поверх-
ностей, которые не входят в размерные цепи и не влияют непосред-
ственно на характер сопряжения деталей или на эксплуатационные
показатели изделий, устанавливают более широкие допуски: для раз-
меров менее 1 мм — по 6 и 7-му классам точности; для размеров от 1
до 500 — по 7—9-му классам точности (табл. 12) и для размеров свыше
500 мм — по 7—11-му классам точности. В тех случаях, когда требуется
облегчение конструкции, обеспечение прочности деталей прн малом
коэффициенте запаса прочности, при малых толщинах стенок деталей
и в некоторых других случаях (в приборостроении, в радиотехнической
промышленности, в производстве летательных аппаратов и других
отраслях) допуски несопрягаемых неответственных размеров уста-
навливают по 5-му классу точности.
Конструктивные допуски на размеры с непроставленными предель-
ными отклонениями регламентируют., вне зависимости от способа их
обработки (табл. 13 по проекту ГОСТ).
51
chipmaker.ru
12. Предельные отклонения отверстий и валов 7, 8 и 9-го классов точности
(по ОСТу 1010)
Классы точности <5 СГ> С Р Предельные отклонения в мкм иижн. — 600 —750 -900 -1100 -1300 — 1600 — 1900 — 2200 — 2500 -2900 -3300 -3800
верхи. оооооооооо О о
( ( С X верхи. + 600 +750 + 900 + 1100 + 1300 + 1600 + 1900 + 2200 + 2500 + 2900 о о о о М ео СО СО + +
| ’ИЖИН оооооооооо о о
С оЬ Отверстие А, Вал В, верхи, верхи.| иижн. — 400 — 480 -580 -700 -840 — 1000 -1200 -1400 -1600 -1900 — 2200 ; — 2500
ОООООООООО о о
+ 400 + 480 + 580 + 700 + 840 + 1000 + 1200 + 1400 + 1600 + 1900 о о о о >4 Ю 04 О1 + +
| -нжин ОООООООООО □> о
ее К л р с 3 в п с 1 к * X к -250 — 300 -360 — 430 -520 — 620 -740 — 870 — 1000 — 1150 -1350 — 1550
верхи.| верхи. +250 0 + 300 0 + 360 0 + 430 0 + 520 0 + 620 0 + 740 0 + 870 0 + 1000 0 + 1150 0 + 1350 0 + 1550 0
инжи. О О О О О О О О О О < э о
Номинальные диаметры в мм От 1 до 3 Св. 3 » 6 > 6 > 10 > 10 » 18 18 > 30 > 30 » 50 > 50 » 80 > 80 > 120 120 > 180 > 180 > 260 » +OU > OOU > 360 > 500
Б2
13. Группы точности на непроставлениые предельные отклонения размеров,
формы и расположения поверхностей
Наименование отклонений Группа точности № стандартов, которым должны соответ- ствовать предельные отклонения
1 II III IV V
Предель- ные от- клонения линейных размеров * (поля допусков} охватывающих л. а7 Л, л. Л ю ГОСТ 3047—66 для размеров менее 1 мм ОСТы 1015. 1025, 1010 Для размеров от 1 до 500 мм; ГОСТ 2689—54 для размеров св. 500 до 10 000 мм
охватываемых В. В, В, в. В„
ие относящиеся к охватывающим илн охватывае- мым См, (la- См,) См7 См9 Смл См, CMiq
радиусов скруг- лений и фасок ** См9 См9 См19 Смю CMic
Предельные отклонения угловых размеров (степени точности) 10 10 10 10 10 ГОСТ 8908—58
Предельные отклонения формы и расположения з □ 1 поверхностей (степени точности) Неплоскостность, непрямолинейность Для поверх- ностей, свя- занных до- пуском раз- мера по клас- су точности 2 и 2а VII ГОСТ 10356-63 сти грубее отся. не должны
3 IX
За и 4 XI
Для поверхно- стей, связанных допуском грубее 4-го класса точ- ности XII XII XIII XIV XIV
Нецилиндрич- иость В пределах допуска на диаметр рассматриваемой поверхности
Непараллель- иость В пределах допуска на размер, связывающий рассматриваемые элементы
Неперпендику- ляриость. пере- кос осей, торцо- вое биение XII XIII XIV XV XVI
Несоос кость XII XIII XIV XV XV
Радиальное бие- ние XII XIII XIV XV XV
Несимметрич- ность, иепересе- чение осей * На линейные а на размеры мен ** Отклонения рах евышать ± 25% от к XIII >азме! ее 0,3 inycoi омнн XIV эы ме мм — скруг альиог XV нее 1 грубее 'леи ий о разм XVI мм — г I не р н фас< ера. XVI руппы аспрос эн до точно траня! 1 мм
63
chipmaker.ru
Международная система допусков и посадок ИСО
для гладких цилиндрических деталей *
Система ИСО так же, как и система ОСТ, является односторонней
предельной, допускающей применение как системы отверстия, так н
системы вала. Нормальная температура, как и по ОСТу, установлена
равной 20° С. Единица допуска
i = 0,45у^ + 0,001с1ср, (20)
где dcp в мм, i в мкм.
Градация интервалов в системах ИСО и ОСТа одинакова, за исклю-
чением размеров 180—500 мм. для которых по ОСТу имеется три интер-
вала, а по ИСО — четыре. Расхождение в градации интервалов диаме-
тров вызывает различие в допусках и отклонениях до 10%.
В системе ИСО установлено 18 квалитетов (классов) точности, обо-
значаемых от 1Т01 до 1Т16 (табл. 14).
В системе ОСТ понятие класс точности связано не только с величи-
ной допуска основного отверстия и основного вала, но и с определенным
комплексом посадок, входящих в тот и иной класс точности, примене-
ние которых целесообразно именно при данной точности.
В системе ИСО понятие квалитет характеризует степень точности
изделия независимо от характера посадок и распространяется не только
на сопрягаемые размеры валов и отверстий, но также на размеры кон-
цевых мер длины, калибров и на несопрягаемые размеры деталей.
В табл. 15 дано сравнение классов точности ОСТа с квалитетамн ИСО.
Наиболее существенное расхождение между допусками по ОСТу и ИСО
состоит в отсутствии в системе ИСО рядов, соответствующих допу-
скам 3 и 5-го классов точности по ОСТу и в отсутствии в системе ОСТа
допусков, соответствующих 9, 12 и 13-му квалитетам ИСО.
Поля допусков валов обозначают строчными буквами латинского
'алфавита, отверстия — прописными. Основное отверстие обозначают Н,
а основной вал — й. Расположение полей допусков отверстий и валов
и закономерность построения посадок в системе ИСО показаны на
рис. 19.
Название посадок, принятое в национальных системах, в системе
ИСО не применяется, как не всегда отвечающее действительному харак-
теру сопряжений. 1
Методика построения посадок ИСО отличается от построения поса-
док ОСТа. В системе ИСО для сопрягаемых деталей установлена лишь
величина расстояния е от ближайшей границы поля допуска до нуле-
вой линии, определяемая в большинстве случаев по формуле
е=ссГ, (21)
где коэффициент е и показатель степени п различны для каждой посадки,
но постоянны при всех квалитетах точности (см. примеры на рис. 19).
’ Система ИСО создана для возможной унификации национальных сн-
стем допусков и посадок н облегчения международных технических связей
в металлопромышленности.
Здесь рассматривается система ИСО для размеров от I до 500 мм, нашед-
шая применение в некоторых зарубежных странах.
В 1949 г. было решено в основу системы допусков и посадок гладких
деталей ИСО положить систему ИСА.
54
14. Основные величины допусков в мкм квалитетов ИСО для размеров ошт 1 до 500 мм
Квалитеты точности tn 009 750 900 1100 1300 0091 1900 2200 | 2500 | 2900 | 3200 | 3600 | 4000 |
ЭД 400 о СО 580 700 О эд 1000 1200 1400 0091 | О эд 00 | 2100 I 2300 | 2500
250 300 360 430 520 620 О 870 | 630 | 1000 | 720 | 1150 | 810 | 1300 | 890 | 1400 970 | 1550
со г* О 180 220 270 330 390 460 540
см о о О см О ЭД О оэ О см 250 300 350 400 j 460 069 | | 570 | 630
о ЭД эд о а> о о СО О эд О о 220 | 250 | 290 | 320 | 360 | 400
о О эд эд tn о эд 100 о см 140 | 160 ЭД 00 О см | 230 096 |
о СО 14 25 18 30 22 36 27 43 33 52 39 62 46 74 54 87 | 63 | 100 | 72 | 115 | 81 | 130 | 89 | 140 97 | 155
Г- О см эд ЭД СМ ЭД см О СО ЭД со О ЭД чг СМ эд ЭД со эд
эд эд со о» - СО эд СП см см эд см СП СМ ем со эд со О
эд * эд эд эд о> - со ЭД 00 О см СО см ЭД см см
ХГ со * ” эд эд эд о см * эд эд о см
со см эд см эд см со Ч- ЭД эд эд о ем СО эд
СМ см эд эд ем 2,5 2.5 со * эд эд ел о
г“* СО о о о см эд ЭД см 2,5 | 3,5 эд эд ь- м
о ЭД о 0,6 эд о эд о о о см ЭД СМ СО эд эд
о 0,3 о о эд о эд о 9'0 0,8 о см см 12'5 со *
Номиналь- ные размеры в мм От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св, 6 до 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500
55
chipmaker.ru
МКМ
300 Q
250 А
200
50
100
50
О
- 50
-100
в
clyuga в aj
-----EFF
7
73
100
50
-------ef f
-50
-100
-150
-200
-250
-300
К МП
О
О
b
Рис. 19. Расположение полей допусков отверстий и валов и закономерность
построения посадок в системе ИСО (пример дан для диаметров от 6 до 10 мм):
— еа (до 120 мм) = —265 + 1.3d; ed = I6d°-44; >120 мм — —3.5d; — ее =
= — lid0-41;
—еь (до 160 jhm) = —140 + 0,85d; —e, = —5,5d0.41; >160 mm = — l,8d;
—eg = —2,5d°.34;
—ec (до 40 мм) = —52d°-2;eft = 0; >40 мм = —95 + 0,8d; +eft = +0,6d0-34:
+«„= +5d0.34
66
Величина е не зави-
сит от квалитета. Верх-
нее отклонение (если поле
допуска расположено вы-
ше нулевой линии) или
нижнее отклонение (если
поле допуска расположе-
но ниже нулевой линии)
определяют исходя из
величины е и допуска для
выбранного квалитета.
Например, для вала 8п6
величина еп = 10 мкм. J\p-
пуск для 6 го квалитета
1Т6 = 9 мкм. Тогда ВО
вала равно 19 мкм (см.
рис. 19).
Посадки системы ОСТа
1, 2, 2а и За классов точ-
ности достаточно близко
совпадают с соответству-
ющими посадками ИСО,
за исключением прессо-
вых посадок 2 го класса
точности. Посадки с на-
тягом 2-го класса, а так-
же большинство посадок
3, 4 и 5-го классов точно-
сти лишь весьма при-
ближенно соответствуют
аналогичным посадкам
ИСО.
Примеры обозначений
посадок ИСО: 50 —
обозначение посадки, со-
ответствующей в системе
ОСТа прессовой посад-
ке 0 50 . Обозначе-
Пр1\
ния на чертежах деталей
будут:
0 50W6 — для отвер-
стий
и 0 50г5 —для вала;
Н7
0 65—г-д;--обозначе-
но
ние, соответствующее по-
л
садке 0 65 — .
Ге
е
Qj
Е
Ед 'S
а | 1000 1
ю а/
s 8 чг in 1
о 5
Хлч лч ' 7‘
с §
е «с •Ж 1
о»
ж
«о
,z-Z- '
и
«о $ь Ив жЙ
«Г» 1 В 00 D33DUM ttnuapcn '.дозэои* op п ог-£ 1яОрпиок annoyed
1 Рабочие калибры для изделий и изделия ( SO dxjdu* unuapcn :озэои» ог-d 'оээои* dz ndgnuoy
1 £0 VJ0DU* ьпиддсп Q0J3DUKDZn£\ :V30DUM O?~Z i9dpnUD)f
<м 1 SO O33DUH unudQCn ’nuJJOHhOUJ D3DDUH 02 -/ iQdpnuuy
*• 1 Концевые меры длины и изделия SO DOJDUH unuapen :пшзоньош DJ3DUM 02-£ липид iwten diqgdnHOy
1 f?o оээоим unudQCn '.пшэоньош DJJDux 02-Z <янпир tnddw агяддпно^
S 1 £0 0J3DUM ЬПидрСП ’.ПШЭОНЛОШ 033DUH 02~l !Янпир iwian д/ядапно*
е <и 1* puc/ю единиц допуска QOUOQ Ы/Q Qodgm/tbi nun Qouog nnwjdagwo пир Ообдпиои nun nnuJJddQuJO
°130 HOMjfiuOQ эпдшэшддшооз аоннднпирпйи
67
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Факторы, влияющие на характер соединения деталей
На стабильность величины зазора в подвижном
соединении деталей нз пластмасс и металла влияют: длина н диаметр
сопряжения, толщина стенки пластмассовой детали, точность геоме-
трической формы и шероховатость поверхности сопрягаемых деталей.
Рис. 20. Соединения деталей:
а, б, в, г, д, е — из пластмассы с деталями из металла;
эю — из пластмассы с деталями из пластмассы
На прочность посадок с натягом (рис. 20) в соеди-
нениях деталей из пластмасс и металла значительно влияет длина со-
пряжения. Прн прочих равных условиях прочность сопряжения про-
Рис. 21. Изменение внутреннего диаметра в зависимости от времени хранения
в воде деталей из поли капролактама -f-20% BaSO^ типа втулок, запрессован-
ных в металлическую обойму.
Диаметр соединения d = 40 л/jw, толщина стенки: I — 2 мм; 2 — 3 мм,
3 — 5 мм
порцион а льна его длине. Длину сопряжения рекомендуется выбирать
равной не более 1,5 диаметра сопряжения.
58
Соединения с натягом (рнс. 20,5) применять без дополнительных
креплений не рекомендуется вследствие полного ослабления натяга
после нагрева.
Пластмассы не корродируют, п< этому их с успехом можно приме-
нять для изготовления деталей, работающих в различных жидкостях.
Следует, однако, учитывать, что при работе в этих условиях прояв-
ляется гигроскопичность пластмасс, что объясняется тем, что полиамиды
Рис. 22. Изменение внутреннего диаметра в зависимости от времени хранения
в воде деталей типа втулок, запрессованных в металлические обоймы
d = 30 мм; S — 3 мм:
/ — полиформальдегид; 2 — поликапролактам первичный; 3 — окисленный
вторичный капрон id = 32 мм); 4 — окисленный вторичный капрон
и фенолформальдегидные смолы являются полярными материалами,
легко взаимодействующими с полярными жидкостями, в частности
с водой.
В то же время пластмассы этого типа довольно стойки по отношению
к воздействию масла и бензина.
При водопоглощении происходит увеличение веса и объема пласт-
массовой детали. С увеличением на 1% по весу содержания влаги раз-
меры деталей изменяются примерно на 0,33—0,37%.
На рис. 21 и 22 для деталей из пластмасс различных марок, запрес-
сованных в металлическую обойму, показаны графики уменьшения
внутреннего диаметра в зависимости от времени хранения в воде.
Допуски и посадки деталей
Поля допусков, предусмотренные системой ОСТа для металлических
деталей, даже при их комбинировании, не дают необходимых вели-
чин зазоров п натягов в сопряжениях деталей из пластмасс. Поэтому
ГОСТом 11710—66 предусмотрен рядновых полей допусков для деталей
из пластмасс, сопрягаемых с металлическими и пластмассовыми Дета-
лями. Этим ГОСТом регламентированы также допуски на несопрягае-
мые линейные размеры деталей из пластмасс в диапазоне разм< ром
1—500 мм.
59
chipmaker.ru
Основные термины и определения, а также обозначения полей до*
пусков и посадок на чертежах соответствуют ГОСТу 7713—62.
Схемы расположения полей допусков в системах отверстия и вала
показаны на рис. 23 и 24.
600
400
2 а кл.
точно-
. сти
200
-о-
200
-ПрЪп
^2а
Зкл
точности
За кл.
точности
Пр2за„
\ Пр13а
Сза
400
600
800
1000
5кл.
точно-
сти
^Лр2^КП т0ЧН0Сти
1^'*
Сч
Ш2<,
ЕЯ Поля допусков, установленные ГОСТ 11710-66
Рис. 23. Схема расположения полей допусков по системе отверстия для номи-
нальных размеров 30—40 мм
Численные значения предельных отклонений вновь вводимых полей
допусков приведены в табл. 16 и 17.
Для полей допусков деталей из пластмасс использованы классы
точности 2а; 3; За; 4; 5. Для несопрягаемых размеров используются
ЮОО
800
[ 2а кл.
'точно-
. сти
Зкл
точности
600
400
200
200
^за
-0-'^
Вз
Сза
Вза H3af-\
' Ж Т
400
600-
Г-|Л5
Os'-1
Пр2заПр1з°
5кл
точно-
сти
За w
точности
ZZ/2,
4кл точности
ши
Е7Я Поля допусков, установленные ГОСТ 11710 66
Рис. 24. Схема расположения полей допусков по системе вала для номиналь-
ных размеров 30—40 мм
классы точности 7; 8 и 9 и введен дополнительный класс 10 (табл. 18),
распространяющийся на пластмассы с колебанием усадки свыше 0,6%.
В соединениях деталей из пластмасс и металла металлическую де-
таль необходимо принимать за основную, т. е. металлический вал за вал
60
16 Предельные отклонения охватываемых размеров (валов) деталей из пластмасс Система отверстия
Обозначение полей допусков 1 § Предельные отклонения в мкм * имени -390 — 520 —630 —770 -930 -1090 -1180 -1320 -1430 -1570 -1690 — 1840 -1940 -2040
'HXddH -330 — 440 -530 -650 -790 -920 -1010 -1120 -1230 — 1340 -1460 -1580 — 1680 — 1780
а •НЖНИ — 260 -350 —430 — 520 — 620 -730 -790 -880 -940 — 1030 -1110 -1200 -1260 -1320
их с] ЭВ — 200 -270 -330 — 400 -480 -560 — 620 -680 -740 — 800 -880 —940 — 1000 — 1060
1 Л₽г4 1 ЛРУ4 •ИНИН Hxdaa 'НЖИН + 135 +160 +100 + 175 +210 +130 + 225 +260 +160 + 290 +330 +210 +390 +410 +270 + 510 +510 +340 + 590 +550 +380 + 720 +660 +460 + 840 +720 +520 + 1010 +850 +620 + 1 170 +930 +700 + 1360 +1070 +810 + 1520 4-1150 4-890 4-1680 4-1230| 4-970 1
•Hxdao о о о о о о © © © О о о о о -в* ч1 О СЧ СО О Ю 04 — СО СО © 04 О 04 О Г- О — ечсотг — — ++++ + ++ + + + + + + +
нжин оооо оооооооооо
wxdOH ооооооооо ОКГОО чГООСЧСЧ’Ф'Ч-©©© 4“4'4'4~ 4’4-4-4' + 4-4- + 4"4'
ИР'за 'ИЮНИ + 165 + 195 + 210 + 240 + 260 + 290 + 300 +340 + 360
нхёэв toioooooooo .... .©ОгО©ОгО©©04 [|||| |счсчгогО'Г’<г'},ют + + 4 + + 4-4-'Ь4-
| НЖИН оооооююооооо ЮсООсО ©004©0©0©©г0 О-СО — — — 040404 01г0г0-*4-10 4-4-+4- 4'4~4-4~4-4'4~4-4_4'
HXdaa шеоеоо ^00101000000 —«СОУЭО чГ О С4 00 — со со Ю —.—< — 04 04СОГОС*3’СГ'Ч1сО©с£>Ю ++++ + + + + + + + + + +
S нжин ООО 000 о© о о о о о ©
‘ихйав СЮС Ю со О ОО О О О О О © 04 04 ГО го "Ч* ю Щ© ©Г*- Ь". 00 со со 4-4-4- + + 4- "Н- 4- 4- 4- 4- 4- 4-
. S з ~ Я 0J 5 »* X rt cd И Е СХ со©© о ^0^юо0о0о0и1ПооСс0п0$0?0 о <1 A~«~gco5^gioi2©gc°©2c^^©2«> "©©ШОЙСшОсчОшОйОЮОгветОЛОтО н ; чО«и "«U4Q <о йу ч" Чи Ч(5«
61
chipmaker.ru
17. Предельные отклонения охватывающих размеров (отверстий) деталей из пластмасс. Система вала
Обозначение полей допусков 3 Предельные отклонения в мкм нхёан + 390 + 520 + 630 + 770 + 930 + 1090 + 1180 + 1320 + 1430 + 1570 + 1690 + 1840 + 1940 + 2040
'ПЖИИ + 330 + 440 + 530 + 650 + 790 + 920 + 1010 + 1120 + 1230 + 1340 + 1460 + 1580 + 1680 + 1780!
fim | ii‘‘u HxdaB + 260 + 350 + 430 + 520 + 520 + 730 + 790 + 880 + 940 + 1030 + 1110 + 1200 + 1260 + 1320
пжин + 200 + 270 + 330 + 400 + 488 + 550 + 620 + 580 +740 + 800 + 880 + 940 + 1000 + 1050
Hxdaa -100 — 130 — 160 — 210 — 270 -340 — 380 — 460 — 520 —620 -700 -810 -890 — 970
нжин -160 — 210 -260 -330 — 410 -510 -550 — 660 — 720 -850 -930 -1070 -1150 — 1230
-uxdas -135 -175 — 225 — 290 — 390 -510 -590 — 720 -840 -1010 — 1170 -1360 -1520 — 1680
*ижии — 195 — 255 -325 -410 -530 — 580 -760 — 920 -1040 -1240 -1400 — 1620 -1780 — 1940
С зГ «xdaQ оооо оооооооооо
нжин ооооооооо ОСОСОО хГООС4С'4’+тГ400'0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
пР'за 1 nxdaEj -155 -195 — 210 -240 — 260 — 290 -300 -340 — 360
'НЖИН -255 -295 — 330 — 350 -400 -430 -460 -500 -520
ПР2за 1 HxdaH -85 -105 — 130 — 160 -200 -220 -265 -295 -350 -390 -450 -490 — 530
ижии -115 -133 — 163 -200 — 244 -300 -320 -385 -415 -480 -530 -610 —650 — 690
£ •Hxdas оооо оооооооооо
нжин ошош юооооооооо ClCNrCrt + tOiniOOb-t'WW® i 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 ! 1 1 1
5 а ф 3 S Л За ° Ч <п Т «1 <я ю Я Си U5 О s<3 §5 5(3 §
62
18. Предельные отклонения по 10-му классу точности
Номинальные размеры в мм Обозначения полей допусков 1
отверстия Лщ вала В10 [симметричное С-Ищ
Предельные отклонения в мкм
нижн. верхи. верхи. нижн. верхи. иижн.
От I до 3 Св. 3 > 6 » 6 » 10 » 10 > 18 > 18 > 30 » 30 > 50 1 » 50 » 80 > 80 > 120 » 120 > 180 0 0 0 0 0 0 0 0 + 1200 + 1500 + 1800 + 2100 +2500 +3000 +3500 + 4000 0 0 0 0 0 0 0 0 — 1200 — 1500 — 1800 —2100 — 2500 —3000 —3500 — 4000 + 600 + 750 + 900 + 1050 + 1250 + 1500 + 1750 + 2000 —600 —750 —900 — 1050 — 125Q — 1500 — 1750 —2000
в системе вала, а металлическое отверстие за отверстие в системе отвер-
стия, т. е. для охватывающих поверхностей (металлических отверстий)
применяют поля допусков: Л2а, А3, Аза и Л4, а для охватываемых
поверхностей (металлических валов) — В2а, В3, В3а и Вл в тех случаях,
когда посадка в сопряжении деталей из пластмассы и металла обеспе-
чивается применением специальных полей допусков, предусмотренных
по ГОСТу 11710—66.
В том случае, когда посадка в сопряжении деталей из пластмасс
и металла обеспечивается применением полей допусков, установленных
системой ОСТ, система отверстия или вала устанавливается на общих
основаниях, т. е. с учетом преимуществ системы отверстия.
В табл. 19 приведены сравнительные данные полей допусков, преду-
смотренных для деталей из пластмасс по системе ОСТ и ГОСТ 11710—66
с полями допусков, рекомендуемыми Постоянной Комиссией по стан-
дартизации СЭВ, применительно только для деталей из пластмасс.
Поля допусков, отмеченные крестиком, образованы вновь и их
наименьшие по абсолютной величине отклонения (в мкм) подсчитаны
следующим образом:
ау=3,\5а; (22)
az = 1,8 а; (23)
zd = JT11 + 6,3d; (24)
ze = JT11 + 8d, (25)
где
а = 265 + 1,3d (для d <'[ 120);
а = 3,5d (для 120);
JTll = 100i = 100 (0,45^/?+ 0,001d);
d — диаметр сопряжения в мм.
Из табл. 19 видно, что поля допусков, по ГОСТу 11710—66 и по Ре-
комендации ие совпадают полностью, поэтому указываются интервалы
размеров, для которых несовпадение не превышает 10—15%.
63
chipmaker.ru
19. Сравнение полей допусков, установленных ГОСТом 11710—06
и Рекомендацией Комиссии СЭВ
Наименование полей допусков Интервалы размеров в мм Наименование полей допусков Интервалы размеров в мм
по ГОСТу 11710-66 по Реко- мендации по ГОСТу 11710—66 по Реко- мендации
Ш1, нг "за Пр1за ay 11х az 1 Iх а 11 аг 11 k 9 k 10 га 10 г 10 у 10 х 10 От 1 до 280 Св. 280 > 500 От 1 до 10, св. 280 до 500 Св. 10 до 280 Св. 1 до 500 Св. 1 до 500 Св. 30 до 8С > 80 » 12С > 120 » 22Е » 225 » 50С Пр2за гс 10 zb 10 га 10 z 10 От 1 до 18 Св. 18 > 65 » 65 » 160 » 160 » 500
Пр!^ zd 11 х гс 11 zb 11 От 1 до 80 Св. 80 » 315 » 315 > 500
Пр2, ге 11х От 1 до 500
Выбор допусков и посадок
Наиболее точно выбирают допуски и посадки в сопряжениях дета-
лей из пластмасс на основе расчета, методика которого изложена в ра-
боте [9].
При ориентировочном выборе посадок можно пользоваться реко-
мендациями, приведенными в табл. 20 и 21. При этом не учитывается
ряд специфических факторов, но использование табличных данных
упрощает методику выбора допусков и посадок. Несоответствие вели-
чин зазоров или натягов эксплуатационным требованиям при таком
выборе в большинстве случаев настолько незначительно, что им можно
пренебречь.
Контроль деталей
Предельные отклонения, устанавливаемые ГОСТом 11710—66,
относятся к деталям из пластмасс, размеры которых определены при
нормальной температуре (+20° С) и относительной влажности воздуха
в помещении (40—70%).
Контроль размеров деталей, изготовленных литьем под давлением
и прессованием, должен осуществляться через определенные проме-
жутки времени после извлечения их из прессформы и выдержки в опре-
деленных условиях, т. е. при температуре, находящейся в пределах,
указанных в табл. 31, влажности воздуха 40—70%. Детали из пластмасс
классов точности 3—За надо проверять после выдержки их в течение
12 ч, детали классов 4 и 5 —в течение 6 ч и детали классов 7—9 —
в течение 3 ч.
Если указанный режим не может быть выдержан в производствен-
ных условиях, то в результаты контроля деталей необходимо вносить
соответствующие поправки.
64
J
20. Рекомендации по выбору посадок с зазором
ElTIfEXaW ЕИ pai/ExaV уэхэонхбаа -ou чюохвнохойэш Е> <о О 00 О
ЭЗЕИХЭЕКП ей yairuxaV хини -ани^аоз в имЕезоц и и «£ и" й х- а ч'
Температура эксплуатации в °C 08+ Посадки в соединениях деталей из пластмасс н металла < U <J| CQ 3
+50 •? S S| S и и |CQ СО X СО *
+30 * и и|со 4’ Ф
Примеры применения и марки пластмасс Для пар с точным центрированием н точным направле- нием, при которых проворачивание и продольное переме- щение деталей устра- няются дополни- тельным креплением (шпонки, шлицы). Зубчатые колеса, шкивы при эксплуа- тации в различных условиях То же, в механиз- мах низкой точности 1 (крышки, заглушки и др.) Подвижные соеди- нения деталей из стеклопластов (сте- клотекстолит, КАСТ-В, стеклово- локннт марки АГ-4)
Характеристика пластмассы О/ R /0 ы л ее аннаП1 -oitjouoVoq Пластмассы всех марок, приме- няемых в машиностроении ю о о
g_0I I Эо1 eh KunadHrnaEd олонцаяи!? хнаиПиффЕоУ! С4 О ч
EVada БВННОИ11ЕХЕЛ1/иЗяе Воздух, масло, бснзнн, вода То же
3 Заказ № 93
65
Эксплуатационная среда Характеристика пластмассы Примеры применения и марки пластмасс Температура эксплуатации в °C □ хэ о Посадки в соедине- о киях деталей из £ пластмасс * X X * Шероховатость по- » iepx ноете й деталей ? <3 металла о
Коэффициент линейного расширения иа 1°С 1-Ю'6 Водопогло- щение за 24 ч и %
+30 +50 +80
Посадки в соединениях деталей из пластмасс и металла
Воздух, масло, бензин Св. 2,0 до 4,0 Св. 0,15 до 0,6 Подшипники скольжения из во- локнита, текстоли- та, фенопластов А, х, х, : В, А, . Ш„ ш, • ~ А, X, х4 ’ в4 Щ, . X, ш, ’ ~ V8
Вода Св. 2 до 4,0 Св. 0,15 до 0,6
А, ш, ш, : в, A, X, х, ' В,
Воздух, масло, беязин Св. 4,0 Св. 0,6 Подшипники скольжения из поли- амидов (поликапро- лактам, полиамид- ные смолы марок АК-7, П-68, поли- формальдегид. поли- карбонат и др.) А, X, X. : в, _А<_. х, X, в. X, U11, X, : Ш/4
Вода Св 4,0 Св. 0,6
А, . Х„ X, • в. А, Ш, ш, : ~вГ~ At Ullt UJ!t ' ~ А 4 U12, Ш2< ' В, ‘ Ш24 Ш2<
chipmaker.ru
21. Рекомеидации по выбору посадок с натягом w переходных
Характер соедине- ния Характеристика пластмасс Примеры применения и марки пластмасс Посадки в соедине- ниях деталей из пластмасс н металла Посадки в соедине- ниях деталей из пластмасс Шероховатость по- верхности деталей из металла
Модуль уп- ругости 10я кГ]см* Коэффициент линейного расширения па 1° С 10~6
С зазором нли натягом — — Пластмассы всех марок. Отвер- стия под подшипники качения тек- стильных машин А, . . И,' В, Лза . z/3g Н за &за т ч Я| Э Ч |ч si's ч |ч V5 V7
Полиамидные смолы марок АК-7, П-68, поликапролактам. Зубчатые колеса, шкивы с дополнительными креплениями А за , Пр!за пР1за &за ^зд Пр2за' вза npl^g Пр!^ П^за ПР^за 96
С натягом Св. 70 До 1,85 Стеклопласты ^20 , Пр22а В2а Пр2га ПР^ъа V6
Св. 70 Св. 1,85 до 2,5 Стекловолокиистые материалы марки АГ-4, фенопласты. Соедине- ния специального назначения ^за ПР^за Пр‘за вза Пр,за пр1за ?6
r.ru
Продолжение табл 21
Е1Г1/ЕХЭИ ЕН vairEiaV ихэонхйан -ou qxooiEBOxodarn in 0 ОШ [>1> (Д1П Примечание. Эти рекомендации распространяются на соединения, работающие при нормальной температуре и влажности воздуха. Прн эксплуатации соединений с натягом деталей'из пластмасс и металла и других условиях при выборе величин натяга необходимо учитывать изменение размеров деталей от воздействия температуры и среды
33EWX3EITU ей Hdirexatf хвии -эииНэоз а ияйЕЭоц t Q Р5 см ё *1<1Ц •'В Cl t § ь Cl tq £
Е1Г1ГЕХЭИ H 33EMX3EL'LI ей jjaifExaV хвин -аникГэоз в ияЯеэоц J? t 3 С со CQ с? § At Пр!. Пр1, в< *г<*и ' 'у CQ оТ ь
Примеры применения и марки пластмасс Волокинт, текстолит. Втулки । подшипников прокатных станов, транспортных устройств Полиамидные смолы марок чК-7, । П-68. Втулки подшипников сколь- 1 жения Поликапролактам. Втулки под- шипников литьевых, текстильных, сельскохозяйственных и транспорт- ных машин
Характеристика пластмасс g_0l ЭД VI! вииаёигпэЕй OJOHfjaHHir хнэипиффсо}{ Св. 2,5 до 3,5 10—11 15-20
iWJ/j-m s0l HxoojXd -uA чиЛИодо Св. 20 до 70 Св. 20 до 40 До 20
вин -аняНаоз daiMudex С натягом
68
В связи с тем, что пластмассы имеют низкий модуль упругости,
необходимо применять бесконтактные контрольно-измерительные
устройства (например, пневматические) или устройства, обеспечиваю-
щие малое измерительное усилие.
ДОПУСКИ ГЛАДКИХ КОНИЧЕСКИХ СОПРЯЖЕНИЙ
Основные геометрические параметры конусов
и их соединений
Основные геометрические параметры конусов и их соединений
показаны на рис. 25, где D и d — диаметр расчетного сечения, I —
расчетная длина конуса. Базой конуса называется плоскость, перпен-
дикулярная его оси (торцовые плоскости, плоскости буртиков), относи-
тельно которой определяется положение других сечений конуса. База-
расстоянием конуса (Св, Сд) называется расстояние от базы конуса
Рис. 25. Основные геометрические па-
раметры конусов (индекс А относит-
ся к параметрам внутреннего конуса,
В — наружного) и их сопряжений
до одного из его расчетных се-
чении, принятого за основное.
Базорасспюянием соединения (С)
называется расстояние между
базой наружного конуса и ба-
зой внутреннего конуса, опре-
деляющее положение одной де-
тали относительно другой (в
дальнейшем будем называть ба-
зорасстояннем). Осевое переме-
щение одной детали относитель-
но другой вызывает изменение
базорасстояния С
За номинальный размер ко-
нического соединения прини-
мают либо большой диаметр Da
внутреннего конуса, либо ма-
лый диаметр наружного конуса
de (см. рис. 25). Если за номи-
нальный диаметр принять Da,
то базорасстояние С берут со
стороны больших диаметров. Если за номинальный диаметр принять
дв, то базорасстояние С берут со стороны малых диаметров.
Угол конуса 2а — угол между образующими конуса в осевом сече-
нии. Угол уклона (в конусе) а — угол между образующей и осью конуса
(половина угла конуса).
Конусность К — отношение разности диаметров двух поперечных
сечений конуса к расстоянию между ними:
.^^216 а,
(26)
или
К==РВ dB=2 а
ьв
(27)
69
chipmaker.ru
22. Нормальные конусности
(по ГОСТу 8593 — 57)
1 : 20 2’ 51' 51 ~ 1 : 3 18’ 55' 29" 1 : 0,289 120’
1 : 30 1° 54' 35" 1 : 5 11’ 25' 16"
.S* ,8 о! 08 I 1 : 7 8° 10' 16" 1 : 0,500 90’
К (конусность) 1 : 200 1 : 100 2а (угол конуса) 0° 17' 11" 0° 34' 23" 1 : 8 7’ 9' 10" 1 : 0,652 75’
1 : 10 5’ 43' 29" 1 : 0,866 60’
1 : 12 4’ 46' 19" 1 : 1,207 45’
1 : 15 3’ 49' 6" 1 : 1,866 30’
см е см
70
Уклон i — половина конусности'
(28)
или
*=-£^=tga- <29>
Рекомендуемые конусности общего назначения, названные нормаль-
ными, стандартизованы ГОСТом 8593—57 (табл. 22), а нормальные
углы — ГОСТом 8908—58 (табл. 23). Стандартизованные нормальные
значения углов можно применять лишь для независимых угловых
размеров, т. е. являющихся исходными при расчете.
Виды конусных соединений и эксплуатационные требования
к ним
Конусные соединения самоцентрируются, обеспечивают герметич-
ность соединения, в них возможна регулировка зазора. Их применяют
для крепления различных инструментов (сверл, разверток, зенкеров,
фрез и т. д.) в шпинделях станков, для передачи вращения от электри-
ческих и других машин, для крепления быстросменных оправок и т. п.
Конусные соединения могут быть подвижными и неподвижными.
Подвижные конусные соединения обеспечивают
свободу относительного перемещения деталей и регулируемость зазора
между ними.
В неподвижных конусных соединениях под
действием осевого усилия происходит самоцентрирование и создается
натяг. При этом обеспечивается легкая разборка и возможность регу-
лирования натяга в процессе работы соединения.
В конусных соединениях иногда выделяют плотные соединения,
применяемые для обеспечения герметичности по соединяемым кониче-
ским поверхностям, т. е. для обеспечения газо-, водо- и маслонепрони-
цаемости (например в двигателях для посадки клапана в седло; для
соединения трубопроводов и т. п ).
Основные эксплуатационные требования, предъявляемые к конус-
ным соединениям, заключаются
для подвижных соединений — в обеспечении высокой точности
центрирования, точности вращения и сохранении этой точности в про-
цессе длительной эксплуатации;
для неподвижных соединений — в передаче наибольшего момента
трения Мтр и наибольшей надежности и долговечности.
Для этого необходимо получить наиболее полное взаимное приле-
гание поверхностей наружного и внутреннего конусов на всей их
длине, что достигается при совпадении конусностей наружного и вну-
треннего конусов и при минимальных отклонениях их формы в попе-
речном и продольном сечениях. Наиболее полное прилегание кониче-
ских поверхностей особенно важно для герметичных соединений и арма-
турных кранов.
Неравномерное прилегание поверхностей сопрягаемых конусов при-
водит к быстрому их износу. Кроме того, при этом возможны недопу-
стимые перекосы, особенно, если прилегание происходит не по
71
большим, а по малым торцам конусов, когда конусность вала меньше
конусности втулки.
В настоящее время стандартизованы только допуски на инструмен-
тальные конусы.
Допуски на конусы инструментов
ГОСТом 2848—67 установлены пять степеней точности, причем наи-
высшая 1-я и самая грубая 5-я.
В табл. 24 приведены допустимые предельные отклонения угла
конуса в линейных величинах на 100 мм длины конуса. 1 н 2-я степени
точности введены в стандарт как перспективные, поэтому величины
допусков в них не установлены
Изменение предельных отклонений принято по ряду со знаменате-
лем )^10 вз 1,6. Пример схемы расположения полей допусков пред-
ставлен на рис. 26.
24. Предельные отклонения углов внутреннего (Л)
н наружного (В) конусов для инструментальных конусов
(по ГОСТу 2848—67)
Обозначение конусов Степени точности
3 4 5
А В А В А В
Предельные отклонения в мкм (иа 100 мм длины)
Метрические 4 6 + 16 + 32 ±25 + 50 ±40 + 80
±12 + 25 ±20 + 40 ±30 +60
Морзе 0 1 2 3 4 5 6
±10 4-20 ±16 + 32 ±25 |-50
±8 +16 ±12 + 25 ±20 + 40
±6 + 12 ±ю + 20 ±16 4-32
Метрические 80 100 120 (140) 160 200
±5 + 10 ±8 + 16 ±12 +25
±4 + 8 + 6 + 12 ±10 ±20
Укороченные 0а 1а 1в 2а 2в За Зв 4в 5в ±20 + 40 ±30 + 60 ±45 +90
±15 4-30 ±25 4-50 ±40 + 80
±12 + 25 ±20 + 40 ±30 + 60
±10 4-20 ±15 + 30 ±25 + 50
Примечание. Прн пересчете отклонений угла конуса
в угловые величины или на отклонения угла уклона следует прини-
мать, что отклонение в 1 мкм иа 100 мм длины соответствует отклонению
угла конуса 2” н угла уклона 1".
72
Учитывая влияние погрешностей формы конических поверхностей
на величину передаваемого крутящего момента, ГОСТом 2848—67
в соответствии со степенями точности кону-
сов регламентированы предельные откло-
нения формы по степеням точности ГОСТа
10356—63. Непрямолинейность образующей
для конусов 3 и 4-й степени точности не
должна превышать отклонений 4-й степени
точности ГОСТа 10356—63, а для конусов
5-й степени точности соответственно 5-й сте-
пени точности ГОСТа 10356—63. Некруг-
лость для конусов 3; 4 и 5-й степеней
точности соответственно должна быть уста-
новлена по 6; 7 и 8-й степеням точности
ГОСТа 10356—63.
Примерное применение степеней точно-
сти: 3 — для оправок и инструментов вы-
сокоточных металлорежущих станков (коор-
дннатнорасточиых, шлифовальных и др.);
[ | Для наруж (В)
Для Внутр.(А)
4 — для оправок и инструментов металло-
режущих станков повышенной точности и
5 — для оправок и инструментов металло-
режущих станков нормальной точности.
Рис. 26. Схема располо-
жения полей допусков иа
конусность (конус Морзе
№ 2)
Примеры обозначения точности
сов: Морзе 3 ст. 2 (конус Морзе
Метр. 160 ст. 4 (метрический конус
кону-
№ 3 2-й степени точности);
№ 160 4-й степени точности).
Допуски на угловые размеры
Допуски на угловые размеры (углы конусов, углы между плоско-
стями, осями, между плоскостями и осями и т. п.) установлены по
ГОСТу 8909—57 допустимыми отклонениями угла наклона независимо
от допусков на диаметр.
Рис. 27. Схема расположения полей допусков иа углы
конусов
Принятое симметричное расположение отклонений (рис. 27 и
табл. 25) увеличивает вероятность получения сопрягаемого конуса
с углом, близким к номинальному значению, что важно для удовлетво-
рения эксплуатационных требований, предъявляемых к коническим
сопряжениям.
Точность изготовления и измерения угловых размеров, а также
сохранение их точности прн эксплуатации зависит от длины стороны.
73
chipmaker.ru
25. Предельные отклонения углов
(по ГОСТу 8908—58)
Интервалы длин меньшей стороны угла в мм От- кло- нения Степени точности
1 1 ч 111 V 1 V 1 V1 I VII VIII I IX х
Предельные отклонения углов ± (значения а/2 в мкм)
До 3 6/2 40” 1' 1' 30" 2' 30" 4' 6' 10' 25' 1° 2° 30'
а/2 0,6 0,9 1.4 2,3 3,6 5,4 9 22,5 54 135
Св. 3 до 6/2 30" 50" Г 15" 2* 3' 5* 8' 20' 50' 2Г
5 0/2 0,4 0,8 0,7 1,3 1.1 1,9 1,8 3 2,7 4,5 4,5 7,5 7,2 12 18 30 45 75 108 180
Св. 5 до 6/2 25" 40" Г 1' 30" 2' 30" 4' 6* 15' 40' 1° 30'
8 о/2 0,6 1 1 1.6 1,5 2,4 2,3 3,6 3.8 6 6 9,6 9 14,4 22,5 36 60 96 133 216
Св. 8 до 6/2 20" 30" 50" 1' 15" 2' 3' 5' 12' 30' 1° 15'
12 0/2 0,8 1,2 1,2 1,8 2 3 3 4,5 4,8 7,2 7,2 10,8 12 18 28,8 43,2 72 108 180 270
6/2 15" 25" 40" 1' Г 30" 2' 30" 4' 10' 25' 1°
Св. 12 до 20 а/2 0,9 1,5 1.5 2,5 2,4 4 3,6 6 5,5 6 9 15 14,5 24 36 60 90 150 216 360
сл
Продолжение табл. 25
Интервалы длин меньшей стороны угла в мм От- кло- нения Степени точности
11 III IV V IV VII VIII | IX | X
Предельные отклонения углов ± (значения а/2 в лкл<)
Св, 20 ДО 32 6/2 12" 20" 30" 50" Г 15" 2' 3' 8' 20' 50'
а/2 1.2 1,9 2 3,2 3 4,8 5 8 7,5 12 12 19 18 29 48 77 120 192 300 480
Св. 32 до 50 6/2 10 15" 25" 40" 1' 1' 30" 2' 30" 6* 15' 40'
а/2 1,6 2,5 2,4 3,8 4 6 6,5 10 9.5 15 14,5 22,5 24 37.5 57,5 90 144 225 384 600
Св. 50 до 80 6/2 8" 12" 20" 30" 50" 10" 1' 15" 2' 5' 30'
а/2 2 3,2 3 4,8 5 8 7,5 12 12.5 20 19 30 30 48 75 120 180 288 450 720
Св. 80 до 120 6/2 6" 10" 15" 25" 40" 1' 1' 30" 4" 10' 25'
а/2 2,4 3,6 4 6 6 9 10 15 16 24 24 36 36 54 96 144 240 360 600 900
Св. 120 до 200 6/2 5" 8" 12" 20" 30" 50" Г 15" 3' 8' 20'
а/2 3 5 4,8 8 7 12 12 20 18 30 30 50 45 75 108 180 288 480 720 1200
chipmaker.ru
Уменьшение предельных отклонений с увеличением длины стороны
угла принято по 10-му ряду предпочтительных чисел со знаменате-
лем у' 10 я» 1,25. Этой закономерности при принятых интервалах
соответствует следующая единица допуска:
где Ь — коэффициент пропорциональности; L — длина стороны
угла в мм.
Примерное назначение степеней точности: I—IV — для угловых
размеров калибров и прецизионных изделий; V—VIII —для угловых
размеров изделий при наличии конструктивных требований к их точ-
ности (например, фрикционные детали — конусы, втулки, концы осей
н т. п.; направляющие планки, каретки и т. д.) и IX—X —для норми-
рования допусков на неответственные детали или их части (например,
стопоры, угольники, контуры вырубок и т. д.).
Величина угла, а для конусов и диаметр, могут оказывать влияние
на допуск углового размера. Их влияние может быть учтено выбором
более грубой степени точности.
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Основные параметры цилиндрических резьб
Рассматриваемые ниже параметры (рис. 28) являются общими как
для наружной резьбы (болта, шпильки, винта и др.), так и внутренней
резьбы (гайки, гнезда и др.).
Средний диаметр резьбы d2 — диаметр воображае-
мого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает
профиль резьбы в точках, где ширина канавки равна половине номи-
нального шага резьбы. При отсутствии погрешностей резьбы образую-
щая указанного цилиндра пересекает профиль резьбы в точках, где
ширина выступов равна ширине канавки. Этому определению соответ-
ствует метод измерения d2 при помощи трех проволочек с наивыгодней-
шими диаметрами.
Для резьб с нечетным числом заходов, например однозаходной с
симметричным профилем, средний диаметр резьбы равен расстоянию
(измеренному в направлении, перпендикулярном к ее оси) между точ-
ками, лежащими па противоположных боковых сторонах профиля,
где ширина канавки равна половине номинального шага.
Наружный диаметр резьбы d — диаметр воображае-
мого цилиндра, описанного касательно к вершинам наружной резьбы
или впадинам внутренней резьбы. Этот диаметр для большинства резьб
принимают за номинальный диаметр резьбы.
Внутренний диаметр резьбы d, — диаметр вообра-
жаемого цилиндра, вписанного касательно к впадинам наружной
резьбы илн вершинам внутренней резьбы.
Шаг резьбы S — расстояние между соседними одноименными
боковыми сторонами профиля, измеренное в направлении, параллель-
ном оси резьбы на расстоянии, равном 0,5d2 от этой оси. У многозаход-
ной резьбы различают термины «шаг» и «ход».
Ход резьбы t — величина относительного осевого перемеще-
ния винта (гайки) за один оборот, определяемая расстоянием между
76
ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадле-
жащими одной и той же винтовой поверхности в направлении параллель-
ной осн резьбы.
В однозаходной резьбе ход равен шагу, в мпогозаходной — произве-
дению шага на число заходов т, т. е. t = Sm.
Угол профиля резьбы а — угол между боковыми сто-
ронами профиля в осевой плоскости.
Углы наклона стороны профиля 0, у — углы
между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром к оси резьбы.
Для резьб с симметричным профилем угол наклона стороны профиля
Рис. 28. Профиль и основные параметры метрической
резьбы
(Я = 0.86603S; h = 0.541255; г = = 0.144S;
О
4- = 0-1085’
равен половине угла профиля. Для резьб с асимметричным профилем
угол наклона для каждой стороны профиля определяется независимо
(например, у упорной резьбы угол профиля а = 0 + у, причем 0
¥= У 4= «/2).
Половина угла профиля а/2 — угол между боковой
стороной профиля и перпендикуляром, опущенным из вершины исход-
ного симметричного профиля на ось резьбы.
Высота исходного профиля Н — высота остроуголь-
ного профиля, полученного при продолжении боковых сторон профиля
до их пересечения, определяемая в направлении, перпендикулярном
оси резьбы. Эго определение относится к резьбам с треугольным про-
филем.
Высота профиля — расстояние между вершиной и впа-
диной профиля в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.
Рабочая высота профиля h — высота соприкоснове-
ния сторон профиля наружной и внутренней резьбы в направлении,
перпендикулярном к оси резьбы. Для резьб с плоскосрезанными верши-
нами h равна половине разности между наружным диаметром резьбы
болта и внутренним диаметром резьбы гайки.
77
chipmaker.ru
Угол подъема резьбы ф — угол, образованный каса-
тельной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре резьбы,
и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы. Угол подъема однозаход-
ных и мнигозаходных резьб определяют соответственно по зависимостям
с t
= <31)
Длина свинчивания резьбы I — длина соприкосно-
вения винтовых поверхностей наружной и внутренней резьбы в осевом
направлении. Нормальная длина свинчивания (высота гайки) для кре-
пежных резьб принята равной 0,8 d. В зависимости от эксплуатационных
требований высота гайки может быть меньше и больше нормальной.
Номинальные размеры d\ dt; d2; S и а одинаковы для болта и гайки.
Классификация и характеристика крепежных резьб
По профилю винтовой поверхности (т. е. по контуру осевого сечення)
резьбы разделяются на треугольные, трапецеидальные, пилообразные
(упорные), круглые и др. По форме поверхности деталей, на которых
образована резьба, они делятся на цилиндрические и конические.
По числу винтовых заходов различают однозаходные и многозаходные
(двухзаходные, трехзаходные и т. п.) резьбы. Резьбы делятся также на
правые, у которых подъем резьбы происходит по часовой стрелке (слева
направо), и левые, у которых подъем резьбы происходит против часо-
вой стрелки (справа налево).
В зависимости от назначения резьбовых соединений к ним предъяв-
ляются различные эксплуатационные требования. Для крепежных
резьб главное значение имеет обеспечение прочности соединений и со-
хранение плотности (нераскрытия) стыка в процессе длительной экс-
плуатации; для резьб, передающих расчетные перемещения (например,
резьбы ходовых винтов, микрометрических пар и др.), важнейшее зна-
чение имеет высокая точность шага и винтовых поверхностей резьбы
и отсутствие мертвого хода (определяющих точность взаимного переме-
щения деталей винтовой пары), а также высокая износостойкость по-
верхностей резьбы и малое трение; для трубной резьбы главное требо-
вание — обеспечение герметичности соединений и т. д. Требование лег-
кой свинчиваемости независимо изготовленных резьбовых деталей при
сохранении эксплуатационных качеств соединений является общим
для всех резьб, кроме резьб с натягом.
По эксплуатационному назначению резьбы можно разделить на
резьбы общего применения, которые применяют для многих типов меха-
низмов; специальные резьбы с узкой областью применения. Резьбы пер-
вой группы, в свою очередь, можно разделить на крепежные (метриче-
ская, дюймовая), кинематические (трапецеидальная, упорная). Стандар-
тизованные резьбы, имеющие наибольшее применение, приведены
в табл. 26 и 27.
Метрическая резьба. Профиль и основные параметры
метрической резьбы ИСО, введенной в СССР в 1960 г., показаны на
рис. 28. Утолщенной линией показан номинальный профиль,общий для
болта и гайки, от которого отсчитываются отклонения диаметров (в на-
правлении, перпендикулярном оси резьбы). Профиль предусматривает
срезы вершин резьбы, равные у ганки — и у болта —. Этот профиль
принят также в странах — чченах СЭВ, Франции, ФРГ и во многих
других странах.
78
26. Стандартизованные в СССР резьбы общего назначения
Примеры бозначепия S‘0 W М 64 кл 2 М 64X2 кл. 3 М8 кл. 2АД ГОСТ 10191—62 М20Х1.5 кл. ЗЛ ГОСТ 10191-62 М 18X1,5^4 1 о/ М18Х 1.5 кл. 3 КЛ. 2 Трап. 36X6 кл. Г, Трап. 36Х 6 кл. 3: Трап. 36Х 6 кл. ЗХ Уп. 80Х 16 кл. 1; Уп. 80Х 16 кл. 2
о
Классы точности Одни класс точности 1, 2, 2а, 3 2а, 26, 3, За (кл. 26 толькр для болта) А. А ,2 Т7: "т^" А,3 . А,2 1 . £“1 2а, 3 и 4 2, 3 Классы точности 1, 2, 3, ЗХ Классы точности 1,2
Стандарты иа допуски резьбы енения ГОСТ | 9000—59 ГОСТ 9253 — 59 гост 10191-62 ГОСТ 4608-65 ГОСТ 1 1 топ ле ОСТ НКТП 1261 ОСТ НКТП 1262 ГОСТ 9562 — 60 гост 10177—62
Интервалы в мм шагов бщего прич 0,075— I 0,225 | 0,2 — 6 0,25-6 СО 1 СО О 0,2-6 24 — 3 нитки на Г 2 — 48 2-48
диаметров Резьбы о 0,25 — 0,9 | 1-600 О со 7 со 1 1 — 120 1_ 10-640 10 — 600
Стандарты иа основные размеры резьбы ГОСТ I 9000-59 ГОСТ 9150 — 59 * гост 9150 — 59 гост 9150 — 59 11709 — 66 ОСТ НКТП 1260 ГОСТ 9484-60 ГОСТ 10177 — 62
Наименование резьбы Метрическая для диа- метров от 0,25—0,9 мм Метрическая для диа- метров!—бООлмс Метрическая с зазорами а S «с К то я и к то а О D* Я О. <а> Метрическая для дета- J J ч Е J ч Е к Дюймовая Трапецеидальная одно- ходовая Упорная
79
27. Стандартизованные в СССР резьбу специального назначения
Наименование резьбы Стандарты на основные размеры резьбы Интервалы в мм Стандарты на допуски резьбы Классы точности Примеры обозначения
ди аметров шагов
Трубная цилиндриче- ская гост 6357-52 >/в-6- 28 — 11 ниток на 1" гост 6357 — 52 2,3 Труб. 2" кл. 2
Резьба труб геолого- разведочного бурения гост 6238-52 34—219 4 ГОСТ 6238 — 52 Одни класс точности —
Окулярная для опти- ческих приборов ГОСТ 5359 — 50 10—38 40-80 1,5 и 2,0; число заходов 1—20 — То же OK 20Х <4X1,5) ГОСТ 5959-50
Для объективов ми- кроскопа ГОСТ 3469—46 4-5" 0,705 мм при 36 нитках на длине 25,4 мм гост 3469 — 46 То же ОБ 4/5"Х1,36*
Круглая для винтовых стяжек подвижного со- става железных дорог ГОСТ 3510 — 47 85, 72, 53 6,35; 12,7 — То же Кр. пр. 85 ГОСТ 3110 — 47
chipmaker.ru
Продолжение табл. 27
Наименование резьбы Стандарты на основные размеры резьбы Интервалы в мм Стандарты иа допуски резьбы Классы точности Примеры 1 обозначения
диаметров шагов
Круглая для цоколей и патронов электриче- ских ламп гост 6042 — 51 10—40 1,814—6,35 при 14—4 нитках иа длине 25,4 мм гост 6042 — 51 Один класс точности Ц 27 ГОСТ 6042-51
Коническая дюймовая с углом профиля 60° ГОСТ 6111—52 ’ 1« “2 27-IP/i ниток иа 1" ГОСТ 6111—52 То же К ГОСТ 6111—52
Трубная коническая с углом профиля 55° ГОСТ 6211—52 /в-6' 28-11 ниток на 1 ГОСТ 6211-52 То же К ’/, труб. ГОСТ 6211—52
Замковая для труб геологоразведочного бу- рения ГОСТ 7918-56 42—63.5 4,233 ГОСТ 7918-56 То же 1 —
Замковая для буриль- ных труб , ГОСТ 5286— >8 62-189 5,08 и 6,35 мм соответственно при 5 и 4 нитках на длине 25,4 мм ГОСТ 528G —58 То же 3—62 3-189
chipmaker.ru
Продолжение табл 27
Примеры обозначения 1 1 1 • Диаметры и шаги см. ГОСТ 8724 — 58.
2 с О Я Ч точности Один класс точности То же То же
Стандарты на допуски резьбы гост 633—50 гост 632-57 ГОСТ 631—57
Интервалы в мм шагов 2,54 н 3,175 мм соответственно при 10 и 8 нитках на длине 25,4 мм 3,175 и 4.233 мм соответственно при 8 и 6 нитках на длине 25,4 мм 3,175 при 8 нитках на длине 25,4 мм
диаметров .... 114 — 426 60 — 168
Стандарты иа основные размеры резьбы гост 633 — 50 ГОСТ 632 — 57 ГОСТ 631—57
Наименование резьбы Для насосно-компрес- сорных труб и муфт к ним Для обсадных труб и муфт к иим Для бурильных труб н муфт к ним
82
Форма впадины резьбы болта стандартом не регламентируется и
может выполняться как плоскосрезанной, так и закругленной (рис. 29).
При выборе формы впадины резьбы болта следует иметь в виду [10],
что наименьшую циклическую проч-
ность * имеют болты с формой впа-
дины резьбы в виде плоского среза,
а наибольшую — болты, у которых
впадина резьбы очерчена радиу-
сом г = = 0,216 S (рис. 30),
что объясняется значительным
уменьшением концентрации на-
пряжений в-закругленных впади-
нах резьбы болтов. При статиче-
ском нагружении (нагрузка постоян-
на) прочность болтов с закру-
гленной впадиной по сравнению
с плоскосрезанной увеличивается
незначительно, только за счет уве-
личения dj болта [11].
Срез илн закругление по вну-
треннему диаметру резьбы болтов
Н
Рис. 29. Формы впадины резьбы
болта
на расстоянии -g- является исходным при проектировании резь-
бообразующего инструмента и у деталей не контролируются. Наимень-
Плоская r-JL гг — — Родиус владияы
влавина i 8 1 6 3 4 * 3 резьбы болтов
Рис. 30. Зависимость предельной амплитуды цикла напряжений аа от вели-
чины радиуса г закругления в пади и резьбы болтов М12Х1.5
(/ — сталь марки 40ХНМА: 2 — сталь марки 45;. среднее напряжение цикла
Gcp=25 кГ/мм* для стали маркн«40ХНМА, Ofp=15кПмм9 для стали марки 45)
• Это прочность при многократно повторяющихся и переменных по вели-
чине и знаку или только по величине нагрузках. Цикл напряжения — одно-
кратное изменение напряжения по величине и знаку или только по величине.
83
chipmaker.ru
шин радиус закругления Гнаил = — = 0,108 S или наименьшая ширина
О
площадки (при плоскосрезанной впадине) определяются расположением
' Н
впадины на расстоянии — от вершины исходного профиля резьбы.
О
В этом случае между вершиной резьбы гайки и впадиной резьбы болта
, НН
образуется зазор, наименьшая величина которого равна —------g- =
Я х Н Н Н „
-гр , а наибольшая — —— = —. По мере износа инструмента
J 4 о о
впадина резьбы болта будет перемещаться вверх до предельного положе-
ния
сходит свинчивание с резьбой гайки. В этом сл) чае зазор может быть
равен нулю. Фактически впадина р< зьбы болта может занимать любое
h Н
положение между — и — .
При расчете болта на прочность и при построении профиля резьбо-
образующих инструментов номинальный внутренний диаметр резьбы
болта может быть определен по формуле
Н\
до линии среза ганки на расстоянии — I,
при котором еще прои-
dt ном = d - (м + ) = d - 1.2269S.
(32)
Наименьший возможный внутренний диаметр резьбы болта может
быть определен по формуле
dlfiaU4 = d— ^2й + A) = d—1.299S. (33)
Метрические резьбы разделяются на резьбы с крупным и мелким
шагами. Установлено три ряда диаметров метрической резьбы с тем,
чтобы при выборе резьб 1-й ряд предпочитать 2-му, 2-й — 3-му. Каждо-
му диаметру присвоены крупный и мелкий шаги.
У резьбы с крупным шагом между диаметром и шагом существует
зависимость
d<s6S’-3. (34)
У резьбы с мелким шагом одному и тому же диаметру могут соот-
ветствовать ' разные шаги.
Метрическую резьбу с мелким шагом применяют при тонкостенных
деталях, ограниченной длине свинчивания, а также в тех случаях,
когда требуется повышенная прочность соединения, особенно при пере-
менных нагрузках.
Для приборов точной механики (в том числе для приборов времени)
стандартизована метрическая резьба для диаметров 0,25—0,9 мм
(ГОСТ 9000—59). Профиль этой резьбы аналогичен профилю резьбы
для диаметров свыше 1 мм. Для этой резьбы установлен один класс
точности.
Дюймовая резьба отличается от метрической углом про-
филя (а — 55°) и наличием зазоров как по внутреннему, так и по наруж-
ному диаметрам. Для этой резьбы установлено два класса точности
(2 и 3-й). В целях унификации резьбы одного и того же назначения
84
применение дюймовой резьбы в новых конструкциях в нашей стране
запрещено, за исключением случаев ремонта машин, в которых ранее
была предусмотрена дюймовая резьба.
Взаимозаменяемость цилиндрических резьб
На длине свинчивания резьбовых деталей расположено несколько
витков резьбы, образующих резьбовой контур. Для обеспечения свин-
чиваемости деталей устанавливают предельные контуры резьбы болта
и гайки.
Рис. 31. Предельные контуры резьбового соединения с метрической резьбой
Предельные контуры, например, метрической резьбы
со скользящей посадкой показаны на рис. 31. Жирной линией показан
номинальный контур резьбы, определяющий наибольший предельный
контур болта и наименьший — гайки. Этот контур является контуром
максимума материала на обработку. От номинального контура в на-
правлении к оси резьбы отложены поля допусков диаметров резьбы
болта, в противоположную сторону — поля допусков диаметров резьбы
гайки, определяющие наименьший предельный контур болта и наиболь-
ший — для гайки.
При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности про-
филя резьбы и ее размеров, возможна неконцентричность винтовой и
цилиндрической поверхностей и др., которые могут нарушить свипчи-
85
chipmaker.ru
ваемость деталей. Для обеспечения свинчиваемости действительные
контуры резьбы деталей, определяемые действительным значением
диаметров, угла и шага резьбы, не должны выходить за номинальный
контур на всей длине свинчивания. Соблюдение номинального контура
лучше всего проверять проходными резьбовыми калибрами (они дол-
жны свинтиться с проверяемой резьбой). Наименьший предельный
контур для резьбы болта и наибольший — для резьбы гайки опреде-
ляют положение наименьшего собственно среднего диаметра резьбы
болта и наибольшего — резьбы гайки. Соблюдение этих контуров про-
веряют резьбовыми непроходными калибрами (они не должны свинчи-
ваться с проверяемой резьбой) или контролем собственно d2 универсаль-
ными измерительными средствами. Соблюдение предельных контуров
можно проверять также путем контроля резьбы на проекторах
Отклонением шага резьбы называется разность
между действительным и номинальным расстояниями в осевом направ-
лении между двумя точками любых одноименных боковых сторон про-
филя (расположенными на линии пересечения боковых поверхностей
резьбы с цилиндром среднего диаметра) в пределах длины свинчивания
или заданной длины. Погрешность шага складывается из прогрессив-
ных погрешностей шага A (nS), возрастающих пропорционально коли-
честву витков резьбы п на длине свинчивания /, периодических, изме-
няющихся по периодическому закону, и местных погрешностей AS,
не зависящих от количества витков резьбы на длине свинчивания. Соот-
ношение этих составляющих погрешности шага зависит от технологии
изготовления резьбы, точности оборудования и резьбообразующего
инструмента и других факторов. Обычно прогрессивные погрешности
превышают местные. Свинчивание резьбовых деталей, имеющих по-
грешность шага резьбы, произойдет только при наличии разности fs их
средних диаметров, полученной или за счет уменьшенного среднего
диаметра резьбы болта или за счет увеличенного среднего диаметра
гайки. Величину fs называют диаметральной компенсацией погреш-
ностей шага резьбы и определяют по формулам:
для метрической резьбы (а — 60г)
fS = 1.732Л (nS); (35)
для дюймовой и трубной резьбы (а — 55°)
fs= 1,921 b(nS); (36)
для трапецеидальной резьбы (а = 30 )
fs = 3.732А (nS); (37)
для упорной резьбы (f = 30°, у = 3°)
д/с, fs = 3,175 A (nS), (38)
где fs и A (nS) в мкм.
Здесь A (nS) — наибольшая абсолютная величина накопленной или
местной погрешности шага, которая может быть как положительной,
так и отрицательной.
Отклонением половины угла профиля
а
резьбы A-g- болта пли гайки (для резьб с симметричным профилем)
называется разность между действительным и номинальным значе-
а
НИЯМИ g-.
86
Согласно ГОСТам 9253—59 и 1623—61 Д при симметричном про-
филе резьбы определяется как среднее арифметическое из абсолютных
величин отклонений обеих половин угла профиля, т. е.
|д-^-пр.| + |д-^-лев.|
Д = -I---------------------L • (39)
.12
Свинчивание резьбовых деталей, имеющих погрешность
так же как и имеющих погрешность шага, возможно только при нали-
чии диаметральной компенсации этой погрешности по среднему диа-
метру резьбы fa, которая может быть осуществлена или за счет умень-
шенного среднего диаметра резьбы болта или за счет увеличенного —
у гайки. Величину fa определяют по формулам:
для метрической резьбы
fa й 0.365Д ~ ; (40)
для дюймовой и трубной резьб
fa й 0.35ДД ; (41)
для трапецеидальной резьбы
fa = 0,5825Д-^-; (42)
для упорной резьбы с 0 = 30° и у = 3°
fa = 0,465 (Д₽ + 0,75 Ду), (43)
а
где fa в мкм\ S — номинальный размер шага в мм, Д — — погрешность
половины угла профиля в мин, определяемая по формуле (39); Д0 и
Ду — абсолютная величина отклонений углов наклона сторон профиля.
Приведенный средний диаметр резьбы
Для свинчиваемости деталей разность в собственно средних диа-
метрах резьбы должна быть не меньше суммарной величины диаметраль-
ных компенсаций погрешностей шага и половины угла профиля обеих
деталей. Наличие зависимости между погрешностями шага, половины
угла профиля и средним диаметром резьбы дает возможность привести
указанные погрешности к диаметральному направлению и к одной раз-
мерности (мкм), а также ввести понятие приведенного среднего диа-
метра резьбы. Приведенным диаметром называется значение сред-
него диаметра резьбы, увеличенное у болта или уменьшенное у гайки
на суммарную действительную диаметральную компенсацию отклоне-
ний шага, угла профиля и других отклонений формы.
Приведенный средний диаметр наружной
резьбы
Di = d2 -f- fs ф- fa', (44)
87
chipmaker.ru
приведенный средний диаметр внутренней
резьбы
= + <45)
где d2 и d2 — действительные средние диаметры резьбы болта и гайки.
При точном определении значения D2 необходимо учитывать от-
клонения формы боковых поверхностей и другие погрешности резьбы.
Пример. Требуется определить приведенный средний диаметр для
резьбы болта М24 (5 = 3 мм) 2-го класса точности, у которой действи-
а
тельный размер d2 = 21,9 лл; Д (nS) = —40 мкм, Д— пр. = —30';
Ct
Д -g- лев. = —70'.
Определяем
« |ЛНг”р| + |Л1 Н 30 + 70
й Т ---------------2------------=------2------- " 50 ’
О2 = d2 + fs + fa = 21,9 + 1.732Д (nS) + 0.36Д ;
n - Pio . ’.732-40 0,36-3-50
D2-21,9+ 1(x)0 -J- )o00 - 22,023 лм.
При отрицательных погрешностях шага и половины угла профиля
резьбы Солт? для свинчивания его с гайкой, имеющей теоретический
профиль, необходима такая же диаметральная компенсация, как и при
положительных погрешностях этих параметров. Поэтому в формулу (44)
fs и fa всегда входят со знаком плюс То же относится к положительным
и отрицательным отклонениям шага и половины угла профиля резьбы
гайки. По (тому в формулу (45) fs и fa всегда входят со знаком минус.
Суммарный допуск среднего диаметра
резьбы. Для резьб с прямолинейными боковыми сторонами профиля
(метрическая, трапецеидальная, упорная и др.) основными параме-
трами являются средний диаметр, шаг и угол профиля, так как действи-
тельное значение этих параметров определяет характер взаимного кон-
такта боковых сторон профиля (посадку), прочность, герметичность,
точност! поступательного перемещения и другие эксплуатационные
качества резьбовых соединений. Однако вследствие наличия взаимо-
связи между погрешностями шага и угла профиля и собственно средним
диаметром допустимые отклонения этих параметров раздельно не нор-
мируются (за исключением тугих резьб). Устанавливается только
суммарный допуск на средний диаметр, который включает допустимое
отклонение собственно среднего диаметра и диаметральные компенса-
ции погрешностей шага и угла профиля, т. е.
6 = kd-i + As + fa- (46)
Суммарный допуск среднего диаметра наружной резьбы — это
допуск, верхний предел которого ограничивает величину приведенного
среднего диаметра D2Hau6- а нижний предел — величину собственно
среднего диаметр^ d.,HauM-, Для внутренней резьбы—это допуск, ниж-
88
ний предел которого ограничивает величину приведенного среднего
диаметра О2иоил4, а верхний предел— величину собственно среднего
диаметра d2tiau6. Разность
Ь — (fs + fa)
(47)
представляет ту часть суммарного допуска среднего диаметра, которая
может быть использована как допуск собственно среднего диаметра при
наличии отклонений шага и
угла профиля.
При раздельной проверке
шага, угла профиля и среднего
диаметра действительные откло-
нения среднего диаметра болта
и гайки должны быть по абсо-
лютной величине не менее тре-
бующихся для компенсации
ошибок шага и угла профиля и
иметь соответствующие знаки.
Удельный вес отдельных соста-
вляющих Ad2, fs и fa не являет-
ся постоянным, а зависит от
типа, размера резьбы и техно-
логии ее изготовления.
Исходя из сказанного в ос-
нову классификации резьб по
точности и посадкам приняты
допуск по среднему диаметру и
характер сопряжения по боко-
вым сторонам профиля.
Рнс. 32. Расположение полей допусков
метрической резьбы со скользящей
посадкой
Допуски и посадки метрической резьбы
Для метрической резьбы применяют скользящие посадки, посадки
с натягом и посадки с гарантированным зазором, причем наиболее
распространенными являются скользящие посадки.
Скользящие посадки. Номинально скользящая посадка
принята не только по среднему, ио и по наружному и внутреннему диа-
метрам. Это дает возможность так расположить поля допусков наруж-
ного и внутреннего диаметров, чтобы исключить натяг по вершинам и
впадинам резьбы (рис. 32). В действительности же по этим диаметрам
в большинстве случаев создаются зазоры, особенно при изготовлении
резьбы новым резьбообразующим инструментом.
Верхнее отклонение наружного диаметра резьбы гайки и нижнее
отклонение внутреннего диаметра резьбы болта не нормируются и не
проверяются.
В целях повышения их прочности, а также увеличения срока службы
резьбообразующего инструмента внутренний диаметр резьбы (при изго-
товлении новым инструментом) должен находиться между размерами,
определенными по формулам (32) и (33).
Класс точности резьбы определяется величиной суммар-
ного допуска среднего диаметра. Установлено, что погрешность изго-
товления метрической резьбы с крупным шагом приблизительно про-
89
chipmaker.ru
порциональна корню квадратному из шага резьбы. В соответствии с этим
и установлена резьбовая единица допуска
Р-ЕД = 67/Г, (48)
где S в мм, а результат в мкм.
Для метрической резьбы с крупным шагом установлено три класса
точности:
1-й Ь = 0,95 Р-ЕД = 64/Х; (49)
2-й Ь = 1,5 Р-ЕД = 101 /Si (50)
3-й Ь= 2,5 Р-ЕД = 167 J<S. (51)
Кроме того, для резьб с мелкими шагами введен класс 2а, для кото-
рого Ь я; 125 j/s .
Величины допусков приведены в табл 28.
Обозначение метрической резьбы и ее клас-
сов точности при скользящей посадке. Резьбу
с крупным шагом обозначают буквой М и диаметром, например М24,
М64 и т. д. Резьба с мелким шагом обозначается буквой М, диаметром
и шагом, например М24 X 2; М64 х 2. Класс точности резьбы болта
или гайки обозначают буквами кл. и числовым значением класса точ-
ности, проставляемым рядом с обозначением резьбы, например М24
кл. 2; М24 X 2 кл. 2а и т. п. На сборочных чертежах класс точности
резьбы обозначают в виде дроби, числитель которой указывает класс
точности гайки, а знаменатель — болта, например М64 X 3
Если класс точности галки и болта одинаков, то его указывают только
один раз, например М64 X 3 кл. 3.
Посадки с зазором для резьб диаметром
1—180 мм. По ГОСТу 10191—62 допуск b среднего диаметра резьбы
является суммарным допуском.
Для создания зазоров предусматривают верхние* отклонения с',
Ь', г от номинального профиля со знаком «минус» соответственно для
наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы болта и нижние
отклонения г, Ь', е' со знаком «плюс» для диаметров резьбы гайки
(рис. 33). Эти отклонения по абсолютной величине одинаковы для сред-
него, наружного и внутреннего диаметров резьбы болта и соотве гствсчно
для резьбы гайки, что создает возможность использования тех же резь
бовых фрез и резьбонакатных роликов, которые применяются для резьб
со скользящей посадкой.
Для получения зазоров за счет уменьшения диаметров резьбы болта
установлены три нормы отрицательных верхних отклонений, обозна-
чаемых буквами Д (движения); Л (легкоходовая), Ш (широкоходовая).
Для получения зазоров за счет увеличения диаметров резьбы гайки
установлена одна норма положительных нижних отклонений, обозна-
чаемая буквой X (ходовая).
Нижние отклонения Ь" и с" диаметров резьбы болта и верхние от-
клонения Ь" и I" диаметров резьбы гайки (см. рис. 33) принимают по
классам 2а, 26, 3 и За. причем классы 2а (для резьбы болтов с крупным
шагом), 26 и За установлены специально для резьбы с зазором. Класс 26
принимают только для нормирования нижнего отклонения с* наруж-
ного диаметра резьбы болта.
Гарантированный зазор в резьбовом соединении может быть полу-
чен как путем различных сочетаний норм Д, Л, Ш болта с нормой X
гайки, так и с гайкой, имеющей допуски по ГОСТу 9253—59 (см. рис. 32).
S0
28. Допуски (Ь) среднего диаметра болта н гайки
Номинальный Болт гайка
диаметр резьбы в мм
Шаги Допуски среднего диаметра в мкм
Крупная Мелкая 1-й 2-й 2а 3-Й
класс класс класс класс
3 — 71 — 118
4—5,5 80 100 130
0.5 6—9 90 но 145
10—16 100 125 160
18—22 110 140 180
0.6 3,5 78 130
0,7 4 — 54 84 — 140
4.5 58 90 150
0,75 6—9 60 95 120 160
10—16 65 105 130 175
18—27 75 120 145 195
30 — 33 85 135 165 220
0.8 5 58 90 150
6; 7
65 101 1G8
8; 9 125
10 — 17 70 НО 140 185
1 18—28 80 125 155 200
30—52 90 140 175 230
56-80 100 155 195 250
1.25 8; 9 10—14 72 112 140 187
10; 11 — 205
80 123
12 — 17 155 205
18—28 90 135 170 220
30 — 52 100 150 190 250
55—80 1 10 165 210 270
85—120 120 180 230 300
125 — 150 130 200 250 320
1.75 12 — 85 133 222
14; 16 91 142 237
18—28 100 155 195 250
30—52 ПО 170 210 280
2 55—80 120 185 230 300
82 — 120 130 200 250 330
125 — 180 140 220 270 350
185 — 200 150 230 290 380
2.5 18—22 101 159 — 265
24; 27 ПО 174 290
91
chipmaker.ru
Продолжение табл. 28
Шаги S в мм Номинальный диаметр резьбы в мм Болт и гайка
Крупная Мелкая Допуски среднего диаметра в мкм
1-й класс 2-й класс 2а класс 3-й класс
30—52 120 - 190 230 310
55—80 130 200 250 330
3 85—120 140 220 270 360
125—180 150 240 290 390
185—260 160 250 320 420
265—300 175 270 340 450
Указания: Предельные отклонения среднего диаметра для
болта равны: верхнее«0>и нижнее*—Ь», для гайки — верхнее «4- Ь» и
нижнее «О», где «6» — допуск среднего диаметра.
Предельные отклонения наружного
и внутреннего диаметров болта и гайки
Шаги в мм Отклонения болта в мкм Отклонения гайки в мкм
Наружный диаметр Внут- ренний диа- метр На- руж- ный диа- метр Внутренний диаметр
верхи. нижн. — с верхи. нижн. верхи. -Н нижн.
1, 2 и 2а класс 3-й класс
0.5 0 — 120 — 120 0 0 + 140 0
0.6 0 — 130 - 13и 0 0 --160 0 1
0.7 0 — 140 — 140 0 0 --180 0
п 75 0 — 150 -150 0 0 --190 0
0,80 0 — 160 —220 0 0 — 200 0
1 0 — 180 —250 0 0 — 200 0
1,25 0 —200 —300 0 0 + 210 0
1,5 0 —240 —350 0 0 --250 0
1.75 0 —260 —380 0 0 — 280 0
2 0 —290 —410 0 0 — 300 0
2,5 0 — 330 —480 0 0 --320 0
3 0 —370 —520 0 0 + 380 0
Примечания: 1. Предельные отклонения наружного и
внутреннего диаметров болта и гайки зависят от шага и класса точ-
ности резьбы и относятся к резьбам с данным шагом любого диаметра
(с номинальными размерами по ГОСТу 9150—59).
2. Ннжнее отклонение внутреннего диаметра болта и верхнее
отклонение наружного диаметра гайки не установлены.
92
Класс точности За, поле допуска которого для резьб с крупным ша-
гом выходит за пределы 3-го класса по ГОСТу 9253—§9 примерно
на 0,5 резьбовой единицы допуска, целесообразно применять для мало-
нагруженных резьбовых деталей. Для резьбы с зазорами за критерий
отнесения болта или гайки к тому или иному классу принята не вели-
кл За
Болты
=3
jL____
а
f<3
кл.За
Chipmaker.ru
в)
Рис. 33. Расположение полей допусков резьбы болта (а) и гайки (б) в посад-
ках с гарантированными зазорами (утолщенной линией покапан номинальный
профиль резьбы, общий для болта и гайки); поля допусков резьбы болта и
гайки (в), которые могут быть использованы для соединений с гарантирован-
ным зазором
чина поля допуска, а граница нижнего отклонения Ь" для болта н верх-
него отклонения для гайки
Например, по ГОСТу 10191—62 для резьбы болта М36 кл. ЗЛ верх-
няя граница поля допуска на d2 по норме равна 128 мкм что соответ-
ствует нижней границе ноля допуска 1-го класса по ГОСТу 9253—59.
Нижняя же граница поля допуска на d2 равна 335 мкм, что соответ-
ствует нижней границе поля допуска на d2 болта 3-го класса по ГОСТу
9253—59. Поэтому эта резьба отнесена к 3-му классу точности, хотя
допуск на изготовление резьбы М36 кл. ЗЛ по равен 207 мкм, что
соответствует 2-му классу точности по ГОСТу 9253—59.
93
chipmaker.ru
Следовательно, поле допуска диаметра резьбы определяется сочета-
нием двух предельных отклонений, из которых одно определяется вы-
бранной нормой (проходная граница), а другое — выбранным классом
точности (непроходная граница). Примеры обозначения допусков резьб
с гарантированными зазорами приведены в табл. 26.
Прн использовании резьб с гарантированными зазорами для нане-
сения защитных покрытий годность резьбы до покрытия проверяют
специальными калибрами, а годность резьбы с покрыт .ем — калибрами,
предназначенными для резьбы по ГОСТу 9253—59. Готовая резьба
после покрытий должна полностью соответствовать ГОСТу 9253—
—59.
Посадки с гарантированным натягом по сред-
нему диаметру резьбы для шагов 0,8—3 мм и диаметров 5—48 мм стан-
дартизованы ГОСТом 4608—65. Наиболее распространенным случаем
применения посадок с натягом является посадка резьбы шпилек в кор-
пусы двигателей и других машин.
Поле допуска шпильки расположено выше поля допуска резьбового
отверстия (рис. 34), что и создает гарантированный натяг по d2. За но-
минальный профиль и номинальные размеры тугой резьбы приняты
профиль и размеры метрической резьбы по ГОСТу 9150—59 (на рис. 34, а
он показан утолщенной линией). Верхнее отклонение d2 гнезда не огра-
ничивается. Форму впадины резьбы шпилек необходимо делать закруг-
ленной. Радиусы закругления впадины гнрм и Гнаим даны для резьбооб-
разующего инструмента и непосредственному контролю не подлежат.
Предельные размеры шпильки обеспечиваются резьбообразующим
инструментом и их непосредственно проверяют лишь по i iepe необхо-
димости универсальными измерительными средствами. Посадки по
стандарту предусматривают только в системе отверстия. Посадки в си-
стеме вала можно применять лишь для сопряжений стальных шпилек
с деталями из алюминиевых и магниевых сплавов в ранее спроектиро-
ванных и модифицируемых изделиях авиационной техники (по отрасле-
вой нормали).
Основными эксплуатационными показателями резьбовых соедине-
ний с натягом являются прочность соединения при затяжке или отвин-
чивании гайки в процессе сборки или демонтажа узла (определяемая
величиной крутящего момента) и гарантия от самоотвинчивания
шпильки под действием знакопеременных нагрузок, вибраций и коле-
бания рабочей температуры.
Значение крутящего момента зависит от метода определения вели-
чины натяга: когда натяг определяется как разность собственно сред-
них диаметров резьбы шпильки и гнезда, крутящий момент примерно
в 1,5 раза больше (при одинаковой величине натяга) крутящего момента,
определенного как разность приведенных средних диаметров резьбы.
Поэтому в основу классификации точности резьбы с гарантированным
натягом положена величина допуска по собственно средним диаметрам
резьбы соединяемых детален В ГОСТе 4608—65 даны предельные от-
клонения собственно средних диаметров резьбы гнезда и шпильки,
которые используются при их сортировке на группы для селективной
сборки. Одновременно для обеспечения меньшего колебания величин
натягов и большей надежности соединений в стандарте указано, что
нижнее предельное отклонение резьбы гнезда и верхнее предельное от-
клонение резьбы шпильки ограничивают приведенные средние диа-
метры резьбы гнезда и шпильки. Это указание обязывает контроль
резьбы шпилек и гнезд после их изготовления (до сортировки) выполнять
94
Рис. 34. Схема расположения полей допусков резьбы с гарантированным
натягом:
° ~гном = 0.144S; rHauM = °-l06S- h = 0.54125 -^-4-^)
и б — схема расположения полей допусков среднего диаметра
для установленных посадок (пример для резьбы Ml4x1.5)
95
chipmaker.ru
предельными калибрами или измерительными приборами, но по при-
веденному диаметру.
Стандарт устанавливает допускаемые отклонения шага и угла про-
филя, конусность, овальность, бочкообразность и седлообразность.
Обратная конусность (т. е. увеличение диаметра от торца шпильки
к середине ее длины) не допускается.
Отклонения половины угла профиля и шага ргзьбы у шпилек кон-
тролируют, а у гнезд не контролируют, по учитывают при проектиро-
вании и изготовлении режущих и измерительных инструментов.
Установлены следующие четыре посадки (сочетание полей допусков
X Л ^0 ^0^ Ло3
резьбового гнезда А с полем допуска шпильки Т): и
(рис. 34, б). Индекс у букв А и Т (0 или 1) обозначает класс точности
резьбы, а цифра (2 или 3) — количество групп сортировки. Для тугих
резьб допуск на собственно средний диаметр резьбы (без сортировки)
гнезд До, До2 и До3 и шпилек Го2, TJ3 составляют 75%, а допуск шпи-
лек То примерно 60% от суммарного допуска среднего диаметра резьбы
1-го класса точности по ГОСТу 9253—59; допуски гнезд Аг2 и шпилек
Т L2 равны допуску 1-го класса точности по ГОСТу 9253—59.
Для обеспечения более однородного натяга, с целью повышения
, До2
прочности соединении, шпильки и резьбовые гнезда для посадок •
Tq2 ’
Aq3 А12 л г: л г.
_ .. и ——- необходимо сортировать по размерам собственно а2 резьбы
/oJ 1 jZ
на группы (рис. 34, б) и затем собирать их селективным методом.
Для устранения заклинивания по d и dj при свинчивании тугой
резьбы по этим диаметрам предусмотрены гарантированные зазоры.
Для повышения циклической прочности шпилек необходимо, чтобы
по внутреннему диаметру резьбы был обеспечен зазор и после свинчива-
ния деталей. По наружному диаметру зазор после свинчивания деталей
может быть равен нулю.
Рекомендуемые области преимущественного использования посадок:
А 2
-=~z---для шпилек, сопрягаемых с гнездами в деталях из алюминиевых
7
сплавов [при I = (1,5 -ь 2) d] и чугуна [прн I = (1,25 -* 1,5) d];
Ао2
-=~х---для шпилек, сопрягаемых с гнездами в деталях из алюминие-
1 о*
А 3
вых и магниевых сплавов [при I — (1,5-ь2) d]; '°-----для шпилек,
Т q3
сопрягаемых с гнездами в деталях из стали и титановых сплавов [при
др
1= (1-5-1,25) d]; —для шпилек, сопрягаемых с гнездами в дета-
7 \2
лях нз чугуна [npi. I = (1,25-*-1,5) d[
Примеры обозначения резьбы с гарантированным натягом приве-
дены в табл. 26.
Плотные резьбовые посадки не стандартизованы,
они применяются редко, только в тех случаях, когда детали должны
свинчиваться без ключа и в то же время иметь возможно меньший зазор.
Допуски дюймовой резьбы
Допуски для дюймовой резьбы установлены, исходя из тех же поло-
жений, что и для метрической резьбы. Для этой резьбы установлены
96
2-й класс (b = 1,5 РЕД3) и 3-й класс точности (Ь = 2,5 РЕД). Допуск
на наружный диаметр резьбы болта одинаков для обоих классов и равен
— 4РЕД.
Система ИСО по допускам метрических резьб
Система ИСО допусков метрических резьб предусматривает следую-
щие степени точности (градации допусков):
Степени точности
Средний диаметр резьбы
гайки Ds............... — 4
Средний диаметр резьбы
болта dt............... 3 4
Внутренний диаметр резьбы
гайки Di............. — 4
Наружный диаметр резьбы
болта d ....... . — 4
По этой системе установлены
следующие поля допусков: И и G
для резьбы гайки; h, g и е для
резьбы болта. Поле допускав можно
применять только для резьбы бол-
тов с шагом 0,5 мм и более. Из
рис. 35 видно, что сочетание полей
допусков Н и h образует скользя-
щую посадку; сочетания любого
поля допуска гайки с полями g и е
болтов образуют посадки с гаран-
тированным зазором. Величины
зазоров установлены исходя из
различных толщин антикоррозион-
ных покрытий и требований легкой
сборки соединений.
Отклонения для полей G, gue
определялись по следующим фор-
мулам:
.Рис. 35. Схема расположения по-
лей допусков иа средним диаметр
резьбы болта и гайки по рекомен-
дации ИСО
нижнее отклонение — +(154-11/’) мкм:
верхнее отклонение = —(15+11Р) мкм: (52)
» > е® = —(50+IIP) jkkjk (Р — шаг резьбы в мм).
Степени точности выбирают в зависимости от длины свинчивания.
Установлено три группы длин свинчивания: короткие резьбы (S),
резьбы нормальной длины (N) и резьбы увеличенной длины (£).
В целях уменьшения номенклатуры резьбовых калибров и резьбо-
образующего инструмента рекомендуется предпочтительно применять
следующие степени точности и поля допусков, объединенные в классы
точности для гаек:
Степени точности и поля
допусков
Группа длины свинчивания . ... S
Точный класс ................... —
Средний класс ................. 5G
Грубый класс ................... —
4 Заказ № 93
N L S N L
— — 4Н 5Н 6Н
60 70 5Н |6Н| 7Н
70 80 — 7Н ЪН
97
chipmaker.ru
Аналогично рекомендуется предпочтительно применять для болтов:
Степени точности и поля
допусков
Группы длины свинчивания S N L SMC S N L
Точный класс.............— — — — — — ЗЛ; th 4Л 5й; 4Л
Средний класс ...........— бе 7е; бе 5g; 6g |6g-| 7g; 6g 5Л; 6Л 6Л 7ft; 6Л
Грубый класс.............— — — — 8g 9g; 8g — — —
Полужирным шрифтом обозначены степени точности и поля первого
отбора, обычным шрифтом — второго отбора и курсивом — третьего
отбора. Степени точности и поля, заключенные в рамки, рекомендуется
применять для неответственных крепежных деталей массового произ-
водства.
Точный класс рекомендуется для точных резьб, когда требуются
малые колебания характера посадки; средний класс—для резьб
общего применения и грубый класс — для нарезания резьбы на горя-
чекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т. п.
Допускается комбинирование любых степеней точности и полей
допусков предпочтительного применения для гаек с предпочтительными
степенями точности и полями допусков для болтов.
Допуски среднего диаметра резьбы болта 6-й степени точности
определяют по формуле
мкм. (53)
Допуски 6d2 для остальных степеней точности получаются путем
умножения f>d2 6-й степени точности на следующие коэффициенты:
Степени точности ... .... 3 4 5 7 8 9
Коэффициент................. ... 0.5 0,63 0.8 1,25 1.6 2,0
Допуски среднего диаметра резьбы гаек 6О2 всех степеней точности
получают путем умножения величины 6d2 6-й степени точности на сле-
дующие коэффициенты:
Степени точности...................... 4 5 6 7 8
Коэффициент........................... 0.85 1,06 1,32 1,7 2,12
Допуски на наружный диаметр резьбы болта 6-й степени точности
определяют по формуле
f>d = 180мкм. (54)
Допуски для 4 и 8-й степеней получали путем умножения f>d соот-
ветственно на коэффициенты 0,63 и 1,6.
Допуски на внутренний диаметр резьбы гайки (с шагом 1 мм и более)
для 6-й степени точности определяют по формуле
6Г>! = 230Р0-7 мкм (55)
[в формулах (53), (54) и (55) Р — шаг резьбы в мм].
Допуски остальных степеней точности получают путем умно-
жения 6Dj 6-й степени точности на следующие коэффициенты-
Степени точности ......... ........ 4 5 7 8
Коэффициент ................... 0,63 0,8 1,25 1,6
98
Обозначение допусков резьбовых деталей по ИСО включает степень
точности и поле допуска среднего диаметра, степень точности наруж-
ного (для болта) нли внутреннего (для гайки) и поля допуска этого диа-
метра. Например, Мб—5gfig— обозначение резьбы болта 5-й степени
точности по среднему и 6-й по наружному диаметрам с полем допуска g;
М20 X 2 — 6Н— обозначение резьбы гайки, когда допуски среднего
и внутреннего диаметров одинаковы; Мб—&Hlf>g и М20Х2—&H/5g6g —
обозначения посадок.
* Допуски среднего диаметра резьб со скользящей посадкой 1 -го класса
точности по ГОСТу близки к полю допуска 4ft для болтов и к полю 3W
для гаек при нормальной длине свинчивания (ИСО рекомендует до-
пуск 5Н); соответственно допуски 2-го класса по ГОСТу близки к полям
6ft и 5//; допуски класса 2а — к полям 7ft н 6Н; допуски 3-го класса —
к полям 8ft и 7Н. Допуски по ИСО для наружного диаметра болта и
внутреннего диаметра гайки несколько больше допусков по ГОСТу.
Связь допусков иа резьбу с прочностью резьбовых соединений
На прочность резьбовых соединений при скользящей посадке и
с гарантированным зазором влияют отклонения диаметров, шага и угла
профиля резьбы. Степень влияния этих отклонений зависит от характера
рабочей нагрузки, механических свойств материала болта и гайки и
многих конструктивных и технологических факторов [10].
Влияние отклонений диаметров резьбы.
Циклическая прочность резьбовых соединений при прочих равных усло-
виях зависит от концентрации напряжений, возникающих во впадинах
резьбы болтов (см. рис. 30), а также от величины зазора по внутреннему
диаметру циклическая прочность резьбовых соединений увеличи-
вается.
Циклическая прочность резьбовых соединений зависит также от
характера распределения усилий между витками резьбы: чем это рас-
пределение равномернее, тем выше циклическая прочность.
В беззазорном резьбовом соединении с максимальной рабочей высо-
той профиля резьбы ft (что достигается при изготовлении болта и гайки
по 1-му классу или с более высокой точностью) поверхности витков
резьбы плотно соприкасаются между собой, образуя жесткое малоподат-
ливое соединение. Распределение нагрузки по виткам резьбы в этом
случае будет неравномерным, и циклическая прочность резьбовых соеди-
нений понизится.
При наличии зазоров по среднему диаметру уменьшается сечение
витков, что для циклически нагруженной резьбы необходимо. При
зазорах по d2, dr и d устраняется заклинивание витков, уменьшается
трение между ними, появляется возможность компенсации перекосов
резьбы и увеличивается податливость витков, что способствует более
равномерному распределению нагрузки между ними и снижает нагрузку
на первый и второй рабочие витки болтов. Циклическая прочность
резьбовых соединений, имеющих гарантированные максимальные для
2—3-го классов точности зазоры по всем трем диаметрам резьбы, может
повышаться до 10% для резьб с шагом 1 мм и до 50% для резьб с шагом
1,5 и 2 мм.
Для повышения циклической прочности особо важно создавать зазор
по внутреннему диаметру резьбы за счет некоторого уменьшения высоты
профиля резьбы гайки и изготовлять наружную резьбу со впадиной,
♦ 99
r.ru
закругленной радиусом, находящимся в пределах от — до —. Эти
4 6
мероприятия позволят на 30—60% поднять допускаемые напряжения
для резьбовых соединений при циклических нагрузках.
Уменьшение статической прочности резьбовых соединений при уве-
личенных зазорах составляет 4—18%.
Влияние отклонения шага и половины угла
профиля резьбы. При прогрессивной ошибке шага, достигаю-
щей ±0,025 лл, и при отклонении половины угла профиля до ±2,5°
статическая прочность резьбы снижается до 20% по сравнению с резь-
бой, не имеющей этих погрешностей. Это объясняется уменьшением се-
чения витков резьбы, вызываемое значительными зазорами по среднему
диаметру, необходимыми для диаметральной компенсации отклонений
шага и половины угла профиля. Обычные в производстве отклонения
шага в пределах ±0,01 мм и половины угла профиля в пределах ±1°
на статическую прочность резьбовых соединений влияют незначительно.
Как положительные, так и отрицательные отклонения шага увели-
чивают неравномерность деформаций болта и гайки, а следовательно,
увеличивают неравномерность распределения нагрузки по виткам
резьбы, что понижает циклическую прочность резьбовых соединений.
При зазоре по среднему диаметру, равному максимальному значению
его для резьб 2-го или 3-го классов точности, отрицательное влияние
отклонений шага уменьшается, особенно, если зазор получается за счет
увеличения среднего диаметра гайки. В этих случаях допустимое
отклонение шага может быть увеличено до ±0,015 мм.
Отклонения половины угла профиля резьбы не снижают цикличе-
ской прочности. Проведенные эксперименты показали, что в резьбовых
соединениях, у которых угол профиля резьбы гайки уменьшен до 55°
при угле профиля резьбы болта 60°, циклическая прочность увеличи-
лась до 25% (это же явление наблюдалось в резьбовых соединениях
с углом профиля резьбы болта 65° и 55° при угле профиля резьбы
гайки 60°).
Установленная выше зависимость циклической прочности резьбо-
вых соединений от гарантированного зазора и радиуса закругления
впадин резьбы болтов справедлива для болтов и гаек из углеродистой
и легированной стали с пределом прочности ов 70 кГ/мм2 при опти-
мальной предварительной затяжке соединений.
Необходимо, чтобы материал болтов был прочнее материала гаек.
Твердость материала болтов должна быть выше твердости материала
гаек, как правило, не менее чем на 5—10 единиц HRC.
Важно также не допускать больших перекосов опорных поверх-
ностей соединяемых деталей, так как перекосы снижают прочность
резьбовых соединений. Например, циклическая прочность при переко-
сах опорных поверхностей на величину а = 30 снижается на 12%,
а при а 2° — на 50% и больше.
Выбор классов точности метрической резьбы
Метрическую резьбу, предназначенную для скрепления деталей,
как правило, можно изготовлять по 3-му классу точности и только в виде
исключения (например, при больших статических нагрузках) — по
2-му классу. При длинах свинчивания, значительно больших нормаль-
ной (/>0,8 d), точность внутренней резьбы может быть принята по
3-му классу, а наружной резьбы — по 2-му классу точности. Для по-
100
вышения циклической прочности резьбовых соединений целесообразно
создавать гарантированные зазоры по диаметрам резьбы, изготавливая
ее у гайки по 3-му, а у болта — по 2-му классам точности. 1-й класс
точности метрической резьбы следует применять только для резьб,
передающих расчетные перемещения, или в случае необходимости точ-
ного центрирования деталей по резьбовой поверхности. 1-й класс и бо-
лее высокую точность следует применять также для резьб с гарантиро-
ванным натягом.
Метрическая резьба деталей из пластмасс
Для резьбовых соединений деталей из пластмасс главным требова-
нием является прочность соединения, которая зависит как от конструк-
тивных и эксплуатационных факторов, так и от точности изготовления
резьбы.
Допуск среднего диаметра резьбы обычно принимают равным сумме
трех составляющих fa, fs и fa, учитывающих погрешности среднего диа-
метра d2, шага S и половины угла профиля
а
2 ’
На суммарную погреш-
ность наибольшее влияние оказывают: рассеивание размеров среднего
диаметра резьбы от колебания усадки; погрешность, возникающая
вследствие усадки я колебания усадки резьбы на длине свинчивания;
погрешности среднего диаметра и шага резьбы прессформы; погреш-
ность, связанная с износом резьбы прессформы; погрешность, вызы-
ваемая технологическим уклоном, а также погрешность, являющаяся ре-
зультатом коробления пластмассовой детали.
Диаметры, шаги, основные размеры, профиль и допуски метриче-
ской резьбы деталей из пластмасс регламентированы ГОСТом 11709—66.
Диаметры и шаги. Номинальные диаметры установлены
в диапазоне 1—120 мм. В стандарт не включены диаметры и шаги, огра-
ниченные в ГОСТе 8724—58 к применению, а также некоторые мелкие
шаги для больших диаметров (например, шаги 0.5 и 0,75 мм для диа-
метров свыше 16 мм, шаг 1 мм для диаметров свыше 36 мм). Для диа-
метров 3—8 мм введены особо крупные шаги, обеспечивающие повышен-
ную прочность резьбового соединения по сравнению с резьбой, имеющей
крупные или мелкие шаги.
Основные размеры метрической резьбы де-
талей из пластмасс. Профиль резьбы показан на рис. 36,
который в основном соответствует ГОСТу 9150—59. Исключением яв-
ляется форма выступов болта и гайки, допускающая закругление кро-
Н
мок до радиуса гг =
1О
. Радиус возможен вследствие особенностей
изготовления резьбообразующего инструмента (резьбовых стержней
и колец) для литья под давлением и прессования резьбы. Номинальный
профиль является исходным при расчете параметров резьбовых стержней
и колец. Срез или закругление по внутреннему диаметру резьбы болта
на расстоянии — является исходным при проектировании резьбообра-
зующего инструмента.
Основные размеры резьбы принимают по ГОСТу 9150—59, что
обеспечивает свинчиваемость метрической резьбы пластмассовых дета-
лей с металлическими деталями. Для резьб с особо крупным шагом
основные размеры приведены в табл. 29.
101
Резьба с особо крупным шагом рекомендуется для соединений, в ко-
торых гайка или болт могут быть пластмассовыми или металлическими.
Допуски. Установлено, что суммарная погрешность среднего
диаметра резьбы, полученной прессованием и литьем под давлением,
учитывающая погрешности шага и половины угла профиля, погреш-
ности параметров резьбы прессформы, ее износ и другие факторы.
Рис. Зв. Профиль резьбы метрической деталей из пластмасс
для диаметров свыше 10 мм линейно зависит от диаметра резьбы. Но
если бы эту закономерность принять при расчете допусков, то при зна-
чительном расхождении в величинах усадки и колебания усадки пласт-
масс различных марок, при различном соотношении диаметров и длин
свинчивания это привело бы к большому числу классов (степеней,
рядов) точности. Поэтому при установлении допусков на средний диа-
метр резьбы деталей из пластмасс использована закономерность, при-
нятая в ГОСТе 9253—59.
Для резьб деталей из пластмасс установлены три класса точности;
2а, 3 и 4. Допуски для первых двух классов приняты по ГОСТу 9253—59,
допуск для 4-го класса увеличен по сравнению с 3-м классом в 1.6 раза
29. Основные размеры в мм резьбы с особо крупным шагом
Шаг резьбы S Диаметр резьбы Высота профиля h
наружный d средний da внутренний d.
0,8 3 2.480 2,134 0,433
1.0 4 3,350 2,918 0,541
5 4,026 3,376
1.5 6 5,026 4,376 0,812
8 7,026 6,376
102
На наружный диаметр резьбы гайки и внутренний диаметр резьбы
болта допуски не устанавливают. Допуски наружного диаметра с и
внутреннего диаметра гайки е для 2а и 3-го классов приняты по ГОСТу
9253—59. Для 4-го класса допуск с равен допуску среднего диаметра,
взятого для наибольшего значения диаметра, имеющего данный шаг
резьбы. Допуск е меньше допуска с на величину разницы погрешностей
изготовления резьбового стержня и кольца. Расположение полей до-
пусков резьбы показано на рис. 31.
Допуски и отклонения параметров приведены в табл. 30.
Для термореактивных * материалов с порошкообразным наполни-
телем наиболее прочной является резьба с шагом 1,5 мм (с более круп-
ным шагом она выкрашивается при меньших нагрузках). В нагружен-
ных соединениях пластмассового болта со стальной гайкой для шагов
более 1,5 мм с целью увеличения прочности целесообразно уменьшать
высоту профиля резьбы болта за счет уменьшения наружного диаметра.
При этом нижнее отклонение наружного диаметра не должно выходить
за пределы поля допуска 4-го класса точности. Тогда величина умень-
шения наружного диаметра резьбы кольца прессформы по сравнению
с расчетным будет равна
bLd = ct — &d2?, (56)
где ct — допуск наружного диаметра резьбы болта 4-го класса точ-
ности; Ad2E — суммарная погрешность среднего диаметра резьбы.
Для нагруженных соединений резьбы с шагом менее 1,5 мм не реко-
мендуются, так как витки обладают меньшей прочностью на срез.
Из термопластичных материалов может быть получена резьба с любым
шагом. Из упругопластичных материалов наиболее прочной является
резьба с шагом 2—3 мм.
Класс точности резьбы необходимо выбирать с учетом эксплуата-
ционных требований, предъявляемых к резьбовому соединению. При
этом помимо механических свойств пластмассы данной марки должны
быть учтены следующие рекомендации.
класс точности 2а предназначается для резьбовых деталей повы-
шенной точности, к которым предъявляются требования по герме-
тичности;
3-й класс точности рекомендуется применять для нагруженных резь-
бовых соединений всех типов, при этом не следует комбинировать хруп-
кий материал с упруго-эластичным **, так как от этого в 3—5 раз сни-
жается прочность. Шаг резьбы прессформы рекомендуется изготовлять
корректированным;
4-й класс точности предназначается для слабонагруженных соеди-
нений, где или болт, или гайка металлические, или для ненагруженных
соединений, в которых обе детали пластмассовые.
В зависимости от материала пластмассы в отдельных случаях допу-
скается изготовление резьбы резьбообразующими инструментами,
имеющими номинальный (некорректированный) шаг.
При назначении класса точности необходимо установить технологи-
чески достижимую точность резьбы для пластмассы данной марки.
• Термореактивными прессматериалами (реактопластами) называют пресс-
материалы, в которых связующим являются смолы, при нагреве которых
протекает необратимая реакция полимеризации; материал при этом затверде-
вает и теряет способность размягчаться прн повторном нагреве.
** Упруго-эластичными пластмассами называют пластмассы с большим
относительным удлинением (нехрупкие материалы).
103
го. Допуски и отклонения параметров резьбы деталей из пластмасс
Болт Болт и гайка Гайка
Номинальный диаметр SS 3
резьбы а в мм Наружный диаметр а X г °- D. £ Допуски среднего диаметра Ь в мкм Внутренний диаметр dt аружн а метр
Шаг S ts
В мм Отклонения в мкм а ч Отклонения в мкм
Особо круп- ная Крупная Мелкая нижн. —с Ф 1 2а 4-й НИЖН. +е
верхи. 2а класс 3-й класс 4-й класс “ 0 4) £ а 5 класс 3-й класс класс X X X 2а, 3-й классы 4-й класс X * X
0.2 0.25 1-1,2 1-1.8 2. 2,2 0 0 50 65 0 0 5b 60 0 0
0,3 0,35 1,4 1,6; 1—8 2,5; 3 3,5 0 0 80 90 0 0 72 75 85 б 0 0 0
0,4 0,45 0,5 2 2,2; 2,5 3 4-5 0 0 0 100 ПО 120 По ГОСТу 0 0 0 84 89 94 100 По ГОСТу 0 0 0 По ГОСТу 0 0 0
6 — 9 10—16 9253 — 59 ПО 125 9253 — 59 9253 — 59
0,7 0,75 4 6-9 10 — 16 0 0 140 150 224 280 0 0 111 120 130 224 256 280 0 0 204 245 0 0
0,8 1 3 4 5 6; 7 8-9 10-16 18—27 30—36 0 0 0 0 160 180 220 250 По ГОСТу 9253 — 59 240 270 368 0 0 119 120 125 140 155 175 150 160 240 256 270 296 320 368 0 0 200 По ГОСТу 9253-59 220 235 318 0 0
chipmaker.ru
Продолжение табл, 30
Болт Болт и гайка Гайка
Шаг5 в мм Номинальный диаметр резьбы d в мм Наружный диаметр d iyтренний аметр Допуски среднего диаметра 6 в мкм Внутренний диаметр dj Наружный | диаметр
Отклонения в мкм о ч Отклонения В мкм
НИЖН. —с 5 нижн. 4-е
круп- Крупная Мелкая £ 5 2а 4-й
ная верхи. 2а класс 3-й класс 4-й класс = о с-5 £ Н Ш о класс 3-й класс класс нижн. 2а, 3-й классы 4-й класс X X
1,25 5-8 8 0 0 200 200 300 300 300 0 0 140 140 187 300 300 0 0 250 265 265 0 0
1,5 1,75 2 2,5 3 10; И 12 14; 16 18—22 24; 27 12-17 18-27 30 — 52 55-80 85-120 18 — 27 30-52 55-80 85-120 30-52 55-80 85-120 0 0 0 0 0 240 260 290 330 370 По ГОСТу 9253 — 59 400 480 380 450 530 480 580 0 0 0 0 0 155 170 190 210 230 175 188 195 210 230 250 209 229 230 250 270 По ГОСТу 9253-59 328 350 400 430 480 355 380 400 450 480 530 425 465 495 530 580 0 0 0 0 0 По ГОСТу 9253 — 59 350 410 280 400 460 380 510 0 0 0 0 0
ru
Таблица 31
Максимальное колебание расчетной, усадки 6%
до 0,1 до 1,16 до 0.25 до ОД до 0.6
Достижимый класс точности при числе витков п
п=9 п=8 П--16 п=9 п--8 п=16 п--9 п=8 п-- 16 п=9 п=8 п=16 П=9 п-8 П=16
0.2 1 -W 7/ 7/ Т7/ ' /
0,25 0.3 1-2.2 7,4 77 ' /' / 4 —
0.35 1,6; 1.8; 2.5; 3; 3.5 // Г/* ^/7/
0,4 2.0 / / 7 ^7 7
0.45 222; 2,5 / у* / у у7у ы
0,5 3 4-5 '// у. /7 / /
6-9 10-16 '/у /= 7/ТЛ, Z/Z.23 П1-- J
0.1 4 / / / /z, zZjz
0.75 0.8 6-9 10-16 3,- 4, 5; 7 8-9 'у/ / Йж 4в
1 10-16 18-36 /у ''т/ ^Т/7//
1.25 —
8
1.5 5-8 Ю; 17 18-27 // // // '/у lihlilliiljU* "llfjr Zj
30-52 55-80 и. :
85-120 // // Ж
1,75 12 у7у / А , . IL
19; 16 /у -5
2 18-30 30-52 55-80 // 7 / wR.'= L == = =
85-120 /у -
18-22 29; 27 36-52
25 = = —
56-80 85-120
3.5 30; 33 36 / / ' / / — =
4 56-80 85-120 // ИЦ III
4.5 5 42; 45 98; 52 // — Т7. —
“3EZ 6 Оосъ <п -С> • 1 СГ) й Й - Л —
У7/\ Х^асс 2а
= Класс 4
ИИ Класс 3
106
Достижимый класс точности определяется расчетом, а для повышенной
степени точности — по табл. 31.
Для определения достижимого класса точности по исходным дан-
ным табл. 31 (шагу, диаметру, колебанию усадки материала, числу
витков резьбы на длине свинчивания) необходимо найти пересечение
горизонтальной графы, где даны d и S, и графы, где указаны предель-
ные значения колебания и число витков п. Зона, в которой происходит
пересечение, и покажет класс точности. Этот класс достижим при изго-
товлении резьбы прессформы с корректированным шагом.
Характеристика и взаимозаменяемость кинематических
резьб
Кинематические резьбы отличаются от крепежных тем, что имеют
гарантированные зазоры по сопрягаемым поверхностям. Зазоры необ-
ходимы для размещения смазки (г целью уменьшения трения), компен-
сации температурных деформаций и создания однопрофильного кон-
такта по боковым сторонам профиля резьбы.
Под кинематической точностью винтовых пар понимается точность
воспроизведения парой заданного закона винтового движения. Показа-
телем этой точности является величина разности действительного
и теоретического перемещений одной из деталей пары в осевом направ-
лении.
Трапецеидальная резьба. Профиль, размеры и до-
пуски трапецеидальной резьбы унифицированы. Установлено три ряда
диаметров и три ряда шагов. Следует предпочитать первый ряд диа-
метров второму, а второй — третьему.
Номинальный размер среднего диаметра трапецеидальной резьбы
для винта и ганки один и тот же, а номинальные размеры наружного
и внутреннего диаметров винта и гайки различны (рис. 37, а). Наруж-
ный диаметр винта является одновременно и номинальным диаметром
резьбы.
Гарантированные зазоры по среднему диаметру (кроме соединений
со скользящей посадкой) обеспечиваются соответствующим располо-
жением полей допусков винта. Величина зазора изменяется в зависи-
мости от принятой посадки.
По ГОСТу 9562—60 класс точности резьбы определяется допуском
среднего диаметра. Установлено три класса точности (1; 2 и 3-й) и сле-
дующие посадки в системе отверстия: скользящая посадка 1-го класса
точности (класс и посадка обозначаются — кл. 1), посадка 2-го класса
точности (кл. 2), посадка движения 3-го класса точности (кл. 3) и ходо-
вая посадка 3-го класса точности (кл. ЗХ) (рис. 38).
Свинчиваегюсть проверяемых предельными калибрами винтовых
соединений с допусками по ГОСТу 9562—60 гарантируется при усло-
вии, что фактические длины свинчиваемых изделий не превышают
длины используемых при контроле калибров более чем на 25% Стан-
дартные длины свинчивания, с учетом которых должны назначаться
длины стандартных резьбовых калибров, установлены ГОСТом 9562—60.
Для шага резьбы и угла профиля предельные отклонения в отдель-
ности не устанавливаются. Установлен только суммарный допуск b
по среднему диаметру резьбы, который представляет сумму трех сла-
гаемых; допустимого отклонения собственно среднего диаметра Ди'2
и диаметральных компенсаций погрешностей шага fs и угла профиля fa.
107
Рис. 37. Профили и расположение полей допусков кинематических резьб:
а — трапецеидальной (/7 = 1,8665: hi = 0,55 + г; h = 0,5S; d2 = d — 0,5S;
dt = d — 2ht- d *= d -f* 2z: dt «= d — S; б — упорной (H = 1,58785; ht =
Рис. 38. Расположение полей допусков среднего диаметра трапецеидальной
резьбы при принятых посадках н классах точности (пример для резьбы
Трап. 12 XS)
108
Разность b — ^3,732 Д (nS) + 0,582 SA представляет собой
Ту часть суммарного допуска по среднему диаметру, которая может
быть использована как собственно допуск по среднему диаметру 6d2
при наличии ошибок по шагу и углу профиля.
Для обеспечения установленных посадок нормируются: для винта —
верхнее —Ь' и нижнее —Ь" отклонения среднего диаметра d„, нижнее
отклонение —f внутреннего диаметра и нижнее отклонение —с на-
ружного диаметра d\ для гайки — верхнее отклонение +6 среднего
диаметра (нижнее отклонение равно нулю) и верхнее отклонение +е
внутреннего диаметра. Верхнее отклонение наружного диаметра гайки
не нормируется.
Допуски на наружный диаметр резьбы винта и внутренний диаметр
резьбы гайки всех классов точности равны между собой и увеличи-
ваются с увеличением шага резьбы. Допуски внутреннего диаметра
винта dj для 1; 2 и 3-го классов приняты одинаковыми. Для класса ЗХ
эти допуски увеличены примерно на 20%.
Выбор класса точности. Объединения винтов 2 и 3-го классов точ-
ности с гайками 2 и 3-го классов рекомендуются для ходовых винтов
и винтов регулирования. Соединения винтов класса ЗХ с гайками
3-го класса рекомендуются для винтовых соединений общего назначе-
ния. Первый класс рекомендуется для ходовых винтов, применяемых
в станках и механизмах повышенной точности. Допускается сочетание
гаек и винтов разных классов точности.
Примеры обозначения точности трапецеидальной резьбы приведены
в табл. 26.
Если резьба многоходовая и левая, то в обозначение добавляется
цифра, указывающая число ходов и слово «лев». Например: Трип 36 X
X (3 X 12) лев. кл. 3.
Упорная резьба применяется в механизмах с большим одно-
сторонним давлением, например: в винтовых прессах, в нажимных
устройствах рабочих клетей прокатных станов, в соединениях колонн
с поперечинами гидропрессов и крюков с подвесками подъемных кра-
нов, в домкратах и т. п.
Номинальные размеры среднего и наружного диаметров упорной
резьбы для винта и гайки одинаковы, а внутреннего — различны. Про-
филь и схема расположения полей допусков резьбы показаны на
рис. 37, б.
Для уменьшения момента трения следовало бы принять рабочий
угол профиля у равным нулю, нс этот угол принят равным 3° главным
образом из технологических соображений (возможность фрезерования
резьбы и более благоприятные условия нарезания на токарном станке).
Задний угол профиля 0 принят равным 30°. Для снижения концентра-
ции напряжений и повышения динамической прочности впадина резьбы
имеет закругленную форму.
В прокатно-прессовом машиностроении находит применение уси-
ленная упорная резьба (ГОСТ 13535—68), отличающаяся от стандарт-
ной увеличенным до 45° углом 0 и несколько меньшей рабочей высотой
профиля.
По ГОСТу 10177—62 поле допуска среднего диаметра резьбы винта
расположено по скользящей посадке. Гарантированные зазоры по сред-
нему диаметру обеспечиваются за счет увеличения среднего диаметра
резьбы глйки. Величина этого зазора увеличивается с увеличением
шага резьбы. Зазор по наружному диаметру получается за счет умень-
109
chipmaker.ru
шепия размера этого диаметра у винта. Зазор по внутреннему диаметру
обеспечивается путем установления разных номинальных значений dt
резьбы гайки и винта (номинальный размер dY гайки больше, чем у
винта).
Класс точности резьбы определяется суммарным допуском среднего
диаметра.
Установлены следующие классы точности: 1 и 2-й для резьбы винта
и 1-й класс точности для резьбы гайки (рис. 39). Допуск среднего диа-
Рис. 39. Расположение полей допусков среднего
диаметра упорной резьбы при принятых классах
точности (пример для резьбы Уп. 30X3)
метра резьбы 2-го класса увеличен против допуска 1-го класса примерно
на 20%.
Допуск наружного диаметра винта (в том числе и для нажимных
винтов прокатных станов по ГОСТу 3968—55) принят по ZZ/4 одинаковым
для 1 и 2-го классов точности.
Допуск внутреннего диаметра винта также одинаков для 1 и 2-го
класса точности и равен по абсолютной величине нижнему отклонению
среднего диаметра винта 2-го класса плюс 25% от допуска среднего
диаметра винта этого же класса точности. Допуск внутреннего диа-
метра гаек принят по As.
Свинчиваемость проверяемых предельными калибрами упорных
резьбовых соединений с допусками по ГОСТу 10177—62 гарантируется
при условии, что фактические длины свинчиваемых изделий не превы-
шают длины используемых при контроле калибров более чем иа 25%.
Примеры обозначения точности резьбы приведены в табл. 26.
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Основные параметры зубчатых передач
В зубчатых передачах наибольшее распространение получили ко-
леса, у которых боковые поверхности зубьев очерчены эвольвен-
той окружности (плоская кривая, которая описывается лю-
бой точкой прямой линии при перекатывании последней без скольже-
ния по окружности, называемой основной окружностью).
Эвольвентный профиль зуба наиболее часто получают в результате
обкатывания нарезаемого колеса без скольжения зуборезной рейкой,
профиль зубьев которой аналогичен профилю исходного контура по
ГОСТу 3058—54 (рис. 40). Угол профиля исходного контура (за кото-
110
Рис. 40. Исходный контур аувчатых колес (ГОСТ 3058—54):
а — без срсаа; б — со срезом (а — угол профиля: h3 — глубина захода:
т — модуль; hc — высота среза)
Рис. 41. Основные параметры эвольвентного зацепления
111
sr.ru
рый принимается половина угла между боковыми сторонами зубьев
этого контура) = 20°.
Основные параметры эвольвентного зацепления показаны на рис. 41.
Прямая О1РО2, соединяющая оси двух сопряженных зубчатых колес,
называется линией центров. При вращении колес точка каса-
ния сопряженных эвольвентных профилей перемещается по линии, каса-
Виды сопряжения
Допуски цилиндрических зубчатых колес
Д
Боковой
зазор
Степени точности
3 | |4 | [Т Нормы ~~9
Кинематиче- ской точности колеса Плавности работы Контакта зубьев
Пока з а т е л
1
та Ео и 6qL Ео и б<р! боа и 60L д0 а и д(рг Ео Косо- зубого колеса pF | dt Прямо- зубого колеса та] 6tou6f дга At„udt dt
и точности
I
Косо- зубого колеса Прямо- зубого колеса
Пятно контакта
ДВг и db0 ДЕ^. дЬп и dt0 дВв
Передачи
дх и ду
Передачи
ДА
Колеса
ДМБ и дБ
или Да
Рис. 42. Схема системы допусков для цилиндрических зубчатых колес
и передач
тельной к основным окружностям данных колес. Эта линия назы-
вается линией зацепления.
Линия за ц е пл е н и я является общей нормалью к сопря-
женным эвольвентным профилям. Точка пересечения линии центров
с общей нормалью к двум сопряженным профилям называется полю-
сом зацепления Р. Отношение длины рабочего участка линии
зацепления I к основному шагу t0 называется коэффициентом
перекрытия Е.
Окружности, описанные вокруг центров сопряженных колес и про-
ходящие через полюс зацепления, называются начальными
окружностями. Начальная окружность у отдельного колеса
неизвестна до тех пор, пока неизвестно парное колесо и межцентровое
расстояние. При работе зубчатой пары начальные окружности сопря-
112
женных колес взаимно обкатываются без скольжения. Окружность
зубчатого колеса, на которой шаг и угол зацепления соответственно
равны теоретическому шагу и углу зацепления исходной (зуборезной)
рейки, называется делительной окружностью, диаметр
которой обозначают буквами dj.
Угол между линией зацепления и касательной к обеим начальным
окружностям в полюсе зацепления (перпендикуляр к линии центров)
называется углом зацепления аз-
Основной шаг t0 — расстояние между соседними одноимен-
ными профилями зубьев, измеренное по общей нормали к соседним
одноименным профилям зубьев.
Общей нормалью L называется прямая, соединяющая точки
касания двух разноименных профилей Л и В с охватывающими их
параллельными плоскостями (рис. 44, в). Общая нормаль к эвольвеит-
ным профилям является одновременно касательной к основной окруж-
ности.
Окружной шаг t (см. рис. 41) — расстояние между сосед-
ними одноименными профилями зубьев, измеренное по дуге делитель-
ной окружности или близкой к ней другой концентричной окружности.
Одним из основных параметров зубчатой передачи является м о -
дуль зацепления т (см. рис. 40), величина которого пропор-
/ . лйд
циональна окружному шагу t: т = — , где t = ——. откуда модуль
равен т = — (г — число зубьев колеса) Модули измеряются в мм,
они стандартизованы ГОСТом 2563—60.
Между рассмотренными параметрами имеется определенная взаимо-
связь. Например, для цилиндрических колес с прямым зубом диаметр
делительной окружности dd = гт, диаметр основной окружности
<4=c^cosa(?; окружной шаг t = лт, основной шаг t0 — Icosa^
и т. д.
Система допусков цилиндрических зубчатых передач
Для цилиндрических эвольвентных зубчатых передач с металличе-
скими механически обработанными колесами, имеющими модуль от 1
до 50 мм ГОСТом 1643—56 установлено 12 степеней точности, обозна-
чаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3...12.
Наиболее точные 1 и 2-я ступени являются перспективными и для
них числовые величины допусков и отклонений не приводят, так как
современные возможности производства и контроля не могут обеспе-
чить изготовление столь точных колес. Также отсутствуют допуски и
отклонения для 12-й степени точности.
Точность зубчатых передач определяется точностью большого коли-
чества геометрических параметров, из которых одни определяют кине-
матическую точность, другие — плавность работы, третьи — полноту
контакта зубьев колес, а четвертые — характер сопряжения последних
в передаче. В зависимости от эксплуатационного назначения передачи
точность колес должна быть высокой по одним параметрам и может быть
менее высокой — по другим. Так, для отсчетных передач измеритель-
ных приборов, делительных механизмов, следящих систем и т. п. необ-
ходимо обеспечить высокую кинематическую точность; для скоростных
передач турбинных редукторов, двигателей турбовинтовых самолетов
и т. п. необходимо обеспечить плавность их работы; для силовых пере-
113
chipmaker.ru
дач прокатных станов, подъемно-транспортных механизмов ит.п. важно
обеспечить полноту контакта их зубьев и т. д. Поэтому для каждой
степени точности установлены отдельные нормы точности, ограничи-
360°-----------------------
а)
б)
Рис. 43. График кинематической погрешности колеса (а)
и схема образования накопление.) погрешности окружного
шага ДС£ (б)
вающие численное значение погрешностей параметров, определяющих
кинематическую точность колеса, плавность работы колеса и контакт
зубьев (рис. 42).
Каждая степень точности колес может быть получена при определен-
ных оптимальных методах их обработки и контроля.
Точность зубчатых колес может быть определена как комплексом
дифференцированных параметров, так и ком*
114
плексными показателями, ограничивающими одновре-
менно погрешности нескольких параметров. Комплексные показатели
позволяют при выборе точности исходить из эксплуатационных требо-
Bai ий к передаче, так как они характеризуют точность колеса в работе.
Комплексные показатели облегчают также выбор степени точности пе-
редач.
Погрешности отдельных параметров по-разному влияют на точност-
ную характеристику прямозубых и косозубых колес. Поэтому стандар-
том предусмотрены разные нормы точности для прямозубых и косозу-
, - , тп
бых колес, причем косозубые колеса с шириной венца до 4 р
объединены с прямозубыми колесами (р^ — угол наклона зубьев на
делительном цилиндре; тп — модуль колеса в нормальном сечении).
Система допусков ограничивает как погрешности отдельных колес,
так и погрешности собранной передачи и позволяет устанавливать
различные требования к точности отдельных геометрических пара-
метров колес и передач в зависимости от их эксплуатационного назна-
чения.
Кинематическая погрешность колеса
Кинематическая точность передачи зависит от погрешности следую-
щих параметров колеса: накопленной погрешности окружного шага
Д/2, погрешности обката Д<р2, радиального биения зубчатого венца /0,
колебания длины общей нормали До£, колебания измерительного меж-
центрового расстояния за оборот колеса Доа.
Комплексным показателем кинематической точности колеса яв-
ляется кинематическая погрешность &F%, под кото-
рой понимают наибольшую погрешность угла поворота колеса в преде-
лах одного оборота при однопрофильном зацеплении с измерительным
колесом и номинальном их взаимном положении. Кинематическая
погрешность колеса выражается в линейных величинах и отсчиты-
вается по дуге окружности с центром на оси вращения колеса, проходя-
щей через середину высоты зуба. Она определяется как алгебраическая
разность между наибольшей положительной и наибольшей отрицатель-
ной погрешностями углового положения колеса (рис. 43, а). Величина
ДК£ ограничивается допуском
Под накопленной погрешностью окружного
шага Д/£ понимают наибольшую погрешность во взаимном распо-
ложении любых двух одноименных профилей зубьев, измеренную по
дуге окружности, с центром, лежащим на оси вращения колеса, про-
ходящей примерно через середину высоты зуба. Величина Д?2 опре-
деляется как алгебраическая разность,наибольшего положительного
(Д<2наыб) и наибольшего по абсолютной величине отрицательного
(Д/2 наим) накопленных отклонений действительных окружных шагов
от теоретического значения его (см. рис. 43, б), т. е.
Д^ = д^ноиб-(-д^«аЫл<)- (57)
По опытным данным, величина измеренной накопленной погрешности
окружного шага, в зависимости от составляющих кинематической по-
грешности и числа точек измерения шага, на 15—20% меньше вели-
чины полной кинематической погрешности колеса, она ограничи-
вается допуском 6/2.
115
chipmaker.ru
Кинематическая погрешность делительной цепи станка вызывает
несогласованность угловых поворотов обрабатываемого колеса и пере-
мещения зубообрабатывающего инструмента. Эта погрешность, являясь
основным источником кинематической неточности зуборезных станков,
вызывает погрешность обката Д<рг зубчатого колеса,
д)
Рнс. 44. Схема погрешностей зубчатого колеса, характеризующих его кине-
матическую точность:
а — ради алы ое биение зубчатого венца ес; б — постоянная хорда S; в —
длина общей нормали L; г — колебание длины общей нормали До£; б —
измерительного межцентрового расстояния а (Д„а и Дис — верхнее и нижнее
предельные отклонения)
которая является составляющей ДР^. и определяется при исключении
из последней радиального биения зубчатого венца, а для прямозубых
колес еще и погрешностей основного шага. Величина Д<рг ограничи-
вается допуском бф2, выраженным в угловых секундах.
Радиальное биение зубчатого венца е0 (см-
рис. 44, а) определяется как наибольшее колебание расстояний от по-
стоянных хорд зубьев (или от постоянных хорд впадин) колеса до оси
его вращения.
Постоянной хордой S (см. рис. 44,6) называется расстоя-
ние между точками касания исходного (реечного) контура с обоими про-
филями зуба в нормальном сечении рейки. Длина хорды S остается не-
116
изменной для одного и того же модуля и угла исходного контура вне
зависимости от числа зубьев колеса.
Колебание длины общей нормали До£ (см.
рис. 44, а) есть разность между ее наибольшей LHal,^ и наименьшей LHauM
величинами, полученными при измерении одного и того же колеса,
как расстояния между плоскостями измерительных губок. Число
зубьев в охвате измерительного инструмента для эвольвентного 20°-го
зацепления равно п ра -|- (с округлением до целого числа). Колебание
длины общей нормали зависит от величины эксцентрицитета основной
окружности, в то время как длина ее связана со смещением исходного
контура в радиальном направлении.
Номинальным измерительным межцентро-
вым расстоянием а (см. рис. 44, д) называется расстояние
между осями измерительного колеса и проверяемого колеса, имеющего
наименьшее смещение исходного контура &Mh в радиальном направле-
нии, сопряженные зубья которых находятся в плотном двухпрофильном
зацеплении.
Разность между измерительными межцентровыми расстояниями —
наибольшим и наименьшим — за полный оборот колеса или при пово-
роте колеса на один угловой шаг называется колебанием измерительного
межцентрового расстояния за оборот колеса Доа или колебанием изме-
рительного межцентрового расстояния на одном зубе Д^с.
Нормы кинематической точности приведены в табл. 32.
Кинематическая точность зубчатых колес может быть повышена
главным образом за счет снижения радиального биения колеса и обра-
ботки его на станке с повышенной кинематической точностью при точ-
ном центрировании заготовки при нарезании зубьев. Шевингование,
исправляя погрешности профиля и несколько уменьшая радиальное
биение зубчатого колеса, не снижает накопленной погрешности окруж-
ного шага, не уменьшает колебания длины общей нормали и не устра-
няет других погрешностей, вызываемых кинематической неточностью
станка, и тем самым мало повышает кинематическую точность колес,
хотя и повышает плавность их работы.
Неплавность работы зубчатой передачи
Неплавность работы зубчатого колеса определяется величиной таких
составл 1ющих полной погрешности угла поворота колеса, которые
многократно (циклически) повторяются за один оборот, а именно:
Д/, Д/о, Д/ (см. ниже).
Комплексным показателем неплавности работы широкого зубчатого
колеса является циклическая погрешность ДГ, состав-
ляющая кинематической погрешности колеса, периодически много-
кратно повторяющаяся за его оборот. Она так же, как и кинематическая
погрешность, выявляется при однопрофильной проверке и определяется
как средняя величина размаха колебаний кинематической погрешности
колеса, взятая по всем циклам за один оборот колеса (рис. 45, а), т. е.
д/? _ Й1 ~Ьдг •" + ап
п
(58)
Величина Д£ определяется в мк.ч по дуге делительной окружности.
Количество циклов колебаний этой погрешности отлично от числа зубьев;
только у прямозубых колес продолжительность цикла может быть равна
117
chipmaker.ru
32. Нормы кинематической точности
I Степень точности Отклонения и допуски Модуль нормаль- ный тп в мм Диаметр колеса в мм
До 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 200 Св. 200 до 320 Св. 320 до 500 Св. 500 до 800 Св. 800 до 1250
А. Широких косозубых и шевронных колес
3 3 . *«£ 51 8 и * * * * (С (Q Су Св. 1 до 10 » 1 » 10 » 1 » 10 » 1 » 10 > 1 » 10 8 6 4,8 2,6 38 10,5 8 6,5 3,8 24 11.5 10 8 4.8 19 14 11.5 9,5 5.5 15 18 14 11 7.5 11 22 18 12 10 9.5 28 22 15 12 7,5 34 28 19 17 6,5
7 3.. * ПАА Mtq-i Св. 1 до 30 » 1 » 30 » 1 » 30 40 32 17 50 42 24 60 50 30 75 58 36 90 70 48 110 80 60 140 95 80 180 115 105
Примечание. Накопленная погрешность окружного шага и а ’/< окружности (или по длине дуги, соответствующей ближайшему большему целому числу зубьев) не должна превышать половины до- пуска иа накопленную погрешность окружного шага.
Б. Прям з у б ы X и узких косозубых колес
3 Св. 1 до 2,5 Св. 2,5 до 6 Св. 6 до 10 10 10,5 12 13 14 14 15 16 17 17 18 20 20 21 25 25 26 32 32 32 36 36 36
7 60а Св. 1 до 2,5 Св. 2,5 до 6 Св. 6 до 10 Св 10 до 16 70 75 80 85 100 85 95 105 130 95 100 115 140 105 115 130 150 115 130 140 160 130 140 150 170 —
Примечание, бф Ео ; 60l; 6ф2; см. в табл. 32, А.
времени поворота кол< са на один угловой шаг (например, из-за погреш-
ности основного шага колеса).
В скоростных тяжелонагруженных передачах (например, в турбин-
ных редукторах) циклические погрешности вызывают повторяющиеся
разрывы контакта сопряженных зубьев и повторяющиеся ударные
импульсы, создающие крутильные колебания элементов привода, попе-
речные колебания валов и вибрацию всего агрегата. Указанным дина-
мическим проявлениям циклической погрешности обычно сопутствует
шум высокого уровня. Динамические проявления циклической погреш-
ности могут вызвать даже аварию машины.
Для повышения плавности передачи целесообразно применять ше-
вингование и притирку колес.
118
Волнистость боковых поверхностей зуба
косозубых колес. Циклические погрешности червяка и его
привод вызывают дополнительные перемещения режущего инстру-
мента, что приводит к неравномерному съему металла и образованию
Рис. 45. Схема погрешностей зубчатого колеса, определяющих его плавность:
а — циклической погрешности AF; б — волнистости боковой поверхности
зубьев колес, вызывающей циклическую погрешность; в — разности окружных
шагов Д/; а — отклонения основного шага Д/о; д — влияние Д/о на плавность
зацепления прямозубых колес; с — погрешности профиля Д/
волнистого (полосчатого) характера боковой поверхности зуба
(рис. 45, б).
Разностью окружных шагов Д1 называется раз-
ность между двумя любыми окружными шагами, измеряемыми по одной
и той же окружности (рис. 45, в).
Отклонением основного шага Д/о называется раз-
ность между действительным tog и номинальным расстояниями (по нор-
мали) между двумя взаимно параллельными касательными к двум
119
chipmaker.ru
33. Нормы плавности работы в мкм
к
а
с к
О
Модуль
нормальный
тп в мм
Диаметр колеса в мм
о Юо ,°0 . 80 ISO . 120 200 . 200 320 320 500 . 500 800 . 800 1250
И о « о и О из о а о и о
и Ч и ч О Ч О ч о Ч О н о ч
с<
7
А. Ш и р
3 I 6F
о к и X косозубых и шевронных колес
Св. 1 до 10 0,8 1 1 1 1,4 1,7 1.9 2,1 2,
» 1 > 2,5 14 15 16 17 19 22 26 34
» 2,5 > 6 17 18 19 20 22 24 30 36
> 6 >10 — 21 22 24 25 28 32 40
» 10 >16 — — 26 28 30 34 38 45
> 16 .30 — — — 38 40 45 48 55
,5
Примечание. Для колес степеней 3—6 допускается нали-
чие единичных местных погрешностей, ие превышающих удвоенной
величины допуска Д/'
Б. Прямозубых ко
лес и узких косозубых колес
3
7
CF
О/
Св. 1 до 2,5
» 2,5 » 6
» 6 >10
» 2,5
* 6
» 10
2,5
6
» 10
ДО 2.5
> 6
» 10
» 16
» 30
» 2,5
» 6
> 10
> 16
» 30
» 2,5
» 6
» 10
» 16
» 2,5 »
» 6
Св. 1
» 2,5
> 10
» 16
» 2.5
» 6
» 10
» 1с
» 10
2,5
3
16
19
2.6
17
20
25
2,8
3,4
4.2
18
21
26
32
2.5
2.8
3,6
±2,5
±2.8
± .,5
I 3,2 3.6
ЗЛ 4
1 4.5 4.8
±16
±18
±22
±30
±45
20 22
22 25
28 30
34 36
15 48
36
45
60
80
26
28
32
38
50
4,2
4,5
5
5
5,2
5.8
32
34
38
45
58
6/
а о
V
» 6
Примечания: 1. Для степеней точности 3—8 наибольшая
разность основных шагов в пределах колеса допускается не более
величины одностороннего отклонения
2. При обеспечении в измерении угла зацепления равного
углу зацепления ас, и обработке колеса колебание измерительного меж-
центрового расстояния на одном зубе не должно превышать 0,86^0
120
одноименным профилям соседних зубьев колеса (рис. 45, г). Установлены
верхнее Дв/О и нижнее Дн/О предельные отклонения основного шага.
Погрешности основного шага Д/о вызывают нарушение плавности
работы прямозубых и узких косозубых колес.
Погрешности основного шага широких косозубых н шевронных
колес на плавности работы вообще не сказываются, но снижают по вы-
соте полноту контакта зубьев сопряженных кочес. В силу этого откло-
нения основного шага косозубых и шевронных колес регламентируются
лишь как фактор, нарушающий полноту контакта.
Погрешностью профиля Д/ называется расстояние
по нормали между двумя теоретическими профилями зуба колеса, огра-
ничивающими действительный профиль в пределах его рабочего участка
(рис. 45, д). Погрешность профиля определяют в сечении, перпендику-
лярном к оси вращения колеса, по общей нормали к указанным двум
теоретическим профилям.
Действительный профиль рабочего участка зуба, показанный на
рис. 45, е, имеет срез вершины головки, называемый фланком. Допу-
стимые погрешности профиля в пределах участка,'имеющего срез (от
точки пересечения действительного профиля с окружностью начала
среза до окружности выступов), могут располагаться только в тело
зуба колеса.
При применении колес с фланкированными зубьями передача ра-
ботает более плавно (за счет более плавного входа зубьев в зацепление
и выхода их из зацепления). Наличие фланка способствует также обра-
зованию масляного клина между поверхностями зубьев, что вместе
с упругой деформацией зубьев снижает относительные ускорения колес,
динамические нагрузки и шум в передаче.
Нормы плавности приведены в табл. 33.
Контакт сопряженных зубьев в передаче
Точность прилегания (полнота контакта) сопряженных зубьев может
быть определена с помощью комплексного показателя — пятна кон-
такта — части боковой поверхности зуба колеса, на которой распола-
гаются следы прилегания его к зубу парного колеса (следы краски)
после вращения собранной передачи при легком торможении. Пятно
контакта определяется относительными размерами (рис. 46, а) по длине
зуба —отношением расстояния а между крайними точками следов при-
легания (за вычетом разрывов с, превосходящих величину модуля в мм)
к полной длине зуба В, т. е.
—к—-100%; (59>
О
по высоте зуба —отношением средней высоты пятна контакта по всей
длине зуба hcp к рабочей высоте зуба h3, т. е.
-^•100%. (60)
«а
Неравномерное прилегание сопряженных зубьев вызывает концен-
трацию усилий на небольшом участке зубьев, неравномерное распреде-
ление смазки и в результате неравномерный износ зубьев и быстрый
выход колес из строя.
chipmaker.ru
Пятно контакта, определяемое в собранной передаче, одновременно
характеризует не только точность каждого из сопряженных колес,
но и точность монтажа передачи в целом.
Относительные размеры пятна контакта зависят: у прямозубых и
узких косозубых колес — от погрешностей направления зуба ДВ0,
Рис. 46. Схема погрешностей зубчатого колеса, определяющих контакт со-
пряженных зубьев:
а — пятна контакта; б — погрешности направления зуба ДВ0; а — непарал-
лельное™ осей бх н перекоса осей Ду; г — отклонения осевых шагов ABj;;
О — погрешности формы и расположения контактной линии Д&0 и непрямо-
лииейности контактной линии Д/»п
непараллельное™ осей Дх и их перекоса Ду, а у широких косозубых
и шевронных колес — от погрешностей осево! о шага ДВ2, формы
и расположения контактной линии Д6С, непрямолинейности контакт-
ной линии Д6П и отклонений основного шага Д/о.
Погрешностью направления зуба ДВ0 называется
расстояние между двумя прямыми или винтовыми линиями номиналь-
122
34. Нормы контакта зубьев в передаче в мкм
Модуль нормальный тп в мм Ширина колеса (или длина контактной линии) в мм
Степень точности Отклонения и допуски До 55 Св. 55 до 110 Св. ПО до 160 Св. 160 до 220 Св. 220 до 320 Св. 320 до 450
Пятно контакта в % 1о высоте не меиее 65 » длине > » 95
3 6ВО; бх; бу ьь„ 6Ьп ДЛ= Дн'о Св. 1 до 10 Св. 1 до 10 » 1 » 2,5 > 2,5 > 6 >6 >10 >1 >2,5 » 2,5 > 6 » 6 >10 >1 >2.5 » 2,5 » 6 >6 >10 ±6,5 6,5 8 10 12 7 8 10 ±7.5 7.5 9 10,5 13 7,5 9 10,5 ±8,5 8,5 10 11 13 8,5 9,5 И ±6 ±7 ±9 ±9,5 9,5 12 14 10 11,5 ±11 11 13 15 11 13 ±13 13 17 14
Пятно контакта в % По высоте нс > длине > менее 45 » 60
7 Лввг; днв1: бВв; бх; бу 66„ Ч. Дв<о: Дн*о Св. 1 до 30 >1 >30 >1 >2,5 > 2,5 > 6 >6 >10 >10 >16 >16 >30 Св. 1 до 2,5 > 2,5 > 6 > 6 > 10 >10 >16 >16 >30 >1 >2,5 > 2,5 > 6 >6 >10 >10 >16 >16 >30 ±17 17 20 25 32 18 20 25 ±19 19 22 26 34 38 19 22 26 36 ±21 21 25 28 34 40 55 21 24 28 36 45 ± ± ± ± ± ±24 24 32 36 42 55 25 30 38 45 16 18 22 30 45 ±28 28 34 38 45 58 28 34 40 48 ±34 34 42 50 60 36 42 52
121
chipmaker.ru
ного направления, лежащими на цилиндре, проходящем примерно посе-
редине высоты зуба, и ограничивающими действительное направление
зуба на всей его длине (рис. 46, б).
Непараллельностью осей Ах называется непарал-
лельность проекций осей вращения колес на общую теоретическую пло-
скость. выраженная в линейных единицах на длине, равной ширине
колеса или ширине полушеврона В (рис. 46, в).
Перекосом осей Аг/ называется непараллельность проекций
осей вращения колес на плоскость, перпендикулярную к теоретической
их плоскости и линии их центров, выраженная в линейных единицах
на длине, равной ширине колеса или ширине полушеврона В (рис. 46, в).
Последние два показателя, наряду с отклонением межцентрового
расстояния АЛ, характеризуют точность монтажа передачи.
Отклонением осевых шагов АВ^ называется раз-
ность действительного и номинального расстояний между двумя одно-
именными поверхностями зубьев, измеренных по одной образующей
цилиндра, соосного оси вращения колеса и проходящего примерно по
середине высоты зуба (рис. 46, г). Погрешность ДВ£ задается для широ-
ких косозубых колес; она определяется по нормали к направлению вин-
товой липин зубьев.
Погрешностью формы и расположения кон-
тактной линии Дб0 называется расстояние по нормали между
двумя прямыми, лежащими в плоскости, касательной к основному ци-
линдру, параллельными номинальной контактной линии и ограничива-
ющими действительную контактную линию (рис. 46, д).
Непрямолинейностью контактной линии Дб„
называется расстояние по нормали между двумя ближайшими друг
к другу параллельными прямыми, лежащими в плоскости, касательной
к основному цилиндру, и ограничивающими действительную контактную
линию (рис. 46, д). Величина Дбг1 определяется вне зависимости от на-
правления боковой поверхности зубьев и характеризует лишь откло-
нение от прямолинейности.
Для повышения степени взаимного прилегания зубьев необходимо
повышать точность станка и установки заготовок на оправках и гото-
вых колес на рабсТчих валах. Контакт значительно улучшается после
притирки и обкатки зубчатых колес.
Нормы контакта зубьев в передаче приведены в табл. 34.
Виды сопряжений зубьев колес в передаче
Характер сопряжения зубьев колес в передаче определяется боко-
вым зазором, т. е. зазором между нерабочими профилями зубьев сопря-
женных колес в собранной передаче, обеспечивающим свободный пово-
рот одного из колес при неподвижном втором колесе. Боковой зазор
определяется в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев,
в плоскости, касательной к основным цилиндрам (рис. 47, в).
Боковой зазор необходим для создания нормальных условий смазки
зубьев, компенсации погрешностей изготовления и монтажа, темпера-
турной деформации передачи, а также для устранения шума и удара
по нерабочим профилям, которые могут возникнуть при разрыве кон-
такта рабочих профилей из-за динамических явлений.
Для устранения возможного заклинивания при нагреве передачи
и для обеспечения работоспособности передачи устанавливается гаран-
124
тированный боковой зазор сп — наименьший из всех боковых зазоров
для данной передачи.
Величину гарантированного бокового зазора устанавливают вне
зависимости от степени точности колес и передач. В зависимости от
величины гарантированного бокового зазора сп установлено четыре
вида сопряжений (рис. 47, б) с нулевым гарантированным биксвым за-
зором С, с уменьшенным зазором Д, с нормальным зазором X и с уве-
личенным зазором Ш.
Основным является сопряжение с нормальным зазором X, обеспе-
чивающее боковой зазор, необходимый для компенсации разности тем-
в)
Рис. 47. Схемы:
а — гарантированного бокового зазора гг|; б — полей допусков на боковой
зазор при различных видах сопряжений зубчатых колес; в — смещения исход-
ного контура; г — утонения зуба
пературы колес и корпуса в 25° С при равенстве коэффициентов линей-
ного расширения материала колес и корпуса передачи.
Номинальная величина гарантированного бокового зазора сп в мкм
для сопряжений С равна нулю, для сопряжений Д — 6 )Л4, для X —
— 12 У А и для Ш — 24У А (где А — межцентровое расстояние в мм).
Могут быть установлены и нестандартные величины гарантированного
бокового зазора, если это требуется условиями работы передачи.
Величину гарантированного бокового зазора устанавливают вне
зависимости от степени точности колес, только на основе результатов
расчета температурных изменений размеров деталей передачи, условий
смазки колес, их окружной скорости и возможных погрешностей колес
и передачи, влияющих на величину этого зазора. Погрешности колес
и передачи, которые должны учитываться при определении наибольшего
бокового зазора, следующие: погрешности межцентрового расстоя-
ния АЛ в собранной передаче, погрешности направления зуба ДВ0, непа-
раллельиость осей Ах и их перекос Ау, а также отклонение основного
шага Д to.
125
chipmaker.ru
35. Гарантированный боковой зазор и отклонения
межцентрового расстояния в мкм
Вид сопряжения Отклонения н допуски Межцентровое расстояние в мм
До 50 Св. 50 ДО 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 200 Св. 200 до 320 Св. 320 до 500
с $ ш с д X ш сп 0 42 85 170 ±25 ±40 ±60 ±100 0 52 105 210 ±32 ±50 ±80 ±120 0 65 130 260 ±36 ±55 ±90 ±И0 0 85 170 340 ±42 ±65 ±105 ±170 0 105 210 420 ±50 ±80 ±120 ±200 Q 130 260 БЗО ±60 ±100 ±160 ±250
ЛвЛ; ДНЛ
Для всех видов сопряжений д-° Для колес внешнего зацепления рав- но Oyd со знаком плюс. Для колес внутреннего зацепления равно 6ft со знаком плюс
V Для колес внешнего зацепления рав- но 6ft со знаком минус. Для колес внутреннего зацепления равно ба со знаком минус
36. Допуск на смещение исходного контура в мкм
Вид сопряжения Обозначение допуска Допуск на радиальное биение зубчатого венца
До 6 Св. 6 дс 8 Св. 8 ДО 10 Св. 10 ДО 12 Св. 12 ДО 16 Св. 16 до 20 Св. 20 до 25 Св. 25 до 32 Св. 32 до 40 Св. 40 до 50 Св. 50 до 60
С д X ш f>h 26 34 42 52 28 36 45 58 30 40 50 60 32 42 55 65 38 48 60 75 42 52 70 85 48 60 80 95 55 70 90 110 65 80 105 130 75 95 120 150 85 ПО 140 170
Вид сопряжения Обозначение допуска Допуск на радиальное биение зубчатого венца
Св. 60 до 80 Св. 80 до 100 Св. 100 до 120 Св. 120 до 160 Св. 160 до 200 Св. 200 до 250 Св. 250 до 320 Св. 320 до 400 Св. 400 до 500
С Д X ш 6Л ПО 140 180 220 130 170 210 260 150 190 250 300 190 250 320 400 240 300 400 480 300 380 480 600 380 480 600 750 450 600 750 950 560 750 950 1120
126
37. Наименьшее смещение исходного контура в мкм
Степень 1 точности Вид сопряжения Отклонения Модуль нормальный тп в мм Диаметр колеса в мм
До 50 Св. 50 ДО 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 200 Св. 200 до 320 Св. 320 до 500
3 с Св. 1 до 2,5 > 2,5 > 6 > 6 > 10 > 1 >2,5 » 2,5 » 6 > 6 » Ю >1 >2,5 > 2.5 > 6 > 6 > 10 >1 >2,5 > 2,5 > 6 >0 >10 16 20 22 25 30 34
— 22 24 26 32 36
д 55 65 80 100 120 150
70
—
95 180 220 280
X 120 140
150
—
ш 180 220 260 340 420 530
—
7 с Св. 1 до 2,5 * 2,5 > 6 > 6 > 10 >10 >16 >16 >30 >1 >2,5 > 2,5 > 6 » 6 » 10 >10 >16 >16 >30 > 1 » 2,5 > 2,5 > 6 » 6 » 10 >10 » 16 Св 16 до 30 >1 >2.5 > 2,5 > 6 >6 >10 >10 >16 >16 >30 28 30 32 34 36 34 36 38 42 90 36 38 40 45 58 ПО 40 42 45 50 60 45 48 50 55 65
—
—
д &Mh 65 70 80 130 160
95 115
— 85 140 170
— 100 120 130
150 220 180
X по 1зо 160 190 280
240
— 140 200 300
— 250
— 210
ш 190 220 280 360 420 530
240
—
—
— 380 450 560
127
chipmaker.ru
Величина бокового зазора обеспечивается радиальным смещением
исходного контура рейки (зуборезного инструмента) в направлении
к центру заготовки.
Наименьшим смещением исходного кон-
тура Дл,й называется наименьшее п[ едписанное смещение исходного
контура от его номинального положения в тело колеса, осуществляемое
с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора
(рис. 47, в).
ГОСТом 1643—56 для различных видов сопряжений установлены:
нормы гарантированного бокового зазора сп, отклонения межцентро-
вого расстояния ДвЛ и ДНЛ и отклонения измерительного межцентро-
вого расстояния Дв<7 и Дна (табл. 35); допуск на смещение исходного
контура 6ft (табл. 36) и наименьшего смещения исходного контура ДЛй
(табл. 37).
Выбор степени точности колес
Степень точности колес определяется эксплуатационными и техни-
ческими требованиями к ним: окружной скоростью, передаваемой мощ-
ностью, требованиями к кинематической точности, плавности, бесшум-
ности, долговечности, отсутствию вибрации и т. д. В табл. 38 приведены
рекомендации по применению степеней точности для зубчатых передач.
Более обоснованно точность колес и передач определяется соответ-
ствующими расчетами. При этом обязательно используют принцип
комбинирования степеней точности Комбинирование норм позволяет
устанавливать повышенные требования к точности только тех пара-
метров колес, которые важны для у довлетворения эксплуатационных
требований к зубчатой передаче, а остальные параметры выполнять
по ботее грубым допускам. Например, ГОСТ 3855—58 устанавливает
7-ю степень по нормам кинематической точности и 6-ю степень по нор-
мам плавности и контакта зубьев, что объясняется большим влиянием
на усталостную прочность колес погрешностей, определяющих плав-
ность работы передачи.
При комбинировании норм разных степеней точности нормы плав-
ности работы колеса могут быть не более чем на две степени точнее или
на одну степень грубее степени кинематической точности; нормы кон-
такта зубьев не могут быть грубее степени плавности колеса. Указан-
ные ограничения вызваны наличием определенной взаимосвязи между
показателями точности колес Так, кинематическая погрешность колеса
включает в себя не только погрешности с периодом действия, равным
обороту колеса, но и циклические погрешности с высокой частотой,
определяющие плавность его работы. Поэтому при сохранении допуска
на кинематическую погрешность колеса расширение допуска на цикли-
ческую погрешность более чем на одну степень вызывает заметное умень-
шение допуска на низкочастотную часть и дел дет практически невоз-
можным изготовление такого колеса. Далее, погрешность профиля
прямозубого колеса, включенная в нормы плавности, зависит от вели-
чины биения зубчатого венца, регламентируемой нормами кинемати-
ческой точности, и т. д. Поэтому большая разница между кинематической
точностью и плавностью работы колеса практически невозможна.
Плавная работа передачи не может быть обеспечена при наличии
плохого контакта зубьев. Например, контакт, смещенный к головке
или ножке зуба, возникает при кромочной работе зуба на входе или вы-
ходе из зацепления, что может вызвать неспокойную работу передачи.
128
38. Области применения зубчатых колес по степеням точности (7)
Окружная скорость колес в м/сек хкрЛе -озон Св. 60 До 80 До 50
хндЛе -оиьdu О со О До 50 До 30
Область применения колес Передачи с особо прецизионной согласо- ванностью вращения; передачи, работаю- щие прн весьма высоких скоростях с на- ибольшей плавностью, бесшумно. Колеса особо прецизионных механизмов 1 илн осо- бо высокоскоростных передач (турбин- ные) 8. Измерительные колеса для контро- ля колес 5 н 6-й степеней Передачи с высокопрецнзионной согла- сованностью вращения; колеса, работаю- | щие прн высоких скоростях с нанболь- | шей плавностью, бесшумно 1. Колеса йы- сокопрецизнонных механизмов нли высо- коскоростных передач (турбинные) •. Из- мерительные колеса для контроля колес 7-й степени Передачи с прецизионной согласован- ностью вращения; передачи, работающие при высоких скоростях с наибольшей плавностью, бесшумно. Колеса прецизи- онных механизмов 1 или высокоскорост- ных передач (турбинные) *. Измеритель- ные колеса для контроля колес 8 и 9-й степеней
Метод окончательной обработки рабочих поверхностей (профилей) зубьев Особо тщательное шли- фование и доводка. Для больших незакаленных ко- лес — притирка илн ше- вингование после фрезеро- вания прецизионными чер- вячными фрезами Тщательное шлифование. Для больших незакален- ных колес — притирка или шевингование после фрезе- рования прецизионными червячными фрезами Тщательное шлифование. Для больших незакален- . ных колес — притирка или шевингование после фрезе- рования прецизионными червячными фрезами
Метод нарезания колес Способом обката на особо прецизион- ных станках с весь- ма малой цикличе- ской ошибкой Способом обката иа высокопрецизи- онных станках с очень малой цикли- ческой ошибкой Способом обката иа прецизионных станках с малой циклической ошиб- кой
Степень точности Ст.З (особо прецизион- ные) Ст.4 (высо- копрецизи- онные) Ст.5 (прецн- | знойные)
5 Заказ № 93
129
chipmaker.ru
Продолжение табл.
Окружная скорость колес в м/сек хгчрЛе -озон До 30 До 15 До 10 До 4 Примечания: 1. Степень по нормам плавности может быть на одну грубее. 2. Степень по нормам кинематической точности может быть на одну грубее. 3. Рекомендации по скоростям даны только исходя из условия обеспечения работоспособности зубчатых зацеплений. Прн наличии специальных требований по шуму, вибраций и т. п. эти требования должны учитываться особо.
хгчдЛе -oHbdu До 15 01 otf До 6 г off
Область применения колес Передачи с точной согласованностью вращения; передачи, работающие при по- вышенных скоростях н больших нагруз- ках плавно и бесшумно. Колеса делитель- ных механизмов 1 нли скоростных редук- торов ответственные колеса ! в авиа-, н станкостроении Зубчатые колеса, работающие прн по- вышенных скоростях и умеренных нагруз- ках; колеса коробок в станках; колеса скоростных редукторов, колеса авиа- н автостроения Зубчатые колеса общего машинострое- ния, не требующие особой точности; ко- леса станков, не входящие в делительные цепи; неответственные колеса авиа- н авто- тракторостроения; колеса грузоподъем- ных механизмов; ответственные колеса сельскохозяйственных машин Зубчатые колеса, предназначенные для механизмов, к которым не предъявляются особые требования по точности
Метод окончательной обработки рабочих поверхностен (профилен; зубьев Тщательное шлифование илн шевингование Для нетермообработан- ных колес рекомендуется, а для закаленных обяза- тельна отделка (шлифова- ние, притирка) Зубья не шлифуются, 1 при надобности отделыва- ются или притираются Специальных отделочных операций не требуется
к X X СЗ со <Р CL Я X § <У колес Способом обката на точных станках (шероховатость ра- бочих поверхностей V 8) Способом обката на точных станках; шероховатость ра- бочих поверхностей V 7 Способом обката илн деления ин- струментом, профи- лированным в со- ответствии с дейст- вительным числом зубьев колеса (ше- роховатость рабочих поверхностей v 5) Любым способом (шероховатость ра- бочих поверхностей Г7 4)
•о X с <и 5 точности Ст.6 (высо- коточные) Ст.7 (точ- ные) Ст.8 (сред- ней точно- сти) Ст.9 (пони- женной точ- ности)
130
Исходя из этого, стандарт предусматривает возможность сочетания бо-
лей жестких требований к пятну контакта со сниженными нормами
к плавности работы, но не позволяет назначать более грубую степень
на нормы контакта по сравнению со степенью по нормам плавности.
Выбор комплекса контролируемых параметров колес
Выбор комплекса контролируемых параметров колеса зависит от
точности и размера колес, их назначения, серийности и технологии
производства и должен регламентироваться отраслевыми нормалями,
исходя из принятой системы контроля.
Примерные комплексы параметров для контроля цилиндрических
зубчатых колес в различных отраслях машиностроения приведены
в табл. 39.
Для оценки кинематической погрешности колеса путем дифферен-
цированной проверки отдельных параметров обычно выбирают такие
два параметра, из которых один выявляет радиальную составляющую
кинематической погрешности колеса, а другой — тангенциальную.
Первая может быть охарактеризована радиальным биением зубчатого
венца е0 или колебанием измерительного межцентрового расстояния
за оборот Лоа, а вторая составляющая — погрешностью обката Д<рг
илн колебанием длины общей нормали До/. (см. табл. 39).
При контроле определяются фактические погрешности соответству-
ющих параметров, в обозначение которых входит буква Д (за исклю-
чением радиального биения). Фактические погрешности сравниваются
с допускаемыми погрешностями, т. е. допусками, в обозначение которых
входит буква 6.
Стандартом допускается превышение предельного значения одной
из величин, входящих в комплекс дифференцированных проверок кине-
матической погрешности, если суммарное влияние этих величин не
превышает значения комплексного показателя 6F2.
При дифференцированной проверке плавности работы прямозубых
и узких косозубых колес необходимо пользоваться одним из следующих
комплексов контролируемых параметров Д/„ и Д/; Д/о и Л/; ДуО; Д/
(для степеней точности 10 и 11).
Неплавность работы широких косозубых и шевронных колес с 3-й
по 6-й степенями точности может быть определена проверкой цикличе-
ской погрешности ЛГ, а более грубых колес — проверкой разности
окружных шагов ДА
Условное обозначение точности зубчатых
передач включает степени точности и вид сопряжения по нормам
бокового зазора. Первая цифра числа обозначает номер степени по нор-
мам кинематической точности колес, вторая — степень по нормам
плавности работы колес, третья — степень по нормам контакта зубьев,
а буква — вид сопряжения.
Пример условного обозначения передачи со степенью точности 8 по
нормам кинематической точности колес, степенью 7 по нормам плавно-
сти и контакта зубьев, сопряжением с увеличенным гарантированным
зазором Ш: Ст. 8—7—7—Ш ГОСТ 1643—56.
Пример условного обозначения передачи со степенью точности 1
по всем нормам и с нормальным гарантированным зазором X:
Ст. 7—X ГОСТ 1643—56.
131
chipmaker.ru
39. Примерные комплексы параметров для контроля цилиндрических зубчатых колес
в различных отраслях машиностроения
Широкие косозубые колеса прокатные н подъемные (степени 8—10) •о к UJ о Пятно контакта «Л нлн 6L Примечание. ДМ — отклонение размера между роликами; 6L — допуск на длину общей нормали (в тело колеса).
редукторные (степени 6-8) 3;g Hirn 3d>9 ней 6F или 6t Пятно контакта или ДВ^, 6йп и ДГ„ ИЛИ ДВ и 6ЬО 6h. или 6L
турбинные (степени 3—5) & X «4 Пятно контакта илн ДВ^, 6bn “ Д<0 с •о
Прямозубые н узкие косозубые колеса тракторные, подъемные и сельскохозяйственных машин (степени 9-11) с Пятно контакта «о
(степени 8—9) 7°9 и >з И1ГИ 7’9 и p’g б^а или tt Пятно контакта Да илн 6L
автомобильные и ста- ночные (степени &-7) Л X Пятно контакта Да или 6L
(степени 5—6) з>9 И1гн 2jg X с < § X «о
, ф , (У X ж 3 х Л ж £555^7 в Н х н “ 3,9 ней Зг/g 6F или Д<0 н 6f S 6Л или ДМ
Нормы X S Ь- Я О <-> 2X0 О> О X Ж (У Р" X г о 1 1 с । uiaon w* а работы Кон такта зубьев Бокового зазора
132
Предполагаемое усовершенствование стандарта на допуски
зубчатых передач [11]
ГОСТ 1643—56 будет в ближайшие годы усовершенствован. Пред-
полагается значение коэффициента возрастания допусков при переходе
от одной степени к другой = 1,58 сохранить только до 7-й (или до
6-й) степени, а для последующих степеней принять <р = 1,41. В связи
с этим будут установлены нормы точности и для 12-й степени. Для
прямозубых и узких косозубых колес вместо нормирования цикличе-
ской погрешности предполагается ввести «местную кинематическую
погрешность», численно примерно равную удвоенной величине ци-
клической погрешности. Предполагается значительно уменьшить
допуски на колебание измерительного межцентрового расстояния на
одном зубе, а также и на колебание измерительного межцентрового
расстояния за оборот колеса. Для колес с числом зубьев меньше
80—90 предполагается уменьшить допускаемые отклонения Л10, а для
колес с большим числом зубьев — немного расширить эти отклонения.
Будут уменьшены допуски на А/ для больших колес. Будут также и
другие изменения, в соответствии с системой допусков ИСО.
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ шпоночных
И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Допуски и посадки шпоночных соединений
Основные типы шпоночных соединений стандартизованы. Различают
напряженные и ненапряженные шпоночные соединения. Ненапряжен-
ные соединения создаются
шпонок и передают только
крутящий момент. Напря-
женные соединения соз-
даются при помощи кли-
повых и тангенциальных
шпонок и передают как
крутящий момент, так и
осевую силу.
Наиболее широкое рас-
пространение получили
ненапряженные соедине-
ния с призматическими и
сегментными шпонками.
Призматические шпонки
применяют для неподвиж-
ных и подвижных соеди-
нений. Сегментные шпон-
ки по условиям работы
аналогичны призматиче-
ским, но в силу конструк-
тивных особенностей их
при помощи призматических и сегментных
I I Попе допуска на ширину шпонки
К-Поле допуска на ширину паза вала
\///.-1 Поле допуска на ширину паза втулки
Рис. 48. Схемы расположения полей допусков
посадок различных шпоночных соединений
(ширина шпонки Ь — 10 мм)
можно применять только для неподвижных соединений.
Шпоночные сопряжения из-за наличия перекосов, снижения проч-
ности валов и втулок (ослабления и образования концентраторов на-
пряжений) не могут передавать больших крутящих моментов, что огра-
ничивает область их применения.
133
chipmaker.ru
Шпонки обычно сопрягаются с валами по неподвижной посадке,
а с втулками — по одной из подвижных посадок. Натяг необходим для
того, чтобы шпонки не передвигались при эксплуатации, а зазор —
чтобы компенсировать неизбежные неточности пазов и их взаимное
смещение.
Схема расположения полей допусков на параметры шпоночного со-
пряжения с призматическими и сегментными шпонками (при ширине
шпонки 6=10 мм) показана на рис. 48.
Предельные отклонения размеров шпоночных соединений с призма-
тическими и сегментными шпонками и примерное назначение посадок
приведены в табл. 40 и 41.
40. Назначение посадок шпоночных соединений
(по ГОСТу 7227 — 58)
Вид соединения Предельные откло- нения размеров Назначение посадок
Шпон- ка Паз вала Паз втул- ки
' Неподвижное напряжен- ное по валу, скользящее во втулке — — А, Для индивидуаль- ного и серийного про- изводства (общее ма- шиностроение)
Неподвижное напряжен- ное по валу, ходовое во втулке Вз пш ПШ, Для массового про- изводства (автострое- ние и т. п.)
Неподвижное плотное по валу, ходовое по втулке X, А„ Для направляющих шпонок
Примечание. Кроме того, по ГОСТу 7227—58 норми-
руется глубина паза вала / и втулки /, по Л„ допуск на длину паза
под призматическую шпоику по А, и длина призматической шпонки
по В,, допуск на высоту шпонки h по В4, допуск на диаметр сегментной
шпонки по В, и Др.
41. Предельные отклонения размеров пазов вала
н пазов втулки (для шпоночных соединений)
Номинальная ширина шпонки Пазы вала и втулки
пш | пш.
и паза в мм Предельные отклонения размера в мкм
верхи. нижн. верхи. нижн.
От 1 до 3 — 10 -50 4-55 4-ю
Св. 3 » 6 — 10 — 55 -65 + 15
» 6 » 10 — 15 —65 — 75 + 20
> 10 > 18 —20 —75 -85 + 25
» 18 » 30 -25 —90 --100 + 30
» 30 » 50 -32 — 105 + 120 + 35
1 > 50 > 80 —40 -125 + 140 4-40
» 80 » 120 -50 — 150 + 160 + 45
134
Типы шлицевых соединений и выбор способа центрирования
Шлицевые соединения в зависимости от профиля зубьев разде-
ляются иа прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 49).
Существуют три способа центрирования: по наружному диаметру,
по боковым поверхностям, по внутреннему диаметру. Выбор способа
центрирования представляет собой назначение функциональных пара-
метров шлицевых соединений исходя из условий их эксплуатации,
технологии изготовления и конструктивных особенностей деталей
соединения.
Для прямобочпых шлицевых соединений применяют центрирование
по цилиндрической поверхности внутреннего диаметра, цилиндрической
Рис. 49. Типы шлицевых соединений и способы нх центрирования:
с прямобочным профилем — а — по наружному диаметру, б — по внутренне-
му диаметру; в — по боковым поверхностям зубьев; с эвольвеитным профи-
лем — г — по боковым поверхностям (S); Э — по наружному диаметру; с
треугольным профилем — е — по боковым поверхностям
поверхности наружного диаметра и боковым поверхностям шлицев;
причем, как видно из рис. 49, совпадение осей шлицевого вала и втулки
(центрирование) определяется размерами центрирующего элемента.
Центрирование по боковым поверхностям применяют в соединениях,
предназначенных для передачи больших знакопеременных нагрузок,
и при реверсивном движении, когда по условиям работы зазоры между
боковыми поверхностями шлицев и шлицевых пазов должны быть мини-
мальными, а поверхность контакта — максимальной. Однако этот спо-
соб не обеспечивает высокой точности центрирования и применяется
тогда, когда не требуется высокая кинематическая точность.
В тех случаях, когда от передачи требуется высокая кинематическая
точность, применяют центрирование по одному из диаметров.
В практике иногда бывает необходимо, чтобы передача наряду
с высокой кинематической точностью имела повышенное сопротивление
знакопеременным нагрузкам, незначительный шум при реверсирова-
нии и т. п. В этом случае применяют центрирование одновременно по
боковым поверхностям шлицев и по одному из диаметров.
135
chipmaker.ru
Центрирование по цилиндрической поверхности внутреннего дна-
метра применяют, как правило, в тех случаях, когда втулка имеет высо-
кую твердость, при которой невозможна ее дальнейшая обработка
калибрующей протяжкой (в этом случае отверстие шлифуют на внутри-
шлифовальном станке), или когда могут возникнуть значительные ис-
кривления валов после термообработки. Однако при таком способе
центрирования требуются специальные шлицешлифовальные станки
для шлифования опорных площадок по внутреннему диаметру шли-
цевого вала.
Центрирование шлицевых соединений с эвольвентным профилем
осуществляется (см. рис. 49) или по боковым поверхностям шлицев
(центрирование по S), или по поверхности наружного диаметра (цен-
трирование по £>). Чаще всего применяют центрирование по эволь-
вентному профилю. Центрирование по наружному диаметру применяют,
как правило, лишь тогда, когда необходима особо высокая точность.
Существенным недостатком такого способа центрирования является
малый размер опорных площадок. Иногда применяют центрирование
эвольвентного соединения по вспомогательной цилиндрической поверх-
ности большего диаметра.
Для шлицевых соединений с треугольным профилем зуба применяют
центрирование только по боковым поверхностям зубьев (см. рис. 49).
Допуски и посадки шлицевых соединений
Допуски и посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем
регламентированы ГОСТом 1139—58 и строятся по системе отверстия.
Собираемость шлицевого соединения с учетом действия не только по-
грешностей диаметров и ширины, но и погрешностей формы и взаимного
положения шлицев обеспечивается созданием соответствующих гаран-
тированных боковьТх зазоров между поверхностями шлицев и шлицевых
пазов, а также между цилиндрическими поверхностями втулки и вала.
На рис. 50 показаны схемы расположения полей допусков шлице-
вого соединения с прямобочным профилем.
В табл. 42 приведены значения предельных отклонений соответ-
ствующих элементов соединения.
Система допусков и посадок шлицевых соединений с эвольвентным
профи 1ем построена па тех же принципах, что и система допусков для
соединений с прямобочным профилем и регламентирована ГОСТом
6033—51.
На рис. 51 показаны схемы расположения полей допусков шлицевого
соединения с эвольвентным профилем при центрировании по S.
В табл. 43 приведены значения предельных отклонений соответ-
ствующих элементов профиля.
Допуски и посадки шлицевых соединений с треугольным профи тем
регламентированы ведомственными нормалями 105 МТ-44 (угол 20 =
= 72°) и Н-482-48 (угол 20 = 90°). Нормаль Н-482-ч8 предусматривает
глухую, напряженную и ходовую посадки. В них установлены одинако-
вые по абсолютной величине отклонения диаметров отверстия и вала.
Нормаль 105 МТ-44 предусматривает лишь одну скользящую посадку
с одинаковыми для всех размеров отклонениями толщины зубьев вала
(^0’12) и ширины впадин втулки (Нормаль, кроме того,
устанавливает наибольшее допустимое биение по профилю шлицев
До£ = 0,05 мм; наибольшую допустимую накопленную погрешность
136
137
chipmaker.ru
“ 42. Предельные отклонения диаметров d, D и размера h в шлицевых соединениях с прямобочиым профилем
А. Предельные отклонения центрирующих диаметров в мкм
Интервалы диаметров в мм Наимено- вание отклонения Условное обозначение полей допусков
отверстий валов
А лга А, г П С д X л ш • сга Л2а
Св. 10 во + 19 + 27 + 35 + 24 + 6 0 -6 — 16 —30 — 45 0 —32
ДО 18 но 0 0 0 + 12 —6 — 12 — 18 —33 — 55 — 75 — 18 —75
2 —9 —9 — 9 + 33 + 15 + 9 + 3 -8 — 8* — 8 + 9 —8
Св. 18 во 4-23 + 33 + 45 + 30 + 7 0 —8 — 20 — 40 — 60 0 —40
до 30 но 0 0 0 + 15 —7 -14 -22 — 40 —70 — 95 —21 —92
2 , — 10 — 10 — 10 + 40 + 17 + 10 + 2 — 10 — 10* — 10 + 10 -10
Св. 30 во + 27 + 39 + 50 + 35 + 8 0 — 10 — 25 —50 —75 0 — 50
до 50 но 0 0 0 + 18 —8 -17 -27 -50 -85 — 115 — 25 — 112
2 — 12 — 12 -12 + 47 + 20 + 12 + 2 -13 — 13* -13 + 12 -13
Св. 50 во + 30 + 46 + 60 + 40 + ю 0 — 12 — 30 — 65 -95 0 —60
до 80 но 0 0 0 + 20 — 10 —20 -32 — 60 — 105 -145 — 30 -134
2 — 14 — 14 — 14 -1-54 + 24 + 14 + 2 — 16 -16* -16 + 14 -16
Св. 80 во + 35 + 54 + 70 + 45 + 12 0 -15 —40 -80 — 120 0 —72
до 120 но 0 0 0 + 23 — 12 — 23 — 38 —75 — 125 — 175 —35 — 159
2 — 16 — 16 — 16 + G0 + 28 + 16 + 2 — 24 —24* — 24 + 16 -24
• Только для диаметра D
Продолжение табл. 4!
Нецент- рирую- щий диаметр Б. Предел! Центри- рование н ы е и 1 п. Предельные отклонения Обозна- чения Интсрв Св. Ю до 18 злы нецент Св. 18 до 30 рирующих Св 30 до 50 диаметров Сп. 50 до 80 3 мм Св. 80 до 120
D По d илн по b Отверстия ВО НО X, + 360 + 120 4-420 4-140 + 500 + 170 4-600 4-200 + 700 + 230
2 + 60 | + 70 4-80 + 100 + 120
Валы 2 + 60 + 70 + 80 + 100 + 120
ВО НО X. -60 — 180 —70 — 210 -80 — 250 — 100 —зоо — 120 -350 1 4-460
d 0 По D или по Ь Отверстия во но д» 4-240 0 4-280 0 4-340 0 4-400 0 0
X —60 -70 — 80 — 100 -120
Валы 2 -60 —70 — 80 | —100 — 120
НО
2
4^ Продолжение табл. 12
В. Предельные отклонения размера b в мкм
Интервалы диаметров d в мм Наименование отклонений Условные обозначения полей допусков
ширины впадин отверстий толщины зубьев валов
у, У, и, У. s,n I s,c SiX s,n s,c stx S,J1 S,JI
Св 10 S 0 0 0 0 + 20 + 14 0 + 2C + 14 0 0 0
ДО 18 ВО + 50 + 75 + 33 + 50 + 7 0 — 14 + 7 0 -14 — 30 — 30.
но + 30 + 40 + 14 + 14 -11 — 18 —32 -30 —35 -50 -65 -80
Св. 18 0 0 0 0 + 25 + 17 0 + 25 + 17 0 0 0
до 30 во + 60 + 95 + 40 + 60 + 8 0 — 17 + ь 0 -17 —35 —35
но + 35 + 50 + 17 + 17 — 14 — 21 — 40 -35 -45 -60 — 80 — 100
Св. 30 2 0 0 0 0 + 30 + 22 0 + 30 + 22 0 0 0
до 50 ВО + 115 + 50 + 70 + 8 0 — 22 + 8 0 — 22 — 45 — 45
но + 40 + 65 + 22 + 22 — 18 —25 -50 -40 — 50 -70 -95 — 120
Св. 50 X 0 0 0 0 + 40 + 30 0 + 40 + 30 0 0 0
до 80 во +90 + 140 + 60 + 90 + 10 0 — 30 + Ю 0 — 30 — 60 —60
но + 5о + 80 + 30 + 30 — 20 -30 — 60 -50 -60 — 90 — 120 — 150
Св. 80 2 0 0 0 0 + 50 + 40 0 + 50 +40 0 0 0
до 120 ВО + 110 + 170 + 75 + 110 + 10 0 -40 + 10 0 — 40 —80 — 80
но + 7и + 100 + 40 + 40 —25 —35 -75 -60 -70 — 110 -150 -185
Примечания: 1. Обозначения: ВО — верхнее отклонение; НО — инжнее отклонение; Z — суммарное от-
клонение.
2. В таблицах А и В приведены отклонения для всех применяемых посадок. Применение посадок в зависимости от вида
центрирования указано на рис. 50 (по ГОСТу 1139—58).
О сл X 2—3,5 1 и 1.5 Мо- дули . н 0 h Е S X Е £ ? О ft S? W X J3 2 ь « я о °! и ’ ft ~ 5S Е Е X X fl □ Е о X 0 ft © х в s ft о н а *
++ 4*00 ООО О О (Л ++ КЗ сл о сл сл + 45 + 20 0 Сл 6» отверстии Обозначение полей допусков _|
++ о о ьо ++ 4* •— ООО о ++ со се О СИСЛ ++ W М ООО сл 8
0 09 + 39l + ++ сл — о о сл о ++ ++ ООО о. Сл •.
++ 4*00 ООО + 65 + 35 1 0 0 OS + 99 + ++ ГС 4* о слеп SaH валов
1. "i ООО + 30 о -35 + 25 0 -30 + 20 0 -25 9'S
I 1 ОС 4* ООО 0 —30 1 -65 0 -25 —55 1 1 ю ело о S.X S3aH
++ OOM о 0 09 + 001 + слоз О о сл ++ 4* -4 ООО
+ 50 0 —70 1 + о * ООО + 35 0 —50 1 + 4* С+> ООО сл
0 —50 — 120 0 — 40 — 100 \ 0 —35 — 85 । 0 -30 —70 и 8 X
1 I 1 КЗ — СЛ W —о оо 1 1 1 — оа 4* □ООО о 1 1 1 — *.1 W сл о сл о 1 1 1 го о о о сл s
chipmaker.ru
Примеры условных обозначений
Прямобочных шлицевых соединений:
A Ut
прн центрировании по d ; d 8X42x48 —77- •=- - ;
Л СцЛ
A U»
при центрировании по D : D 6x 23 X 26 :
U,
при центрировании по В : В 20 x92x102.
Соответствующие отверстия обозначаются при центрировании по d:
d 8 X 42 X 48 A-U^, при центрировании по D : D 6 X 23X 26A-t7s;
при центрировании по b : Ь 20 X 92 X 102 U3; и валы при центрирова-
нии по d ; d 8 X 42 X 48 X-U^X; при центрировании по D : D 6 X
X 23 X 26 C-S2C; при центрировании по b : Ь 20 X 92 X \02-SJl.
Эвольвентных шлицевых соединений диаметром D = 50 мм, с модулем
д
т = 2,5 мм, числом зубьев 18, с центрированием по D и посадкой
по D и -J30^ по S:
Эв. 50x2,5x18 4--jM-;
то же, при центрировании по S:
Эв. 50x2,5x18-^,
озаХ
в котором отверстие обозначается: Эв. 50 X 2,5 X 18 5ЗД и вал; Эв. 50 X
X 2,5 X 18 S^X.
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕГО ЦЕЛИ
Анализ результатов измерений размеров геометрических и других
параметров деталей является одной из основных задач контроля. Его
целью является решение таких задач, как: установление соответствия
точности выбранного технологического процесса заданной точности
изделия, определенной исходя из эксплуатационных требований: уста-
новление технологических допусков, т. е. достижимой точности изго-
товления при том или ином технологическом процессе; установление
точностных характеристик партии деталей по результатам выборочного
контроля; организация выборочного или статистического контроля;
установление точностных характеристик совокупности машин или при-
боров определенного типа; установление точностных характеристик
отдельных машин или приборов и т. д.
Математические методы, применяемые при решении этих задач,
являются общими, так как все они основаны на анализе результатов
измерений, содержащих случайные погрешности изготовления (или
измерения), нахождении статистических параметров распределения,
а также установлении параметров теоретического распределения, кото-
рое наиболее близко соответствует исследуемому эмпирическому рас-
пределению. Введение в анализ теоретических распределений позволяет
использовать установленные теорией вероятностей закономерности
и распространить их на эмпирические распределения.
142
Основные определения
Учитывая общность математических методов анализа совокупности
результатов измерения, приведем вначале необходимые общие опреде-
ления и расчетные формулы для основных характеристик эмпирических
и теоретических распределений случайных величин. Следует оговорить,
что приводимые здесь материалы могут быть использованы только для
элементарного анализа технологического процесса нли процесса изме-
рения. При более углубленном анализе следует пользоваться работами
[13, 14, 15, 16, 17] и другой специальной литературой.
Погрешности обработки или погрешности измерения могут быть
систематическими и случайными.
Систематическими погрешностями называются
погрешности, постоянные по величине и знаку или изменяющиеся по
определенному закону в зависимости от характера неслучайных факто-
ров. Эти погрешности могут появиться от действия ограниченного коли-
чества доминирующих факторов, например, от неточной настройки
оборудования или измерительного прибора, в результате определенного
отклонения температуры от нормальной, от силовой деформации и т. п.
Постоянная систематическая погрешность измерения возникает также
от ошибки установочной меры при отсчете по неправильно градуиро-
ванной шкале и т. д. Систематическая постоянная погрешность имеет
одну и ту же величину для каждой изготовленной или измеренной де-
тали в партии.
Примерами переменных систематических погрешностей могут слу-
жить: погрешность от износа режущего инструмента; величина радиаль-
ного биения, вызываемого эксцентрицитетом; погрешность измерения
углов с помощью синусной линейки, у которой действительные значе-
ния расстояний между осями роликов отличаются от расчетных, и т. п.
Во многих случаях причины систематических погрешностей могут
быть обнаружены и устранены. В ряде случаев величины систематиче-
ских погрешностей определяются и в результате измерения вводятся
поправки (например, при погрешности градуировки шкалы).
Случайными погрешностями называются непо-
стоянные по величине и знаку погрешности, которые возникают при
изготовлении или при измерении и принимают то или иное численное
значение в зависимости от ряда случайно действующих причин. Погреш-
ности геометрических параметров деталей, возникающие при их изго-
товлении, вызываются множеством изменяющихся случайным образом
факторов (непостоянством припуска на обработку, механических
свойств материала, сил резания, жесткости системы СПИД и т. д.),
причем ни один из этих факторов не является доминирующим. Прн на-
личии случайных погрешностей изготовления однотипные детали
в одном и том же сечении имеют различные размеры. Случайные по-
грешности изготовления проявляются таким образом в рассеивании
размеров деталей.
Погрешности результатов измерения одной и той же величины вызы-
ваются неконтролируемыми изменениями факторов, влияющих на ре-
зультат измерений, например, непостоянством измерительного усилия
и температурных условии, различной точностью установки деталей
на измерительную позицию, субъективными ошибками контролера и др.
Наличие случайных погрешностей измерения обнаруживается, напри-
мер, в том, что при повторном измерении одной и той же величины с оди-
наковой тщательностью получаются различные числовые результаты.
143
r.ru
Случайные погрешности трудно устранить, поэтому их влияние учи-
тывают при назначении допуска на размер или на какой-либо другой
параметр.
Случайные величины разделяются на дискретные и непрерывные.
Дискретной (т. е. прерывной) называется переменная величина, при-
нимающая множество обусловленных значений, которые могут быть
выписаны в определенной последовательности, например, число еди-
ниц брака dJt d2, . . ., dN в партии.
Непрерывной называется переменная величина, которая может при-
нимать любое значение внутри рассматриваемого интервала, т. е. иметь
бесконечное число бесконечно мало отличающихся значений в преде-
лах интервала. Непрерывные величины могут быть представлены в виде
графиков, полученных при помощи самописца измерительного прибора,
фиксирующего результаты непрерывного измерения какой-либо вели-
чины, например, размера текущего радиуса поперечного сечения цилин-
дрической детали (см. стр. 10), вибрацию узлов машин, температуры
или влажности атмосферного воздуха и др.
Появление того или иного числового значения случайной величины
в результате массового испытания рассматривается как случайное
событие.
Отношение числа п случаев появления случайной величины или
события А к числу N всех произведенных испытаний, при которых это
событие могло появиться, называется частостью или относительной
частотой
*W = J. (61)
При большом количестве испытаний N обнаруживается устойчи-
вость значения указанного отношения для большого класса случайных
явлений. Для таких явлений величина W (Л) для события А будет коле-
баться около некоторого постоянного числа. Это число, меньшее еди-
ницы, называется вероятностью Р (Я) появления события А, т. е. Р (Л)
является мерой объективной возможности появления события А.
Вероятность достоверного события равна единице, невозможного
события — нулю.
За приближенное^наченне вероятности Р (Л) события А можно при-
нимать частость (относительную частоту), т е.
Р(Л)« Г(Л) = -^-. (62)
Частость W (Л) принципиально отличается от вероятности Р (Л)
тем, что представляет собой случайную величину, которая в различных
сериях однотипных испытаний может принимать в зависимости от слу-
чайных факторов различные значения, тогда как вероятность Р (Л)
представляет постоянное для каждого данного события число, опреде-
ляющее в среднем частость его появления в опытах.
По мере увеличения N частость со все большим приближением выра-
жает вероятность.
Законы распределения
Закон распределения вероятности случайных величин устанавли-
вает зависимость между значениями случайной величины и вероят-
ностью их появления. Закон распределения вероятности дискретной
144
случайной величины можно представить в виде таблицы, графика или
формулы, показывающей, с какой вероятностью случайная величина X
принимает то или иное числовое значение Х(.
Закон распределения вероятности непрерывной случайной величины
выразить в виде таблицы невозможно. Для характеристики такого за-
кона в технике наиболее часто используют дифференциальную функцию
распределения или плотность вероятности Рх(х), представляющую
собой предел отношения вероятности того, что случайная величина X
примет значение, лежащее в интервале от х до х -р Ах, к величине ин-
тервала Дх при Дх, стремящемся к нулю. Характер рассеивания боль-
шой совокупности значений случайной величины обычно примерно
соответствует какому-либо теоретическому закону распределения.
Рис 62. Кривые, изображающие плотность вероятности:
а — закона нормального распределения; б — закона Максвелла
Так, рассеивание значений случайной величины, изменение которой
зависит от большого количества факторов, равнозначных по их влия-
нию, подчиняется закону нормального распределения (закону Гаусса).
Случайные погрешности, подчиняющиеся закону нормального рас-
пределения, характеризуются следующими свойствами:
малые по величине погрешности встречаются чаще, чем большие;
отрицательные и положительные погрешности, равные по абсолют-
ной величине, встречаются одинаково часто, а следовательно, среднее
арифметическое из отклонений от среднего (т. е. из остаточных погреш-
ностей) с увеличением их числа стремится к нулю.
Для каждого метода обработки деталей случайные погрешности прак-
тически не превосходят определенного предела.
Кривая, изображающая плотность вероятности для нормального
закона распределения (рис. 52, а), определяется уравнением
(х—а1)*
1 2о«
У = ^в . <63)
где а и а — параметры распределения; х — аргумент функции плот-
ности вероятности, —оо<^х<оо; е — основание натуральных лога-
рифмов.
Кривая плотности вероятности для нормального распределения
симметрична относительно максимальной ординаты
Параметр а представляет собой абсциссу, соответствующую оси
симметрии кривой нормального распределения. При нормальном законе
145
chipmaker.ru
распределения а равно математическому ожиданию Л4Х случайной
величины X, определяемому по формулам:
для дискретных величин
k
= liPi’ (64)
где р( — вероятность дискретной случайной величины;
для непрерывных величин
4-оо
Л4Х = J хрх (х) dx,
(65)
где рх (х) — плотность вероятности непрерывной случайной вели-
чины X.
Значение MX илн Ml характеризует положение центра группирова-
ния случайных величин. Физический смысл его можно показать на
следующих примерах: при отсутствии систематических погрешностей,
при многократных измерениях одной величины в одних и тех же усло-
виях, математическое ожидание можно рассматривать как значение
измеряемой величины, наиболее близкое к истинному; при наблюдении
рассеивания размеров деталей, обрабатываемых на станке, математиче-
ское ожидание можно рассматривать как размер, на который настроен
станок и около которого будут группироваться размеры деталей.
Параметр о называется средним квадратическим отклонением слу-
чайной величины и определяется по формулам:
для дискретной величины
(66)
для непрерывной величины
(х — MX)2 рх (х) dx
(67)
Среднее квадратическое отклонение а характеризует величину
рассеивания значений случайной величины относительно центра гр; fl-
пирования.
Рассеивание случайных величин характеризуется также дисперсией
DX = а2х.
Формулы (63), (66) и (67) выражают уравнение кривой и значение о,
если начало отсчета расположено на оси X произвольно.
При совпадении центра группирования с началом отсчета вели-
чины х уравнение кривой нормального распределения будет иметь вид
1 2о«
У =----г— е
а К2л
(68)
146
а уравнения, определяющие среднее квадратическое отклонение, будут
иметь вид
(69)
(70)
Вероятность того, что случайная величина X будет лежать в пре-
делах от хх до х2, будет выражаться формулой
X»
р(Х!^Х^Х.г) = \
X,
(71)
где у — функция, определяемая формулой (68), или какая-либо иная
функция плотности вероятности при наличии другого закона распре-
деления.
Функция, представляющая собой вероятность того, что случайная
величина X меньше какого-либо числа х, называется интегральной
функцией распределения, в отличие от функции плотности вероятности,
называемой дифференциальной функцией распределения. Интеграль-
ная функция для закона нормального распределения имеет вид
FW“77srl' 1721
Из формулы (71) видно, что вероятность численно равна площади,
ограниченной отрезком х2 — лу оси абсцисс, дугой кривой плотности
вероятности и двумя ординатами, соответствующими границам отрезка.
Для облегчения подсчетов по формулам (68) и (72), составлены
таблицы значений плотности вероятности и значений интегральной
функции распределения, приведенной к функции Лапласа (табл. 44
и 45). В этих таблицах вместо переменной х введена относительная
х
переменная г = —, что дает возможность использовать таблицы для
случайных величин любой размерности.
В табл. 44 приведены значения функции <р (г) = су, где у — функция
плотности вероятности нормального распределения, т. е.
г'
1 2
Ф (?) = оу = е , (73)
у 2л
В табл. 45 приведены значения функции
1 г 2
(74)
147
chipmaker.ru
2
44. Значения функции ф (2) =--—г
2 0 1 2 3 4 Б 6 7 8 9
0,0 3989 3989 3989 3988 3986 3984 3982 3980 3977 3973
0,1 3970 3965 3961 3956 3951 3945 3939 3932 3925 3918
0,2 3910 3902 3894 3885 3876 3867 3857 3847 3836 3825
0,3 3814 3802 3790 3778 3765 3752 3739 3726 3712 - 3697
0.4 3683 3668 3653 3637 3621 3605 3589 3572 3555 3538
0,5 3521 3503 3485 3467 3448 3429 3410 3391 3372 3352
0,6 3332 3312 3292 3271 3251 3230 3209 3187 3166 3144
0,7 3123 3101 3079 3056 3034 3011 2989 2966 2943 2920
0,8 2897 2874 2850 2827 2803 2780 2756 2732 2709 2685
0.9 2661 2637 2613 2589 2565 2541 2516 2492 2468 2444
1,0 2420 2396 2371 2347 2323 2299 2275 2251 2227 2203
1.1 2179 2155 2131 2107 2083 2059 2036 2012 1989 1965
1,2 1942 1919 1895 1872 1849 1826 1804 1781 1758 1736
1,3 1714 1691 1669 1647 1626 1604 1582 1561 1539 1518
1,4 1497 1476 1456 1435 1415 1394 1374 1354 1334 1315
1.5 1295 1276 1257 1238 1219 1200 1182 1163 1145 1127
1,6 1109 1092 1074 1057 1040 1023 1006 0989 0973 0957
1.7 0940 0925 0909 0893 0878 0863 0848 0833 0818 0804
1,8 0790 0775 0761 0748 0734 0721 0707 0694 0681 0669
1.9 0656 0644 0632 0620 0608 0596 0584 0573 0562 0551
2.0 0540 0529 0519 0508 0498 0488 0478 0468 0459 0449
2,1 0440 0431 0422 0413 0404 0395 0387 0379 0371 0363
2,2 0355 0347 0339 0332 0325 0317 0310 0303 0297 0290
2,3 0283 0277 0270 0264 0258 0252 0246 0241 0235 0229
2.4 0224 0219 0213 0208 0203 0198 0194 0189 0184 0180
2,5 0175 0171 0167 0163 0158 0154 0151 0147 0143 0139
2.6 0136 0132 0129 0126 0122 0119 0116 0113 ОНО 0107
2,7 0104 0101 0099 0096 0093 0091 0088 0086 0084 0081
2,8 0079 0077 0075 0073 0071 0069 0067 0065 0063 0061
2,9 0060 0058 0056 0055 0053 0051 0050 0048 0047 0046
3.0 0044 0043 0042 0040 0039 0038 0037 0036 0035 0034
3,1 0033 0032 0031 0030 0029 0028 0027 0026 0025 0025
3,2 0024 0023 0022 0022 0021 0020 0020 0019 0018 0018
3,3 0017 0017 0016 0016 0015 0015 0014 0014 0013 0013
3.4 0012 0012 0012 ООН ООН 0010 0010 0010 0009 0009
3,5 0009 0008 ООО? 0008 0008 0007 0007 0007 0007 0006
3.6 0006 0006 0006 0005 0005 0005 0005 0005 0005 0004
3.7 0004 0004 0004 0004 0004 0004 0003 0003 0003 0003
3,8 0003 0003 0003 0003 0003 0002 0002 0002 0002 0002
3.9 0002 0002 0002 0002 0002 0002 0002 0002 0001 0001
Примечание. Перед каждым значением функции ф U)- указан- ным в таблице, следует поставить 0,.
Выражение для подынтегральной функции в формуле (74) полу-
чается из выражения для подынтегральной функции в формуле (72)
путем подстановки
г= —
о
е. х = аг и dx — adz
(75)
Нижний предел интеграла (74) постоянен н равен 0, так как кривая
у = <р (г) симметрична и величины площадей, лежащих по правую
и левую сторону от максимальной ординаты, одинаковы.
При использовании таблиц для подсчета вероятностей того, что
случайная величина X лежит в каких-либо определенных пределах
148
46. Значения функции Фо (г) -——— I
V2S О
г 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0,0 0000 0040 0080 0120 0160 0199 0239 0279 0312 0359
о,1 0398 0438 0478 0517 0557 0596 0636 0675 0714 0753
0,2 0793 0832 0871 0910 0948 0987 1026 1064 1103 1141
0,3 1179 1217 1255 1293 1331 1368 1406 1443 1480 1517
0,4 1554 1591 1628 1664 1700 1735 1772 1808 1844 1879
0.5 1915 1950 1985 2019 2054 2088 2123 2157 2190 2224
0,6 2257 2291 2324 2357 2389 2422 2454 2486 2517 2549
0,7 2580 2611 2642 2673 2703 2734 2764 2794 2823 2852
0,8 2881 2910 2939 2967 2995 3023 3051 3078 3106 3133
0,9 3159 3186 3212 3228 3264 3289 3315 3340 3365 3389
1,0 3413 3438 3461 3485 3508 3531 3554 3577 3599 3621
1,1 3643 3665 3686 3708 3729 3749 3770 3790 3810 3830
1,2 3849 3869 3888 3907 3925 3944 3962 3980 3997 4015
1,3 4032 4049 4066 4082 4099 4115 4131 4147 4162 4177
1.4 4192 4207 4222 4236 4251 4265 4279 4292 4306 4319
1.5 4332 4345 4357 4370 ' 4382 4394 4406 4418 4429 4441
1,6 4452 4463 4474 4484 4492 4505 4515 4525 4535 4545
1.7 4564 4573 4582 4591 4599 4608 4616 4625 4633
1.8 4641 4649 4656 4664 4671 4678 4686 4693 4699 4706
1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 4713 4772 4821 4861 4893 4918 4938 4953 4965 4974 4981 4986 4719 4726 4783 4830 4868 4898 4922 4941 4956 4967 4976 4982 4732 4738 1793 4838 4875 4904 4927 4945 4959 4969 4977 4984 4734 4750 4803 4846 4881 4909 4931 4948 4961 4971 4979 4985 4756 4761 4812 4854 4887 4913 4934 4951 4963 4973 4980 4986 4767
Примечания: 1. Перед каждым значением Фо (г), указанным в таблице, следует поставить 0,.
2. Значения Фо (Z) для г > 3, 1 . е- для z = 3,2; 3.4; 3,6; 3,8; 4,0,
соответственно равны 0.4993 0,4997 0,4998; 0.4999 н 0, 5000.
хг и х2, следует учитывать преобразование (75), применяя его также
для предельных размеров, т. е. полагая
Zi — “—• • 2% — ----
1 о ’ а
(76)
Вероятность того, что случайная величина г находится в пределах
от г, до г2, выражается формулой
Р (21 г sc г2) = Ф (г2) — Ф (zj)
(77)
и равна вероятности того, что случайная величина х лежит в пределах
х, = аг, и х2 = oz2.
При подсчете вероятностей следует иметь в виду, что
фо (-Z) = -Фо (Z). (78)
149
chipmaker.ru
Так, например, вероятность того, что абсолютное значение случай-
ной величины z 1 е превосходит zlt т. е. г лежит в пределах ±гь выра-
жается формулой
Р (— Zi г -|- Zj) — Фо (zj) Фо (— Zi) — 2Ф0 (21). (79)
Из таблицы значений Фо (г) видно, что Фо (3) = 0,49865, т. е
2Ф0 (3) = 0,9973 « 1 (см. табл. 45).
Таким образом, с вероятностью, весьма близкой к единице (т. е.
достоверно), можно полагать, что случайная величина z лежит в пре-
делах ± 3 (рис. 53), а следовательно, величина X лежит в пределах ± За.
Вероятность появления случайных значений | х | > За равна 1 —
— 0,9973 = 0,0027= 0,27%, т. е. чрезвычайно мала. Отрезок RT
Рис. 53. Кривая плотности Ьсронт-
ностн нормального распределения н
графическое изображение некото-
рых значении (л)
оз —За до -}-За называют теорети-
ческим диапазоном рассеивания прн
нормальном распределении вероят-
ностей случайной величины RT=6a.
Распределение вероятностей зна-
чений случайной величины может
соответствовать не только закону
нормального распределения. Суще-
ствует ряд теоретических законов,
которые также могут быть использо-
ваны для изучения действительных
распределений, например закон
эксцентрицитета (закон Максвел-
ла), соответствующий эмпирическо-
му распределению значений случай-
ной величины, принимающей только
положительные значения, т. е. такой существенно положительной вели-
чины, как эксцентрицитет, биение, дисбаланс (см. рис. 52, б), с теорети-
ческим диапазоном рассеивания RT = 4а; закон равной вероятности,
соответствующий распределению некоторых ошибок измерения, bi 1зы-
ваемых, например, округлениями отсчетов показаний прибора с RT =
= 2р За и др. с
Диапазон рассеивания может отличаться от 6о не только в тех слу-
чаях, когда распределение не является нормальным, а подчиняется
какому-либо другому закону. Так, если рассеивание действительных
размеров при изготовлении подчиняется закону нормального распре-
деления, но допуск принят равным, например, 4а, то диапазон рассеива-
ния размеров деталей, поступающих в сборку, будет в этом случае ра-
вен 4а, а остальные детали будут подвергаться доработке. Таким обра-
зом, закон распределения для годных деталей будет отличаться от нор-
мального и характеризоваться частью кривой нормального распреде-
ления, отсеченной симметрично или асимметрично от общей кривой.
Кроме того, действительные распределения могут иметь характер,
отличный от любого теоретического типа распределения, но соответ-
ствовать комбинации каких-либо двух или грех распределений различ-
ных типов. Для ряда типовых технологических процессов в результате
анализа большого количества экспериментальных данных установлены
характеристики таких комбинированных распределений [18, 19].
Отношение диапазона рассеивания, характеризующего нормальное
распределение, к диапазону рассеяния какого-либо распределения или
150
к допуску (полагая, что он равен диапазону рассеивания) называется
коэффициентом относительного рассеивания k, т. е.
= (80)
Распределение может отличаться от нормального также тем, что
кривая распределения не будет симметричной относительно своей макси-
мальной ординаты. В этом случае величина математического ожидания
(среднего значения) случайной величины не будет являться •'бсциссой,
соответствующей этой максимальной ординате, т. е. центр группирова-
ния будет смещен.
Смещение центра группирования имеет место также тогда, когда
середина поля допуска смещается специально относительно центра
группирования кривой нормального распределения с целью увеличе-
ния исправимого бпакз и уменьшения неисправимого, как, например,
в рассмотренном выше случае уменьшения допуска до 4а. Смещение
центра группирования характеризуется величиной относительного сме-
щения
X—А
где X — среднее значение (или математическое ожидание) случайной
величины X; А — координата середины поля допуска и 6 — допуск
этой величины.
При определении допуска какой-либо суммарной величины следует
в формулы суммирования вместо величин 6t- вводить величины kfii,
а при подсчете координаты середины поля допуска суммарной величины
учитывать смещения центров группирования слагаемых.
Кроме упомянутых выше законов распределения, при изучении
прочности и долговечности механических устройств применяются за-
коны логарифмически нормального распределения, двойного показа-
тельного, закон Вейбулла и др.
Ограничимся в дальнейшем рассмотрением совокупностей случай-
ных величин, подчиняющихся закону нормального распределения и кри-
териев, при помощи которых можно установить, что рассматриваемое
эмпирическое распределение наилучшим образом соответствует именно
этому закону. Кроме того, ограничимся случаем, когда при контроле
в партии деталей размера какого-либо параметра мы имеем дело с сово-
купностью значений дискретной случайной величины, т. е. действи-
тельных значений размера /,, dj и др. или значений погрешностей х раз-
мера.
Установим для этого случая необходимые для расчетов формулы
и порядок обработки полученных в процессе контроля эмпирических
данных.
Обработка эмпирических данных
Предположим, что проконтролирован размер N деталей, например
диаметр валиков dlt d2....d^. Так как число N может быть доста-
точно большим, то так называемую первичную совокупность значений
случайной величины разобьем на k интервалов. Примем совокупность
значений середин интервалов за новую совокупность величин, которые
обозначим через llf 12..../*.
151
chipmaker.ru
Подсчитаем число деталей, имеющих размеры, ограничиваемые пре-
делами каждого интервала. Получим частоты пи п2....п*. Соответ-
, Л. п2 п*
ствующие частости, т. е. относительные частоты будут •
Обычно весь диапазон изменения размеров в контролируемой партии
разбивают на 8- 15 интервалов.
Для совокупности из k величин вероятность того, что какое-то число
деталей будет иметь размеры, лежащие в i-м интервале, следует заменить
соответс гв’ ющей частостью. По формуле (64) находим среднее арифме-
тическое значение действительных размеров
mi = 7 = fi"i + ^n3+-- - +/л"й. = |z. л> , (82)
Л1 "к л2 + • • • + nk N
где k — число интервалов группирования.
Из выражения (82) видно, что 7равно сумме произведений значений
середин интервалов // на их частоты Величину / иногда называют
средневзвешенной Среднеквадратичное отклонение, полученное из
эмпирических данных, которое в отличие от теоретического значения а
будем обозначать через S, определим по формуле
s-/,s
- ГЦ
(li -1}-
(83)
При более строгом выводе формула для эмпирического среднеквадра-
тического отклонения имеет вид
S =
' " п,-
(84)
В том случае, если отклонения отсчитывают не от /, а от так назы-
вае чего «истинного» значения, формула (83) справедлива. Отсчет от
истинного значения может иметь место, например, при проверке изме-
рительного прибора по аттестованному ооразцу. В этом случае размер
образца принимают за «истинный», а результаты его многократных
измерений — за llt 12,
Результаты подсчетов S по формулам (83) и (84) отличаются незна-
чительно. При принятой обычно точности определения S и при 25
пользуются формулой (83).
Отклонения значений /lt /2- • • -> 4 от обозначим через хп
х2, - > *6- Получим совокупность из k значений случайной величины
Лт П.2 П-k
и соответствующие им частости-^-, • ••,
Пример. Обработка результатов измерения 200 валиков приведена
в табл. 46. Валики имели размеры от dmln = 11,915 мм до draax -
= 12,005 мм. Разность dmax — dmin = R3 называется эмпирическим
диапазоном рассеивания. Этот диапазон в данном примере разбит на
девять интервалов, т. е. k = 9. Дальнейший порядок обработки виден
из построения таблицы. В результате обработки определены характе-
ристики распределения I и S.
152
4ft. Пример обработки результатов измерения
Интервалы действительных размеров диаметров валиков d^ в мм Значение середин интерва- лов 1 - в мм Частота п- в шт. Отклоне- ние от с реднего 1 в мм Относи- тельная частота (частость) л- N
От 11,915 до 11.925 11,920 2 —0,04 0,01
Св. 11,925 » 11,935 11,930 6 —0,03 0,03
> 11,935 > 11.945 11,940 20 —0,02 0,10
» 11,945 > 11,955 11,950 48 —0,01 0,24
» 11,955 > 11 965 11,960 56 0,00 0,28
> 11,965 > 11.975 11,970 34 + 0,01 0.17
» 11,975 > 11.985 11.980 20 + 0,02 0,10
> 11,985 > 11,995 11,990 12 + 0.03 0,06
> 11,995 » 12,005 12,000 2 + 0,04 0.01
2 200 0
11.92-2 + 11.93-6 + к 12 2
N = 200 шт., 1 ~ 200 — =; 11,96 мм
s = У(—0,04)' 0.01 + (—0 ,03)' 0.03 ч 1- (0.04)’ 0,01 ж 0 015 мм
Исключение нз совокупности резко отли-
чающихся результатов наблюдений. Наблюдения,
вызванные невнимательностью контролера, а также другими причинами,
нарушающими нормальные условия получения опытных данных, назы-
ваются промахами (или грубыми ошибками). Такие наблюдения резко
отличаются от среднего результата для данной серии.
При наличии промахов причины их должны быть проанализированы.
Наблюдение, которое может быть промахом, исключают из совокуп-
ности, а остающиеся наблюдения снова обрабатывают и получают
новые значения /х и St.
Наиболее простым является критерий Ирвина, согласно которому
по данным всей совокупности наблюдений определяются величины /
и S. а затем составляется отношение А = ——где 1^ и —
два наибольших (или наименьших) значения, полученных в результате
наблюдений. Величина А сравнивается с табличными значениями Ао в5
или А0>вв (табл. 47). Индексы при Л показывают, с какой вероятностью
47. Значения величин /.
(Критерий Ирвина)
N ?-0.95 ^о.эч N х0,95 Л0,99
2 2.8 3.7 50 1.1 1.0 1,6
3 2,2 2,9 100 1.5
10 1.5 2.0 400 0,9 1.3
20 1.3 1.8 1000 0,8 1.2
30 1,2 1.7
153
chipmaker.ru
можно отнести N-e наблюдение (т. е. самое большое или самое малое
в серии) к промахам. Если подсчитанная по формуле величина X больше
табличной при заданной вероятности, то наблюдение считается прома-
хом Для рассматриваемого нами примера (см. табл. 46) наибольшим
размером является размер 12,005. В интервале св. 11,995—12,005
всего два наблюдения (п/ = 2). Если вторым наблюдением является
1 12,005—11,996 __
11,996, то X = —-—- — = 0,6, что меньше любого из значении,
0,015
приведенных в табл. 47. Таким образом, наблюдение 12,005 не является
промахом.
Рассмотрим также пример, приведенный в работе [16]. Результаты
наблюдений Z,- равны: 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 9, 10, 11 и 17.
/=Д^-=8,0- S - 1 Z —О2 = 3,71;
/V ’ у /V—1
. 17-11
3,71
1.6-
N = И, для ближайшего значения N в таблице (N = 10) при вероят-
ности 0,95 находим ХоОБ = 1,5; так как полученное значение Х = 1,6,
т. е. Х> XOiBS, то наблюдение 1^= 17 можно отнести к промахам. Если же
мы потребуем большей вероятности того, что наблюдение /Л- = 17 яв-
ляется промахом, то получим X = 1,6 < Хо Вв, так как Х9.99 = 2, и на-
блюдение не будет подлежать исключению.
Табл. 48 позволяет с заданной вероятностью отнести наблюдение
к промахам, определив отклонение его от среднего для совокупности
результатов наблюдений, из которой предварительно было исключено
наблюдение, вызывающее подозрение. Таким образом, для определения
критерия подсчитываем значение 1г для N оставшихся наблюдений и
определяем разность | Z/y+1 — Z|, где 7л'+1 — наблюдение, вызывающее
подозрение. Если Zw+1 не является промахом, то эта разность должна
быть меньше, чем t^Slt где — среднее квадратичное, вычисленное
по оставшимся N наблюдениям. Коэффициент Zg зависит от N и от задан-
ной вероятности, с которой желательно отнести наблюдение Zyv+1 к про-
махам.
Принимая в общем случае, что вероятность равна 1—0, в таблице
даны коэффициенты /рдля значений 0 -0,05; 0,02; 0.01 и U.001 и для
значений N = 2; 3, . . свыше 120. Из таблицы видно, что если общее
число наблюдений ZV> 120 коэффициент Zg равен значению г в таблице
функции Ф„ (г). Таким образом, для 120 вероятность того, что на-
блюдение будет промахом, равна 2Ф (г) и с вероятностью 0,95= 2Ф (1,96)
или при 0 = 0,05 можно отнести наблюдение к промахам, если
разность | Z,v+l—Z|> 1.96SJ. При требовании же большей вероят-
ности, например вероятности 0,999 = 2Ф (3,291) или при 0=0,001,
исключить наблюдение можно только в том случае, если | Zyv+t — Z]>
f> 3,291SP Аналогично получим: при 0=0,02 величина Zg = г =
= 2,326; при 0 = 0,001 величина Zg = г = 2,576.
Исследуем наблюдение Z,v+1 = 12,005 в рассмотренном выше при-
мере (см. табл. 46). Исключив 1д/+1 = 12,005 из ряда наблюдений, полу-
чим при N— 200 J> 120 и при принятой точности вычисления Zi =
= Z = 11,96; Sj = S = 0,015. Определим разность (Zyytl — I) =
154
48. Данные для непринятия резко выделяющихся наблюдений
значения /р
N р = 0,05 р = 0.02 р = 0,01 0 = 0.001
2 15.561 38.973 77.964 779,696
3 4,969 8.042 11,460 36,486
4 3,558 5,077 6,530 14,468
5 3,041 4,105 5,043 9.432
6 2,777 3,635 4,355 7,409
7 2,616 3,360 3,963 6,370
8 2,508 3,180 3,711 5,733
9 2,431 3.058 3,536 5,314
10 2,372 2.959 3,409 5,014
и 2,327 2.887 3,310 4.791
12 2,291 2,829 3,233 4,618
13 2,261 2,782 3,170 4.481
14 2,236 2,743 3,118 4.369
15 2.215 2.710 3,075 4.276
16 2.197 2,683 3,038 4,198
17 2.181 2.658 3,006 4,131
18 2,168 2.637 ,997 4,074
19 2,156 2,618 2,953 4024
20 2,145 2,602 2,932 3,979
21 2.135 2.587 2,912 3,941
22 2,127 2,575 2,895 3,905
23 2,119 2,562 2,880 3,874
24 2.112 2,552 2,865 3,845
25 2,105 2.541 2,852 3,819
26 2,099 2,532 2,840 3.796
27 2,094 2,524 2,830 3,775
28 2,088 2,517 2,820 3,755
29 2,083 2,509 2,810 3,737
30 2,079 2.503 2,802 3,719
40 2,048 2,456 2.742 3,602
60 2,018 2,411 2,683 3.492
120 1,988 2,368 2,628 3,388
1,960 2,326 2,576 3,291
= (12,005 — 11,96) = 0,045. Сравнивая эту разность с ZrSj = zS,,
получим 0,045 > 1,965 = 0,029, т. е. с вероятное гью 0,95 = 2Ф (1,96)
можно отнести наблюдения Z/v-n = 12,005 к промахам, но, требуя боль-
шей вероятности, например 0,999, получим, что 0,045 < 3,291-0,015
и наблюдение следует оставить.
При уменьшении значения N коэффициент Zg увеличивается.
Установление вида распределения
Наиболее наглядным способом отнесения эмпирического распределе-
ния к тому или иному теоретическому виду является построение гисто-
граммы, состоящей из прямоугольников а, или эмпирической кривой б
(рис. 54), называемой также полигоном.
На рис. 54 показана гистограмма и эмпирическая кривая распреде-
ления для приведенного в табл. 46 примера. Порядок построения ясен
из рисунка.
155
chipmaker.ru
Критерии согласия По виду эмпирической кривой рас-
пределения можно предположить лишь приближенно, какое из теорети-
ческих распределений будет наиболее соответствовать эмпирическому.
Для проверки сделанного предположения следует использовать один
из критериев согласия. Для определения критерия следует предвари-
тельно вычислить значения теоретических частот nimeop ,ля исследуе-
мой совокупности. Определение п/ теор основано на том, что для непре-
рывной функции
[ ydx = 1,
—оо
(85)
. и»
а для дискретных значении —-
N
/ ni
(где —-----относительная частота)
/7о/?е
Внаим “ 1 Внаиб ~ 12,00
L= 11,96 Середина поля
4 допуска
Рис. 54. Гистограмма н эмпириче-
ская кривая распределения (для
примера, приведенного в табл. 46)
Разделив и умножив слагаемые
этой суммы на Дх (интервал значе-
ний), получим
2^-Дх=1. (86)
N&x
Из сопоставления формул (85) и (86) получаем, что при Дх dxy
т. е. при /V -> оо, величина стремится к значению плотности
вероятности у/, т. е.
_14 теор
У‘ ~ Nbx ’
(87)
откуда п1 теор — yiNAx.
Учитывая, ЧТО У1 — [см. формулу (73)1, получим теор Af • Дх, (88)
где г,- = — •
Ординаты теоретической кривой q (г) выбираем из табл. 44, учиты-
вая, что крнвая симметричная.
Используем пример, приведенный в табл. 46, построим табл. 49 для
расчетов значений '.еоретических частот и определения критерия согла-
156
49. Пример вычисления критерия согласия Колмогорова
Отклонения от среднего Х1 ~ Эмпирическая частота п( Накопленная эмпирическая i частота nt т Абсциссы теоретической кривой Z; Ординаты теоретической кривой ,ф (zp Теоретические частоты* ni теор Накопленные теоретиче- i ские частоты £ а. теор Рашость i 1 S ni ~ У nt теор
—0,04 —0,03 —0,02 —0,01 0,00 + 0.01 +0,02 + 0,03 + 0,04 2 6 20 48 56 34 20 12 2 2 8 28 76 132 166 186 198 200 —2,67 — 2,00 — 1.33 —0.67 0,00 +0,67 + 1,33 + 2,00 + 2,67 0.0113 0.0540 0.1647 0.3187 0,3989 0,3187 0,1647 0,054 0.0113 1,51 7,20 21,96 42,49 53.19 42,49 21,96 7,20 1.51 1,51 8,71 30,67 73,16 126,35 168.84 190,80 198,00 199.51 + 0.49 -0,71 —2,67 + 2,84 + 5.65 —2,84 — 4,80 0 + 0,49
• N = у п, = 200; А = 5,65 ^0.4: р (А) - 0,9972 Zj ‘ (/200 nlmeop~ S Ч’<2() 0,015 ф (2«’ 133-3<fl (2<): (ф В) см S = 0,015 (см, табл. 46). табл. 44j
сия Колмогорова. В первые две графы табл. 49 перенесем значения X/
и л4- из табл. 46. Порядок вычислений ясен из самой таблицы. Для опре-
деления критерия согласия Колмогорова следует:
сравнить ряд последовательно накопленных эмпирических частот
с рядом накопленных теоретических частот Пцпеор, т. е. найдя ряд после-
1 i
довательных разностей — У л» теор',
выбрать из этого ряда наибольшую величину и найти отношение
1 I
ni теор max
—-------------------= A; (89)
Vn
найти вероятность согласия, которая обозначается через р (А),
значения А и р (к) приведены в табл. 50. В случае
Р(А)>0,1
считают, что расхождение между значениями накопленных частот слу-
чайно и можно считать, что погрешности подчиняются закону нормаль-
ного распределения.
Для рассматриваемого примера (см. табл. 49) величина А и 0,4,
следовательно р (А) = 0,9972, т. е. р(А)>0,1. Исследуемое эмпири-
ческое распределение можно считать близким к нормальному.
Кроме критерия Колмогорова, может быть применен критерий со-
гласия Пирсона [16].
157
chipmaker.ru
50. Критерии Колмогорова р (X)
X Р (А.) X Р(Х) X ₽(>) X р (М X р (X)
0,30 1,0000 0,60 0,8643 0,90 0,3927 1,40 0,0397 2,00 0.0007
0,35 0,9997 0,65 0,7920 0,95 0,3275 1,50 0,0222 2,10 0,0003
0,40 0,9972 0,70 0,7112 L00 0,2700 1,60 0,0120 2.20 0,0001
0,45 0.9874 0,75 0,6272 1,10 0,1777 1,70 0,0062 2,30 0.0001
0.50 0,9639 0,80 0.5441 1,20 0.1122 1,80 0,0032 2,40 0,0000
0,55 0,9228 0,85 0,4653 1,30 0,0681 1,90 0,0015 2,50 0,0000
Выбор масштаба для построения гистограммы
и кривых распределения
Масштаб на оси х для построения теоретической и эмпирических
кривых распределения определяем следующим образом: выбираем
произвольно, на каком отрезке (в мм) должен расположиться весь
диапазон рассеивания погрешностей. Обозначив этот отрезок через Ga,
получим 6а мкм = 6а .и.и, т. е. а мкм — а мм, откуда масштаб по оси х
1 лк-и = мм • (90)
а
Так как по таблице нормированной кривой (см. табл. 44) <р (г)тах «
0 4 1
PS 0,4, ТО [см. формулу (73)1 «/max — приняв-^- Л1/СИ-1 = Ь мм,
полу чим масштаб по оси у
1 .шеи"1 = Ьо мм. (91)
Максимальная ордината кривой в масштабе будет равна
0 4
Утах — Ьа мм = 0,4b мм. (92)
Аналогично любая ордината
У» = <Р (г<) ь мм (93)
Масштаб по оси ординат, т. е. величину Ь, можно выбирать произ-
вольно, исходя, например, из того, чтобы максимальная ордината была
примерно равна величине диапазона рассеяния, то 0,4b » 6а, откуда
b а 15а. (94)
Масштаб для графического изображения частоты получим из фор-
мулы 87; так как n-случаям соответствует ордината у = мкм1,
то одному случаю соответствует величина, в п раз меньшая, т. е.
~МДх' мкм~1 или в масштабе> принятом для у [см. формулу (91)]:
1 случ = ^х~ Ьо мм- - (95)
158
При построении кривой распределения, соответствующей какой-либо
одной совокупности, как это ясно из формулы (91), масштаб по оси орди-
нат выбирают произвольно. Для сравнения же между собой нескольких
совокупностей, например при сравнении нескольких технологических
процессов, масштаб по оси х для значений а,, о2, . . . должен быть для
всех кривых выбран одинаковым, т. е.
Qj : аг ; а3 = О! о2 : о3, (96)
а масштаб по оси у выбран так, чтобы
. . . 1 1 1
о^.о^.Ьз =
°з
(97)
Для технологического процесса, точ-
ность которого ориентировочно можно
считать нормальной, величины а и b сле-
дует выбрать по формулам (90) и (94), а
для остальных — исходя из соотношений
(96) и (97), вытекающих из формул (90)
и (91).
Из рис. 55, на котором показаны три
кривые распределения случайных погреш-
ностей, соответствующих результатам трех
>2
Рис. ББ. Кривые распределе-
ния случайных погрешностей
различных технологиче-
ских процессов, видно, как величина о влияет на вид кривой.
Площади, ограничиваемые любой из трех кривых и осью абсцисс, равны
и равны единице. Рассмотрев простейшие математические методы, при-
меняемые при анализе результатов измерений, и установив формулвг,
определяющие характеристики совокупности значений х,- случайной
величины X, можно привести схемы решений некоторых задач, сфор-
мулированных вначале данного раздела. Следует заранее оговориться,
что этот перечень отнюдь не исчерпывает всего многообразия задач,
стоящих перед работниками контроля.
Основы организации выборочного контроля
Рассмотрим прежде всего математические основы организации выбо-
рочного контроля.
Точность средних значений выборок. При вы-
борочном статистическом контроле точности изготовления нз большой
партии k деталей берут т сравнительно небольших выборок по N деталей
в каждой выборке. Будем называть X — объемом выборки.
Среднее арифметическое 7, для каждой i-ii выборки определяют по
уравнению (82). Среднее арифметическое ряда выборок определяют
по формуле
m Г
Рассеивание размеров в каждой выборке характеризуется величи-
ной X/, определяемой по формуле (83) или (84). Рассеивание ряда,
состоящего из средних арифметических, характеризуется величиной Sy.
Как доказывается математической статистикой, между средним
квадратическим отклонением, полученным в отдельных выборках S,,
159
chipmaker.ru
и средним квадратическим отклонением Sj, полученным для ряда
средних арифметических, имеется зависимость
s-=-A-
Sx ~ Vn ’
(99)
которую называют «законом К Nt. Из этой зависимости видно, что точ-
ность ряда, составленного из средних арифметических, в К Д' раз выше
точности ряда отдельных результатов измерения, т. е. точности отдель-
ных выборок. С увеличением N точность ряда арифметических увеличи-
вается. Этим пользуются при выборочном статистическом контроле.
Теоретическое значение
е,
о? = йЙ' (,00)
Сравнение характеристик выборочного эм-
пирического и теоретическ oj о распределе-
ний случайных величин. Параметры I и S, определенные
по данным выборки, дают лишь приближенную характеристику точ-
ности генеральной совокупности исследуемых объектов. Характери-
стикой рассеивания значений случайной величины в генеральной со-
вокупности служат математическое ожидание, MX и среднее квадрати-
ческое отклонение <Jjf-
Между вероятностными характеристиками MX и и их эмпири-
ческими аналогами / и S необходимо проводить четкое разграничение:
первые рассматриваются как постоянные, но неизвестные величины,
характеризующие генеральную совокупность, а вторые, являясь слу-
чайными величинами и будучи определены из выборочных наблюдений,
дают лишь приближенную оценку MX и ох- Чем больше объем выборки,
т. е. количество наблюдений, тем меньше разница между MX и 7, а также
между Ох и S.
По результатам выборок и их объему можно лишь установить
границы, внутри которых с определенной, заданной, исходя из
эксплуатационных требований вероятностью, будут находиться зна-
чения параметров генеральной совокупности. Эти границы определяют
так называемый доверительный интервал, а соответствующая этому
интервалу заданная вероятность называется «доверительной вероят-
ностью» или «надежностью». В данном разделе будем применять термин
«надежность» именно в этом смысле. Для нормального распределения
таким доверительным интервалом, например, для математического ожи-
дания MX будет интервал, имеющий границы /ИХ'± За. , где О——
. -АС К
среднее квадратическое отклонение для распределения величин U.
Так как а._ ——т—‘ [см. формулу (100)], то границами доверитель-
X V N — 1
3
ного интервала будут MX ± —. S.
У N - 1
Из табл. 45 значений Фо (г) находим, что в границах ±гх ±3 ле-
жит 99,73% всех значений случайной величины X, выраженной через г
[так как 2Ф0 (3) = 2-0,49865 = 0,9973]. Таким образом, с надеж-
160
ностью 0,9973 можно утверждать, что значение MX лежит в интервале
X ± Зоу.
Так как 7 и S случайные величины, то доверительные интервалы.
как это видно из приведенного выше расчета, зависят от множителя
при о—,
который обозначим для общего случая через г. Очевидно, на-
дежность того, что значение MX лежит в пределах X ± г о—, будет
больше, чем 0,9973, если г> 3, и меньше, чем 0,9973, прн г< 3. Таким
образом, задаваясь определенной надежностью по табл. 45, можно опре-
делить соответствующее значение г. Обычно задаются надежностью,
равной одной из следующих величин: 0,90; 0,95; 0,99; 0,999, что соот-
ветствует значениям г, равным 1,645; 1,96; 2,58 и 3,291.
Пример. Примем, что рассмотренное выше распределение погреш-
ностей изготовления валиков является выборкой объемом N = 200
(см. табл. 46). Можем принять, что распределение будет нормальным,
О— = —- - = = 0,001. Доверительный интервал для MX
х V N — 1 /199
определяют по формуле
1 ~ гах 1 + гах‘
Тогда, с надежностью 90% можно ожидать, что
11,96 — 1,645-0,001 < МХ< 11,96+ 1,645-0,001
или
11,958 < МХ<* 11,962.
Требуя большей надежности, мы, очевидно, увеличим доверитель-
ный интервал. Например, задаваясь надежностью 99,9%, получим
11,96- 3,291-0,001 < /ИХ< 11,96 + 3,291-0,001
или
11,957<3 МХ<$ 11,963.
Для выборок, малых объемом, множитель z должен быть заменен
множителем t, который находят по таблицам распределения Стьюдента.
Таблицы этого распределения приведены, например, в работе [16].
Значение t зависит от объема выборки, т. е. от N — 1. Пользуясь этими
таблицами, можно получить, например, что при Л' = 20 н надежности
90% коэффициент t= 1,73; при том же значении Л' и надежности 95;
99 и 99,9% величина t будет соответственно равна 2,09; 2,86 и 3,88.
Таким образом, если бы значения 7 = 11,96 и 5 = 0,015 были полу-
чены из выборки объемом 20 шт., а не 200 шт., как это было показано
в предыдущем примере, то при заданной надежности 90% границы дове-
рительного интервала при данной точности подсчетов изменились бы
незначительно. Так, мы получили бы
S
°х Л/ — 1
0,015
/19
0,015
4,36
0,003 мм;
11,96— 1,73-0,003 < MX < 11,96+ 1,73-0,003
или
11,955 < MX < 11,965.
6 Заказ № 93
161
r.ru
При надежности 99,9% получили бы изменение более значительное:
11,96— 3,88-0,003 < MX < 11,96+ 3,88,-0003
или
! 1,948< Л1Х< 11,972.
При уменьшении объема выборки и увеличении требуемой надеж-
ности величина доверительного интервала будет возрастать, т. е.
границы возможных значений величины MX будут расширяться.
Аналогично могут быть определены доверительные интервалы для
значения ах.
Более подробно виды выборочного контроля и методика его про-
ведения описаны в главе 3-й в разделе «Статистический контроль».
Установление соответствия точности выбранного
технологического процесса заданной точности изделия
Требуемая точность детали задается обычно путем назначения до-
пуска на ее размер. Если выбранный технологический процесс обеспе-
чивает заданную точность изготовления детали, то диапазон рассеива-
ния действительных размеров деталей, т. е. так называемый эмпири-
ческий диапазон рассеивания R3, должен быть меньше величины до-
пуска, т. е.
R3^6. (101)
Так, полагая, что в рассмотренном выше примере (см. табл. 46) пар-
тия валиков изготовлена на токарно-револьверном станке и что на чер-
теже валика указан размер 012_О1О7, получим из данных измерения
R3 — 12,005— 11,915 = 0,09 мм, т. е. превышает заданный допуск
6В = 0,07 лл. Следовательно, точность выбранного технологического
процесса недостаточна и требуется введение дополнительной операции,
например шлифования. Для наглядности на рис. 54 под кривой распре-
деления показаны величины предельных отклонений и допуска. По по-
ложению середины поля допуска (т. е. точки соответствующей размеру
11,965) относительно центра группирования, имеющего абсциссу 11,960,
можно определить, что при изготовлении партии валиков бь!ла допущена
систематическая ошибка, равная 0,005 мм, например ошибка при на-
ладке станка
Установление технологических допусков
Установление технологических допусков, т. е. определение дости-
жимой точности изготовления при применении какого-либо определен-
ного типа технологического процесса, можно производить путем обра-
ботки результатов измерений пробной партии деталей, т. е. партии
(или для достоверности нескольких партий), изготовленной в условиях
«средних» для данного типа процесса. Произведя обработку результа-
тов изме рений величин xt, методами, изложенными выше, мы получим
значения ~х и S, а также диапазона рассеивания R3. Простейшим спо-
собом установления технологического допуска будет назначение до-
пуска равным
6 = Яэ + 1]. (102)
где Л—наибольшая величина, учитывающая возможность наличия
неустраненных систематических погрешностей. Более обоснованным,
однако, будет способ, учитывающий, что величины х, S и R3 могут ИЗМС-
162
няться от одной пробной партии к другой, т. е. будут случайными.
Поэтому необходимо, задаваясь определенной надежностью (вероят-
ностью р), назначить такой допуск, чтобы в дальнейшем в процессе
изготовления размеры, содержащие случайные погрешности, не выхо-
дили за пределы поля допуска. Для решения данной задачи условно
примем, что детали пробной партии являются выборкой, а детали пар-
тий, изготовляемых в дальнейшем (после назначения допуска), являются
генеральной совокупностью. Эта аналогия вполне закономерна. Задачу
можно сформулировать так: с определенной надежностью р надо выбрать
величину допуска, например, так, чтобы 0,9973 или 99,73% всех зна-
чений величины х в генеральной совокупности лежало в предела*
х ± Зо. В общем случае вместо величины 0,9973 = 1 — 2-0,135 можно
взять 1—2(5. Вместо пределов интервала х ± За (ввиду того, что а не-
известно, а известна для данной выборки величина S) следует взять
пределы х ± IS. Значения коэффициента I приведены в соответствующей
таблице работы [16] для различных значений р и 1—2₽. Определив гра-
ницы поля допуска, т. е. верхнее /2 и нижнее tt отклонения:
= х — IS и /2 = х 4- IS, (103)
находят затем величину искомого технологического допуска 6 и коорди-
нату середины поля допуска До:
б=/2-/1; Ао-—<104>
Суммирование погрешностей и анализ комплексной погрешности
При нормировании точности технологического процесса или про-
цесса измерения, а также при анализе действительной точности этих
процессов возникает задача суммирования погрешностей (определенных
либо эмпирическим, либо расчетным путем) и задача анализа суммарной
погрешности, например разложение полученной путем измерения ком-
плексной погрешности иа отдельные составляющие. Вторая задача яв
ляется более сложной и не всегда имеет единственное, т. е. вполне опре-
деленное, решение.
Методы суммирования погрешностей будут различными в зависи-
мости от вида погрешностей, т. е. в зависимости от того, являются ли
погрешности величинами скалярными, векторными, постоянными или
переменными, изменяющимися по прогрессивному закону (убываю-
щими и возрастающими) или изменяющимися периодически. Кроме
того, следует различать, являются ли для данного процесса суммируе-
мые погрешности случайными или систематическими. Ввиду невозмож-
ности решения поставленной задачи путем вывода какой-либо универ-
сальной формулы, ограничимся рассмотрением методики суммирования
отдельных видов погрешностей н анализа комплексных погрешностей.
Погрешности скалярные. Систематические постоян-
ные погрешности должны входить в суммарную погрешность полностью
с учетом знака, т. е должны суммироваться алгебраически. 11огрешности
систематические переменные, в том случае если определяется наиболь-
шая величина суммарной погрешности, должны суммироваться с тем
знаком, при котором абсолютная величина суммы увеличивается. Так,
например, если сумма остальных слагаемых отрицательна, то в нее сле-
дует включать наибольшее по абсолютной величине отрицательное
значение систематической погрешности (если она такое значение в про-
163
chipmaker.ru
пессе своего изменения принимает), со знаком «—» или наименьшее по
абсолютной величине положительное значение (если отрицательные
значения отсутствуют!
В данном разделе для проведения расчетов необходимо считать по-
грешностью Ajq величины х, ее отклонение от среднего значения х,-. Сле-
довательно, в дальнейшем будем полагать, что возможные для величи-
ны х4 погрешности будут -)-Ах/ и —Дх/, а диапазон изменения погреш-
ности равен 2Дх/. Это условие необходимо учитывать во всех расчетах;
так, например, если в расчете участвуют величины диаметров валиков
de = 12_о,о7, следует считать, что возможны наибольшие по абсолют-
ной величине погрешности, т. е. отклонения от размера de = 11,965,
равные +0,035 и —0,035
Суммирование случайных погрешностей должно произвооитьс я квад-
ратично.
Из теории вероятностей известно, что дисперсия суммы нескольких
независимых случайных величин равна сумме дисперсий этих величин,
т. е.
D (Л, + Ха + • • • + Хп) = DXi + £)Л2 + • • • + DXn-
Так как DX = а^, то можно написать
° (Х1 + х2 + ' ‘ ’ + хп) = |/'ах1 + °ха + ' ’ ’ + °хп
или
Для повышения точности измерений рекомендуется производить
не одно, а ряд измерений одной и той же величины X при одних и тех же
условиях. При наличии закона нормального распределения предельная
случайная погрешность ряда измерений, так же как и предельная слу-
чайная погрешность размеров партии деталей, или какого-либо другого
точностного параметра механизма принимается равной
Alim '= ± Зо «4 ± 3S. (106)
Вероятность получения случайной погрешности, которая откло-
няется от центра распределения в ту или другую сторону более чем
на За, составляет 1 — 0.9973= 0,0027= 0,27%. Такую ошибку при
нормальных условиях испытаний можно считать практически невоз-
можной.
Во многих случаях погрешность обработки или измерения яв-
ляется суммой систематических и случайных погрешностей.
Так, например, предельная суммарная погрешность результата изме-
рения или изготовления Д£, состоящая из систематических и случай-
ных погрешностей, определяется по уравнению
Д211т = S Л1сист ± + Д11т2 + ’'' + Д11тп <107)
где У, At сист — алгебраическая сумма систематических погрешностей,
подставляемых со своими знаками; АНт , Д11т.......Д11т —предель-
II не случайные погрешности, входящие в Ai(
164
Формула (107) справедлива, если законы распределения всех слу-
чайных погрешностей одинаковы (например, все погрешности подчи-
няются закону нормального распределения).
При определении наибольшей предельной погрешности (наихудший
случай) у квадратичной суммы случайных погрешностей берется тот же
знак, который имеет сумма систематических погрешностей
Пример. Гладкий калнбр-пробка для проверки отверстия 100 А
измеряют на горизонтальном оптиметре. Применяют концевые меры
1-го класса точности по их номинальным размерам (т. е. без учета их
действительных размеров). Требуется определить предельную погреш-
ность измерения.
По ОСТам 1202 и 1204 устанавливаем, что допуск этой пробки равен
0 006 мм. Предельную погрешность показаний оптиметра принимаем
равной A|itn приб = ±0,0003 мм.
Предельную погрешность блока концевых мер определяем исходя
из допусков, входящих в блок концевых мер 1-го класса точности по
ГОСТу 9038—59:
Дцт = ± 0,0005 мм.
Влиянием промежуточных притирочных слоев смазки (толщиной
0,02—0,03 мкм) пренебрегаем.
Определяем предельную погрешность Дцт /, вызванную отклоне-
нием (колебанием) температуры от нормальной, по формуле
Alim t ~ — I (И1 AG аа Д^а)>
где I—размер детапи при -) 20° С.
Допускаемое колебание температуры при применении концевых мер
1-го класса равно Д^ = Д/а = ±3° С. Разность коэффициентов линей-
ного расширения калибра и концевых мер определяем по стандартам
на калибры (ГОСТ 2015—53) и на концевые меры (ГОСТ 9038—59).
Для калибров а, = (11,5 ± 2) 10“в, для концевых мер а2 = (11,5 ±
± 1) ю- •
Наибольшая возможная разность коэффициентов линейного расши-
рения а = «J тах — <х2 т|П = 13,5- Ю'® — 10,5-10-® = 3-10~®.
Тогда предельная погрешность измерения, вызванная отклонением
температуры от нормальной,
Дцт t = ± 100-3-3-10~’ = ± 0,0009 мм.
Погрешность, вызываемую измерительным усилием, в расчет не при-
нимаем, так как ее влияние мало. Будем считать, что систематические
погрешности устранены. Находим суммарную предельную случайную
погрешность измерения:
^lim ~ ± ^^llni приб ~Ь Дцт м + ^lim t
= ± V 0,32 + 0,52 + 0,92рй ± 1лл:л,
что соответствует 17% от допуска измеряемой пробки *.
* Наибольшая допустимая погрешность измерения калибров равна
35% от величины допуска калибра (см. работу [3], гл. 3).
165
chipmaker.ru
Суммирование погрешностей функционально связанных
параметров
При расчете допусков на механические, электромагнитные и другие
функциональные параметры хп х2, . . ., хп, исходя из влияния их на тот
или иной эксплуатационный показатель у машин, приборов или их
элементов, устанавливают зависимость вида
У — F (xi, х2....хп), (108)
где хь х2, . . хп — независимые переменные величины.
Подобная зависимость существует также между значениями замы-
кающего и составляющих звеньев в плоскостных и пространственных
размерных цепях, а также при косвенных измерениях, между искомой
величиной и результатами непосредственных измерений других величин.
В общем случае указанная зависимость является нелинейной.
В производственных условиях каждый из парамс-гров, входящих
в уравнение (108), может иметь погрешность, т. е.
У + д</ = F (*i + Л*1. х2 + Дх2, ., хп + Дх„).
Разлагая функцию f в ряд Тейлора, получим
у + Ду = F (хи х2......х„) 4- Дх, -J- Дх2 4-----------
dF
дхГ1
Дхп + 4-/^-Д^+...
Квадратами погрешностей ввиду их малости можно пренебречь.
Учитывая равенство (108), получаем значение Ду, т. е. погрешность
эксплуатационного показателя, возникающую вследствие наличия
погрешностей функциональных параметров:
п
* Srдх*+-£+ •+Srдхп=2 Sr дх,> (109)
i=i
иг —
где ------частные производные функции F по xt (при Х[ = Х(), koto-
ox
рые называют также передаточными отношениями или коэффициен-
тами влияния; Дх/— частные погрешности, т. е. xt— Х[.
Если необходимо по наибольшим погрешностям Дх/ определить
наибольшую погрешность Ду, то пользуются линейным законом сло-
жения погрешностей (метод максимума—минимума):
1д'/1«ои5^|-^-д^»«шб| b|-^-
&Х1 наиб I + • • ‘
dF л
ДХп наиб
(НО)
где ^х/наи6 — предельные значения частных погрешностей функцио-
нальных параметров.
166
Однако более обоснованно при наличии случайных погрешностей
пользоваться законом квадратичного сложения. Если погрешности
Ах, . . Ахп подчиняются закону нормального распределения, то по
аналогии с уравнением (107) можно написать
<7 Г п
/=1 Н-Н
где погрешности от i = 1 до i = q систематические, а от i = q + 1
до i = п случайные.
Примеры применения данного метода расчета приведены в рабо-
тах [1, 2]. Технологические допуски могут быть подсчитаны по формуле,
аналогичной формуле (102), как
Г=«+1
где 6xz — допуски случайных величин X/, которые, в свою очередь,
надо назначать так, чтобы 6х,-> 2AxZ4Ou6. Если погрешности некото-
рых из параметров не подчиняются закону нормального распределения,
то в формулы (111) и (112) перед Ах, и 6х,- соответственно вводят коэффи-
циенты ki [см. формулу (80)].
Разложение суммарной погрешности на со-
ставляющие, т. е. определение по известной величине Л</ вели-
чин Ах,, является задачей более сложной. Решение такой так называе-
мой обратной задачи должно быть основано, очевидно, на теоретическом
dF
определении коэффициентов влияния - и на определении путем
соответственно поставленных экспериментов, отдельных составляющих,
в первую очередь, имеющих наибольшее влияние. Ниже, на стр. 178,
буд} г показаны приемы, позволяющие решать такие задачи в лишенных
размерных цепях, являющихся частным случаем совокупности взаимо-
связанных параметров.
РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ *
Взаимосвязь размеров и их допустимых отклонений, регламенти-
рующая расположения поверхностей и осей как одной, так н несколь-
ких деталей в узле или изделии, называется размерной связью деталей.
Установление правильного соотношения как номинальных размеров
деталей, так и их допустимых отклонений при наличии ответственных
размерных связей есть один из методов повышения качества изделий,
обеспечения надежности и долговечности их работы, а также обеспе-
чения собираемости деталей и узлов без подгочных рабрт и, следова-
тельно, с минимальными затратами на изготовление и сборку.
• В данном разделе справочника использованы материалы проекту стан-
дарта <Цепи размерные изделий машиностроения. Основные понятия, опреде-
ления, обозначения. Методика расчета. 1969 г.э. В настоящем разделе при-
водятся часть терминов и определений, по возможности совпадающих с приня-
тыми в проекте стандарта, элементарные схемы расчетов и примеры их при-
менения-
167
chipmaker.ru
Классификация, термины и определения
Размерная цепь — совокупность размеров, расположенных по зам-
кнутому контуру, определяющих величину одного из размеров (замы-
кающего). Схема размерной цепи — графическое изображение разме-
ров цепи, называемых звеньями, в виде замкнутого контура. Замыкаю-
щее звено — звено размерной цепи, величина которого определяется
остальными звеньями цепи (т. е. размер, получающийся последним
в процессе обработки или сборки). Составляющее звено — звено раз-
мерной цепи, изменение величины которого вызывает изменение вели-
чины замыкающего звена. Размерная цепь детали — размерная цепь,
звенья которой принадлежат одной детали.
Сборочная размерная цепь — размерная цепь, звенья которой при-
надлежат нескольким деталям.
Линейная размерная цепь — размерная цепь, звенья которой —
линейные размеры.
Угловая pajMepHan цепь — размерная цепь, звенья которой — угло-
вые размеры.
Параллельно-звеньевая размерная цепь — размерная цепь, звенья
которой номинально параллельны.
Плоскостная размерная цепь — размерная цепь, звенья которой
расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях.
Пространственная размерная цепь — размерная цепь, звенья кото-
рой расположены в непараллельных плоскостях.
Независимая размерная цепь — размерная цепь, звенья которой
не входят в другие цепи.
Связанная размерная цепь — размерная цепь, звенья которой вхо-
дят в другие цепи.
Компенсирующее звено — звено, изменением размера которого
достигается требуемая точность размера замыкающего звена.
Увеличивающее звено — звено размерной цепи, с увеличением ко-
торого возрастает замыкающее звено.
Уменьшающее звено — звено размерной цепи, с увеличением кото-
рого уменьшается замыкающее звено
По некоторым из приведенных определений ниже даны более под-
робные пояснения.
Замыкающим звеном размерной цепи называется звено (размер),
получаемое последним в процессе обработки или сборки деталей, вели-
чина и точность которого зависит от величины и точности всех осталь-
ных звеньев цепи. Все остальные звенья размерной цепи называются
составляющими. Следовательно, размер, являющийся замыкающим
звеном, не обрабатывается (в подетальной цепи), и при обработке или
сборке от поверхностей, определяющих этот размер, измерений не
производится. Контролируется замыкающий размер (в сборочной цепи)
после окончания сборки узла.
Замыкающее звено размерной цепи, исходя из предельных раз-
меров которого рассчитывают допустимые отклонения всех составляю-
щих размеров цепи, определяющее функционирование сопряжения
и влияющее на эксплуатационные показатели работы изделия, назы-
вается исходным или функциональным.
В некоторых размерных цепях точность замыкающего звена дости-
гается изменением при сборке одного составляющего размера, назы-
ваемого компенсирующим звеном. Компенсирующее звено может пред-
ставлять собой целое устройство, т. е. компенсатор подвижный или
168
неподвижный, жесткий или упругий. Так, например, набор прокладок
будет являться жестким, неподвижным, ступенчатым компенсатором.
В некоторых конструкциях точность замыкающего размера обеспечи-
вается введением регулировочных приспособлений (см. гл. 8), практи-
куется также обработка «по месту» одного из размеров, т. е. подгонка,
что является экономически невыгодным и не может быть рекомендовано.
Замыкающее звено по величине может быть положительным, отри-
цательным или равным нулю. Составляющее звено по величине может
быть положительным или равным нулю. В качестве составляющих
звеньев в размерную цепь могут самостоятельно входить температурные
и силовые деформации деталей при эксплуатационных режимах работы
машин, а также зазоры и натяги. Номинальные размеры зазоров и натя-
гов, эксцентрицитетов или иесоосности, получаемые не за счет разностей
номинальных размеров составляющих, а за счет предельных отклоне-
ний их, очевидно, будут равны нулю, а предельные размеры этих
звеньев могут быть как положительными, так и отрицательными.
Размерные цепи, определяющие собираемость деталей и узлов изде-
лия и оптимальные эксплуатационные показатели его работы, называют
конструктивными и рассчитываются конструктором при проектирова-
нии изделия.
Размерные цепи, определяющие взаимную связь размеров обраба-
тываемой детали по мере выполнения технологического процесса или
взаимную связь размеров, принадлежащих системе станок—приспо-
собление—инструмент—обрабатываемая деталь, называются техноло-
гическими.
Размерные цепи, определяющие взаимное расположение осей и по-
верхностей измеряемого объекта и измерительного средства, назы-
ваются метрологическими или измерительными.
Простановку размеров при расчете цепей осуществляют соответ-
ственно от конструктивных, технологических или метрологических баз.
С целью обеспечения наибольшей точности изготовления, сборки
и контроля деталей и узлов при составлении цепи должен соблюдаться
принцип «единства баз».
Следует отметить, что на рабочих чертежах размеры надо проставлять
так, чтобы цепь не была замкнутой, т. е. размер замыкающего звена
не проставляется, так как для обработки этот размер не требуется.
Схема размерной цепи должна быть замкнута.
При расчете размерных цепей различают прямую и обратную за-
дачи. Прямая задача заключается в определении номинального раз-
мера, допуска и предельных отклонений замыкающего звена по задан-
ным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих
размеров цепи. Эта задача возникает в тех случаях, кыда допуски
на составляющие размеры установлены конструктором в чертежах,
исходя из конструктивных, технологических и экономических сообра-
жений, и требуется проверить их соответствие допуску замыкающего
звена.
Обратная задача заключается в определении допуска и предельных
отклонений составляющих размеров по заданным номинальным разме-
рам всех звеньев цепи и заданным предельным отклонениям исходного,
замыкающего звена.
Прямая задача возникает при проверочном расчете, обратная —
ври проектном расчете размерной цепи.
Размерные цепи мЬжно рассчитывать методом обеспечения полной
взаимозаменяемости (расчет на max и min), теоретико-вероятностным
169
chipmaker.ru
методом и методами, обеспечивающими неполную (ограниченную)
взаимозаменяемость.
В табл. 51 приведены обозначения, предлагаемые проектом ГОСТа
для применения в расчетах размерных цепей. Эти обозначения отно-
сятся к заданным (фиксированным) размерам. Для размеров, получен-
ных путем расчета, сохраняются те же обозначения, но в верхней части
добавляется штрих. Так, например, прн решении обратной задачи задан-
ный допуск замыкающего звена надо обозначать через 6 а при реше-
*
нии прямой задачи — через б^, так как эта величина является воз-
можным колебанием размера замыкающего звена и получена путем
расчета.
61. Основные обозначения в размерных цепях *
Номинальный раз- мер звеньев: с 3 к У(< Б1- В1- Т/ V^,i Bv; Vx Vk
Верхнее предель- ное отклонение раз- мера звеньев: с 3 BOui- ВОБГ- • ; BOZ BO^; BO£r . . .; BO2
Нижнее предель- ное отклонение раз- мера звеньев; с 3 HOW: HOSi: • ’ - HO< но^; нОбх: • • no2
Допуск размера звеньев: с 3 к & « °- O О. M £ S 7 . O’ O’ M
Координата сере- дины поля допуска размера звеньев! с а к • Обозначения; с — составляющее звено; з — замыкающее звено; к — компенсирующее звено да: • •» д< ЛрЕ= лбх: . . .; Лх ДА
170
Продолжение табл. 51
Наибольший пре- дельный размер звеньев: с 3 к (расчет- ный) У1 наиб' наиб наиб' & Я наиб yk наиб
Наименьший пре- дельный размер звеньев: с 3 к yi найм* найм найм* найм yk найм
Точность компенсации на за- мыкающем звене (точность опе- рации, уменьшающей погреш- ность замыкающего) %
Коэффициент от- носительного рас- сеяния звеньев: с 3 60; к‘=~б~ 6су *у = "л—
Коэффициент от- носительной асимме- трии звеньев: с 3 al = м у — — д v
Коэффициент корреляции Коэффициент приведения Передаточное отношение rii ci
Как видно из табл. 51, допустимы различные варианты обозначений
размеров цепи (ylt Bit Bi, Р, у и т. д.). Буквенное обозначение замы-
кающего звена совпадает с буквенным обозначением, присвоенным всем
размерам данной цепи, но отличается индексом. Составляющие размеры
должны иметь числовой индекс — i, а замыкающий — J. Буквами рус-
ского алфавита обозначаются линейные размеры, греческого—угло-
вые. В простых цепях разрешается вообще проставить одни индексы,
опуская букву (например, б,-).
Коэффициент корреляции Гц / вводится в формулы при наличии
корреляционной связи между звеньями цепи. При отсутствии связи
между звеньями i-м и /-м, г(; = 0. Коэффициент приведения с,- вводится
при решении нелинейных размерных цепей, так как плоскостные и про-
странственные цепи приводятся к линейным путем проектирования
17J
chipmaker.ru
размеров звеньев на направление замыкающего звена, т. е. путем умно-
жения этих размеров на тригонометрические функции соответствующих
углов (на коэффициенты приведения).
Понятие о передаточных отношениях или коэффициентах влияния
было дано на стр. 166. В данном разделе для упрощения формул вели-
dF ,
чины - обозначены через
При отсутствии корреляционной связи между звеньями размерная
цепь может быть представлена как частный случай функциональной
зависимости одной переменной величины (замыкающего звена) от ряда
независимых переменных (составляющих). Для облегчения использо-
вания будущего стандарта вместо X/ введем обозначение размеров yit
тогда формула (108) будет иметь вид
y's = FсчУъ • • спУп) (ИЗ)
Эта формула справедлива для линейных плоскостных и простран-
ственных цепей.
Дня линейной размерной цепи, состоящей из т увеличивающих
звеньев ylt уг, . . ., ут, из (п—т) уменьшающих звеньев и замыкаю-
щего у%, учитывая направления размеров, получим
Ci = с, = • - * = ст = -f- 1; cm+i — ст+2 ~ • ~Сп - — 1. (114)
Следовательно, уравнение линейной размерной
цепи при решении прямой задачи будет иметь вид
Уъ = У\ + У2 + • • • + Ут^ {Ут+\ + Ут+2 Н + Уп) ==
= (И5)*
При решении обратной задачи по условию задан допуск и размер
замыкающего, следовательно обозначение должны проставляться
без штриха, а обозначения звеньев — с штрихами, т. е. ylt у\ и т. д.
Ниже приводим методику расчета линейных цепей, учитывая, что
расчет пространственных и плоскостных будет отличаться только
введением в уравнения коэффициентов с,- и gt-.
Дифференцируя функцию (115) для получения связи между предель-
ными отклонениями или допусками [см. формулу (109)], получим £,-=
dF . dF
= -j— = + 1 Для увеличивающих звеньев и £/ = = — 1 - для
уменьшающих. В общем случае для цепей плоскостных и простран-
ственных будем иметь с/ =р
Простейшие расчетные уравнения при р
прямой задачи методом, об е с печивающ
и у ю взаимозаменяемость, имеют вид:
уравиенне, связывающее допуски.
сини
ПОЛ*
е ш
и м
(116)
е Проект ГОСТа нс предусматривает простановки символов <г/а» (увели-
чивающее) и уменьшающее, ио в выпущенной ранее справочной литера-
туре эти символы проставлялись, что давало возможность не указывать
индексы пределов суммирования.
172
уравнения, связывающие предельные размеры,
У^наиб Si/Z наиб Xjz/Z найм9 ' _ yw \^УМ найм Z^yl найм наиб9 (117)
уравнения, связывающие средние отклонения,
(118)
во;2=д;1+-^; но;2=д;х— (Н9)
BOj,/ — Д^ + 2 ; НО^ Д^ 2 > (120)
уравнения, связывающие предельные отклонения,
BO;s=SBO^-SHO^; ]
HO^=SHO^-SBO^- I
При решении обратной задачи штрих, обозначающий расчетный раз-
мер, должен стоять на величинах, относящихся к составляющим раз-
мерам, а не к замыкающему. Это указание следует иметь в виду и для
формул, приводимых ниже.
Условия, при которых возможно применение
формул (116)—(121). В этих формулах принято, что коэффициенты
относительного рассеивания Л = = 1, а коэффициенты относитель-
ной асимметрии = а{ — 0 (определения см. на стр. 151), что воз?
можно при следующих условиях:
а) для размеров всех составляющих звеньев цепи имеет место закон
нормального распределения, т. е. для всех звеньев 1;
б) законы распределения размеров всех составляющих звеньев
симметричны, т. е. для всех звеньев а{ = 0;
в) среди составляющих звеньев с любыми законами распределения
имеются либо ие менее чем два звена, имеющих допуски, в два или более
раза превосходящие допуски остальных звеньев и со значениями Л,- = 1
и а/ = 0, либо не менее чем пять звеньев с любыми значениями kt и alf
но с однородными допусками (т. е. отличающимися друг от друга не
более чем иа 30%), превосходящими в два и более раз допуски остальных
звеньев.
Предполагая, что эти условия выполняются, приведем уравнения
для расчета размерных цепей теоретико-вероятностным методом.
Уравнение, связывающее допуски:
^=1/ <122>
Г i=l
Уравнения (121) и (117), связывающие предельные отклонения и раз-
меры, в данном случае удовлетворяться не будут. Расчет должен про-
водиться по уравнениям (118), (119) и (120).
173
chipmaker.ru
Прямая задача решается по формулам, приведенным выше, и имеет
математически единственное решение, так как по известным величинам
слагаемых определяется сумма.
Обратная задача математически не определена, т. е. имеет мно-
жество решений. Применяемые математические методы являются ориен-
тировочными, т. е. результаты решения должны корректироваться
с учетом технологических условий.
При решении обратной связи заданный допуск замыкающего
звена следует распределить между составляющими так, чтобы вы-
полнялось равенство (116), при решении обеспечивающее полную взаимо-
заменяемость, или равенство (122) при решении теоретико-вероят-
ностным методом.
Следует учитывать, что допуски некоторых составляющих могут
быть известны илн заданы, например, допуски на размеры стандарт-
ных узлов, входящих в цепь, или допуски звеньев, с нулевыми номиналь-
ными размерами, или допуски звеньев, входящих в другие, связанные
сданной, размерные цепи, или допуски, назначаемые без расчета исходя
из производственных условий и т. п. В частности, могут быть известны
допуски всех составляющих, кроме одного, в этом случае задача будет
иметь единственное математическое решение. В общем случае распре-
делять между составляющими приходится только часть допуска, т. е.
6^ — f, где f определяется заданными или известными допусками.
Решать задачу можно методом назначения «равного поля допуска»,
т. е. назначая одинаковые допуски на все составляющие, допуски кото-
рых неизвестны, или методом «пропорционального влияния», т. е.
методом назначения допусков одного класса. Первый метод применим
для цепей с примерно одинаковыми номинальными размерами звеньев.
Второй метод более универсален.
Полагая, что для / звеньев допуски известны, а для п—I звеньев
допуски определяются, получим расчетные формулы.
При решении, обеспечивающем полную взаимозаменяемость, по спо-
собу равного поля допуска
(,23)
по способу равного влияния
= , (124) S //!/3 1=п—1
где f = 2 1 — 1
При решении теоретико-вероятностным методом по способу равного
влияния Си,уу-^, (126) у,!/'1
Ш
где
f = £ («£,/)’•
Формула (125) получена из формулы (122) подстановкой Ъу[ = а/ X
X 0,5</У3, где 0,5</^3 = i — единица допуска; at — коэффициент точ-
ности i-ro звена, т. е. число единиц допуска. Средний коэффициент точ-
ности для всей цепи определяется формулой
(126)
СР 0,5]Л^^/3’
В проекте ГОСТа на размерные цепи предлагается показатель */3
заменить показателем г/?; полагать значение q = 3 правильным только
для размеров, образующих цилиндрическое сопряжение; для линей-
ных (не диаметральных) размеров деталей, обрабатываемых автомати-
чески, принимать q = 6; для остальных случаев принимать q = 4.
Величина аср определяет требуемый класс точности.
Если возможен некоторый процент брака (риска) 0%, то допуск
замыкающего звена 8N следует умножить на коэффициент взятый
из табл. 52. При решении обратной задачи, введение этого коэффи-
циента при 0 > 0,27% позволит, очевидно, увеличить допуски состав-
ляющих, так как величина аср соответственно увеличится, что видно
из формул (125) и (126). ,
62. Значения коэффициента Ар
₽ В % 0,05 0.1 0.2 0,27 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5,0
kD 0,86 0,91 0,97 l.o 1,06 1.16 1,23 1,29 1,38 1,46 1.52
После определения величии допусков необходимо назначить пре-
дельные отклонения. Для этого используются уравнения (118) и (120).
Первое из них составляется так, чтоб >i большинство звеньев имело до-
пуск, расположенный «в тело», т. е. Д^,- = -]-- для охватывающих
и Д^ =-------- для охватываемых поверхностей.
Уравнения для расчета размерной цепи, включающей
компенсирующее звено
Компенсирующее звено уь вводится в том случае, если допуск замы-
кающего звена значительно меньше суммы технологически выполни-
мых допусков составляющих.
Предполагается так же, как и выше, что условия «а», «б» и «в» (см.
стр. 173) выполняются, приведем необходимые для расчета формулы.
В таких задачах обычно известны, т. е. заданы н 6^, н В этом слу-
чае справедливы следующие соотношения:
<i27>
175
chipmaker.ru
так как
S ъи. — ба1?
<=1
то можно неравенство (127) записать в виде
ЪуЕ >
Неравенство (128) более наглядно.
Вводя компенсирующее звено, получим
(128)
(129)
Уравнение (129) может служить для определения 6^, а также для
проверки расчетов, которые нагляднее всего проводить по приводимым
ниже формулам.
Учитывая, что компенсирующее звено может входить в цепь, либо
как увеличивающее, либо как уменьшающее звено, получим два ва-
рианта формул. Для упрощения формул пределы суммирования не
проставлены в предположении, что всюду в цепи т — число звеньев
увеличивающих и п—т — число звеньев уменьшающих.
Формулы........(130):
yk — увеличивающее звено
Еув _______
У С наиб
S У?С найм + Ук найм9
Sye
У С найм
' S У( наиб “Ь Ук наиб9
ИЛИ
bo,z = ^bo^-
-SHO^ + HO;ft;
но^=Ено^-
-XjB<^ + BO;ft;
Ук — уменьшающее звено
у^уГ-Яу^-у*
Е ув ___
Ус наиб
Xj Ус найм Ук наиб9
У^ найм Xj У С найм
Xj У1Мнаиб - Ук найм9
ИЛИ
— ^yk<
во^ = £во£-
HO^SHO*?-
-Х;во7-но;л;
BO^ = Д;* + -^ и HO;ft = для
k — увеличивающего и уменьшающего. Кроме того, справедливы фор-
мулы (119), (120).
176
В приведенных уравнениях неизвестными обычно являются размеры
и отклонения компенсирующего звена, стоящие в правых частях ра-
венств. Для решения уравнений их следует перенести в левые части
уравнений, а размеры и отклонения замыкающего — в правые. Уравне-
ния даны в форме, не разрешенной относительно неизвестных, для луч-
шего выявления их структуры путем сравнения с уравнениями (116)—
(121).
При решении следует использовать уравнение для номинальных
размеров, а затем либо уравнение для предельных размеров укнаиб,
Укнаим, либо уравнения для средних отклонений совместно с урав-
нениями для ВО^ и НО^, либо уравнения для предельных отклоне-
ний и НО^. Проверку любого варианта решения следует делать
по уравнению (129).
При дальнейшем расчете уь следует соблюдать условие: точность
компенсации 64<s где — назначенный допуск замыкающего.
Что представляет собой 6* не (смешивать с 6,,а), удобнее продемонстри-
ровать на приведенном ниже элементарном примере расчета (см. текст
примера 3).
Пример 1. На наружной поверхности цилиндрической втулки
снимается лыска. Последовательность обработки втулки задана: обра-
ботка по диаметру D — 80_q обработка отверстия d = 4О+^’(Ю8»
фрезерование лыски по размеру L = 70 ± 0,05. Измерение при обра-
ботке производится от наружной поверхности по размеру L. Требуется
проверить размер S. Эскиз, схема размерной цепи и решение приведены
в табл. 53.
53. Пример расчета размерной цепи (прямая задача)
-*
Номинальные размеры:
D d
— = «М) 01 (уменьш.) -у =
= 2Oio;oO4 (уменьш.);"
е = ± 0,003 (уменьш.) L =
= 70 ±0,05 (ув.); у % — S;
S=L--y---^--e = 70 —
— 40 — 20 — 0 = 10 мм;
BOS - -f- 50 — (— 10 — 4 — 3) = -f- 67 мкм;
HOS = —50 — (0 + 9 + 3) = — 62 мкм;
s _ 10 1-0,067
* — *О—0,062-
Проверка: 65 = ± 67 — (— 62) = 129 мкм;
у = О -у- + б £ + Ое + 6L = 10 + 13 + 6+ 100 = 129 мкм.
Размер S замыкающий, так как он получается в результате обра-
ботки втулки по размерам и L. Базой обработки Dud является
177
chipmaker.ru
ось, поэтому в размерную цепь должны входить размеры — и —. Так как
возможно биение 0,006 мм внутренней поверхности относительно на-
ружной, то в цепь будет входить размер эксцентрицитета е = ±0,003,
который мы можем принять как за уменьшающий, так и за увеличиваю-
щий размер. Результаты расчета будут и в том, и другом случае одина-
ковы. Таким образом, в цепи увеличивающим размером будет L, умень-
D d _
шающими и е. Задача прямая.
Применяя формулы (121) и производя проверку по формуле (116),
получим S = 10j^'°b2 (решение см. в табл. 53).
Пример 2. Поверхность отверстия диаметром d хромируется.
Толщина S слоя покрытия 12—15 мкм Отверстие после покрытия хро-
мом должно иметь диаметр ЗО^0,03 Определить диаметр d отверстия
до хромирования.
Размер 30’;0,03 является замыкающим, так как он получается в ре-
зультате обработки отверстия по диаметру d и нанесения слоя покры-
тия, толщина которого по диаметру равна 2S. Размер d увеличивающий,
2S—уменьшающий. Эскиз, схема размерной цепи и решение приведены
в табл. 54. Цепь составлена из диаметральных размеров, так как не-
соосность не нормируется. Заданы предельные размеры замыкающего
звена, требуется определить размер составляющего, следовательно,
задача обратная. Неизвестен допуск только одного из составляющих,
следовательно, задача имеет единственное решение. Применим фор-
мулы (117) для предельных размеров. Получим d — 30^'q01 (решение
см. в табл. 54).
54. Пример расчета рачмерной цепи (обратная задача)
J'S - fv наи6 - 30,080;
Я™ц.« = 30,04°:
2S = 0.024-е-О.ОЗЙ мм (ум.);
25н<шб = 0-03°; %Shoum~ 0,024;
30.080 = dHau6 - 0,024, dHau6 = 30,104;
30.040 = d^ - 0.030; dHOUM = 30,070;
d=30tS:o74 <*b>
Проверка: fid = 30,104 — 30.U70 = 0,034;
6 (2S) = 0,030 — 0,024 = 0,006;
2j 6yi= °’034 + 0,006 = 0,04;
6^2 = 0,08 — 0,04 = 0,04.
Пример 3. Заданы номинальные размеры деталей, входящих в узел,
и предельные размеры зазора Д= 14-1,15 мм. Назначить допуски и
предельные отклонения размеров Л1, А2, А3, Ай и ЛБ. Задача обратная,
178
так как зазор является замыкающим звеном. Эскиз и два варианта ре-
шения даны в табл. 55.
55. Пример расчета размерной цепи с компенсатором
2-й вариант решения:
Ai = 367 мм; Да =60 мм; Д8 = 130 мм;
Л4 = 55 мм; Ав = 120 мм.
Зазор Д = 1 -=- 1.15 мм; СЛ = 150 мкм;
д = = 367 — (60 + 130 + 55 + 120) = 2 мм;
^2“ —1.00-
1-й вариант решения: f — 0;
150 ос •
асп = . . - . . ~ 25 *
ср V 3,78х -Ь 2,01х + 2,65* + 2,32х
Л1 = 367+0.38; Л2 = 6О_од; Л, = 130.,^; А4 = 55_о г;
^5 = '^0-0,23'
Pj, = 2 = 367 — (60 + 130 р 55 + 120) — ij'k (мм};
^ = °;
BO„V = — 850 = + 380 - (— 200 - 260 — 200 _ 230) — ВО ,. мкм,
ук
откуда ВО =380 -f- -р 850 = 2120 мкм;
НО^е = — 1000 = 0 — 0 — НО^; НО^ = 1000 мкм;
^“+Ь000; yk на«б = 2.120 мм- укнаим~1,й мм>
5 = укнаим^1 мм' п = -150' + 1=;8 шт- =
s — - = НО мкм = 0.14 мм
о
(3 .
0,5 V/ Ср ) • W V/ ср — середина ин-
тервала (диаметров), включающего
Первый вариант — расчет теоретико-вероятностным методом по
формуле (126) дает значение так называемого среднего коэффициента
точности для данной цепи, т. е. требуемое количество единиц допуска,
равное аср = 25, что соответствует классу 2а. При допущении неко-
торого процента брака при сборке (что вообще нежелательно) можно
допуски на составляющие назначить менее жесткими. Так, например,
используя табл. 51 и выбирая процент брака Р = 5%, получим kD —
= 1,52, умножая на этот коэффициент допуск замыкающего 6Д =
= 150 мкм, получим большее значение а'ср = оср1,52 — 25-1,52 = 38,
что соответствует примерно 3-му классу точности. Далее решение
1-го варианта можно не проводить, так как оно сводится к выбору до-
пусков и отклонений из таблиц и к некоторой корректировке их.
178
chipmaker.ru
Второй вариант. Предположим, что экономически выгоднее изго-
товить детали по 4-му классу, а требуемый допуск зазора 6А обеспе-
чить путем введения компенсатора уу — набора прокладок (на эскизе
не изображено).
Компенсатор ук, помещенный между торцами втулки Ая и уступа
вала, будет звеном уменьшающим. Для 2-го варианта допуски и откло-
нения Alf Аг, А3, и ЛБ находим по 4-му классу точности для цилин-
дрических деталей. Звено Л1 — увеличивающее, остальные звенья —
уменьшающие. Определив по формулам укнаиб и Укнаим, находим тол-
щину постоянной прокладки S = укнаим> а также число п и толщину s
сменных прокладок.
Исходя из условия, что точность компенсации получим
0,150; ns = byk', п — -jM-
S Оу-£
Принимают обычно
п₽йф*+1 шт„
(131)
откуда
(132)
При решении примеров предполагалось соблюдение условий «а»,
»б» и «в» (см. стр. 173).
Для общего случая и при несоблюдении этих условий расчетные фор-
мулы значительно усложняются, так как в них должны быть введены
коэффициенты ki и (см. табл. 51) в уравнение, связывающее до-
пуски 6Х-, а коэффициенты а( должны быть введены в уравнения, связы-
вающие средние отклонения Д(-, получим
(133)
п
= L Ь (Л« + «Л) —
z=l
(134)
В случае наличия попарной корреляционной связи между величи-
нами составляющих вводятся коэффициенты Гц и формула для будет
иметь вид
в 4~1/ £ + 2 S (135)
Г /=1 i+j
180
Приближенные значения а£ и вычисляют по формулам
0,59 £
а*~ :
(136)
‘z-'+ynnrO <137>
где все £ берутся для значений от i = 1 до f = п.
Если по производственным условиям возможен некоторый процент
брака (риска) Р в %, то коэффициент следует умножать на коэффи-
циент kD> взятый из табл. 52.
Примеры расчетов по формулам (133)—(137) приведены в работах
[18, 19], где рассмотрена также методика расчета более сложных
цепей, например с размерами — векторами, с звеньями — зазорами
и др.
Литература
1. Якушев А. И., Дунин - Барковский И. В., Чек-
марев А. А. Взаимозаменяемость н качество машин и приборов. Изд-во
стандартов, 1967.
2. Якушев А И. Основы взаимозаменяемости и технические изме-
рения. «Машиностроение», 1968.
3. Марков Н. Н. и др. Погрешность и выбор средств при линейных
измерениях. «Машиностроение», 1967.
4. К а л и те и ко В. Г. Точностные расчеты при проектировании
поршневых компрессоров. М., Машгиз, 1965.
5. Справочник по производственному контролю в машиностроении.
Под ред. проф. А. К- Кутая. М., Машгнз, 1964.
6. П а л е il М. А. Отклонения формы и расположения поверхностей.
Изд-во стандартов. 1968.
7. Справочник металлиста, т. 4. Под ред А. Н. Малова. М., Машгнз. 1961.
8. Б е йз е л ь м а н Р. Д., Цыпкин Б. В. Подшипники качения.
Справочник. М., Машгиз, 1959.
9. Воробьев Ю. А., Бежслукова Е. Ф. Допуски и посадки
деталей из пластмасс. «Машиностроение», 1964.
10. Я к у ш е в А. И. Влияние технологии изготовления, и основных
параметров резьбы на прочность резьбовых соединений. Оборонгиз, 195G.
II. Тайц Б. А. Основные направления совершенствования стандартов
на допуски зубчатых передач. «Стандарты н качество», 1967, № 9.
12. Мягков В. Д. Допуски и посадки. Справочник. «Машинострое-
ние», 1966.
13. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей. Гостехнздат, 1950
н 1955.
14. Дунин-Барковский И. В., Смирнов Н. В. Теория
вероятностей и математическая статистика в технике. М., Гостехтеорнздат.
1955.
15. Романовский В. II. Элементарный курс математической ста-
тистики. М., Гос пл а низ дат, 1939.
16. РТМ 44-62 Методика статистической обработки эмпирических данных.
Изд-во стандартов, 1966.
17. Л у к о м с к и й Я- И. Теория корреляции и ее применение. Гос-
статиздат, 1958.
18. Д у н а е в П. Ф. Размерные цепи. М., Машгиз, 1963.
19. Д у н а е в П. Ф. Сборочные размерные цепи. М., «Машинострое-
ние». 1966.
chipmaker.ru
ГЛАВА 2
КАЛИБРЫ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
ГЛАДКИХ И РЕЗЬБОВЫХ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Калибры — бесшкальные контрольные инструменты, предназна-
ченные для установления соответствия действительных размеров,
формы и взаимного расположения поверхностей детален и изделий
предписанным.
Классификация калибров
По виду контролируемых изделий и пара-
метров: гладкие для цилиндрических изделий; резьбовые; шлице-
вые; для контроля длины, уступов, гл}бины и высоты; для взаимного
расположения поверхностей изделий и др.
По числу единовременно контролируемых
элементов: элементные и комплексные. Элементные калибры
предназначаются для контроля отдельных линейных размеров или
угловых величин деталей. Комплексные калибры для одновременного
контроля нескольких элементов.
По условиям оценки годности детали: нормаль-
ные и предельные. При контроле нормальными калибрами годность
проверяемых элементов оценивают на основании субъективных ощу-
щений контролирующего (так как нормальный калибр должен быть
проходящим без усилия, но и без зазора), или по краске (при использо-
вании, например, конических калибров), или на просвет при проверке
деталей шаблонами.
Предельные калибры ограничивают размеры деталей, распределяя
их на три группы: годные, брак вследствие перехода за верхнюю гра-
ницу допуска и брак вследствие перехода за нижнюю границу. Приме-
нение предельных калибров требует менее высокой квалификации рабо-
чего и контролера и значительно повышает объективность процесса
контроля.
Предельные калибры изготовляют попарно. Один из них называется
проходным, а другой непроходным. Для внутренних измерений про-
ходной калибр выполняют по наименьшему, а непроходной — по наи-
большему предельным размерам. Для наружных измерений проходной
калибр выполняют по наибольшему, а непроходной — по наименьшему
предельным размерам. Проверяемое изделие считают годным, если про-
ходной калибр проходит, а непроходной калибр не проходит в прове-
ряемое изделие. Как исключение, в отдельных случаях, например при
контроле резьбы, за счет сбега резьбы калибра допускается частичное
вхождение пепроходного калибра в изделие.
По технологическому назначению в соотвсг-
ствии с местом и характером использования калибры подразделяются
па следующие основные группы;
182
рабочие калибры — для контроля деталей непосредственно на рабо-
чих местах в процессе их изготовления;
приемные калибры — для контроля изделий представителем заказ-
чика;
контрольные калибры — для контроля рабочих или приемных ка-
либров (скоб или колец).
Согласно действующим стандартам калибры имеют следующие
обозначения: Р-ПР (или ПР) — проходной рабочий калибр или про-
ходная сторона рабочего калибра;
Р-НЕ (или НЕ) — непроходпой рабочий калибр или непроходная
сторона рабочего калибра;
П-ПР — проходной приемный калибр или проходная сторона прием-
ного калибра;
П-НЕ — непроходной приемный калибр или непроходная сторона
приемного калибра;
К-РП (или К-ПР) — контрольный калибр для проходного рабочего
(нового) калибра;
К-НЕ — контрольный калибр для непроходного рабочего и прием-
ного калибров;
К-И — контрольный калибр для контроля износа проходной сто-
роны рабочего калибра;
К-П — контрольный калибр для проверки рабочего проходного
калибра с целью перевода его в приемные при частичном износе;
У-ПР — контрольный калибр для припасовки и для регулировки
или установки проходных резьбовых колец и скоб;
1. Характер измерительных контактов
Для внутренних измерений
Контакт Калибр Пример
Поверх- костный Полный Пробка полная А A -Д I
п~ [мЩ .ill
Непол- ный Пробка неполная (Ь— .
6)
Пробка сферическая
Линей- ный В пло- скости, перпен- дикуляр- ной к осн 0)
Сферический нутромер
b J
YtYA
Точечный 'r
Штихмасс , I
/'/'/л/ dj
183
chipmaker.ru
Продолжение табл. 1
Для наружных измерений
Контакт Калибр Пример
Поверх ноет- Кольцо L..J
иый А с>
Скоба листовая ал
ф
Линейный Скоба жесткая или
регулируемая r
О’1 J) ч’
Линейный
точечный
Скоба регулируе-
мая с двууя сфериче-
скими вставками
Точечный
Скоба регулируе-
мая с четырьмя сфе-
рическими вставками
У-НЕ — контрольный калибр для припасовки и для регулировки
или установки непроходных резьбовых колец и скоб.
Калибры К-РП, К-НЕ, К-П для гладких цилиндрических изделий,
проходящие без усилия и без качки, а для резьбовых изделий они слу-
жат как непроходные при проверке рабочих калибров; калибры У-ПР,
У-НЕ являются проходными; калибр К-И — непроходной.
По конструктивным признакам: жесткие, регули-
руемые, односторонние, двусторонние.
По характеру контакта между проверяемыми изде-
лием и калибром различают калибры с поверхностным, линейным и
точечным контактом (табл. 1).
Основной принцип конструирования калибров
При конструировании калибров соблюдают принцип подобия (прин-
цип Тейлора), согласно которому проходные калибры должны являться
прототипом сопрягаемой детали и контролировать одновременно все
связанные друг с другом размеры проверяемого изделия, а непроход-
ные — иметь контакт, приближающийся к точечному, для того чтобы
проверять один из размеров отдельно.
Такой метод проверки является наиболее надежным с точки зрения
требований взаимозаменяемости, особенно при контроле изделий слож-
ной формы, когда необходима уверенность в том, что отклонения всех
составляющих размеров ограничиваются полем суммарного допуска,
1S4
если эти отклонения не оговорены особо, например, отклонения пара-
метров резьбы, а также некруглость и нецентричность гладких изделий.
В соответствии с принципом подобия проходные гладкие калибры-
пробки имеют полную цилиндрическую форму, а проходные резьбо-
вые — полный профиль резьбы и длину, равную длине свинчивания,
что необходимо для обеспечения поверхностного контакта по всей изме-
ряемой поверхности.
Если непроходные калибры изготовляют с полной цилиндрической
формой, так же как и проходные, то не будет гарантии в том, что раз-
меры изделий не выйдут за установленные пределы, так как отклонения
от правильной геометрической формы в этом случае не ограничиваются
Рис. 1. Схемы проверки отверстий:
а — различными типами калибров при наличии овальности (Л — полная
пробка, Б — неполная проока, В — штихмасс); б — полными Проходными
и непроходнымн пробками при наличии конусности; а — полными проходными
и непроходными пробками при наличии овальности (в последних двух случаях
соблюдение поля допуска изделия не обеспечивается)
полем допуска и могут достигнуть произвольного значения. Эго иллю-
стрируется рис. 1, на котором приведены схемы проверки отверстий
как проходной, так и непроходной полными пробками при наличии
конусности и овальности.
Стандартные непроходные гладкие калибры-пробки для наиболее
распространенных размеров имеют полную цилиндрическую форму,
но укороченную длину. Поэтому при'применении стандартных кгпиб-
ров также будет иметь место некоторое расширение предписанных полей
допусков. Но это не должно вызывать особых опасений, так как суще-
ствующая система допусков и посадок, так же как и контроль деталей
калибрами с полной цилиндрической формой, проверена долголетней
практикой машиностроения.
Непроходные резьбовые калибры в соответствии с принципом подо-
бия проверяют только собственно средний диаметр, для чего они имеют
укороченный профиль резьбы, что способствует уменьшению влияния
погрешностей угла профиля, и уменьшенное число витков (до трех),
что способствует уменьшению влияния накопленной погрешности шага.
Маркировка калибров
На калибрах наносят следующую маркировку:
номинальный размер изделия, для которого предназначены калибры;
условное (буквенное) обозначение предельных отклонении издепия
(посадка и класс точности);
185
chipmaker.ru
величины предельных отклонений изделия в миллиметрах (на глад-
ких рабочих и приемных калибрах);
обозначение калибра (Р-ПР, Р-НЕ и т. д.);
товарный знак завода-изготовителя.
Маркировку наносят на ручках калибров-пробок и на корпусах скоб.
Конструкция калибров установлена соответствующими норма-
лями [4, 5].
Основные требования к калибрам и правила их эксплуатации
К калибрам предъявляются следующие основные требования:
1. Высокая точность изготовления.
2. Постоянство рабочих размеров во времени достигается: выбором
соответствующего материала и применением старения его. Для изго-
товления калибров используют, например, сталь следующих марок:
инструментальную легированную X, ХГ и ВК6М; инструментальную
углеродистую У10А и У12А; углеродистую цементуемую 15 и 20 и др.;
хромированием, азотированием или армированием твердыми спла-
вами (твердость HRC 56—64), высоким качеством отделки (шерохова-
тость поверхности в пределах 8—12-го классов чистоты по ГОСТ
2789—59) и другими мероприятиями, обеспечивающими износостой-
кость и антикоррозионную стойкость;
необходимой точностью измерения при надзоре за износом проход-
ной стороны.
3. Наибольшая жесткость при наименьшем весе наиболее существенна
для больших скоб, у которых вследствие недостаточной жесткости
конструкции особенно велика разница между «собственным» и «рабочим»
размерами. Собственный размер — это расстояние между измеритель-
ными поверхностями скобы в ненагруженном состоянии, измеренное
прибором соответствующей точности.
Для гладких скоб рабочий размер — это размер соответствующего
контрольного калибра, на который скоба входит под действием соб-
ственного веса.
4. Обеспечение высокой производительности и удобства измерения
достигается различными конструктивными усовершенствованиями ка-
либров Например, производительность контроля гладких валов можно
увеличить в несколько раз, если вместо двусторонней предельной скобы
использовать одностороннюю двухпредельную с последовательно рас-
положенными проходной и непроходной сторонами.
При контроле изделий калибрами необходимо соблюдать основные
правила: проверку деталей калибрами производить при полной оста-
новке станка; пользоваться только аттестованными калибрами; тща-
тельно очищать калибры и изделия от грязи; выдерживать калибры
рядом с изделием в течение определенного времени для выравнивания
их температуры; не подвергать калибры сильным температурным коле-
баниям; калибры больших размеров поддерживать руками только за
теплоизолирующие накладки; не применять больших усилий, так как
калибры должны входить в отверстие или находить на валы только под
действием собственного веса во избежание деформаций калибров и из-
делий (это правило не относится к калибрам для размеров свыше
500 мм). Хранить калибры следует в специальной таре, и при длитель-
ном хранении измерительные поверхности необходимо смазывать бес-
кислотными смазками.
186
КАЛИБРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВАЛОВ И ОТВЕРСТИЙ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ *
Допуски на изготовление гладких калибров
Допуски на изготовление и износ рабочих, приемных и контроль-
ных калибров установлены ОСТами 1202—1205, 1207—1209, 1213,
1215, 1219, 1220, ОСТ НКМ 1221 и ГОСТом 7660—55.
Схемы расположения полей допусков калибров, предназначенных
для изделий с номинальными размерами от 1 до 500 мм, приведены на
рис. 2.
Предельные отклонения размеров калибров и контрольных калиб-
ров для рабочих калибров для валов приведены в табл. 2—4.
Предельные н исполнительные размеры гладких калибров
При определении размеров калибров и контрольных калибров необ-
ходимо учитывать, что приведенные в таблицах отклонения калибров
отсчитываются от соответствующих предельных размеров изделий
(см. рис. 2), а именно:
для пробок Р-ПР и П-ПР — от наименьших предельных размеров
отверстия;
для пробок Р-НЕ и П-НЕ — от наибольших предельных размеров
отверстия,
для скоб Р-ПР и ПР и контрольных калибров к ним (К-РП, К-И,
К-П) — от наибольших предельных размеров вала;
для скоб Р-НЕ, П-НЕ н контрольных калибров к ним — от наимень-
ших предельных размеров вала.
Кроме того, при расчете исполнительных размеров (проставляемых
на рабочих чертежах калибров) следует руководствоваться принципом
расположения полей допусков «основных» деталей «в тело», т. е. для
валов «в минус», а для отверстий «в плюс».
Следовательно, исполнительным размером для пробок будет яв-
ляться наибольший предельный размер данной пробки, для скоб —
наименьший предельный размер, а абсолютная величина проставляемого
отклонения равна допуску на неточность изготовления калибра.
Пример 1. Определить предельные и исполнительный размеры
рабочего проходного калибра Р-ПР для отверстия 0 50А3.
Предельные отклонения калибра Р-ПР отсчитывают от наименьшего
предельного размера отверстия, равного 50 леи, и определяют по табл. 4.
В нашем случае ВО = +9,5 мкм, a IIO = +2,5 мкм, НО — —5 мкм,
следовательно:
наибольший предельный размер равен 50 + 0,0095 = 50,0095 льи;
наименьший предельный размер равен 50 + 0,0025 = 50,0025 льи;
предельно изношенный размер равен 50 — 0,005 = 49,995 мм.
Так как рассматриваемый калибр подобен валу, то его исполнитель-
ный размер будет соответствовать наибольшему предельному размеру,
т. е. 50,0095. Допуск на изготовление калибра равен 0,0095 — 0,0025 =
= 0,007, и располагаться он должен в «минус», т. е. в «тело» калибра,
следовательно, исполнительный размер калибра равен 5О,ОО95_о,оо7.
Пример 2. Определить исполнительный размер рабочего шепроход-
ного калибра (Р-НЕ) для вала 0 50С4.
* Расчетные исполнительные размеры калибров приведены в работах 16, б].
187
chipmaker.ru
Предельные отклонения калибра находим по табл. 2(ВО= +7,5 мкм,
НО = —7,5 мкм). Допуск вала равен 0,170 мм.
Так как рассматриваемый калибр подобен отверстию (скоба), то его
исполнительный размер должен соответствовать наименьшему предель-
Калибры для Отверстий Калибры для балоб
а) Для деталей l-’З-го классов (ГОСТ 7660-Я)
б)Для деталей о-го класса (Г0СТ1220-67)
в)Для деталей 5-9 го классов(Г0СТ1219-60, ОСТНКМ 1721)
Рис. 2. Схемы расположения полей допусков гладких калибров (пунктирная
линия па поле допуска указывает границу неполного использования допуска
на износ для перевода рабочих калибров в приемные):
а —для деталей 1 —За классов по ГОСТу 7660—55 ^0 40 — Д^я
деталей 4-го класса по ОСТу *220^0 40 ~ Для Деталей 5 —9-го клас
сов по ОСТу 1219 и ОСТ НКМ 1221 ^0 40
18»
Предельные отклонения размере" гладких рабочих и приемных калибров (в мкм) для вало- в системе ОСТа
(по ОСТам 1201 1203. 1205 1207, 1209, 1219, 1220 и OCT Н КЛ 1221)
OJ О Ч 03 И Ш О о к о ч к ч о с лЯ-в8 — 22 -36 (-7) 0 + 7 — 7 0 -9 -28 -4 , (-10) 0 + 9 —9 0 -12 -35 -57 (-12) 0 + 11 — 11 0 — 15
Q1 С 1 1 № — 13 -22 ( — 5,5) 0 + 4,5 -4,5 0 —7 — 16 -28 (-6,5) 0 + 6 — 6 0 -8 -20 —35 ( — 7,5) 0 + 7,5 -7,5 0 —9
*ГП — *1Г *х-'я — *э i/5 C| M ICCC <£)+ Ю.со+ to —^7 CO CO COCM 00—’ — xr xF т CM C5 —— xF XF COCM 1 1 1 +1 +1 1174-1 +1 117+1 +1 — I 1
тя-тэ S/77-KX — — J—SI<iU—SZdu Kf.du — тх ^'zdu—xi — m 1/510 юю юю ЮЮ 1ОЮ _ ют “ » “ “ « * «> » *> •> !—1 к - CM/'- CO CM CM Г- CM co OO co CM CM tn — xF — CO coco — 1 1 + +1 ++ 1 1 + +1 ++ 1 1 + +1 ++ ° xf co cm cm <dcm — m co см ем to см — m co смсм <dcm 1 + +1 ++ 1 1 + +1 ++ 1 1 + +1 ++
IT— X (О U5 1/5 1/5 45 IC115 lO 1/5 О CM CO — — xF CM 0 CO CO —— 1/5" CM — TF CO — — 1/5 CM I++I ++II++I ++II++I ++
_ vz3 Xt — r J—U — H—l—J ru—du—dj—^x i/5 io 1/5 mm mmm into i/эю — co— — — ClO — xF CM —— xF — O CO CM — — + — II++I ++II++I ++II++I ++
lu — lH—l — lj xidu — тг«Ш 1/5 Ю Ю 1/5 Ю 1/510 o’ 00 0 cm — —— cmo Ocm— — — cm 0* 1 + + ++ 1 + +1 ++ 1 + +1 ++
винано1гмхс. ООО oo 00 000 oo 00 000 co OO ccXX ЛХ oX oXX oX OX OXS oX cox
нс!ди1г₽}1 Р-ПР P-HE и П-НЕ П-ПР Р-ПР Р-НЕ и П-НЕ П-ПР Р-ПР Р-НЕ и П-НЕ П-ПР
WW 8 dan -£8d ЦННЧНВИНКОН — CO 0 s Св. 3 до 6 СО о Л © О
IBS)
chipmaker.ru
Продолжение табл. 2
Номинальный раз- мер в мм Калибры Отклонения Поля допусков валов
еГ 1^- । С %!—Г р—Пр—Пл г—т—н—п—с в-д ПР'ы — гга ~ ~ П2а ^20 — ^20 1 О | С. 1 С: 1 £ £ II I 1 » я J, а'йл 5 t | РЭ S * С *•* 1 щ’З 1 1 <jV 1 1 ю ю и * а Ч 1 ав
Св. 10 ДО 18 Р-ПР во но ио во но во но во но ио во но во но во но ио во но во но — 0,5 — 2,5 + 1.5 + 1 — 1 + 3 + 1 — 0,5 -2,5 + 2 + 1 — 1 + 3,5 + 1.5 —0,5 —3,5 + 2 + 1.5 — 1.5 + 4,5 + 1.5 — 1 — 4 + 2 + 1,5 -1,5 + 4 + ' — 1 -5 + 3 + 2 -2 + 6 + 2 -1.5 -5,5 + 3 + 2 —2 + 5.5 + 1,5 -1,5 — 4,5 + 4 + 1,5 — 1,5 + 6 + 3 -2 -6 + 4 + 2 —2 + 7 + 3 —2,5 —6,5 + 5 + 2 — 2 + 7,5 + 3,5 — 1,5 -6,5 + 4 + 2,5 —2.5 + 8 + 3 —2 —8 + 4 + 3 -3 + 9 + 3 -2,5 -9,5 + 5 + 3,5 —3,5 + 10,5 + 3,5 — 4 -12 + 4 + 4 —4 + 10,5 + 2,6 -4,5 -13,5 + 4 + 4,5 -4,5 + П + 2 -5,5 -16,5 + 5 + 5,5 -5,5 + 14 + 3 — 10,5 -21,5 (-1J + 4 + 5,5 -5,5 + 4 —2 -12,5 — 25,5 <-1)+5 + 6,5 -6,5 + 5 —2 — 14,5 —29,5 ( —1) + 6 + 7,5 —7,5 + 6 -1 -24 -42 (-9) 0 + 9 — 9 0 — 11 — 28 — 49 (-11) 0 + 10,5 -10,5 0 — 13 — 33 — 58 (-14,5) 0 + 12,5 -12,5 0 -16 —42 — 69 (-14) 0 + 14 — 13 0 — 18 -49 -82 (-18) 0 + 17 — 16 0 —21 -58 -97 (-22) 0 -20 — 19 0 -25
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 18 до 30 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 30 до 50 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Продолжение табл. 2
CD Номинальный раз- мер в мм Калибры Отклонения Поля допусков валов
сГ L ex । « t: и. и Xj—Г р—Пр— Пл Г—Т—Н—П—С В-Д Пр,га ~ гча гга ~~ В2а ~ П2а С2а-В2Р 1 CJ 1 я~" м 1 1 1 ‘им N ех 7 3 t | в Я « 3 и V* 1 „ 1 1 eV 1 । CJ >< 4 1 OB 4
Св.- 50 до 80 Р-ПР во но ио во но во но во по ио во но во но во но ио во но во но — 0,5 -3.5 + 2 + 1,5 — 1,5 , + 4,5 + 1,5 -0,5 -4,5 + 3 +2 — 2 + 6 + 2 -0,5 -5,5 + 3 + 2,5 -2,5 + 7 + 2 — 1.5 -6,5 + 3 + 2,5 — 2.5 + 6,5 + 1,5 — 2 -8 + 4 + 3 — 3 +« + 2 — 2 — 9 + 5 + 3,5 -3,5 + 9,5 + 2,5 -3 — 8 + 5 + 2,5 -2,5 + 8,5 + 3,5 — 3.5 -9.5 + 6 + 3 — 3 + ю + 4 -3,5 — 10,5 + 7,5 + 3,5 -3,5 + 12 + 5 — 3 — п + 5 + 4 — 4 + 11,5 +,3.5 — 3,5 -12,5 + 6 -4,5 — 4,5 ii3 -3,5 — 14,5 + 7,5 + 5,5 — 5,5 + 16 + 3 -6,5 ' -19,5 + 5 + 6,5 -6,5 + 15,5 + 2,5 -7,5 — 22,5 + 6 + 7,5 —7,5 + 18 + 3 —9 -27 + 6 + 9 —9 + 20,5 + 2,5 -16 — 34 (-D+8 + 9 — 9 + 8 - 1 -17,5 — 38,5 (-D+10 + 10,5 — 10,5 + 10 — 1 -19 -43 (-0,5)+ 13 + 12 -12 + 13 — 1 -40 -70 (-17,5) 0 + 15 — 15 0 — 19 — 47 -82 (-20.5) 0 + 17,5 — 17,5 0 -22 -55 — 95 (-22,5) 0 + 20 — 20 0 -25 -70 — 116 (—26) 0 + 23 -23 0 -30 -82 — 136 (-31) 0 + 27 —27 0 -35 -95 -158 (-34, и + 32 -31 0 -40
П-НЕ и П-НЕ
П ПР
Св- 80 до 120 Р-ПР
Р НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 120 до 180 Р ПР
РНЕ и и П-НЕ
П-ПР
Примечания: 1. Предельные отклонения обозначены условно: ВО — верхнее отклонение. НО — нижнее отклонение; ИО — отклонение изношенных калибров. 2. В скобках даны значения неполного износа.
CD
chipmaker.ru
3. Предельные отклонения размеров гладких контрольных калибров к рабочим калибрам для валов (в мкм\
(ПО ОСТам 1213, 1215, 1219, 1220 и ОСТ НКМ 1221)
Номинальные раз> меры в мм j Калибры Отклонения Поля допусков валов
Гр ~ Пр — Пл — —г—т—н— - п -с — в — -д-пР1„а- ~ Г?а ^2аВ2а\ П’а ~ Вга 1 1 1 ” 05 ?? 1 1 «г £1 1 t о 9 1 1 1 Я 1 « * X 1 к’ «V 1 1 о’6;’ иэ * 1 ю ц 1 U5 Г- 1
От 1 до 3 к-рп во но во но во но во но во но во но во но во но во но во по во но во но — 2 —3,5 + 1,5 0 0 — 1,5 — 2,5 — 4,5 + 2 0 0 — 2 —2 — 4 + 2,5 -4-0,5 0 — 2 -1 -2,5 + 3 + 1.5 0 -1.5 — 2 — 4 + 3,5 + 1.5 0 — 2 -2,5 —4,5 + 3 + 1 0 —2 —3 -4,5 + 3 + 1,5 — 1 -2,5 -.',5 -5,5 + 3 ( + 3,5) + 1 (+1.5) -0,5 -2.5 — 7,5 — 5,5 + 3 + 1 -0,5 -2,5 -6 —8 4-3 + 1 -1 -3 -6 —9 + 3 0 0 — 3 -7,5 -10,5 -0,5 -* 3,5 — и — 14 + 4,5 + 1,5 + 0,5 — 2,5 — 1 —4 — 13,5 — 16,5 + 4,5 + 1,5 + 0,5 — 2,5 -1,5 — 4,5 — 16 -19 + 4,5 + 1,5 + 0,5 —2,5 — 2 -5 -18,5 -22,5 + 2 — 2 -3,5 —7,5 — 1 — 5 — 24,5 — 28,5 + 2 —2 — 4,5 -8,5 — 2,5 -6,5 —31,5 -35,5 + 2 —2 -5,5 -9,5 —4 —8 -31 — 36 + 2 —3 —4 —9 —2 —7 — 41 -46 + 2 -3 — 7 — 12 —4 -9 — 51 — 57 + 3 —3 —9 — 15 —5 — 11
к-и
ч-П
К-НЕ
Св. 3 ДО 6 К ПР
к-и
к-п
К НЕ
Св 6 до 10 К-ПР
к-и
к-п
К-НЕ
Заказ №93
Продолжение табл. 3
Номинальные раз- меры в мм Калибры Отклонения Поля допусков валов
1 1 1 1 "ев ~ 1 1 1 PJ PJ tt05 1= 1 1 1 1 1 Я 1 = £ 1 1 1 It 1 X 1 1 e-T«.ra t t I 1 ел । к 'g. 1 1 t и" 9 1 1 1 3 о 1 1 * 'я95 >С 1 । , иГ9 1 1 ю к 1 1 Л Г» и Ц а CQ 1 « а:
Св. 10 до 18 К-РП во но -2.5 -4,5 — 3 — 5 -5 —7 -9,5 -12,5 — 19 -22 -37,5 -42,5 —61 . —69
к-и во но + 2 0 + 4 + 2 + 4 + 2 + 4 + 1 + 5,5 + 2,5 + 2,5 -2,5 + 4 —4
к-п во но — — — — + 0,5 -2,5 -6,5 -11,5 — 10 -18
К-НЕ во но 0 —2 0 —2 —1 — 3 -1,5 -4,5 -3 —6 -4,5 — 9,9 —6 — 14
Св. 18 до 30 К-РП во но —4 -6 — 5 —7 —7 —9 -10,5 -14,5 -22,5 — 26,5 — 44 — 50 —74 -83
к-и во но +3 + 1 + 4 + 2 + 4 4 2 + 4 0 + 7 + 3 43 -3 + 4 — 5
к-п во но — — — — +1 — 3 — 8 -14 -13 -22
К-НЕ во но -1 -3 —1 -3 —2 —4 -1.5 -5,5 -3,5 -7,5 -5,5 -11,5 -8 -17
Св. 30 до 50 К-РП во но — 4,5 -7,5 -5,5 -8,5 -8,5 -11,5 — 14,5 -18,5 -27,5 -31,5 -53 -60 -88 -99
к-и во но + 3 0 + 5 + 2 + 5 + 1 + 8 + 4 4 3,5 -3.5 + 5 — 6
к-п во но — — — — + 1 -3 — И -18 — 16 -2
К-НЕ во но —1 — 4 —1 — 4 -2,5 — 5,5 -3,5 — 7,5 -5,5 -9,5 -7,5 -14,5 — 10 -21
chipmaker.ru
Продолжение табл. 3
Номинальные раз- меры в мм Калибры Отклонения Поля допусков валов
1 1 1 1 J S Sa:0? 11 1 t 1 1 1 в 1 .1+44 ця в u 1 1 1 It: 4 1 * U 1 (Г) и Q. о. 15 4 1 1 п • 1 “5 » 1 15 О 9 1 1 1 J! 1 ВО * * к 1 и сГЗ 1 1 ю 1 ю Ч 1 ю г» Q «3 ч* 1 да «5
Св. 50 до 80 К-РП во но во но во но во но во но во но во но во но во но во но во но —6 —9 +3 0 —2 —5 —7 — 11 + 4 0 —2 — 6 —7 -12 + 5 0 -7,5 -10,5 + 5 + 2 — 2 — 5 — 8,5 -12,5 + 6 + 2 —2 — 6 —8,5 — 13,5 + 7,5 + 2,5 — 10,5 — 13,5 + 5 + 2 -3,5 -6,5 — 11,5 -Г 5 + 6 + 2 — 3,5 — 7,5 — 12,5 -17,5 + 7.5 + 2,5 -17 — 22 + 5 н — 4 —9 — 19,5 — 25,5 + 6 0 — 4,5 — 10.3 —23 —30 + 6 — 1 —31,5 — — 64,5 — 72,5 + 4 —4 — 13,5 —21,5 -9,5 — 17,5 —76 -85 + 4,5 -4,5 -16 -25 -11,5 -20,5 —87 — 98 + 5,5 -5,5 -17 -2.8 — 105 — 118 — 19 —32 — 12 —25 — 124 — 139 + 7 —8 — 23 -38 -15 —30 — 143 — 161 + 9 —9 -25 -43
к-и н - н - 1U.5 И 5,5 1-1,5 -3.5
к-п
K-HE —6,5 — 11,5 — 35,5 — 41.6
Св. 80 до 120 К-РП
к и - н н 1-13 Н7 Н2 -4
к-п
К-НЕ -7,5 -13,5 — 39 -46 + 16.5 + 9,5 + 3 —4
Св. 120 до 180 К-РП
К-И
к-п
4. Предельные отклонения раз.леров гладких рабочих и приемных калиСрлл для отверстий (в мкм)
по ОСТам 1202, 1204, 1205, 1207 — 1209. 1219 — 1220 и ОС’. Н КМ 1221 »
Номинальные размеры в мм Калибры Отклонения Поля допусков отверстий
fT । L _ kTt;" ч” о. i. 11 '.и * и4Ч X J 1 ' 4 и и ч Ч 1 1 В I Ъ S s t Л I „ я а । । 1 1 u’xV 1 1 л * Cj * os 1 co
От 1 до 3 Р-ПР во но ио во но во но во но ио во но во но во но ио во но во но + 1,5 0 — 1 + 1 -0,5 -0,5 —2 + 2,5 + 0,5 — 1 +1 — 1 -0,5 -2,5 + 2,5 + 0,5 — 1 + 1 — 1 -0,5 -2,5 + 3 "-1,5 + 1 — 1 -0,5 —2,5 + 4 + 1 —2 + 1.5 — 1,5 -1 —4 + 3,5 + 0,5 —2,5 + 1,5 — 1,5 — 1,5 —4,5 + 2 0 -3 + 1 -1 — 2 — 4 + 3.5 + 0,5 -3,5 + 1.5 — 1,5 -2,5 — 5,5 + 4 + 1 -3 + 1,5 -1,5 —2 -5 + 4 0 —3 + 2 —2 — 2 —6 + 5 + 1 -3 +2 — 2 —2 —6 + 5 + 1 —3 + 2 —2 — 2 —6 + 7,5 -1-2,5 —3 + 2,5 -2,5 —2 —7 + 8,5 + 3,5 -3 + 2,5 -2,5 — 1,5 -6,5 + ю + 4 —3 + 3 -3 — 1.5 -7,5 + 13,5 + 6,5 (+1)—3 + 3,5 -3,5 + 2 —3 + 16 + 8 (+D-3 + 4 — 4 +2 -3 + 18,5 + 9.5 (+ D—3 + 4,5 -4,5 ±з + 22 + 13 ( + 5,5) 0 + 4.5 -4,5 + 7 0 + 28 + 16 ( + 6,5) 0 + 6 —6 + 8 0 + 35 + 20 (+7,5) 0 +36 +22 (+9) 0 + 7 —7 + 9 0 + 46 + 28 (+12) 0 + 9 —9 + 12 0 + 57 4-35 (4-15) 0 +1! + 15 0
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 3 до 6 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 6 до 10 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
CO
G5
chipmaker.ru
Продолжение табл 4
Номинальные размеры в мм Калибры Отклонения Поля допусков отверстий
1Л «ТеГч" О. t: !' * очч X | 1 s 31я ' Ши *31 1 3 1 £• «Л Ч t ь- Ч 1 и й 'Л 4 о чГч* 1 L > 71 « ю О 4 в 1
Св. 10 до 18 Р-ПР во но ио во но во но во но ио во но во но во но ио во но во но Ф? — 1.5 + 1 — 1 -1 —3 Ф? -1.5 + 1 — 1 — 1 —3 + 4 + 1 —2 Ч 1,5 -1.5 -1,5 -4,5 Ф1 —2 + 1.5 -1.5 — 1 —4 + 5 + 1 —3 + 2 —2 — 2 -6 +5,5 + 1.5 -3 + 2 -2 -1,5 -5,5 + 4,5 + 1,5 —4 + 1.5 — 1,5 -3 —6 + 6 + 2 —4 + 2 — 2 —3 —7 + 6,5 ±1’5 + 2 -2 -3,5 -7,5 + 6,5 + 1,5 —4 + 2,5 -2,5 —3 —8 , Ф* ’ -4 + 3 -3 —3 —9 + 9,5 &5 + 3,5 -3,5 -3,5 -10,5 + 12 + 4 —4 + 4 —4 —2,5 — 10,5 + 13,5 + 4,5 —4 + 4,5 —4,5 —2 — 11 + 16,5 + 5,5 —5 + 5,5 -5,5 —3 -14 + 21,5 + Ю.5 (+D-4 + 5,5 — 5,5 + 2 —4 + 25,5 + 12,5 (+D-5 + 6,5 -6,5 + 2 -5 + 29,5 + 14,5 (+1)-6 +7,5 -7,5 + 1 -6 + 42 + 24 ( + 9) 0 + 9 —9 + 11 0 + 49 + 28 (+11) 0 + 10,5 -10.5 + 13 0 + 58 + 33 ( + 14.5) 0 + 12.5 -12,5 + 16 0 + 69 + 42 (+18) 0 + 13 — 14 + 18 0 + 82 + 49 (+21) 0 + 16 -17 + 21 0 + 97 + 58 ( + 25) 0 + 19 —20 + 25 1
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Св. 18 до 30 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
Р-ПР
Св 30 до 50 Р-ПР
Р-НЕ и П-НЕ
П-ПР
Продолжение табл. 4
Номинальные размеры в мм Калибры Отклонения Поля допусков отверстий
1 1 вГсГ 1 L - кГьГч Xj — Гр — Пр с— т — н П — С — А а X О . СП 1 ч । Л.51я ' Ч <4 О 1 1 S I е. - Зч Ч Ч f- Ч 1 05 S 4 ч’Ч 1 । у’Л Ю t* 1 I Ю. " О * OS 1 OB
Св. 50 Р-ПР во + 4 + 6,5 + 8 + 11 + 19,5 + 34 + 70 + 116
до 80 НО + 1 + 1.5 + 3 +3 + 6,5 + 16 + 40 + 70
ио — 2 —3 -5 —5 -5 (+0—8 (+17,5) 0 ( + 30) 0
Р-НЕ во + 1,5 + 2,5 + 2,5 + 4 + 6,5 + 9 + 15 + 23
и П-НЕ но -1.5 -2,5 —2,5 -4 -6,5 -9 -15 -23
П- Р во -1,5 -1,5 -3,5 -3,5 -2,5 + 1 + 19 + 30
но -4,5 -6,5 -8,5 -11,5 -15,5 —8 0 0
Св. 80 Р-ПР во + 5 + 8 + 9,5 + 12,5 + 22.5 + 38,5 + 82 + 136
до 120 но + 1 ?2 + 3,5 +3,5 + 7,5 + 17,5 + 47 + 82
ио —3 — 4 -6 —6 — 6 (+D-10 ( + 20,5) 0 ( + 35) 0
Р-НЕ во + 2 +3 + 3 + 4,5 + 7,5 + Ю.5 + 17,5 + 27
и П-НЕ но — 2 — 3 — 3 —4.5 -7.5 - 10,5 — 17,5 —27
П-ПР во —2 — 2 —4 —.4 —3 + 1 + 22 + 35
но —6 — 8 — 10 -13 -18 -10 0 0
Св. 120 Р-ПР во + 6,5 +9 4-10,5 + 14,5 + 27 + 43 +95 + 158
до 180 но + 1.5 + 2 + 3,5 1-3,5 + 9 + 19 -j-55 + 95
ио -3 -5 -7,5 -7,5 —6 ( + 0,5) —13 (+22,5) 0 (+40) 0
Р-НЕ во + 2,5 + 3,5 + 3,5 + 5,5 1-9 + 12 + 20 + 31
и П-НЕ но -2,5 -3,5 -3,5 -5,5 —9 — 12 — 20 —32
П-ПР во —2 -2,5 — 5 — 5 -2,5 + 1 + 25 +40
но —7 -9,5 — 12 — !6 -20,5 -13 0 0
Примечания. 1- Предельные отклонения обозначены условно: ВО — верхнее отклонение, НО — инжиее
отклонение, ИО — отклонение изношенных калибров.
2. В скобках даны значения неполного износа.
chipmaker.ru
ному размеру скобы, т. е. размеру 50,000 — 0,170 — 0,0075 =
— 49,8225 мм.
Допуск на изготовление калибра равен 0,015 мм, и располагается
он в «плюс», т. е. в «тело» калибра, следовательно, исполнительный
размер калибра равен 49,8225+o,01s.
Пример 3. Определить исполнительный размер контрольного ка-
либра (К-РП) к рабочему проходному калибру для вала 0 50С4.
Предельные отклонения калибра находим по табл. 3. (ВО =
= —27,5 мкм, НО = —31,5 мкм). Так как рассматриваемый калибр
подобен валу (шайба), то его исполнительный размер должен соответ-
ствовать наибольшему предельному размеру калибра, т. е. 50,000 —
— 0,0275 = 49,9725 мм.
Допуск на изготовление калибра равен —0,0275 — (—0,0315) =
= 0,004, и располагается он в «минус», т. е. в «тело» калибра. Следова-
тельно, исполнительный размер калибра равен 49,9725_0]оо4.
калибры для контроля резьбы
Характеристика резьбовых калибров и допуски
на их изготовление
Характеристика калибров и их назначение приведены в табл. 5.
Схема расположения полей допусков калибров для метрической
резьбы диаметром от 1 до 200 мм показана на рис. 3—5. Поля допусков
198
резьбовых колец и скоб на рис. 3 показаны пунктиром, так как их раз-
меры определяются размерами контрольных пробок.
Предельные отклонения среднего диаметра резьбы калибров при-
ведены в табл. 6, а контрольных калибров-пробок — в табл. 7. Пре-
ПР
Калибры для проверки
болта
Рис. 4. Схема расположения полей допусков резьбовых калибров по наруж-
ному диаметру резьбы (М24 кл. 2)
приведены в табл.
НС
дельные отклонения наружного и внутреннего диаметров резьбы ка-
либров даны в табл. 8, а предельные отклонения по шагу резьбы при-
ведены в табл. 9.
Величины допусков на половины угла профиля резьбы калибров
Действительное отклонение половины угла про-
филя определяется как среднеарифметическое
из абсолютных величин действительных откло-
нений обеих половин угла и ограничивается
величиной допуска.
Калибры для
проверки болта
Рнс. Б. Схема расположения полей допусков
резьбовых калибров по внутреннему диаметру
резьбы (М24 кл. 2)
б
199
200
chipmaker.ru
5. Назначение н характеристика калибров для крепежных резьб (по ГОСТу 1623 — 61)
Наименование Условное обозначение Профиль резьбы Проверяемый элемент резьбы Признак правильности проверяемых размеров
А Проходные резьбовые пробки Непроходные резьбовые пробки 1 Проходные гладкие пробки • Иепроходные гладкие пробки • Б. Проходные резьбовые кольца и скобы, а также нерегулируемые кольца Непроходные регулируемые резь- бовые кольца и скобы, а также не- регулируемые кольца 1 Проходные гладкие скобы • Непроходные гладкие скобы • В. Коитрольи Г .зьбовь'ш пробки для регулиров ки (установки) проходных колец и скоб, а также для припасовки нере- гулируемых колец4. 7 Непроходные резьбовые пробки, применяемые при изготовлении но- вых проходных нерегулируемых ко- лец ’ Резьбовые пробки для проверки износа проходных колец и скоб Резьбовые пробки для отбора при- емных колец и скоб .Калибры ПР П-ПР НЕ ПР НЕ Калибры ПР. П-ПР НЕ ПР НЕ ы е к а л и б У-ПР К-ПР К-И к-п для гаек Полный Укорочен- ный для болте Полный Укорочен- ный р ы к резь Полный t Укорочен- ный (внутренняя резьба) Наружный и приведен- ный средний диаметры гайки Средний диаметр гайки Внутренний диаметр гайки в (наружная резьба) Внутренний и проведен- ный средний диаметры Средний диаметр болта Наружный диаметр бол- та бовым кольцам и Средний и наружный диаметры кольца или ско- бы Средний диаметр кольца или скобы Свиичиваемость с гайкой Несвиичиваемость с гай- кой * * Проходят Не проходят Свиичиваемость с болтом Несвиичиваемость с бол- том ’ Проходят Не проходят кобам Свиичиваемость без кач- ки с кольцами ПР (резьбо- вые скобы проходят) Несвиичиваемость с коль- цами ПР ‘ Несвиичиваемость с ко- льцами ПР и П-ПР* (резь- бовые скобы ПР и П-ПР не проходят) Свиичиваемость с коль- цами П-ПР (резьбовые ско- бы П-ПР проходят ’)
Продолжение табл. 5
Наименование Условное обозначение Профиль резьбы Проверяемый элемент резьбы Признак правильности проверяемых размеров
Резьбовые пробки для регулиров- У-НЕ Свиичиваемость без кач- ки с кольцами НЕ (резь- бовые скобы НЕ проходит)
ки (установки) иепроходных колец и скоб, а также для припасовки нерегулируемых колец 7 Иепроходные резьбовые пробки, К-НЕ Полный Средний диаметр кольца
Несвиичиваемость с ко- льцами НЕ •
применяемые при изготовлении но- вых иепроходных нерегулируемых
колец 7 Резьбовые пробки для проверки износа иепроходных колец и скоб • КИ-НЕ Средний диаметр кольца или скобы Несвиичиваемость с кольцами НЕ (резьбовые скобы НЕ не проходят 4)
случаев неправильной оценки годности резьб с малым шагом, рекомендуется приме-
для резьб с допусками по классам 1 —2а, начиная с шага 0,4 мм, а для резьб с допу-
н „ __<________________„ irnnv^vaMU пл ПЛЙННЙМ 1—3.
1 Чтобы избежать возможных
НИТЬ иепроходные резьбовые кольца ДЛЯ резьо с доиускат" "v I»...*.. . пп’|Л.7мм Т_ч
сками по 3-му классу, начиная с шага 1 мм, и иепроходные резьбовые пробки для резьб с допусками по классам 1 3,
наЧИИ.а д§п"акае«я свиичиваемость до двух оборотов (у сквозной резьбы - с каждой из сторон). При длине резьбы до
четырех витков допускается свинчиваем-сть до двух оборотов с одной стороны или в сумме с двух сторон.
< ^иУотс^ствии пробойу’-ПР регулируемые"проходные кольца и :кобо, можно устанавливать по рабочим пробкам
ПР. Для установкирабочих колец и скоб рекомендуется пользоваться пробками ПР, изиошенипми' частично илн полно-
стью?если их размеры не выходят за пределы поля допуска У-ПР, а для установки приемных колец и скоб - новыми
ПР°^К»а1Допускается частичная свиичиваемость, ио без выхода с противоположной ввинчиванию стороны кольца.
• Пп усмптоеиию завода допускается частичная свиичиваемость.
, Калибры У-ПР, У-НЕ, К-ПР, К-НЕ применяются заводом-изготовителем и не входят в комплект эксплуатациои-
"ЫХ 15аПрбиРОпримеиеиии контрольных калибров КИ-НЕ для контроля колец В эксплуатации можно пользоваться этими
калибрами и вместо пробок К-НГ. при изготовлении естких колец, допуская свиичиваемость пробок КИ-НЕ с новыми
кольцам^ ие^болет ,’емда,°Д"”3Х°РВ°ТПОЛНЯ1ОТ по fccTy 1220 с ограничением износа по “°"Tp°J^,0"ypK^^p^EK’ИП Йп‘
нос до номинала). В соответствии с этим в комплект контрольных калибров к скобам входят калибры К-РП, К-НЕ и КП.
го
6. Предельные отклонения среднего диаметра резьбы калибров
для болтов и гаек
(по ГОСТам 1623—61, 6725—53)
Номинальные диаметры резьбы Отклонения Предельные отклонения калибров в мкм
для болтов для гаек
в мм в дюймах ПР 0. С С ш X ПР а. с с ш Я
1 кл. 2—3 кл. 2—3 кл. 1—3 кл. 1 кл. чтя £-г 2—3 кл. 1—3 кл.
От 1 до 3 — ВО НО ИО + 4 —4 + 16 —4 — 12 + 16 + 16 +2 0 — 8 + 5 + 4 — 4 — 16 + 12 + 4 -16 — 8 — 16 + 8 0 —5
Св. 3 до 6 ’/1.-7. ВО НО ИО +4 —4 + 16 —4 — 12 + 16 + 16 +8 0 — 8 + 5 + 4 —4 — 16 + 12 + 4 — 16 —8 — 16 + 8 0 -5
Св. 6 до 10 •Л с-7. • ВО НО ИО +5 — 5 + 18 — 5 — 15 + 18 + 18 +_« 0 — 10 +6 + 5 -5 -18 + 15 + 5 -18 —9 — 18 + ю 0 -6
Св. 10 до 18 71.-7. ВО НО ИО + 5 -5 +20 —5 -15 + 20 + 20 + 10 0 — 10 +7 —20 + 15 + 5 —20 — 10 —20 + 10 0 —7
Св. 18 до 30 7.-17. ВО НО ио + 5 —5 4-20 —5 — 15 +20 +20 +1° 0 — 10 + 7 + 5 — 5 —20 + 15 + 5 -20 — 10 -20 + 10 0 —7
Св. 30 до 50 17.-2 во но ио + 16 —6 +22 + 6 — 18 +22 + 22 + 11 0 — 12 + 8 + 6 —6 —22 + 18 + 6 —22 — 11 —22 + 12 0 —8
Св. 50 до 80 27.-3 во но ио +7 -7 +24 —7 —21 +24 +24 +J2 0 — 14 + 8 +7 —7 — 24 + 21 +7 —24 — 12 —24 + 14 0 — 8
Св. 80 до 120 37.-4 во но ио + 8 -8 +28 -8 —24 + 28 + 28 +J4 0 — 16 + ю + 8 —8 —28 +24 + 8 -28 — 14 —28 + 16 0 — 10
Св. 120 до 180 — во но ио + 10 — 10 +32 — 10 —30 + 32 + 32 + н> 0 —20 + 11 + 10 — 10 —32 + 30 + ю —32 — 16 —32 4-20 0 — 11
Св. 180 до 200 — во но ио + 12 — 12 +32 — 12 —36 +32 +32 + 1_8 0 —24 + 12 + 12 — 12 —32 + 36 + '2 —32 -18 —32 + 24 0 — 12
Примечания: 1. Предельные отклонения обозначены условно:
ВО — верхнее отклонение. НО — нижнее отклонение, ИО — отклоне-
ние изношенных калибров.
2. Предельные отклонения калибров П-ПР и предельные отклоне-
ния износа ИО калибров НЕ — рекомендуемые.
3. Для резьб 1-го и классов 2—3-го диаметром св. 200 мм калибры
П-ПР стандартами не предусмотрены
202
7. Предельные отклонения среднего диаметра
резьбовых контрольных калибров-пробок
по ГОСТам 1623—61 и 6725 — 63
Номинальные диаметры резьбы Отклонения Предельные отклонеиня калибров (в чк.ь)
У-ПР К-ПР к-и К-П У-НЕ K-HE КИ-НЕ
в мм в дюй- мах
1 кл. 2—3 кл. 1 кл. 2-3 кл. 1—3 кл. 2—3 кл. 1-2 кл
От 1 ДО 3 — ВО НО ИО —2 —6 — 8 — 10 — 14 — 16 +6 +i см со I 1 1 + 18 + 14 + 10 +_6 1 1 1 — — © КС' о + 2 —2 +7 +3
Св. 3 до 6 л,- 7< ВО НО ИО —2 — 6 — 8 — 10 — 14 — 16 +6 +2 II1 + 18 -Н4 + 10 +_6 —6 — 10 — 12 + 2 —2 +7 +3
Св 6 до Ю 7..- ’/• ВО НО ИО 1 1 1 — 00 кэ о — 12 -18 —20 +8 II1 + 21 + 15 + 12 +_6 1_Ц спею | + 3 -3 +9 +3
Св. 1.0 ДО 18 7. ВО но ио —2 — 8 -10 — 12 — 18 —20 + 8 +2 см со I 1 1 + 23 + 17 + 13 +_7 —7 — 13 — 15 +3 -3 + 10 -н
Св. 18 до 30 7,— 17. ВО но ио —2 -8 — 10 III № — — ©00 кэ +8 + 2 II1 + 23 +у + 13 +_7 —7 — 13 — 15 +3 +3 + 10 + 4
Св. 30 до 50 17*- 2 во но ио —2 — 10 — 12 — 14 —22 —24 + 10 +2 —2 — 10 + 26 + 18 + 15 + 7 —8 -16 — 18 + 4 — 4 + 12 +-4
Св. 50 до 80 27*- 3 во но ио —3 — 11 -14 — 17 —25 —28 t + 11 +з —3 — 11 + 28 + 20 + 16 +8 -10 — 18 —21 + 4 —4 + 12 +4
Св. 80 до 120 37*— 4 во но ио —4 — 12 — 16 о со см СМ СМ СО 1 1 1 + 12 +Д —4 — 12 + 32 + 24 + 18 +J0 -12 —20 —24 + 4 —4 + 14 +_6
Св. 120 до 180 — во но ио -5 — 15 —20 —25 —35 — 40 + 15 +5 — 5 — 15 + 37 +27 + 21 + 11 -15 -25 -30 + 5 —5 + 16 +6
Св. 180 до 200 — во но ио —6 — 18 -24 —30 —42 —48 + 18 +2 —6 — 18 + 38 + 26 + 24 -Н2 — 18 -30 —36 +6 —6 + 18 +6
Примечания: 1. Предельные отклонения обозначены условно: ВО — верхнее отклонение; НО — нижнее отклонение; ИО — откло- нение изношенных калибров. 2. Отклонения калибров К-П н КИ-НЕ — рекомендуемые.
203
Прнмечанн ловно: ВО — верхнс отклонение изношен» 2. Значками qt ная. У регулируемы прорезаться канавка тельное отклонение •* — форма вг — для резь( 200 мм калибры К-’ Св. 180 до 200 — Св. 120 до 180 — Св. 80 до 120 — Св. 50 л до 80 2’/«—3 I Св. 30 до 50 —2 Св. 18 до 30 Св. 10 до 18 Св. 6 до 10 71,-7, Св. з до 6 71,—7. От 1 до 3 — в мм в дюймах диаметры резьбы Номинальные
я: I. Предельные отклонена ;е отклонение; НО — ннжнее »ых калибров. мечено: • — форма впадины х колец и скоб прн шаге боль i произвольной формы, обеспе по наружному диаметру [адииы резьбы произвольная; । класса 1-го н классов 2—3-г 1 стандартом не предусмотрен sreco ООО 1 1 + W — — N3 00 00 si» ОоО 1 1 + W — — кэсл сл ООО 1 1 + КЗ — — 00 S3 кэ ВО . +10 НО —10 ИО —24 ВО +10 НО —10 ИО —22 ВО +8 НО —8 ИО —20 ВО +8 НО —8 ИО —20 ВО +8 НО —8 ИО —18 ИЯ ООО 1 1 + — 03 03 оз ВО +6 НО —6 ИО —16 Отклонен! ПР 1Я д 3 ы *
+ 12 — 12 0 + 10 — 10 0 1 0300 1 ° ’ 1 1 + 1 00 00 1 ° • 1 00® I °: 1 ' + 1 озоз । =: 1 ' + 1 озоз । °: 1 ' + 1 оз оз । °: lit । °: lit । °: У-ПР f кольца и скобы ПР НЕ >бки 1 ного диаметра Предельные oti
1я обозначены отклонение; И резьбы произв ше 0.75 мм дол чнвающая поле трн регулиров о диаметров св Ы- । := । :1 □0 । := । :1 сл 1 ° 1 1 КЗ । := 1 :1 о । :<= । о I •= । :1 । । :1 । :<= । । :<= । :1 । :<= । :1 I1P-HE, К-НЕ; У-НЕ, КИ-НЕ У-ПР, К-И К-ПР К-П | пробки | внутреннего д клонення в мкл
1 ? S 7 1 ? + 1 + W — — ООО 00 + 1 + W — — о сл сл + 1 + КЗ — — к ьэ + 1 + КЗ — — ООО + 1 + КЗ — — ООО + 1 + — 00 00 ОЗ + 1 + — 00 00 03 + 1 + — оо со ОЗ + 1 + — Оз оз кэ + 1 + — 03 03 S3 кольца я скобы ПР иаметра]
Предельные отклонения наружного и внутреннего диаметров
резьбовых калибров
по ГОСТам 1623—61, 6725—53
д опускаемы е отклонения по по ГОСТам 1623 шагу резьбовых калибров —61, 6725—58
Допускаемые отклонения по шагу в мкм
Длина резьбы калибра В мм Рабочие калибры Контрольные калибры
1, 2 2а классы 3-й класс
До Св. » 12 12 до 30 » 30 50 ±4 ±5 ±6 ±5 ±7 ±9 ±4 ±5 ±6
» э » 50 > 65 » 80 > 65 80 100 ±7 ±8 ±9 ±10 ±11 ±13 ±7 ±8 ±9
» 100 » 120 ±ю ±15 ±ю
ьэ При МЕЧанн я: 1. Допускаемые отклонения по шагу откосятся как к расстояниям между соседними витками. -ss. s-тая® енмости от наличия контрольных средств.
о СЛ
j chipmaker.ru
компенсируются недоиспользованием допуска на шаг. Указанное положение распространяется также и на допуски по
шагу, которые могут быть превышены за счет и ед оис пользования допусков на половину угла профиля.
4. В отношении резьбовых колец указанные в таблице допуски половины угла профиля служат для контроля ин-
струмента, образующего профиль. Непосредственная проверка угла у колец производится по соглашению с заказчиком
в зависимости от наличия контрольных средств.
206
Укороченный профиль резьбы
Профиль резьбы калибров пробок НЕ, К-И, К-П, К-ПР, колец и
скоб НЕ имеет так называемый укороченный профиль, с уменьшенной
высотой витков и ограниченным (до трех) количеством витков.
Так как указанные калибры предназначены для контроля собственно
среднего диаметра, уменьшение высоты витков снижает влияние по-
грешностей угла профиля на результаты контроля, а ограниченное
количество витков — влияние погрешностей шага резьбы.
Укороченный профиль (рис. 6) получается у пробок уменьшением
наружного диаметра и прорезанием канавки у впадин (по внутреннему
диаметру резьбы), а у колец
и скоб — увеличением вну-
треннего диаметра и проре-
занием канавки (по наруж-
ному диаметру резьбы).
Канавки для укорочен-
ного профиля следует проре-
зать у регулируемых колец
и скоб для резьб с шагом бо-
лее 0,75лои, а у других калиб-
ров — начиная с шага 1,5 мм
для метрических резьб и от
20 ниток на 1" при дюймо-
вых резьбах. Для резьбы с
Рис. в. Укороченный профиль резьбы
калибров (обозначения см. на рнс. 4 н 5)
меньшим шагом канавки
можно прорезать, если это требуется технологическим процессом обра-
ботки калибров, но высота укороченного профиля t3 не должна быть
при этом меньше указанной я табл. 11.
У калибров с шагом 1,25 мм и более середина высоты собственного
треугольного профиля должна делить высоту t3 примерно пополам.
Отношение между частями t3, расположенными по обе стороны от сере-
дины высоты собственного треугольного профиля, не должно быть бо-
лее, чем 2:1.
Допуски по наружному диаметру пробок и внутреннему диаметру
колец для непроходных калибров принимают по 3-му классу точности
цилиндрических деталей.
При подсчете диаметров рабочих калибров с укороченным профи-
лем можно пользоваться следующими формулами:
для пробок НЕ
Г 4
^нар. наиб “2 наиб Ч jj" ^3 найму
для колец НЕ
. _ ____4
аен. найм “2 найм 3 *3 найму
(I)
(2)
Г — значок гайки, Б — болта.
Формула (2) справедлива для калибров с шагом 1,25 и более, если
при ее использовании наружный диаметр пробок НЕ ие превышает
наружного диаметра изношенных пробок ПР; в противном случае на-
ружный диаметр пробок НЕ приравнивается наружному диаметру
207
II. Высота укороченного профиля
(по ГОСТу 1623—61)
Шаг резьбы в мм *3 найм в мкм Шаг резьбы в мм tt в мкм Ч исло ниток на Г G в мкм
найм. нанб. найм. нанб.
0.2 0,25 0.3 0,35 0,4 0,45 0.5 100 120 140 160 180 1,00 1,25 1.50 1.75 2.00 2,50 3,00 3,50 4.00 4.50 5,00 5,50 6.00 400 450 500 600 20 18 16 14 12 И 10 9—7 6 5 4,5 4—3 400 650
700
500 700
450 800
200
800 500 600 700 800 900 1000 850 1000 1100 1200 1300 1400
0.6 0.7 0,75 0.8 250 300. 330 400 600 900
700 1000
800 1100
1200
Примечания: 1. Величины для шагов до 0.8 мм включи-
тельно — рекомендуемые.
2. Укороченный профиль для шагов до 0,35 мм включительно ре-
комендуется для калибра К-И.
3. Укороченный профиль для шагов от 0,4 до 0,8 мм включительно
рекомендуется для резьб классов 1—2а.
изношенных пробок ПР. Последнее условие относится и к калибрам
с шагом менее 1 мм.
Формула (2) справедлива для калибров с шагом 1,25 мм и более,
если при ее использовании внутренний диаметр колец НЕ не менее
внутреннего диаметра изношенных колец ПР; в противном случае вну-
тренний диаметр колец НЕ приравнивается внутреннему диаметру
изношенных колец ПР. Последнее условие относится и к калибрам
с шагом менее 1 леи.
Предельные размеры канавок для калибров с укороченным профилем
подсчитывают по следующим формулам:
для пробок
Внаиб Г Н (f Анаим — наиб а ,п\
—2~ = [“2-------[‘знаим----------g-----Л 6“г-’ (3)
Внаим Г (. Анаиб — A-lhoum \ 1 а
= ['2---V3Kflu6----------2-----(4)
для колец
Внаиб _ Г / ^2 найм — наиб \ 1а
—2------[-2"-{/«юга*-—----------у------"J] (5)
Внаич Г Н (f d-z наиб — dj найм \1.„ а
Янаиб----------2------Л g~2~’ (6)
208
где для метрической резьбы Н = 0.866S — высота исходного треуголь-
ного номинального профиля; S — шаг резьбы; величины t3 приведены
в табл. 11; d, d2 и dI с значками наиб и найм — соответственные пре-
дельные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров этих же
калибров;
tg-y = tg30’.
Предельные и исполнительные размеры резьбовых калибров
Предельные и исполнительные размеры резьбовых калибров опре-
деляют так же, как и для гладких калибров.
Пример 4. Определить предельные размеры среднего диаметра
резьбы рабочего непроходного калибра (НЕ) для гайки М24 кл. 2.
Предельные отклонения среднего диаметра калибра НЕ отсчитывают
от наибольшего предельного размера среднего диаметра гайки (см.
рис. 3) и определяют по табл. 6:
наибольший предельный размер равен
22,051 + 0,174 + 0,01 = 22,235 мм;
наименьший предельный размер равен
22,051 + 0,174 = 22,225 мм;
изношенный размер равен
22,051 + 0,174 — 0,007 = 22,218 мм.
Пример 5. Определить исполнительный размер среднего диаметра
резьбы рабочего проходного калибра ПР для гайки М24 кл. 2.
Предельные отклонения калибра, найденные по табл. 6 (ВО =
= +15 мкм, НО = +5 jm/си), отсчитываем от наименьшего предель-
ного размера резьбы гайки (см. рис. 3). Так как рассматриваемый ка-
либр подобен валу, то его исполнительный размер должен соответство-
вать наибольшему предельному размеру калибра
22,051 + 0,015 = 22,066 мм.
Допуск на изготовление калибра равен 0,015 — 0,005 = 0,010 мм
и располагается в «минус», т. е. в «тело» калибра, следовательно, испол-
нительный размер калибра по среднему диаметру будет равен 22,066_О1О1.
Пример 6. Определить исполнительный размер наружного диаметра
резьбы рабочего проходного калибра ПР для гайки М24 кл. 2.
Предельные отклонения наружного диаметра калибра, найденные
по табл. 8 (ВО = +8 мкм, НО = —8 мкм), отсчитываем от наимень-
шего предельного размера гайки (см. рис. 4). Так как рассматриваемый
калибр подобен валу, то его исполнительный размер должен соответ-
ствовать наибольшему предельному размеру калибра 24,000 + 0,008 =
= 24,008 мм. Допуск на изготовление калибра равен +0,008 —
— (—0,008) = 0,016 мм и располагается он в «минус», т. е. в «тело»
калибра.
Таким образом, исполнительный размер наружного диаметра ка-
либра будет равен 24,008_0-О1в.
Пример 7. Определить исполнительный размер рабочего непроход-
ного калибра НЕ для болта внутреннего диаметра резьбы М24 кл. 2.
Калибр имеет укороченный профиль резьбы.
209
r.ru
По табл. 11 находим t3HauM= 500 мкм. Наименьший средний диа-
метр болта будет 22,051 — 0,174 = 21,877 мм, определяем внутренний
диаметр непроходного калибра по формуле (2), следовательно, для
калибра
di найм = 21,877 --t3 найм = 21,211 мм «к 21,210 мм.
Округляя это значение и устанавливая допуск размера по А3 (см.
рис. 4), находим, что исполнительный размер по внутреннему диаметру
калибра будет равен 21,21+0,045.
Q
Пример 8. Определить размеры канавки -j- непроходного калибра-
кольца НЕ для контроля болта М24 кл. 2.
Предельные значения ширины канавки определяем по формулам
(5) и (6).
Шаг резьбы S = 3 мм.
Находим по табл. 11 значения 1знаим = 0.6 мм; t3Hau6 — 0.8 мм.
По рис. 3 находим для калибра-кольца НЕ d2 найм = 22,051 —
— 0,174 — 0,010 = 21,867; d2 наиб = 21,877. Подставляя эти вели-
чины, а также найденные в примере 7 значения с^наим^ 21,210 мм,
diHau6~ 21,255 мм и значение tg 30° = 0,577, получим
Внаиб ГО.866-3 / 21,867 — 21,255 \1_ ___ , 1О
—о— = -------к-----( 0,5---------=------- ) 0,577 = 1,19 мм;
В найм Г 0,866-3
2 ~L 2
0,8
21,877 — 22,21
0,577 = 1,03 мм.
2
Литература
1. Л евеисо н Е. М., Гоникберг Ю. М., Введенский Т. А.
Конструирование измерительных приспособлений н инструментов в машино-
строении. Машгнз, 1956.
2. РТМ 64-62. Методика расчета исполнительных размеров резьбовых
калибров для метрической резьбы. Стандартгиз, 1964.
3. МН 4118-62—МН 4142-62. Калнбры-пробкн гладкие диаметром от 1
до 360 мм. М., Стандартгиз, 1963.
4. МН 560-62, МН 562-62, МН 564-62. МН 668-62, МН 570-62, МН 574-62.
Калибры резьбовые для метрической резьбы. М.. Стандартгиз, 1963.
5. М я г к о в В. Д. Допуски н посадки. Справочник «Машиностроение»,
6. Фролов А. Н. н Досчатов В. В. Исполнительные размеры
резьбовых калибров. Справочник М., 1961.
ГЛАВА 3
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ФОРМЫ
КОНТРОЛЯ И ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
Chipmaker.ru
ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
Под измерением понимается процесс получения и обработки информа-
ции об измеряемой величине с целью нахождения числового значения
этой величины, выраженного в принятых единицах измерения.
Вместо определения числового значения величины часто проверяют,
находится ли действительное значение этой величины в установленных
пределах. Процесс получения и обработки информации об объекте
(параметре детали, механизма и т. д.) с целью определения его годности
или необходимости введения управляющих воздействий называется
контролем.
Средства и методы измерения
Средства измерения. Универсальные измеритель-
ные средства предназначены для измерений самых различных
деталей (как по форме, так и по размерам).
Специализированные измерительные сред-
ства предназначены для измерения определенного типа деталей или
их параметров. Однако и здесь встречаются свои «универсальные»
измерительные средства (например, универсальные зубоизмерительные
приборы). Таким образом, деление измерительных средств на универ-
сальные и специализированные до некоторой степени условно.
Метод измерения. Под методом измерения понимают совокупность
средств и условий проведения измерений, обеспечивающих получение
достаточной информации о точности заданного параметра изделия при
оптимальных технико-экономических показателях процесса измерения.
В практике пользуются прямыми и косвенными, дифференцирован-
ными и комплексными измерениями.
Прямые измерения характеризуются тем, что измерению
подлежит именно тот размер, величину которого необходимо определить.
Прямые измерения подразделяются на непосредственные, когда опреде-
ляется вся измеряемая величина, и относительные, когда определяются
отклонения искомой величины от значения установочной меры или
образца, а сама измеряемая величина, если это нужно, определяется
как алгебраическая сумма значений установочной меры и отклонения.
Косвенные измерения характеризуются тем, что изме-
рению подлежит другая величина, связанная с искомой функциональ-
ной зависимостью, позволяющей по результатам измерения рассчитать
ее с достаточной степенью точности.
211
chipmaker.ru
Дифференцированные измерения характери-
зуются измерением каждого элемента изделия в отдельности.
Комплексные измерения характеризуются измере-
нием величины, зависящей от комплекса величин, связанных с рядом
элементов изделия.
Основные метрологические показатели измерительных средств
Цена деления шкалы прибора — значение изме-
ряемой величины, соответствующее перемещению указателя на одно
деление шкалы.
Интервал деления шкалы — расстояние между осями
симметрии двух соседних штрихов (выражается в линейных или угло-
вых единицах).
Пределы показания шкалы прибора — значе-
ния измеряемой величины, соответствующие перемещению указателя
от нуля до крайних делений шкалы [численно равны произведению
числа делений на цену деления (± 100 мкм для оптиметра)].
Пределы измерения по шкале прибора — зна-
чение измеряемой величины, соответствующее перемещению указателя
на полное число делений шкалы (200 мкм для оптиметра).
Пределы измерения прибора в целом — наи-
меньшее и наибольшее значения размеров, которые могут быть изме-
рены данным прибором. При определении этой величины учитывают
пределы показаний шкалы прибора и пределы перемещения измери-
тельной головки или изделия относительно отсчетного устройства по
направляющим прибора.
Чувствительность прибора (передаточное отноше-
ние) — отношение перемещения указателя к изменению измеряемой
величины, вызвавшей это перемещение. Удобнее всего эта величина
определяется как отношение интервала деления к цене деления шкалы.
Порог чувствительности измерительного прибора —
наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее заметное из-
менение показания измерительного прибора.
Измерительное усилие — усилие, с которым измери-
тельный наконечник контактирует с поверхностью измеряемой детали.
Погрешность отсчета — погрешность, возникающая
при снятии отсчета (зависит от конструкции отсчетного устройства,
ошибки параллакса и субъективных особенностей’оператора).
Погрешность показаний прибора — разность
между показанием прибора и действительным значением измеряемой
величины, полученной измерением со значительно меньшей погреш-
ностью.
Погрешность обратного хода — разности между
показаниями прибора при измерении размера измеряемой величины
при относительном перемещении объекта измерения в прямом и обрат-
ном направлениях.
Вариация (нестабильность) показаний прибора —
наибольшая разность между отсчетами, снятыми при многократных
измерениях одной и той же величины при неизменных внешних условиях.
Погрешность метода измерения — суммарная
погрешность, вызванная совокупным действием всех составляющих
погрешностей. Введением в результаты измерений поправок до некото-
рой степени уменьшают суммарную погрешность измерения.
212
Поправка — погрешность,
взятая с обратным знаком. Как
правило, поправки вводят на
отдельные составляющие погреш-
ности (поправки к градуировке
шкал, на температурные ошибки
и др.).
ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ
НЕОБХОДИМУЮ ТОЧНОСТЬ
ИЗМЕРЕНИЯ
Обеспечение единства мер
В СССР принята метрическая
система мер, в которой основной
единицей длины является метр.
Эталоном метра по ГОСТу
9867—61 является длина, рав-
ная 1 650 763,73 длин волн
излучения, соответствующего
переходу электронов между
уровнями 2р10 и 5Д6 атома
криптона-86, в вакууме (оран-
жевая линия в его спек-
тре).
От государственного эталона
размеры метра и его долей с по-
мощью интерференционных фо-
тоэлектрических компараторов
в определенной последователь-
ности передаются на образцо-
вые и рабочие меры длины
(штриховые и концевые), а за-
тем на приборы и изделия.
Основным средством обеспе-
чения и сохранения единства
мер в машиностроении являются
плоскопараллельные концевые
меры длины (ГОСТ 9038—59),
которые служат для хранения
и передачи единицы длины от
эталона к изделию. С их по-
мощью проверяются, градуиру-
ются и устанавливаются на раз-
мер измерительные приборы и
инструменты. Концевые меры
длины применяются также при
наладке станков и технологиче-
ской оснастки, а также при
особо точных разметочных и
координатно-расточных работах
и т. п.
213
chipmaker.ru
!. Допустимые отклонения срединной длины мер и допустимые отклонения от плоскопараллельности
по ГОСТу 9038 — 59 (И 100 — 60)
Допустимые отклонения в мкм (±) 1__ 3-класс ИХЗОН -Hirairi/Bdeu -ОЯЭО1ГЦ XO о co о 0,35 0,45 о со о 0,75
nHHirtf уон -untfads xo о oo о О о 1,20 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 5,00
2-класс ИХЭОН -qirairvedeu -OHDOirU xo 0,15 0,20 0,25 о со о 0,35
iqHHirtf ион -HHtfada xo О о о о о о о о о с Ю СО ОО о ю о in о О о о — — см ©Г со
1-класс HX30H -qvairvedeu -ОМЭО1Ш xo о о SI *0 0,20 0,25
I4HML*tf BOM -HHtfado xo 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,75 1.00 1,25 1,50 1,80
0-класс ИХЗОН -qranredeu -OMdoifu io О о 00 о о О о ЕГО ЭГО
14 ни rtf ЦОН -HHtfado xo 0,10 0,12 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,80 1,00 »
Номинальные раз- меры концевых мер в мм Otf 10 18 30 50 80 120 180 250 300 400 500
aoirog 10 18 30 50 80 120 180 250 300 400
214
Характеристики плоскопараллельных концевых мер длины приве-
дены в табл. 1—2. Наборы приведены в табл. 3.
Для расширения области поименения концевых мер применяются
специальные приспособления (ГОСТ 4119—66).
3. Наборы концевых плоскопараллельных мер длины
№ набора (количество мер) Диапазон размеров в мм Наимень- ший интервал в мм Классы Примечание
№ 1 (87 мер) * 0,5 — 100 0.005 0; 1; 2 и 3 Две защитные: 1 н 1.5 мм
Nt 2 (42 меры) 1 — 100 0,01 1; 2 и 3
Две защитные
1 и 1.5
№ 3 (116 мер) 0,5—100 0,005 0; 1; 2 н 3 (или 2) мм
Nt 4 (10 мер) 2—2,009
№ 5 (10 » ) 1,991—2 0.001 0 н 1
№ 6 (10 > ) 1.0 — 1.009
Nt 7 (10 » ) 0,991 — 1 Две защитные
Nt 8 (10 » ) 125—500 25 по 50 мм
Nt 9 (12 » ) 100—1000 100 0; 1; 2 и 3
Nt 10 (20 » ) 0.1—0.29 0,01
Nt 11 (43 меры) 0.3—0,9
Nt 12 (23 » ) 0,12—3,5 0,02 1 и 2 Спец, размеры
Nt 13 (20 мер) 5.12 — 100 (кроме 100)
be 14 (7 мер) 21,2 — 175 0.2 3 Спец, размеры
№ 15 (4 меры) 1.5; 2 1; 2 н 3 Из твердого
(по 2 шт.) сплава
• Состав набора: 0,5; Н 1 005; 1,01; ,02; . . .; 1,49: 1.5; 1.6; 1.7;
1,8; 1.9; 2; 2.5; . . 9.5; 10; 20; . . 4 ЮО; 1.1; 1.5.
Штриховые меры длины наиболее широко используют
в ка ю^тве образцовых или рабочих мер в шкалах приборов (ГОСТ
12069—66), а также в инструментах, предназначенных для грубых изме-
рений (измерительные линейки, рулетки и др. по ГОСТу 7502—61).
Угловые меры см. в табл. 8 гл. 6.
Все меры аттестуют с высокой степенью точности и в их аттестатах
приводят в таблицах поправки. Введение этих поправок в результаты
измерений в значительной мере сокращает соответствующую состав-
ляющую ошибку измерения.
215
r.ru
Базирование детали при измерении
Выбор баз при измерениях оказывает существенное влияние на точ-
ность результата измерений. Базы подразделяются на конструктивные
(или эксплуатационные), технологические и измерительные (или кон-
трольные).
Конструктивными или эксплуатационными
базами называют базы, определяемые конструктором, исходя из
условий работы деталей. Размеры, принятые конструктором на основа-
нии расчетов и решения размерных цепей, проставляются от эксплуа-
тационных баз.
Технологическими базами называют базы, назна-
чаемые технологом, исходя из характера технологического процесса,
последовательности обработки детали и т. п
Если при разработке технологического процесса конструктивная
база принимается за технологическую, то такая база называется основ-
ной технологической базой.
Оперативной базой называется такая технологическая база, распо-
ложение которой относительно обрабатываемой поверхности не вытекает
из эксплуатационных условий. Если такая база получается естественно
в процессе обработки, то она называется естественной. Если же опера-
тивная база вводится искусственно, для того чтобы облегчить установку
детали, то она называется вспомогательной или искусственной.
Введение вспомогательных баз требует обычно пересчета и назна-
чения более жестких допусков на составляющие размеры, так как раз-
мерная цепь, связывающая основную базу с обрабатываемыми поверх-
ностями, усложняется и погрешности взаимного положения баз уве-
личивают погрешность замыкающего звена.
Проверочными технологическими базами
называются базовые поверхности, служащие для выверки положения
детали при установке ее в процессе обработки.
Опорными базами называют базовые поверхности детали,
на которых деталь крепят при обработке.
Измерительными технологическими базами
или базами для измерений называются поверхности, от которых произ-
водят отсчет размеров. Базы для измерений могут совпадать с опорными,
проверочными, основными или оперативными базами.
Измерительными или контрольными базами
называют базы, от которых отсчитывают размеры при измерении дета-
лей как при межоперационном, так и при окончательном контроле
готовой продукции.
Прн межоперационном контроле нужно стремиться к измерению
размеров от тех баз, от которых производились измерения при обработке.
При окончательном контроле необходимо проверять размеры, про-
ставленные от конструктивных баз, так как именно эти размеры опре-
деляют точность изготовления детали и соответствие ее размеров экс-
плуатационным требованиям.
Наибольшая точность контроля достигается при совпадении изме-
рительных и конструктивных (эксплуатационных) баз. Если указанные
базы не совпадают, то конструктивный размер определяется косвенно,
что увеличивает погрешность его определения.
Совпадение измерительных и технологических баз уменьшает по-
грешность обработки, что улучшает эксплуатационные показатели
детали.
216
В практике необходимо руководствоваться принципом един-
ства баз, согласно которому должны совпадать эксплуатационная,
технологическая и измерительная базы.
При отступлении от этого принципа необходимо обеспечить наиболь-
шую возможную точность положения измерительной базы относительно
эксплуатационной или технологической баз.
Базирование детали в процессе измерения сводится к тому, чтобы
линия измерения совпадала с направлением измеряемого размера.
Малейшие нарушения точности базирования вызывают часто весьма
значительные погрешности измерения.
Уменьшение компараторной погрешности
Компараторная погрешность является следствием несоблюдения
принципа Аббе. Эта ошибка возникает при несовпадении линии измере-
ния и линии отсчета, когда вследствие неточности перемещений по
направляющим прибора возникают повороты его подвижных частей и,
как следствие, несовпадение величин перемещений визирного и отсчет-
ного органов.
У приборов типа длиномера и компаратора линии измерения,
размера и отсчета совпадают, поэтому компараторная ошибка здесь
равна величине второго порядка малости, и ею можно пренебречь.
Однако в приборах, служащих для измерений по двум и более на-
правлениям, компараторная погрешность может достигать значитель-
ной величины и будет меняться в зависимости от удаления линии изме-
рения от линии отсчета.
Уменьшить эту погрешность можно, если располагать предмет по
возможности ближе к шкале прибора.
Выбор формы измерительного наконечника
Форма измерительного наконечника (табл. 4) оказывает существен-
ное влияние как на ошибку измерения, так и на качество информации,
которую необходимо получить при измерениях.
4. Характеристики измерительных наконечников
к измерительным приборам
Измеряемая величина •Форма и размеры измерительных наконечников
Размеры плоских деталей, без учета ошибок формы и шероховато- сти Плоский. Диаметр измеритель- ной поверхности ие менее 10 мм
Размеры плоских деталей, а также деталей с криволинейными поверх- ностями с учетом ошибок формы, но без учета шероховатости Сферический. Радиус сферы не менее 2,0 мм 1
Размеры деталей с криволинейны- ми поверхностями — при измерениях методом касательных (валы, зубча- тые колеса и т. п.) Плоский, ножевидные (танген- циальные). I
217
Продолжение табл, i
Измеряемая величина Форма и размеры измерительных наконечников
Размеры деталей с поверхностями двойной кривизны (сферы и т. п.) Плоский
Ошибки формы и волнистость Сферический. Радиус сферы 0,3—2,5 мм
Шероховатость поверхности Игла. Радиус сферы 0,002— 0,012 (ГОСТ 9017—59)
Так, если при измерениях нужно получить представление о соот-
ветствии размера детали некоторым предельным величинам, то нако-
нечник должен быть плоским, с большой измерительной поверхностью.
Если при измерениях нужно определять также и ошибки формы
(но при этом следует избежать влияния иа результат измерения шеро-
ховатости поверхности), то наконечник должен иметь сферическую
форму, причем радиус сферы должен быть таким, чтобы при измерениях
наконечник не входил во впадины микронеровиостей.
Если нужно измерить шероховатость поверхности или размеры
деталей с ее учетом, то радиус сферы измерительного наконечника
(или иглы) должен быть наименьшим.
Выбор измерительного усилия и его влияние на результат
нзмереиия
Измерительное усилие, развиваемое прибором, вызывает ошибку
измерения, состоящую из трех основных составляющих: деформации
детали, контактной деформации и деформации стойки или корпуса
прибора.
Деформация детали зависит от размеров и формы де-
тали, а также от прочности материала, из которого деталь изготовлена.
Эта погрешность может быть значительна при измерении деталей,
выполненных из пластмассы или какого-либо иного материала с малым
модулем упругости или деталей с малой жесткостью вследствие своей
конструкции (тонкостенные оболочки сложной формы и т. п.).
Контактная деформация зависит от материала и
формы контактирующих поверхностей.
Деформация стойки или штатива под действием
измерительного усилия может достигать весьма значительной величины
(см. гл. 5, табл. 2), поэтому учитывать ее нужно всегда. Уменьшение
влияния на точность измерения этого фактора осуществляется или
выбором более жесткой стойки, или уменьшением вылета стержня
(в штативах).
Уменьшение температурной погрешности
Поскольку все тела с изменением температуры меняют свои размеры,
то измерения, проведенные в условиях нарушения нормального темпе-
ратурного режима (+20° С), будут содержать температурную погреш-
ность.
218
Время, необходимое для выравнивания температур измеряемого
предмета и измерительного средства, определяется по формуле
T = K-^-lg (-^7-) *««. (1)
где Q — масса тела в кг; F — площадь поверхности тела в л2; Д7" —
начальная разность температур тела и среды в град; At— конечная
разность этих же температур в град; К — коэффициент, зависящий си-
способа охлаждения, в мР/мин/кг (при свободном охлаждении в воз-
духе К = 31,3; при охлаждении на чугунной плите К = 6; при ох-
лаждении в эмульсии К = 1,75).
Введение поправок на температурную погрешность возможно, но это
связано с большими трудностями их определения, поэтому в первую
очередь нужно попытаться решить задачу по устранению этой погреш-
ности, установив нужный температурный режим измерения.
Погрешности шкал приборов и методы их исключения
Погрешности шкал измерительных приборов входят полной своей
величиной в суммарную погрешность измерения. Эта погрешность
является для каждого прибора систематической определенной.
Миллиметровые шкалы приборов аттестуют с высокой степенью
точности, и в аттестатах приводятся поправки к каждому штриху
шкалы.
Уменьшение погрешности шкалы прибора до уровня погрешности
ее аттестации иа компараторе (0,2 мкм) осуществляется путем введения
поправок в результаты измерений.
Имея аттестат шкалы или график изменения ее погрешности, можно
разместить иа приборе измеряемый предмет так, чтобы погрешности
положения соответствующих штрихов шкалы были одинаковы по ве-
личине и знаку. В этом случае при расчете измеренного размера как
разности показаний прибора эта погрешность будет исключена.
Кроме погрешности нанесения штрихов шкалы, имеются еще по-
грешности положения. Эту составляющую погрешность трудно учесть
или компенсировать.
Субъективные погрешности и способы их уменьшения
При отсчете показаний прибора каждый контролер вносит в резуль-
тат измерения свои так называемые субъективные погрешности. Эти
погрешности связаны при визуальных отсчетах с несовершенствами
человеческого глаза, степенью утомленности, квалификацией и т. п.
К наиболее грубым погрешностям этой группы относятся погреш-
ности параллакса, оценки долей деления шкалы на глаз и др.
Погрешность параллакса можно уменьшить, тщательно следя за
правильностью линии визирования, которая должна проходить от
глаза через стрелку (или указатель) и быть строго перпендикулярной
к плоскости шкалы.
Правильная оценка доли деления шкалы на глаз возможна только
при известной квалификации и внимательности контролера. Наиболее
точно можно оценить на глаз такое положение стрелки, когда она совпа-
дает со штрихом шкалы или находится посередине между двумя сосед-
ними штрихами.
219
chipmaker.ru
ВЫБОР КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА
Выбор контрольно-измерительного средства и способа контроля
необходимо проводить с учетом большого числа действующих факторов.
Выбор типа контрольно-измерительного средства
В индивидуальном и мелкосерийном производстве применяют уни-
версальные, а в массовом производстве — универсальные средства для
наладки и специальные средства для контроля стабильности техноло-
гического процесса.
Выбранное контрольно-измерительное средство должно обладать
всеми необходимыми устройствами для базирования и крепления де-
тали, нужными для осуществления метода измерения.
Выбор контрольно-измерительного средства
по метрологическим характеристикам
Выбор проводится путем анализа основных метрологических пока-
Нга fy>h
th a С}
С га
Рис. 1. График для определения коэффициента k — отноше-
ния допуска на изготовление детали к предельной суммарной
погрешности метода измерения
220
Особое значение имеет выбор контрольно-измерительного средства
по точности. Здесь определяют предельную суммарную погрешность
метода измерения F^, по которой затем выбирают соответствующие
средства и методы измерения
б
k ’
(2)
где б — допуск на изготовление детали; k — коэффициент, который
было принято принимать равным 5—10.
В последние годы в МВТУ предложено выбирать значение коэффи-
циента k по нормам точности жестких предельных калибров (рис. I).
Подробнее см. в работе [1 ].
Для случаев, ие указанных на графике рис. 1, коэффициент k легко
подсчитать путем построения полей допусков на соответствующие ка-
либры. При этом, очевидно, становится возможным учесть не только
величину допуска на калибр, но и его расположение по отношению
к границе поля допуска на деталь
По РТМ [2] критерием выбора служит отношение предельной по-
грешности метода измерения Ьизм к полной величине допуска на изго-
товление детали Диза:
W Амет— относительная погрешность метода измерения. Вели-
чину Ашт предлагается выбрать по табл. 5.
В работе [1] подробно изложен вопрос о выборе точности измери-
тельного средства в зависимости от допустимой вероятности забраковки
годных и приемке бракованных деталей.
Значения суммарных предельных погрешностей методов измерения
приведены в общем виде в таблицах глав 5 и 6. Более подробные сведе-
ния по данному вопросу можно найти в работе (1 ].
Выбор контрольно-измерительного средства
по конструктивным особеиностям детали
Детали больших габаритных размеров и большого веса, а также де-
тали, закрепленные на станках, контролируют переносными измери-
тельными средствами. При большом количестве контролируемых пара-
метров рекомендуется применять многомерные контрольно-измеритель-
ные устройства. Чисто обработанные, маложесткие или мягкие детали,
а также детали сложной формы (трудно ориентируемые) контролируют
на полуавтоматах, если их захват и ориентация механическими устрой-
ствами не допускается.
Выбор контрольно-измерительного средства, исходя
из экономических соображений
Одним из основных критериев выбора контрольно-измерительного
средства является экономический показатель контроля k3.
Экономически целесообразным является применение того измери-
тельного средства, для которого этот коэффициент будет меньшим.
При подсчете экономического показателя нужно учитывать все
затраты, связанные с применением данного контрольно-измерительного
221
222
chipmaker.ru
5. Зна :ення относительной погрешности метода измерения [по формуле (5)1
Интервалы размеров в мм
Св. 1 ДО 3 Св. 3 ДО 6 Св. 6 ДО 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 ДО 30 Св. 30 ДО 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 ДО 360 Св. 360 до 500
Ориентировочная предельная погрешность измерения fl к икм (-у Контролируемый допуск &иэд в мкм ЗМ
0,5 1,5 0,7 2 0,7 2 0,7 2 0,7 2 1,0 3 1,0 3 1,5 4 2,0 5 2,0 6 2,5 7 3,0 8
0,7 2 1,0 3 1,0 3 1,0 3 1,5 4 1,5 4 2,0 5 2,0 6 2,5 7 3,0 9 4,0 11 4,5 13
1,5 4 1,5 4 1,5 4 2,0 6 2,0 6 2,5 7 3,0 8 3,0 9 4,0 И 4,5 13 5,0 15 6,0 18
1,5 4 2,0 5 2,0 6 3,0 8 3,0 9 4,0 11 4,5 13 5,0 15 6,0 18 7,0 20 7,5 22 9,0 25
2,0 6 2,5 8 3,0 9 3,5 11 0 13 5,0 16 6,0 19 7,0 22 7,5 25 8,0 27 9,0 30 10,0 35
3,0 9 3,5 12 4,0 14 5,5 18 ,1» 21 7,5 25 9,0 30 10,5 35 12 40 13 45 15,0 50 18,0 60
3,5 14 4,5 18 5,0 22 7,0 27 8,0 33 10,0 39 11,0 46 14,0 54 16,0 63 18,0 73 21,0 84 24,0 95
Продолжение табл. 5
Интервалы размеров^в мм
Св. 1 ДО 3 Св. 3 ДО 6 Св. 6 ди 10 Св. 10 ДО 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 360 до 500
5,0 6,0 7,0 9,0 11,0 12,0 15,0 18,0 20,0 22,0 25,0 30,0 '
го" 25 30 35 45 50 60 70 80 90 100 120
7,0 8,0 10,0 12,0 14,0 17,0 20,0 23,0 27,0 30,0 34,0 38,0
"зз" 40 50 60 70 ' 85 100 115 135 150 170 190
8,0 10,0 12,0 14,0 17,0 20,0 24,0 28,0 32,0 37,0 43,0 50,0
~40” 48 58 70 84 100 120 140 160 185 215 250
12,0 16,0 20,0 24,0 28,0 34,0 40,0 45,0 52.0 60,0 65,0 75,0
60 80 100 120 140 170 200 230 260 300 340 380
24,0 120 32,0 160 40,0 200 48.0 240 55,0 280 70,0 340 80,0 400 90,0 460 105,0 530 120,0 600 130,0 680 150,0 760
50,0 60,0 70,0 85,0 105,0 125,0 150,0 170,0 200,0 220,0 260,0 300,0 1550
250 300 360 430 520 620 740 870 1000 1150 1350
80,0 95,0 120,0 140,0 160,0 200,0 240,0 280,0 320,0 380,0 420,0 500,0 2500
400 480 580 700 840 1000 1200 1400 1600 1900 2200
120,0 150,0 180,0 220,0 260,0 320,0 380,0 420,0 500,0 560,0 2900 630,0 750,0 3800
600 750 900 1100 1300 1600 1900 2200 2500
средства, в том числе его стоимость, продолжительность его работы до
ремонта, стоимость ремонта, время, затрачиваемое на настройку,
а также производительность и стоимость обслуживания с учетом ква-
лификации контролера, обслуживающих механиков и наладчиков.
Рентабельность перехода от ручного контроля к автоматическому
может быть ориентировочно подсчитана по формуле
KR (h — t2) т
60
(4)
где Q—предполагаемая стоимость автомата в руб.; R— стоимость
1 ч труда контролера в руб/ч; т — годовая программа производства
деталей, для которых предназначается автомат в шт/год; и t2 — время,
потребное для контроля одной детали без автомата и на автомате,
в мин; К — срок амортизации в годах.
Если проведение ручного контроля связано с физической перегруз-
кой контролера или вызывает профессиональные заболевания, а также
когда переход на автоматический контроль дает повышение надежности
проверки особо ответственных деталей, брак которых может привести
к материальным потерям или несчастным случаям, рентабельность сле-
дует рассчитывать с учетом этих факторов. В этих случаях переход от
ручного контроля к автоматическому может и не окупиться увеличе-
нием производительности труда.
ВЫБОР ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
И СПОСОБА КОНТРОЛЯ
Деление готовой партии иа годные и бракованные детали; деление
годных деталей на группы для селективной сборки или перепроверка
окончательно готовых, особо ответственных деталей или изделий,
с целью обеспечения полной гарантии отсутствия брака требует при-
менения 100°6-ного контроля, который называют пассивным.
При приемке партии деталей, когда малая вероятность брака допу-
стима, применяют пассивный выборочный контроль.
Если нужно предотвратить возможность появления брака при изго-
товлении деталей, применяют активный контроль.
Активный контроль может проводиться как во время, так и после
обработки деталей, важно только, чтобы он проводился во время изго-
товления партии деталей. Степень механизации и автоматизации актив-
ного контроля может быть любой (от ручного до полностью автомати-
ческого).
СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ
ТОЧНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Задачи статистического анализа и контроля точности
1. Анализ стабильности технологических процессов изготовления
изделий, используемый для расчета графика планово-предупредитель-
ной подналадки оборудования, а также для установления точности
технологического процесса.
2. Предупреждение появления бракованных изделий путем перио-
дического текущего контроля за ходом технологического процесса.
224
3. Оценка качества больших партий однородных изделий массового
и крупносерийного производства при приемочном контроле.
Основные понятия и определения. Контроль качества
статистический — это контроль качества продукции в про-
цессе ее изготовления, приемки или эксплуатации методами математи-
ческой статистики.
Выборка — это есть часть продукции, отобранная для кон-
троля. Если продукцией являются материалы, то выборка называется
пробой. Объем выборки (количество изделий в выборке) обозна-
чается п. Объем пробы определяется весом, объемом или площадью
материала.
Доля дефектных изделий — это выраженное в долях
единицы или в процентах отношение числа (веса, объема, площади)
дефектных изделий к общему числу (весу, объему, площади) изделий
в рассматриваемой партии.
Контроль качества выборочный —это статисти-
ческий контроль, при котором оценка качества продукции осуще-
ствляется по результатам проверки изделий в одной или нескольких
выборках, взятых из партии.
План контроля — совокупность данных о порядке кон-
троля, объеме партии и выборок, контрольных нормативах и решающих
правилах.
Решающие правила — совокупность положений, обеспе-
чивающих возможность принятия решения по результатам контроля.
Контроль по качественному признаку (альтер-
нативный контроль) — это контроль качества продукции, при котором
изделия классифицируются только как «годные» и «дефектные», а реше-
ние о годности партии принимается в зависимости от числа дефектных
изделий в выборке или в партии.
Контроль по количественному признаку —
это контроль качества продукции по статистическим параметрам распре-
деления, которые определяются по результатам измерения количе-
ственных параметров.
Кривая мгновенного распределения — кривая
распределения размеров деталей за вычетом влияния систематических
факторов, как, например, износ режущего инструмента, смена прутко-
вого материала, подналадки станка и т. п. Кривую мгновенного рас-
пределения может представлять кривая распределения размеров дета-
лей, изготовленных за относительно короткий промежуток времени,
в течение которого можно пренебречь влиянием систематических фак-
торов. Кривая мгновенного распределения определяется случайными
погрешностями станка или машины. Чем точнее станок, тем меньше
диапазон мгновенного рассеивания размеров деталей.
Мгновенный центр группирования разме-
ров (середина мгновенного диапазона рассеивания размеров деталей)
определяется средним арифметическим размером, подсчитываемым
для деталей, изготовленных за относительно небольшой промежуток
времени. В самом общем случае изменение размеров деталей в процессе
обработки следует характеризовать кривой мгновенного распределе-
ния размеров деталей 1 (рис. 2) и изменением ее положения относительно
поля допуска. В некоторых случаях может происходить также изме-
нение формы кривой мгновенного распределения (переменное рассеива-
ние). Переменное рассеивание характеризует изменение формы кривой
мгновенного распределения в зависимости от времени.
8 Заказ №93 225
chipmaker.ru
Кривая генерального распределения — кри-
вая распределения размеров одних и тех же деталей, изготовленных
в течение длительного времени на одном или нескольких стайках, харак-
теризующая не только случайные, но и систематические погрешности,
вызванные, например, сменой пруткового материала, сменой режущего
инструмента, различным состоянием станков, различной квалифика-
цией наладчиков и другими причинами. Для этого случая при нормаль-
ном законе распределения размеров можно принимать, что
Рис. 2. Обобщенный график изменения
размеров деталей в процессе обработки
6 = 6аг,
где ог — среднее квадратиче-
ское отклонение размеров дета-
лей генеральной совокупности;
6 — допуск иа обработку.
К вопросу обозна-
чения среднего квад-
ратического откло-
нения. Среднее квадратиче-
ское отклонение целесообразно
обозначать через о, как это при-
нято в подавляющем большин-
стве публикаций. В тех слу-
чаях, когда одновременно необходимо иметь дело с различными
средними квадратическими отклонениями, целесообразно их отличать
посредством индексов, а не вводить для них новые буквенные обозна-
чения. Можно рекомендовать следующие обозначения:
°л< — среднее квадратическое отклонение мгновенного распределе-
ния или распределения размеров деталей в выборке; ог — среднее
квадратическое отклонение генерального распределения; Од, — среднее
квадратическое отклонение размеров деталей партии; о- — среднее
квадратическое отклонение средних арифметических размеров отдель-
ных выборок, т. е.
а_ = 1Л(У1-х)2 + (х2-х)2+--. +(хк-х)2
X г К
(где xlt х2, . . ., хк — средние арифметические размеры выборок; х —
среднее от средних размеров выборок); о — среднее арифметическое
из средних квадратических отклонений размеров в отдельных выборках,
т. е.
- pi 4~ ~Н * • • 4~ °к
к
(где ох, о2, . . ., ок — средние квадратические отклонения для отдель-
ных выборок; к — число выборок).
Статистические методы анализа точности и стабильности
технологических процессов
Общий анализ точности оборудования. Для анализа полученные
со стайка детали располагают в последовательности их изготовления.
Для мелких деталей целесообразно изготовить специальную тару,
а относительно большие детали снабдить отметками, указывающими
последовательность их изготовления. После этого детали измеряют.
226
На рис. 3 показан характер
изменения размеров деталей, по-
лученных из трех прутков. На
этом рисунке видно резкое изме-
нение размеров деталей после
смены прутка. Кривая рассеи-
вания размеров показана на ри-
сунке справа сплошной линией.
Для оценки точности работы
самого станка необходимо опре-
делять кривые мгновенного рас-
пределения, т. е. исключать
дополнительное рассеивание
размеров, вызываемое такими
причинами, как износ режущего
инструмента, смена пруткового
материала, подналадки и дру-
гие причины систематического
характера. На рис. 3 кривая
мгновенного распределения раз-
меров показана справа пунк-
тирной линией. Сплошной ли-
нией показана кривая гене-
рального распределения.
Выборочный метод анализа
точности работы оборудования.
Из партии деталей /V, для ко-
торой требуется определить
средний арифметический раз-
мер х, среднее квадратичное
отклонение ог или диапазон
рассеивания R, берется т вы-
борок по п деталей в каждой
выборке. Детали в выборках
измеряют, и по результатам из-
мерении подсчитывают стати-
стические параметры для каж-
дой выборки, т. е xi, Ri и оу.
Обычно о подсчитывают при
п 10.
Для полученных значений
3fj, Х2, . . ., Xrri\ Ri'r R^ • • ‘Rm*
(Д, o2, . . ., om подсчитывают
средние арифметические значе-
ния х; R и о по формуле
~__ *1 + + хт
т ’
R = + •' • + Rm ,
Q 0---
Рис. 3." Характер изменения диаметров цапф заготовок трибов в зависимости от износа резца и смены прутков
pi ~!~ • • • + от
т
227
chipmaker.ru
На основе теории математической статистики установлены следую-
щие зависимости
l 7? KN\ R — dnQgt G — CejPe
Среднее квадратичное отклонение для всей партии подсчитывают
по формулам
R
°г dn
о
°г==~С~
'-•п
Коэффициенты dn и Сп приведены в табл. 6
По величине среднего квадратичного отклонения ог можно подсчи-
тать диапазон рассеивания размеров. Так, при законе распределения
Рис. 4. Кривые рассеивания:
I — размсрои в партии; 2 —.
средних арифметических выбо-
рок, взятых из партии
Гаусса можно принять, что
Д = 6ог = 6-£- = 6-?-.
dn Сп
Если рассеивание действительных
размеров деталей в партии характери-
зуется законом Гаусса, то этому же
закону следует рассеивание средних
арифметических для отдельных выбо-
рок, взятых из этой партии. При этом
центр группирования действительных
размеров и центр группирования сред-
них арифметических практически
отождествляются х & х (рис. 4), а их
средние квадратичные отклонения на-
ходятся в следующей зависимости:
о
При анализе точности механиче-
ской обработки необходимо знать ха-
рактер изменения мгновенного центра
группирования размеров и диапазон
рассеивания в зависимости от време-
ни. Для этого строят графики зави-
арифметических размеров, диапазонов
симости от времени средних
рассеивания или средних квадратических отклонений размеров деталей
в текущих выборках. По нанесенным иа графике точкам проводят при-
ближенно непрерывную линию, по характеру которой определяют вид
функции. Коэффициенты уравнения определяют по формулам, приве-
денным в работе [15].
228
в. Значения коэффициентов dn и
п 2 3 4 5 6 7 8 9 10
dn 1,128 1.693 2,059 2,326 2.534 2,704 2,847 2.970 3,078
Сп 0.564 0,724 0,798 0,841 0,869 0,888 0,903 0,914 0.923
П р имел а и и е. При л > 25 коэффициент Сп =3 1.
Статистический метод текущего контроля
Статистический метод текущего контроля предназначается для пре-
дупреждения брака при изготовлении деталей на станках или машинах
с автоматическим получением размеров. Существующие традиционные
методы сплошного 100%-ного контроля изделий при помощи калибров,
светофорных приборов или контрольно-браковочных автоматов предназ-
начаются для рассортировки их иа годные и негодные.
Основные понятия и определения. Контроль качества
текущий — статистический контроль качества продукции в про-
цессе ее изготовления с целью выявления нарушений технологического
процесса и своевременного внесения в него необходимых изменений для
предупреждения появления брака.
Оперативная характеристика текущего
контрол я—графическая или табличная зависимость между вероят-
ностью появления сигнала и необходимости подналадки и вероят-
ностью появления брака.
Карта статистического контроля — доку мент
для регистрации результатов периодического статистического наблю-
дения за параметрами технологического процесса и качеством продук-
ции при текущем контроле качества.
Контрольная граница — линия иа карте статистиче-
ского контроля, выход за которую точек, соответствующих текущим
значениям контролируемого статистического параметра, служит сигна-
лом о необходимости подналадки оборудования или других форм
вмешательства в ход технологического процесса.
Исходные положения статистического метода текущего контроля.
Статистический метод текущего контроля относится к числу активных
методов контроля. Задачей статистического контроля является опре-
деление того момента времени lt (см. рис. 2), после которого возможно
появление бракованных деталей либо за счет дальнейшего смещения
центра группирования, либо за счет увеличения мгновенного диапазона
рассеивания размеров деталей.
Сущность любого метода контроля сводится к определению поло-
жения мгновенного центра группирования размеров деталей- и вели-
чины мгновенного диапазона рассеивания размеров. О положении центра
группирования размеров можно было бы судить по размерам отдель-
ных деталей, но в этом случае допускалась бы ошибка, наибольшее
значение которой в соответствии с кривой распределения действитель-
ных размеров составило бы ±3а. Поэтому при статистическом контроле
контролируемыми параметрами являются не размеры деталей, а ста-
тистические параметры (средние арифметические размеры, диапазоны
рассеивания размеров и др ), подсчитываемые для отдельных выборок.
229
chipmaker.ru
Статистические параметры дают возможность более точно определять
как положение центра группирования размеров деталей, так и вели-
чину рассеивания размеров. Наиболее распространенными методами
статистического контроля являются методы точечных диаграмм, в том
числе методы средних арифметических, диапазонов рассеивания или
разбросов, крайних значений, полусуммы крайних значений и др.
Статистический контроль по любому из перечисленных методов прово-
дится следующим образом.
Рис. 5. Карта статистического контроля
В процессе изготовления деталей контролер периодически берет
со станка определенное небольшое количество деталей (выборку).
Он же измеряет детали в выборке и по результатам измерения подсчи-
тывает в зависимости от принятого метода статистического контроля те
или иные статистические параметры (средний арифметический размер х,
диапазон рассеивания R или др.). Подсчитанные статистические пара-
метры контролер наносит в виде точек на карту статистического кон-
троля (точечная диаграмма). При нормальном протекании процесса
изготовления деталей точки должны располагаться внутри контрольных
границ (рис. 5). Выпад точек за контрольные границы указывает на
возможность появления бракованных деталей. Это служит сигналом
для переналадки станка. Если у детали контролируется несколько
размеров, то на общей (увеличенной) карте строится соответствующее
число диаграмм.
Метод средних арифметических непосрелс!пенно вытекает из основ-
ных положений математической статистики. Он предназначается для
230
определения положения мгновенного центра группирования размеров
деталей относительно границ поля допуска. Контролируемыми пара-
метрами являются средние арифметические размеры, подсчитываемые
для отдельных выборок.
Наибольшая погрешность в определении положения центра группи-
рования по средним арифметическим составляет
±3->
/п
±3о- =
X
т. е. в V п раз меньше, чем при определении положения центра группи-
рования по отдельным размерам. Контрольные границы проводят
либо от середины поля допуска, принимаемого в большинстве случаев
за размер настройки (стандартные контрольные границы), либо от гра-
ниц поля допуска (модифицированные контрольные границы).
Расчет контрольных границ при нанесении их от размера на-
стройки х, исходя из среднего процента ошибочных сигналов 0,27%,
производят по следующей формуле:
Проведение контрольных границ от границ поля допуска учиты-
вает величину последнего, что позволяет более экономично построить
процесс контроля. В этом случае возможно смещение центра группи-
рования размеров к границам поля допуска, если величина последнего
превышает мгновенный диапазон рассеивания. Предельное наимень-
шее расстояние между границами поля допуска и положениями центра
группирования размеров деталей, исходя из среднего процента оши-
бочных сигналов 0,27%, будет равно
Ьнаим = Зом.
Предельные положения центра группирования размеров могут быть
приняты за контрольные границы для средних арифметических раз-
меров. В этом случае процесс будет протекать нормально (без брака),
если средние точки будут располагаться внутри контрольных границ.
В предельном случае можно допустить, чтобы точки располагались сим-
метрично относительно контрольных границ.
Метод диапазонов рассеивания применяют в том. случае, когда
контролируемыми параметрами являются разбросы размеров в отдель-
ных выборках. Такой контроль позволяет судить о величине мгновен-
ного диапазона рассеивания размеров деталей. Его рекомендуется
проводить в таких технологических процессах, в которых наблюдаются
значительные колебания мгновенных диапазонов рассеивания (пере-
менное рассеивание).
На точечной диаграмме для разбросов проводят линию, соответству-
ющую среднему значению R и верхнюю контрольную границу, за ко-
торую не должны выходить значения разбросов в отдельных выборках.
Нижняя линия служит началом отсчета разбросов. Зиаченне R под-
считывают по значениям разбросов в отдельных выборках.
Статистический метод приемочного контроля
Статистический метод приемочного контроля применяют в тех
случаях, когда затруднен или невозможен 100%-иый контроль всех
изделий в предъявленной партии. К таким случаям относятся, напри-
231
мер, контроль изделий, связанный с их разрушением или когда время
контроля или испытания изделия значительно превосходит время из-
готовления изделия.
Основные понятия и определения. Статистический кон-
троль качества приемочный — такой контроль, при
котором качество готовой продукции оценивают по статистическим па-
раметрам, рассчитанным по результатам измерения или испытания
изделий в выборках.
Приемочный контроль качества односту-
пенчатый — такой контроль, при котором из общего числа N
изделий предъявленной партии, контролируется п изделий одной един-
ственной выборки и в зависимости от результатов такого контроля
остальные N—n изделий либо принимают без контроля, либо подвер-
гают 100%-ному контролю, либо отвергают без последующего кон-
троля.
Контроль двухступенчатый — выборочный кон-
троль, при котором возможен отбор второй выборки в зависимости от
результатов проверки первой выборки.
Контроль многоступенчатый — выборочный кон-
троль качества, при котором допускается отбор последующей выборки
в зависимости от результатов проверки предыдущих выборок, а общее
число выборок заранее ограничено и более двух.
Приемлемый уровень качества (ПРУК) — уро-
вень качества партии, который по плану контроля соответствует от-
носительно высокой вероятности приемки. При контроле по качествен-
ному признаку приемлемый уровень качества — это приемлемая доля
дефектных изделий в партии, отвечающая определенным требованиям
потребителя и поставщика.
Браковочный уровень качества (БРУК) — уро-
вень качества партии, который по плану контроля соответствует от-
носительно низкой вероятности приемки. Это характеристика качества
партии изделий, являющаяся границей для отнесения продукции
к браку.
Одноступенчатый статистический приемочный контроль. Существует
ряд проектов стандартов по одноступенчатому контролю качества
(табл. 7).
К общим для всех видов одноступенчатого контроля понятиям
относятся:
N — объем партии, число изделий в предъявленной для проверки
партии; п — объем выборки; d — фактическое число дефектных изде-
лий в выборке; С — допустимое число дефектных изделий в выборке;
X = ----относительный объем выборки.
Контроль по среднему выходному качеству.
Следует различать входное и выходное качество партии изделий. Вход-
ное качество определяется долей дефектных изделий в предъявленной
партии, т. е.
D
где D — число дефектных изделий в предъявленной партии.
232
7. Планы одноступенчатого статистического приемочного контроля
Вид контроли Параметры плана контроля Исходные парамет- ры для расчета плана контроля Решающее правило
при d < С при d > С
Непроверенная часть изделий партии (/V — п)
По среднему выходному качеству п с N н Ч„ Прини- мается без кон- троля Подвергается 100%-ному контролю
По заданной гарантии постав- щика п с Н и Qw То же Отклоняется без контроля или подвергается 100%-ному контролю
По заданной гарантии потре- бителя п с N и Qe То же Подвергается 100%-ному контролю
Для равных вероятностей риска постав- щика и потре- бителя п с N и ,ОО(2о.6% То же Отклоняется без контроля или подвергается 100%-иому контролю
Выходное качество определяется долей (или процентом) дефектных
изделий в принятой партии, т. е.
где Ne — общее число изделий в принятой партии; De — число де-
фектных изделий в принятой партии. Ne меньше W иа число обнару-
женных при контроле дефектных изделий.
Средний уровень выходного качества — средняя доля дефектных
изделий в ряде принятых партий.
QM — показатель «среднего выходного качества». В совокупности
изделий, состоящей из большого числа проверенных партий, доля
дефектных изделий не должна превышать величины QM (каким бы ни
было входное качество). При этом в отдельных принятых партиях
доля дефектных изделий может быть как больше, так и меньше QM.
Здесь имеется в виду случай, когда проводится проверка отдельных
партий, которые после контроля смешиваются и иа последующие опе-
рации или сборку поступают в виде совокупности, состоящей из мно-
гих партий. При этом важно качество ие отдельных партий, а их сово-
купности, т. е. среднее выходное качество.
233
chipmaker.ru
Контроль по заданной гарантии постав-
щика. План контроля определяется объемом партии N и гарантий-
ным показателем Qw, называемым гарантией поставщика. Условиями
для опредетения Qw являются следующие: 1) если доля q дефектных
изделий в партии равна заданной гарантии поставщика Qw, т. е. q =
= Qm, то вероятность приема этой партии по результатам подсчета
числа дефектных изделий в выборке равна близкому к единице числу w,
2) если доля дефектных изделий в партии меньше заданного значе-
ния Qw, т. е. q <3 Qu>, то вероятность приема этой партии по результа-
там подсчета числа дефектных изделий в выборке должна быть
больше w.
Параметры планов контроля, выбранные по заданной величине
объема партии и показателю Qw, гарантируют, что партии изделий,
содержащие Qw и менее процентов дефектных изделий, будут приняты
с вероятностью, близкой к единице (равной или большей ш), т. е. будут
приниматься почти всегда.
Контроль по заданной гарантии потреби-
теля. План контроля определяется объемом партии N и гарантий-
ным показателем Qe (называемым гарантией потребителя), определяе-
мым из следующих условий: 1) если доля q дефектных изделий в партии
равна Qe, т. е. q = Qe, то вероятность приема этой партии по резуль-
татам подсчета числа дефектных изделий в выборке равна близкому
к нулю числу е; 2) если доля дефектных изделий в партии больше задан-
ного значения Qe, т. е. q >> Qe, то вероятность приема этой партии по
результатам подсчета дефектных изделий в выборке должна быть
меньше е.
Параметры планов контроля, выбранные по заданной величине
объемов партий N и показателю Qe, гарантируют, что партии изделий,
содержащие не менее 100Qe% дефектных изделий, почти всегда ие будут
приняты (будут приняты с вероятностью, равной или меньшей е).
Показатель е называется уровнем гарантии потребителя. Он озна-
чает, что ие более 100е% проверенных партий, содержащих не менее
100Qe% дефектных изделий, будут по результатам контроля приняты.
Контроль при равных вероятностях риска
поставщика и потребителя. Риском поставщика назы-
вается вероятность, с которой «хорошие» партии по результатам кон-
троля отвергаются. Риском потребителя называется вероятность,
с которой «плохие партии» по результатам контроля принимаются.
План контроля определяется объемом партии /V и гарантийным
(безразличным) показателем качества—100Qo,5%-
Показатель, равный вероятности риска поставщика и потребителя,
гарантирует, что партии изделий, содержащие 100Q0i5% дефектных
изделий, по результатам контроля могут быть приняты или отверг-
нуты с одной и той же вероятностью 0,5.
Таблицы для выбора планов контроля. В упо-
мянутых выше проектах стандартов для одноступенчатого контроля
разработаны таблицы выбора планов контротя. В таблицах каждого
из проектов стандартов по соответствующему исходному параметру
Сл> Qw, Qe или 100Qo.5% и объему предъявленной партии N опреде-
ляется объем выборки и допустимое число С дефектных изделий в ней.
Объемы выборок п указаны для каждого интервала объемов партий
в зависимости от С (см. представленную для примера сокращеинию
табл. 8 из проекта стандарта для контроля по среднему выходному
качеству).
234
Таблица для выбора планов контроля по величине среднего выходного качества
1 и С Все 20 25 Все 20 25 30 Все 20 25 30 Все 25 30 40 Все 25 30 40 Все 25 30 40
г 1—39 40 — 149 150 и > 1-39 40—50 51-226 227 и > 1-39 40 — 49 50-100 10) и > V У 1-49 50 — 66 67 — 198 199 и > 1—49 50-59 60-128 129 и > 1-49 50 — 59 60—96 97 и >
<т> II и е 1 Все 20 25 Все 20 25 Все 20 25 30 Все 20 25 30 Все 20 25 30
г 1 1-39 40 — 476 477 и > 1—39 40-101 102 и > 1-39 40—59 60 — 1090 1091 и > 1-39 40 — 49 50—207 205 и > 1-39 40 — 49 50—116 117 и >
сч II и е 1 qCNIO Все 12 15 20 Все 15 20 Все 15 20 Все 15 20 25
% 1 1—23 24-39 40 и > 1-23 24—29 30 — 130 131 и > 1-29 30 — 53 54 и > 1-29 30-42 43 и > | 1-29 30 — 39 40 — 646 647 и >
11 и е 1 1 1 1 1 Все 12 15
г 1 1 1 1 1 1-23 24-162 163 и >
о 11 е 1 1 1 1 Все 5 6 Все 5 6
г 1 1 1 1 1-9 10 — 283 284 и > 1-9 10—23 24 и >
5 8 12,50% О сз о О о СП О о со 7,50% 7,00%
235
chipmaker.ru
Характеристика проектов стандартов одноступенчатого приемочного контроля
Пределы изменения исходных показателей качества в предъявленной партии в % 6 О' § о С* 1 1 1 го‘с
о 20,00
е = 0,10% о° § о 1 1 00 о о 1
<5 35,0
е = 0,05% »п О о О' 8 О Kt 1 1 О 1
о о о
8 О II В О'- о с» О° 8 1—1 От До 1 15,0 0,01 1 1
W = 0,95% са сГ 8 От До 1 12,5 0,01 1 1
5 О о От До 12,5 0,01 1 1 1
онд контроля По среднему выходному ка- честву По заданной гарантии по- ставщика По заданной гарантии по- требителя При равных вероятностях риска поставщика и потреби- теля
236
Для каждого значения объема партии N и заданного исходного
параметра QM, Qw, Qe или 100Q01S% может быть выбрано пять планов
контроля: пх, С = 0; п2, С = 1; п3, С = 2; п4, С = 3; п6, С = 4, где
пх; п2, - •• г(ь — объемы выборок, при которых обеспечивается соот-
ветствующий исходный параметр QM, Qw и др., если число дефектных
изделий в выборках соответственно не более 0, 1, 2, 3, или 4.
Во всех случаях, когда имеется уверенность в том, что выборка про-
изводится случайным образом и ошибки контроля практически отсут-
ствуют, рекомендуется использовать план контроля с числом дефект-
ных изделий, равным нулю (С = 0), так как в этом случае требуется
производить проверку выборки минимального объема. В тех случаях,
когда нет полной уверенности в однородности партии или когда не исклю-
чена возможность ошибок контроля, целесообразно использовать планы
контроля с допустимым числом дефектных изделий >0. Характеристика
стандартов приемочного одноступенчатого контроля приведена в табл. 9.
Литература
1. Гос. Комитет по машиностроению при Госплане СССР.
Общемашииостронтельные типовые и руководящие материалы «Выбор
измерительных средств для линейных измерений от 1 до 500 мм в зависимости
от точности изготовления» (ОМТРМ 0466-001-66).
2. Байбуров Б. С. Приборы и автоматы для статистического ана-
лиза и контроля качества продукции в машиностроении. Машгиз, 1952.
3. Бородачев Н. А Анализ качества и точности производства.
Машгиз, 1946.
4. Бородачев Н. А. О теоретических кривых распределения произ-
водственных погрешностей при наличии значительных погрешностей измере-
ния НИБВ. «Взаимозаменяемость и измерительная техника», № 14 —15, 1947.
5. Взаимозаменяемость и техника измерений в машиностроении. Сб.
М., Машгиз, 1955.
6. Г л и в е и к о В. М. Курс теории вероятностей. ГОНТИ, 1939.
7. Головинский В. В. Статистический контроль качества за рубе-
жом. М., Машгиз, 1957.
8. Г о с т е в В. И. Технический контроль и борьба с браком в машино-
строении. М., Машгиз, 1948.
9. Дли и А. М. Математическая статистика в технике. «Советская
наука», 1961.
10. Журавлев А. Н. Статистический метод контроля в машино-
строении. ВНИИТОМАШ, 1948.
11. Контроль качества продукции в машиностроении под редакцией
Гостева В. И. и Белоусова А. В. М.» Машгиз, 1955.
12. Лукомский Я. И. Теория корреляции и ее применение к анализу
производства. Госстатиздат, 1958.
13. Романовский В. М. Применение математической статистики
в опытном деле. Гостехиздат, 1947.
14. Смирнов Н.В.. Дунии-БарковскиЙ И. В. Краткий
курс математической статистики для технических приложений. Физматгиз,
1959.
15. Статистические методы анализа и контроля качества машинострои-
тельной продукции. Под ред. Кутая А. К. М., 1949=
16. Методика статистического анализа точности механической обработки
(1-я редакция). ВНИИНМАШ, 1966.
chipmaker.ru
ГЛАВА 4
ОТСЧЕТНЫЕ И ВИЗИРНЫЕ УСТРОЙСТВА
СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА
Структурная схема современного измерительного средства, в кото-
рой учтены также перспективы дальнейшего его развития, показана
на рис. 1.
Состояние измеряемого объекта 1 воспринимается устройством 2,
которое имеет с объектом какой-либо физический контакт.
Введенная в измерительный прибор величина может быть преоб-
разована в другую физическую величину устройством 3 и в значитель-
ной мере увеличена устройст-
Рис. 1. Структурная схема измеритель-
ного средства:
1 — предмет; 2 — воспринимающее
устройство; 3 — преобразующее уст-
ройство; 4 — увеличивающее устрой-
ство; 5 — визуальное отсчетное уст-
ройство; 6 — устройство автоматиче-
ского отсчета; 7 — счетная машина;
8 — автоматическое регистрирующее
устройство
измерений вводятся автоматические
счетные и регистрирующие машины,
вом 4, после чего она поступает
в отсчетное устройство 5, откуда
либо визуально, либо с помощью
автоматического отсчетного уст-
ройства снимается в виде от-
счета.
Если отсчет снимается визу-
ально, то человек должен за-
помнить его или записать на
бумаге. Кроме того, в ряде слу-
чаев полученную информацию
следует математически обрабо-
тать.
Визуальный отсчет, а также
регистрация и обработка резуль-
татов измерений занимают весьма
много времени и во многих слу-
чаях практики делают невоз-
можным проведение активного
контроля, поэтому в последнее
время как у нас, так и за рубе-
жом в область технических
отсчетные устройства, а также
позволяющие автоматизировать
и ускорить самую трудоемкую часть процесса измерения.
Структурная схема новейших измерительных приборов включает
в себя устройство 6 для автоматического отсчета, счетную машину 7
и автоматическое регистрирующее устройство 8.
Отсчетные устройства
В измерительных приборах применяется большое число разнооб-
разных отсчетных устройств. Часто последующие модели одних и тех же
приборов отличаются от предыдущих в основном лишь типом отсчет-
ного устройсгва.
238
1. Характеристики способов совмещения штрихов
в отсчетных устройствах
Тип Способ совмещения Видимый интервал деления Толщина штрихов шкалы Толщина указателя Точность совмещения *
в мм
А Отсчет по шкале с по- мощью указателя (стрелки). Доли деления оцениваются иа глаз
111
1 1 а 1—
1— 2 (0.1- 0.2) а (0.1- 0,2) а (0,1- 0.2)|\
Б Совмещение двух штри- хов (нониальиое совмеще- ние)
1—2 0,1а 0.1а 0.012
В Совмещение среднего штриха в симметричное по- ложение по отношению к двум крайним штрихам (бнсеектори альное совме- щение)
1—2 0.25 0.25 0.001
Г Определение точки пере- сечения двух рисок, распо- ложенных под малым углом
— — — 0.11
д • 1 — цена к делени N я шкалы. Определение симметрии картины, видимой по раз- ные стороны штриха
— — — 0,5г
239
chipmaker.ru
Многие разнородные измерительные приборы сиабжеиы одинако-
выми отсчетными устройствами. Аналогичные отсчетные устройства
применяются не только в универсальных, но также и в специализи-
рованных измерительных приборах.
Визуальные отсчетные устройства основаны иа
сравнительно малом числе удобных для глаза способов совмещения
штрихов.
Метрологические характеристики наиболее распространенных спо-
собов совмещения или отсчета приведены в табл. 1.
Типовыми отсчетными устройсгвами являются:
Шкала и указатель. В табл. 2 приведены основные типы отсчетных
устройств, состоящих из шкалы и указателя (способ совмещения типа А,
табл. 1), и указана область их применения. Эти отсчетные устройства,
независимо от того, работают ли они без увеличивающего устройства
(к = 1) или с ним (к •> 1), имеют один общий отличительный признак,
выражающийся в общности уравнения отсчета (табл. 3, п. 1 и 2).
2. Характеристики основных типов отсчетных устройств, имеющих
шкалу и указатель
Тнп и схема отсчетного устройства Назначение Наименование измерительных средств, имеющих такие отсчетные устройства
а k i Пп
а Линейные измерения больших длин с малой точностью. Лниейка с указателем на раз- личных приборах, станках и т. п.
0 1 I 1 1 1 1 1 1 Illi 1
1111 Illi 1 мм 1 1 мм До 1000 мм
А(—--
б ; + | Угловые измерения. Угломер- ные лимбы с указателем
1° 1 1° До 360°
в Угловые измерения. Угломер- i иые лнмбы с указателем. Линей- ные измерения. Микрометриче- ские инструменты
1° (1 A4JW) 1 (100) 1’ (ДО 1 мм) До 360° (ДО 1 мм)
240
Продолжение табл. 2
Тип и схема отсчетного устройства Назначение. Наименование ! измерительных средств, имеющих такие отсчетные устройства
а k 1 пп
г о + Линейные измерения малых длин. Оптиметр. Ультраоптиметр. Интерферометр. Пневматические приборы
Н 1 IJJJ Ijl 1 1 1 1 - 0 1 f 1 1 1 1 1 +
1 — 10 мм До 10е До 0,00001 мм До 0.2 мм
1111111111111 111111
1
д " Ч / /* Линейные измерения малых длин. Рычажные. Рычажно-зуб- чатые. Пружинные приборы
V' \ 0 11" /, / 1—2 мм До 10« До 0,0001 мм До 0,2 мм
е Линейные измерения малых длин. Ми к ролю кс. Мнкрозпл
2 мм До 2- 10* До 0,0001 мм До 0,3 мм
ж > fT\ Линейные измерения. Зубча- тые измерительные головки (ин- дикаторы)
Примечание: а — видимый редаточное число илн увеличение; пределы показания шкалы. 1 — 2 мм интервал i — цена До 500 деления деления До 0,002 мм шкалы; & шкалы; До 15 мм — пе- Пп~
241
chipmaker.ru
Шкала и нончус. Отсчетное устройство, работающее по способу
номинального совмещения штрихов (см. табл. 1 типа Б), состоит из
основной шкалы 1 и шкалы нониуса 2 (см. табл. 3, п. 3 и 4).
Винтовой нониус. Отсчетные устройства микрометрических инстру-
ментов имеют несколько шкал с указателями (см. табл. 1, тип А). Спо-
собы О1счета по ним приведены в табл. 3.
Особый интерес для измерительной техники представляют отсчет-
ные устройства, построенные на сочетании микрометрических инстру-
ментов с клином (см. табл. 3, п. 12 и 13).
Оптические нониусы. В оптических отсчетных устройствах исполь-
зуются все способы совмещения штрихов, показанные в табл. 1.
В табл. 3 приведены наиболее характерные отсчетные устройства
оптико-механических приборов для линейных и угловых измерений.
Экранные отсчетные устройства позволяют наблюдать картину,
видимую в поле зрения отсчетного микроскопа на экране, что в неко-
торой степени облегчает процесс наблюдения. Однако при этом вычисле-
ние и регистрация отсчета остаются в той же мере трудоемкими.
Цифровые отсчетные устройства, появившиеся в последние годы
в практике, в значительной мере решают вопрос формирования отсчета,
но не позволяют автоматизировать процесс регистрации показаний
(см. табл. 3, п. 31).
Для отсчетных устройств, приведенных в табл. 3, характерными
являются три операции: отсчет показания, установка на нуль, установка
на размер.
Отсчет показания веду, двумя способами:
1) без каких-либо дополнительных действий (см. пункты 1, 2, 3,
4, 5. 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 30,
31, 32);
2) после совмещения отдельных частей отсчетного устройства, на-
пример штриха с биссектором (см. п. 19), биссектора со штрихом (см.
п. 14) или биссектора с биссектором (см. п. 28) (см. также пу нкты
11, 20, 24, 25, 26, 27, 29).
Установку на нуль во всех случаях ведут путем совмещения всех
нулевых делений на шкалах отсчетного устройства.
Установку на размер выполняют как бы в обратном порядке опера-
ции отсчета. Здесь в соответствии с решением уравнения отсчета про-
изводится набор положений штрихов на шкалах отсчетного устройства
с тем, чтобы получить нужный отсчет.
Автоматические отсчетные устройства (табл. 4) не только автома-
тизируют процесс формирования отсчета, но также позволяют автома-
тизировать процессы регистрации и математической обработки резуль-
татов измерения.
Принцип действия измерительной системы (см. табл. 4, п. 1) основан
на преобразовании светового потока, проходящего через две растровые
решетки — измерительную 1 и индикаторную 2.
Измерительную решетку закрепляют на подвижных частях прибора
или станка (например, на пиноли длиномера или на столе координатно-
расточного станка), положения или перемещения которых измеряются.
Измерительную головку с индикаторной решеткой устанавливают
на неподвижных частях прибора или станка.
В измерительной головке размещены осветитель, фотодиод 3 и элек-
тромагнитный механизм 4, служащий для отсчета перемещений из-
мерительной решетки в диапазоне шага. Расстояние между двумя со-
седними штрихами решетки (т. е. ее шаг) равно 0,1 мм.
242
3. Характеристики визуальных отсчетных устройств
1. Шкала с указателем;
/ — шкала; 2 — указатель
ii = at = 1 мм;
A — 12,5 jwjk
2. Шкала co стрелкой:
/ — шкала; 2 — стрелка (или ука
затель)
А — пя1л 4- "Чй:
it = I мкм;
А = 4-3,5 мкм = 4-0,0035 мм
0 1/2
..
0 / w
2
3. Шкала с нониусом;
1 — основная шкала; 2—шкала но-
ниуса
А = n^i 4* ля1я;
it = at = 1 мм;
1Л = 0,1 мм;
А = 54-3-0,1 =5,3 мм
2
121 122 123
4. Оптическая шкала с растро-
вым ионнусом:
/— основная шкала; 2—шкала
нониуса
А = п jiM 4- ntit;
/1=0,1 мм; 0,01 aim;
А = 121,1 4- 2,5-0,01 =
= 121.125 мм
2
5. Клиновой механизм с отсчетом
по шкале:
/ — шкала; 2 — указатель
А — niG 4- miG;
ii = Gift = 1 = 0,05 мм;
ZU
A = 7. 0,05 + 0,5-0,05 = 0,375 мм
6. Винтовой нониус:
/ — шкала миллиметровая; 2 —
шкала 0,5 мм; 3 — шкала вин-
тового нониуса
Л = Л1/1-|-Л14- n*i3 4*
ii = 1 мм; Л2 = 0 или 0,5 мм;
/, = 0.01 мм;
Л = 3 4- 0,5 4- 2,5-0,01 =
= 3,525 мм
243
chipmaker.ru
Продолжение табл. 3
7. Винтовой беспараллаксный но-
ниус:
/—шкала миллиметровая; 2— шка-
ла винтового нониуса; 3 — указатель
Л = л^ + n,l, + m,it;
— 1 мм; i2 — 0,01 мм;
А = 4 + 7,5- 0,01 = 4,075 мм
8. Беспараллаксный комбини-
рованный ноинус:
/ — шкала миллиметровая; 2—
шкала винтового нониуса; 3 —
шкала десятичного нониуса; 4 —
окна с цифровым отсчетом
А = Л1Ч 4- n8fs 4- пя13;
1 мм; i2 — 0,01 мм;
— t'a = 0,001 мм;
А = 5 4- 92-0,01 4- 4-0,001 =
= Б, 924 мм
9. Винтовой комбинированный
нониус:
/ — шкала миллиметровая; 2— шка-
ла винтового нониуса; 3—шкала
десятичного нониуса
А = ntii + ntit + nai9;
i'i = 1 мм; /,= 0,01 мм;
i9 = 0,001 мм;
A = 8 + 47- 0,01 4- 8- 0,001 =
— 8,478 мм
10. Отсчетное устройство с
Дифференциальным винтом:
1 — шкала основная; 2 — шкала
ноииуса; 3 и 4 — винты с шагом
S = 1 н 0,9 мм
А = nxii 4- л2/а 4- тг12;
G = S4 = 1 — 0,9 = 0,1 мм;
i,= — = 4^- = 0.001 jmjh;
л, 100
A = 8-0,1 + 4,5-0,001 =
= 0,8045 мм
244
Продолжение табл. 3
11. Отсчетное устройство ры-
чажного микрометра:
/ — шкала миллиметровая; 2 —
шкала 0,5 мм; 3 — шкала винто-
вого нониуса; 4 — шкала рычаж-
но-зубчатого прибора; 5 —стрел-
ка
А = nJ t + А я + n3ia ±
± («Л 4- т4/<);
= 1 мм; А 3 = 0 илн 0,5 мм;
х3 «= 0,01 мм; it = 0,002 мм;
А = 5 + 0 + 47-0,01 + 2.5-0,002 =
= 5.475 мм
12. Отсчетное устройство клино-
вого механизма:
/ — шкала миллиметровая; 2 — шка-
ла винтового нониуса; 3 — измери-
тельный стержень; 4 — клип
А = ntit 4- nzit 4- m Jzi
l, = I k - 1~ = 0,02 mm;
oU
i, = — = = 0,0002 mm;
n3 1UU
A = 2-0,02 4- 3,5-0.0002 =
= 0,0407 мм
13. Отсчетное устройство спи-
рального нутромера:
/ — шкала миллиметровая; 2 —
шкала 0,5 мм; 3— шкала винто-
вого нониуса; 4—винтовая спи-
раль; 5—измерительный стержень
(3 шт.)
А — riiit + А а + nsi3 4- mzit;
it = 1 мм; А, = 0 нли 0,5 мм;
i8 = 0,01 мм;
А = 72 4- 0 + 47,5 0,01 =
= 72,475 мм
14. Спиральный нониус:
/—изображение штриха основной
шкалы; 2— шкала десятых долей мм;
3—шкала тысячных долей мм; 4 —
спиральный биссектор
А = ritit 4“ л2^а 4“ пг^я 4" WjaJ
it = 1 мм; 1Я = 0,1 мм;
£3 =0,001 мм;
А = 46 4- 3-0,1 4- 62,2-0,001 =
= 46,3622 мм
245
chipmaker.ru
Продолжение табл. 3
3
о ? ь' 6 3 ю
15. Клиновой ноииус:
/ — изображение штриха
основной шкалы; 2— шка-
ла десятых долей мм; 3 —
шкала сотых долей мм
А = ntii + лж£2 +
+ ла/я + msta;
G = I мм; G — 0,1 мм;
fa == 0,01 мм;
Л = 162 + 2-0,1 +
+ 5,5-0,01 = 162.255 мм
16. Клиновой нониус — улучшенный:
/ — изображение штриха основной шкалы;
2—шкала десятых долей мм; 3 — шкала
тысячных долей мм
А = 1 + п^2 + rtgij + т а£а;
| мм; ia=0,1 мм;
is = 0,001 мм;
А = 37 + 4- 0,1 + 68- 0,001 = 37,468 м и
' Л 2
М? 0J /
10 9 t 7 t 5 « 3 7 t 0
II II II I II II II II II II II 0 J
II II I II II II II II II II I/
II II I II II II II II II II У
II II II II II II II II II II 3 _
II II , II II II II II II II «<г>
II II I II II II II IIII II S'»'
II II I II II II II II II II «
II II II II II II II II II II 7
II II II II II II II II II II 8
II II II II II II II II II II »
II II II )l II II II II II II И»
1
17. Ступенчатый нониус:
1 — изображение штриха основной
шкалы; 2 — шкала десятых долей мм;
3 — шкала тысячных долей мм
А = n,i, л,1, + nsia;
*1=1 мм; I, = 0,1 мм;
ia = 0,001 мм;
А = 29,118 л: л:
18. Ступенчато-биссскторный
нониус:
1 — изображение штриха основной
шкалы; 2— шкала десятых долей
мм; 3 — шкала сотых долей jhjm
А = ла1а + nsia 4- n3ia;
it = 1 мм; i£=0,1 мм;
I, = 0,01 мм;
А — 0,73 зон
246
Продолжение табл. 3
4
4 J
19. Компенсационный иониус:
1 — изображение штриха основной
шкалы; 2—шкала десятых долей
мм; 3 — шкала компенсатора; 4—
штрих-указатель
Л = nti 1 + пя19 + n3ia + тя£а;
lt = 1 мм; £я = 0,1 мм;
£я =0,01 мм;
А = 78+ 4-0,1 + 6,7-0,01 =
= 78,467 лгл!
20. Компенсационный нониус:
/ — изображение штриха основной
шкалы; 2— шкала десятых долей
мм; 3 — шкала компенсатора; 4 —
штрих-указатель компенсатора
Л = Л1П + пя£я + + т3£я;
it= 1 мм; is=0.1 мм;
»з =0.001 мм;
А — 148 + 5-0,1 +58,5-0,001 =
= 148,5585 мм
21. Долевой нониус:
/ — изображение штриха основной
шкалы; 2 — шкала нониуса
Л = riiii + ntG + тя£я;
А = 37° + 4,5.5' = 37° 22' 30*
22. Долевой нониус:
/ — изображение штриха основной
шкалы; 2—шкала нониуса, без
отсчета отрицательных углов; 3 —
то же, для отсчета положительных
углов
Л = ntli + ntit + тя£я;
/ — 1°- I — й 1° 1/.
1 * п, — 60 '
А = —0° 38'
247
chipmaker.ru
Продолжение табл 3
23. Долевой нониус:
I — изображение штрихов основной
шкалы; 2—шкала нониуса
А = flji! + + mxix;
ii=l°; if=5';
A = —88° 45'
24. Компенсационный иониус:
I—изображение штриха основной
шкалы; 2 —шкала десятков минут;
3 и 4— шкалы компенсатора; 5 —
штрнх-указатель компенсатора
^4 = Лд1| 4- 4~ л4“
+ n4it + m4i4;
<1 = 1°; 4=10';
6—1'; 4=10";
А = 9I°+ 20' 4-51' +
4- 3-10"= 91° 25’ 30"
25. Комбинированный нониус:
/ — изображение штриха основной
шкалы; 2 — шкала промежуточного
нониуса; 3 — шкала нониуса-компен-
сатора; 4 — неподвижный биссектор
компенсатора
А = n,i, + nti, + л,|,;
А = 41° + 3-2* + 4-10* = 41° 06' 40"
26. Спиральный ноннус:
/ — изображение оцифровки гра-
дусной шкалы; 2—изображение
оцифровки дес яти минутной шкалы;
3 — шкала минут; 4 — шкала се-
кунд; 5 — штрих-указатель; 6 —
спираль;
А = rii ij + ntit + л,г3 -|- n4i4 4- m4i4\
G=l°; G=10';
= Г; i4 = 3";
A= 41°4-30'4-7'4- 12"4-0" =
= 41° 37' 12"
248
Продолжение табл. 3
27. Спиральный нониус:
/ — изображение оцифровки градус-
ной шкалы, 2—изображение оциф-
ровки десятнминутной шкалы; 3 —
шкала минут; 4 —шнала секунд; 5 —
штрнх-указатель; 6 —спираль
А = +
4- лЛ 4-
ij= 1°; /ж=10';
f4 =0,1' = 6*;
А = 41° + 30' + 8' + 5,5-6* =
= 41° 38' 33*
28. Нониус с двухсторонним
отсчетом:
1 — изображение основной шкалы;
2 и 3— шкалы минут н секунд
компенсатора; 4 — штрих-указа-
тель компенсатора; 5 — индекс от-
счета (симметрии)
А = nti । +
/1=1°; G=l'; ia=l";
A = ^4 + -y) l°+9' + 32.5" =
= 4° 49' 32,5"
29. Нониус с двусторонним отсче-
том повышенной точности (см. п. 28);
1 — изображение основной шкалы;
2 н 3 — шкалы минут и секунд ком-
пенсатора; 4 — штрих-указатель ком-
пенсатора; 5 — индекс отсчета (сим-
метрии); 6 — устройство для точного
совмещения штрихов основной шка-
лы
А = п i£j -|- ntia + nait + тл19‘,
£.= !'; £.= 1*;
А = (з59 + -|-).1° + 5-+0" =
= 359” 55' 0"
1 2
30. Отсчетное устройство оку-
лярного микрометра:
/ — миллиметровая шкала; 2 —
шкала винтового ноннуса
А = л iit 4* 4- mtit;
= = MM-,
'• = -ж-=0-001л'л;
A = 2-0,1 4- 1,5-0.001 =
= 0,2015 ми;
249
chipmaker.ru
Продолжение табл. 3
31. Микрометр с цифровым отсче-
том:
/ — отсчетное устройство счетчика;
2 — шкала винтового нониуса; 3 —
шкала десятичного ионнуса
^4 = А । j;
i2= 0,01 мм; ia= 0,001 мм;
А = 14,73 + 4-0,001 == 14,734 мм
32. Штангенциркуль с цифро-
вым отсчетом:
1 — шкала десятков мм; 2 — мил-
лиметровая шкала с дополнитель-
ной разбивкой иа 20 делений
Л = Л11, + л212;
l'i = 10 мм; 1г — 1 мм;
Л = 20 + 6,45= 26,45 мм
33. Компенсационный ноннус
34. Нониус с двусторонним
отсчетом
Л = П111 + л212 + л31а +л,12 + mjt;
i, = 1°; i2 = 10'; i, = 1'; <4 = 5";
Л = 256°+ 20' + 5- + 1,5 X 5" =
= 256° 25' 07,5"
Л = «iG + n2i2 + nsi, + m,it;
i1=l»; i2=l'; i2=<";
Л = 321° + 5' + 2,5 X 5' =
= 321° 05' 12,5"
260
Продолжение табл. 3
35. Ноннус компенсационный
234 — изображение штрихов основ-
ной шкалы; 10 — 60 шкала бнссекто-
ров; 2 — 10 минутная и секундная
шкалы компенсатора
Л = + n2it + n3i3 +
+ П4$4 4* ПЧЦ,
G=10';
i3=I'; 0,5';
A = 234° + 30' 4- 6' + 0,5 X 30" =
= 234° 36' 15".
и IIIIIIIIII I) IIIIIIIIII 10 8 6 0 2 0
1 |е Ш lll| П|П Я-70- & ИКУ-2
36. Компенсационный нониус:
Л = rtiG 4- nti2 4- лвЦ 4- Л1313;
ii — 1 мм; i2 = 0,1 мм;
i3 — 0,001 мм;
Л = 4х 14-5Х0.1-
— 72,5 X 0,001 = 4.4275 мм
37. Компенсационный ноннус:
1 — основная шкала; 2— шкала бнссекторов; 3 —
шкала сотых долей мм; 4—шкала компенсатора
л — + nsia 4- n3i3 4* 4- лич;
Н = 1 мм; i2 — 0,1 мм;
is = 0,01 мм; it= 0,001 мм;
А = 82,5460 мм
251
chipmaker.ru
Продолжение табл. 3
38. Компенсационный ноннус:
/ — основная шкала; 2— шкала ком-
пенсатора; 3—неподвижный бнссек-
тор; 4 — неподвижный штрих-указа-
тель компенсатора
А = MiG 4* + mfG;
i1 = 0,1 мм; ia= 0.001 мм;
A — 34,2675 ju u
J 1 2
39. Компенсационный нониус:
1 — основная шкала; 2— шкала
компенсатора; 3 —подвижная рам-
ка компенсатора
А = ntit 4*
~ 1 мм; it= 0.001 мм;
А = 158,750 мм
40. Компенсационный ноннус:
/ — основная шкала; 2 —шкала ком-
пенсатора; 3 — подвижный биссектор
компенсатора
А = riiit 4" "1G:
G = 1 мм; G = 0,001 мм;
А = 35,000 мм
41. Компенсационный ноинус:
/ — основная шкала; 2 —шкала
минут и 3 — шкала секунд ком-
пенсатора; -4—подвижный биссек-
тор компенсатора
А = + "«G + лз*’а*.
ц-Г; G=l'; i3 = Г;
А = 201° 53' 24"
Примечание. А —отсчет; п— количество делений, отсчи-
танное по соответствующим шкалам; i — цена деления соответствующих
шкал; т — доля деления, отсчитанная на глаз; р— увеличение объек-
тива; а — интервал деления шкалы; S— шаг винта.
252
4. Характеристики автоматических отсчетных устройств
1 Растровый длиномер (МВТУ)
2. Большой инструментальный
микроскоп с цифровым отсчетом
БМИ-ЦЭ:
1 — микрометр-потенциометр,
установленный на измери-
тельном микроскопе; 2— счет-
чик
Электрическая схема измерительной системы содержит точную ТС
и грубую ГС ступени отсчета, блок индикации БИ и источники пита-
ния (на схеме не показаны).
Точная ступень предназначена для отсчета десятых, сотых и тысяч-
ных долей миллиметра. Эта ступень состоит из усилителя 5, демодуля-
тора 6, нуль-органа 7 и шагового коммутатора 8.
Сигнал точной ступени с выхода фотодиода 3 через усилитель 5
поступает на демодулятор 6, в результате чего при перемещении из-
мерительной решетки на его выходе образуется напряжение изменя-
ющейся полярности.
Положения измерительной решетки, при которых на выходе демо-
дулятора напряжение отсутствует, принимаются за нулевые, в резуль-
тате чего образуется шкала нулевых положений перемещающихся
частей прибора или станка. В точной ступени нулевые положения рас-
положены на расстоянии шага измерительной решетки, равного 0,1 мм.
Долю этого расстояния определяют путем смещения индикаторной ре-
шетки к нулевому положению и измерения этого смещения. Эти опера-
ции (смещение и измерение) осуществляются следующим образом.
С помощью автоматически переключающегося шагового коммутатора
ток в обмотке электромагнитного механизма изменяется. Изменение
тока влечет за собой изменение магнитного потока в зазоре электромаг-
нитной системы механизма 11, а следовательно, изменение положения
якоря с индикаторной решеткой. При смещении индикаторной решетки
к нулевому положению напряжение демодулятора обращается в нуль.
При этом срабатывают нуль-органы и шаговые коммутаторы останавли-
ваются. Состояние, в котором находятся остановленные шаговые ком-
мутаторы, а следовательно, и показания отсчета доли шага решетки
253
chipmaker.ru
соответствуют числу из двух последних цифр блока индикации (в на-
шем случае 87).
Грубая ступень отсчета выполняется в виде кодового преобразова-
теля перемещений. Для этого рядом с измерительной решеткой нане-
сена кодовая шкала 13, состоящая из нескольких дорожек, на оторых
нанесены участки непрозрачного покрытия, образующие двоично-де-
сятичный циклический код. Против каждой дорожки расположено по
одному фотодиоду. Свет от осветителя, проходя через кодовую линейку
и экран со щелью 14, попадает на фотодиоды (на схеме не показаны).
Каждый фотодиод грубой ступени в зависимости от того, перекры-
вается ли щель затемненным участком кодовой шкалы или нет, нахо-
дится в одном из двух состояний — открытом или закрытом. Сигнал
от фотодиодов поступает в дешифратор 10, который после преобразова-
ния подается в блок индикации 9. Первые две цифры отсчета показы-
вают перемещения в десятых долях и целых миллиметрах (в нашем
случае 6,1).
Таким образом, общий отсчет измеряемого размера или перемеще-
ния подвижных частей измерительной системы на заданную величину
определяется автоматически как разность показаний, соответствующих
начальному и конечному положению перемещающихся частей.
Отсчет фиксируется на табло или на бумаге с помощью цифроле-
чатающего механизма. На рисунке табл. 4, п. 1 этот размер или переме-
щение составляет 6,1435 мм. Измерительный сигнал может быть также
подан на сервопривод для приведения подвижных частей станка в за-
данное положение.
Точность измерительной системы может составлять в зависимости
от задачи измерения 0,1—1 мкм.
Визирные устройства
В табл. 5 приведены основные способы осуществления физического
контакта измерительного средства с контролируемым предметом.
5. Основные способы осуществления физического контакта
измерительного средства с деталью
Способ контакта
Средство осуществления контакта
Измеряемое
усилие Р в Г
Механический
1—2000
Электроконтакт-
ный
До I
254
Продолжение табл. 5
Способ контакта Средство осуществления контакта Измеряемое усилие Р в Г
Пн евмати ческн й Измерительные сопла Q В । 1 pW/'VbA'i локальные интегральные —
Электрический Измерительные tWi I —
^777777^7. '^7777777^7. ’УгЛЮ/тЬ. вихревые индуктивные магнитные
Оптический Визуальные /X jr\.^ визирь 0
Световая щель ЪяЯ/^Кв*А ГА 0
Фотоэлектриче- ский Автоматические Ви - г л зиры ФЭУ 0
255
chipmaker.ru
ГЛАВА 5
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА
Chipmaker.ru
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ
Измерительные гочовки составляют большую группу приборов,
основанных на самых различных принципах действия (рычажные,
рычажно-зубчатые, зубчатые, пружинные, с оптическим рычагом, ин-
терференционные и др ). Они являются сменными частями в измеритель-
ных приборах (универсальных или специализированных), а также во
вновь проектируемых измерительных устройствах.
Характеристики наиболее распространенных измеритетьных голо-
вок приведены в табл. 1.
В этой таблице указаны номера инструкций и методических указа-
ний по поверке измерительных головок. Эти документы обозначены со-
ответственно индексами И или МУ. Дан-
Отсчетпо О
шкапе головки
а)
+ 6
10 мкм
'Юмкм*
б)
Юмкм
-10
г) _
-10
20 мкм
НО
Рис. 1. Схема к расчету
предельной погрешности
измерения
ные, приведенные в графе «Измерительное
усилие» в скобках, показывают пределы его
колебания. Данные, приведенные в графе
«Присоединительные размеры» в скобках,
относятся к посадке сменных измеритель-
ных наконечников или ко второму месту
крепления (например, размер отверстия в
ушке).
В табл. 1, а также во многих последую-
щих таблицах приведены величины допусти-
мых погрешностей без указания их знака.
Так, например, для рычажно-зубчатых
индикаторов типа ИРБ допустимая по-
грешность в пределах всей шкалы равна
10 мкм (рис. 1). Естественно, чти такая
форма назначения ошибки имеет неопреде-
ленность, поскольку погрешность в этом
случае не привязана к номинальному значению измеряемой величины.
В ГОСТах, где приведены подобные данные, даны ссылки с указа-
нием па то, что под погрешностью показаний прибора в заданных пре-
делах измерений понимается сумма абсолютных величин наибольших
(положительной и отрицательной) погрешностей, накопленных на дан-
ном участке при прямом и обратном ходе измерительного рычага Од-
нако поскольку значение минусовой и плюсовой погрешностей не огра-
ничено, то естественно принять возможными два предельных варианта,
когда могут появиться погрешности 0 и +10 (рис. 1, б) или —10 и 0
(рис. 1, в). Но тогда очевидно, что такое назначение допустимой погреш-
ности приводит к ее формальному удвоению (рис. 1, г), что вытекает из
объединения двух последних случаев (рис. 1, б и в).
Чтобы этого избежать, необходимо иметь аттестат на измеритель-
ные голевки, в которых бы имелись более четкие данные не только о ве-
личине погрешность, но и о ее знаках.
256
Вес в г Головки измерительные пружинные (микрокатопы) по ГОСТу 6933—61 (И 150-63) 470 Головки измерительные пружинные малогабаритные (микаторы) о о 04 Пружинный рычажный индикатор (мииикатор) О СП
н 3 w X e. Q.4 я я я 1С S г к я га 215Х X 95X55 107х X 70X52 юох X 40X38
Присое- динитель- ные размеры в мм (*ЭЗ) '□83 а 0 8С -± 00 S О,
Измери- тельное усилие в Г 150 (20) 150 (30) 200 (30) 200 (60) 300 (120) 350 (200) До 200 О Ui ео —
к « X S га га и х « ж о. га га го mg 1 1
Допускаемая погрешность в мкм в пределах нормированного участка 0.1 0,2 половины шкалы 0,3 0.5 1,0 2.5 3,0 (±30 дел.) ± 0,5 1
всей шкалы счт о" о' 0,5 0,8 1,5 4,0 5,0 ±1.0 — С4 +1+1
Пределы показания в мм ±0,003 ±0,006 ±0,015 ±0,03 ±0,06 ±0,15 ±0,20 ±0.5 -± СО о ° оо -н-н
Цена деления в мкм —«04 О О U5 о — счю о 04
Тип головки 01 ип 02-ИГП uCECu . xsx . lO . . . О O-CNin- ипм ИРП
9 Заказ Xs 93
257
z58
chipmaker.ru
Продолжение табл. 1
Тип головки Цена деления в мкм Пределы показания в мм Допускаемая погрешность в мкм в пределах Вариация показаний в мкм Измери- тельное усилие в Г Присое- динитель- ные размеры в мм Габарит- ные размеры в мм Вес в г
всей шкалы нормированного участка
Головки измерительные п р у ж и в и о - о п т и ч е с к и е (оптнкаторы) по ГОСТу 10593—63
01П 02 П 05П 1П 0,1 0,2 0,5 1 ±0,0125 ±0,025 ±0,05 ±0,03 0,05 0,05 ±0,5 — — 200 200 200 0 28 (0 5С,) 360 X X 180Х Х70 1500
Индикаторы часового типа по ГОСТу 577—60 (И 141-55)
Тип 1 10 О ю •— 1 1 о о 18 22 1 мм на любом участке шкалы 12 15 3 80-200 0 8Сга (0 5,5) 111 X X 60X42 —
0—2 0—3 12 15 72Х 42Х Х44
Тип II 10 0—2 0—3 15 15 42 X 59
П родолжение табл. 1
Тип головки Цена деления в мкм Пределы показания в мм Допускаемая погрешность в мкм в пределах Вариация показаний в мкм Измери- тельное усилие в Г Присое- динитель- ные размеры в мм Габарит- ные размеры в мм Вес в г
всей шкалы нормированного участка
Индикаторы многооборотные рычажио-зубчатые по ГОСТу 9696—61 (МУ № 189)
1 2 1 2 4 8 в пределах 3 одного оборота стрелки 4 1/2( 200 (80) 0 8C2fl 106Х X 70X22 —
Индикаторы рычажно-зубчатые по ГОСТу 5584—61 (И 134-63)
ИРБ ИРТ 10 10 0,8 0,8 10 10 0,1 мм на любом участке 5 шкалы 3 10 — 30 0 0.5С2а 0 8СМ 82Х30Х Х24 70X30
Головки измерительные рычажно-зубчатые по ГОСТу 6934 — 62 (И 142-63)
- 1 2 ±0,05 ±0,01 ±0,8 ±1,5 ±0,5 (±30 дел.) т' 200 (60) 0.8С21 95Х60Х Х20
Головки измерительные электроконтактиые по ГОСТу 1 1703 — 66
ЭГП ЭГР 1 1 ±0,05 ±0,05 ±1,0 ±1,0 (30 дел.) 0,5 (60 дел. (±30 дел.) 0,5 4' 200 (100) 0 8Сга 125X72 110X65
Продолжение табл I
260
chipmaker.ru
Тип головки Цена деления в мкм Пределы показания в мм Допускаемая погрешность в мкм в пределах Вариация показаний в мкм Измери- тельное усилие в Г Присое- динитель- ные размеры в мм Габарит- ные размеры в мм Вес в е
всей шкалы нормированного участка
Трубка оптиметра по ГОСТу 5405—64 (И 108-55)
— ±0.1 ± 0,3 (± 60 дел.) ± 0,2 (± 100 дел.) ±0,3 0.1 200 (20) ° (5Л) -
Трубка интерферометра по ГОСТу 8290—57 (И 102-58)
- 0,05—г0,2 ± 50 дел. — - (о,03+ 1,5мг -^) 0,02 75 — 275 0 28См (5Л) —
Условные обозначения: п — число делений шкалы от нулевого штриха; f — цена деления шкалы в мкм; X—длина волны в мкм, пропускаемая светофильтром; АХ— погрешность измерения длины волны в мкм Примечание. В скобках указаны пределы изменения величин.
2. Характеристики стоек и штативов для и: «зрительных to-ioboi
(по ГОСТу 10107—62)
ю 05 Типы Цена деления измеритель- ной головки в мкм Пределы измерения Н в мм Вылет В в мм Присоединительный размер Тонкая настройка иа нуль в мм Допускаемый прогиб стойки при ^тах в мкм
Диаметр В -О Крепление за ушко Наименьший ход Полный ход
С-1 с-н C-I1I C-IV Ш I Ш-ПН ш-пв шм-пн ШМ-ПВ До 0,5 1-5 1 —ГО 10 и более 1—5 0 — 160 75 28Я2а — 0,0002 0,0005 0,002 0,003 1 0,1
0,5
0-100 0-250 55 25 — 160 8Л2а По спец- заказу 3
4 2 5 8 5 8
(250) 200 — —
0,01
10 и более
(630) (250) (630) 500 200 (500) Есть 3
Ппимечания* 1 Размеры в графе «Пределы измерения», стоящие в скобках, характеризуют высоту колонки 2 РДочускаеа-,ый прогиб стойки данРП?д действием нагрузки в 200 Г, приложенной по линии измерения.
СТОЙКИ И ШТАТИВЫ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ГОЛОВОК
Измерительные головки устанавливают на стойки или штативы,
изготовляющиеся по ГОСТу 10197—62 (табл. 2). К стойкам в комплекте
поставляют основные измерительные столы. Кроме того, по особому
заказу могут быть поставлены дополнительные столы (табл. 3).
8. Характеристики измерительных столов к стойкам
(по ГОСТу 10197—62)
Типы стоек Конструкция стола Размеры стола в мм, не менее
С-1 с-п С-111 C-1V Основные { Прямоугольный ребристый Круглый гладкий Прямоугольный гладкий 100X40 125Х 125 0 50 100Х 160
д С-1 с-п C-III ополнительные (по специальному з Круглый гладкий, с регулировкой изме- рительной плоскости в положение, парал- лельное плоскости измерительного нако- нечника Круглый, ребристый, с выступающей сферической вставкой Круглый ребристый, с выступающим средним ребром Круглый гладкий, с регулировкой из- мерительной плоскости в положение, па- раллельное плоскости измерительного на- конечника Круглый гладкий, с отверстиями диа- метром от 0,4 до 3,6 мм для измерения бур тнков и заплечников мелких деталей аказу) а 90 И 60 0 60 е 90
ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТЫ
К штангенинстру ментам относятся штангенциркули, штангенглуби-
номеры и штангенрейсмассы (табл. 4 и 5, а также гл. 6, табл. 7).
Устройство нониусов, применяющихся в штангенинструментах,
см. в табл. 3, п. 3, гл. 4.
МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
К наиболее распространенным микрометрическим инструментам
относятся микрометры (ручные и настольные) для наружных измере-
ний (табл. 6 и 7), микрометрические глубиномеры и микрометрические
нутромеры для измерения диаметров отверстий (см. гл. 6, табл. 3 и 7).
Устройство нониусов см. в табл. 3, п. 6, гл. 4.
Для увеличения точности измерений микрометры дополняют стре-
лочными отсчетными устройствами (см. табл. 3, п. 11, гл. 4). Такие
приборы называют рычажными микрометрами (табл. 8).
262
4. Характеристики штангенциркулей
по ГОСТу 166—63 (И 138-64)
Типы Назначение
ШЦ-1 С двусторонним расположением губок для наружных н внутренних измерений и с линейкой для измерения глу- бин
шц-п С двусторонним расположением губок для наружных и внутреиннх измерений и для разметки
шц-ш С односторонним расположением губок для наружных н внутренних измерений
Пределы из- мерения в мм Цена деления шкалы нониуса в мм
с одним но- ниусом с двумя нониусами |
для наруж- ных измере- ний для внут- ренних из- мерений
ШЦ-1 ШЦ-П 0—125 0.1 — __
0—200 0,05 н 0,1 0,1 0,1
0—320
ШЦ-П! 0—500 Т- —
250—710 0.1
320—1000
600—1400
800—2000
Измеряемые размеры Допускаемая погрешность при цене деления шкалы нониуса (±) в мм
0,05 0,1
До 320 Св. 320 до 500 > 500 » 1000 » 1000 > 2000 0,05 0.1
—
0,2
263
5* Характеристики штангенрейсмассов ШР
по ГОСТу 164—64 (И139-54)
Пределы изме- рения в мм Цена деления шкалы нониуса В мм Измеряемые размеры в мм Допускаемая по- грешность (+) в мм прн цене деления шкалы нониуса
0.05 0.1
0—250 40—400 60—630 юо—1000 600—1600 1600—2500 0,05 До 400 Св. 400 до 630 » 630 » 1000 > 1000 > 2500 0,05 0.1
0.05 и 0,1 —
0.1 0.2
6. Характеристики микрометров по ГОСТу 6507—60
(И135-61)
Типы Назначение
МК Гладкие, для измерения наружных размеров
мл Листовые с циферблатом, для измерения толщины листов и лент
мт Трубные, для измерения толщины стенок труб
М3 Зубомерные, для измерения длины общей нормали зубча- тых колес (см. гл. 6)
Типоразмеры
Пределы измерения в мм Длина вин- та в мм
мк 0—15 (по спец, заказу) 15
мк 0—25, 25—50. 50—75, 75 — 100, 100—125 125—150, 150—175, 175—200, 200—225, 225—250. 250—275, 275 — 300, 300 — 400, 400—500, 500—600 25
мл 0—5 0—10 0—25 5 10 25
мт 0—10 (по спец, заказу) 0—25 10 25
264
Продолжение тябл. 6
Точность
Верхние пределы измерения в мм Допускаемые
погрешности показаний отклонения от параллельности плоских измери- тельных поверх- ностей изменения пока- заний от изгиба скобы прн усилии в 1 кГ
в мм
5, 10, 15. 25 ±4 2 2
50 ±4 2.5 2
75. 100 ±4 3 3
125, 150 ±5 4 4
175. 200 ±5 4 5
225, 250. 275, 300 ±6 6 6
400 ±8 8 8
500 10 10
600 ±10 12 12
7. Характеристики настольных микрометров
Горизонтальные и вертикальные по ГОСТу 11195-65
Типы Цена деления в мм Пределы измере- ния в мм Длина винта в мм Измери- тельное усилие в Г Погрешность пока- заний в мкм
До 3 мм Св. 3 мм
МГ МВ 0,01 0—20 0 — 10 10 500±200 ±2 ±3
' Со стрелочным отсчетным устройством по ГОСТу 10388—63
Микрометр Стрелочное отсчетное устройство
Цена деления в мм Пределы пока- заний В JHJW Цена деления в мм Пределы показаний в мм
0,01 0—10 0.001 0,03
Измерительное усилие переменное в Г Б0±20 200±50
265
chipmaker.ru
8. Характеристики рычажных микрометров
по ГОСТу 4381—61 (И 144-63, МУ Кв 235)
Т ипы Назначение
МР Со встроенным в корпус стрелочным отсчетным устрой- ством. Для измерения наружных размеров
MP3 Со встроенным в корпус стрелочным отсчетным устрой- ством. Для измерения длины общей нормали зубчатых колес (см. гл. 6)
МРИ Оснащенные измерительными головками, для наружных измерений
Пределы измерений в мм Отсчетное устройство в мм Длина винта в мм Погрешность при цене деления отсчетного устройства в мкм
Цена де- ления Пределы показа- ний 0,002 900'0- о о
МР 0—25 25—50 От 50 до 200 (с интервалом 25) От 200 до 300 (с интервалом 50) От 300 до 500 (с интервалом 100) От 300 до 600 (с интервалом 100) От 600 до 1000 (с интервалом 100) От 1000 до 2000 (с интервалом 200) 0,002 ±0,02 25 3 4—5 6 7—8 —
МРИ 0,005 0,05
— 8—10 14—20 24—40
0,01 3 Б 10 —
РЫЖАЧНЫЕ СКОБЫ
Рычажные скобы (пассаметры) отличаются от рычажных микро-
метров тем, что в них отсутствует микрометр (табл. 9). Винт в этих
приборах используют для расширения пределов измерения при на-
стройке прибора на нуль по установочной мере.
266
9. Характеристики рычажных скоб
по ГОСТам 4731—53 и 11098—64
Типы Конструкция
СР Рычажные скобы со встроенным в корпус отсчетным устрой- ством
СИ Индикаторные скобы, оснащенные сменными измеритель- ными головками
Пределы измерения в мм Отсчетное устройство Погрешность в мкм на участках Измерительное усилие в Г
Цена де- ления в мм Пределы показа- ния в мм До ±10 дел. св. ±10 дел. нормнр. 0,1 мм любом 3 мм
СР 0—25 25—50 50—75 75—100 0.002 ±0,08 ±1 ±2 — — 600±100
800 ±200
100 — 125 125—150 0,005 ±0.15 ±2,5 ±5 — —
СИ 0 — 50 50—100 100—200 200—300 300—400 400—500 500—600 600—700 700—850 850 — 1000 0,01 3 — — ±6 ±10
±12
±8 ±15
- ±20
0,01 5 ±25 1000±200
ПРИБОРЫ С ОПТИЧЕСКИМ РЫЧАГОМ
К этой группе измерительных приборов относятся оптиметры. Их
изготовляют в двух вариантах: вертикальные — с вертикальной ли-
нией измерения (рис. 2, о) и горизонтальные — с горизонтальной
линией измерения (рис. 2, б).
В качестве измерительной головки здесь применяется трубка опти-
метра, характеристики которой даны в табл. 1.
Вертикальный оптиметр предназначен для контактных измерений
наружных линейных размеров методом сравнения измеряемого изде-
лия с концевыми мерами, калибрами или деталями-образцами.
Горизонтальный оптиметр предназначен для тех же целей, но по-
зволяет, кроме измерения наружных размеров, проводить также из-
мерения внутренних размеров. Стол горизонтальных оптиметров имеет
ряд движений и поворотов, позволяющих проводить точную установку
детали по линии измерения.
267
chipmaker.ru
Как вертикальные, так и горизонтальные оптиметры выпускают
с отсчетом в окуляре или на экране.
Характеристики вертикальных и горизонтальных оптиметров при-
ведены в табл. 10 и 11.
В комплект оптиметров входят принадлежности,указанные в табл. 12.
Рис. 2. Оптиметры:
а — вертикальный (/ — основание со стойкой, 2 — кронштейн, 3 — трубка
оптиметра, 4 — отводка, 5 — стол, 6 — винт зажимной); б — горизонталь-
ный [I — основание. 2 — вал направляющий. 3 — кронштейн, 4 — трубка
оптиметра, 5 — стол, 6 — установочный стержень пиноли, 7 — кронштейн.
Я — пиноль, 9 — зажнМной винт)
ДЛИНОМЕРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Длиномеры и измерительные машины относятся к общей группе
приборов, предназначенных для измерения больших длин
Длиномеры выпускают на вертикальных и горизонтальных стойках
(см. табл. 10 и 11)
На рис. 3 показан вертикальный длиномер ИЗВ-1. Основная стек-
лянная шкала его связана с пинолью /, несущей на себе измеритель-
ный наконечник 2. Пиноль перемещается в шариковых опорах в корпусе
кронштейна 3. Отсчет по шкале осуществляется с помощью отсчетного
микроскопа 4 со спиральным нониусом (см. табл. 3, п. 14, гл. 4). Вес
пиноли уравновешен противовесом, перемещающимся в масляном дем-
пфере 5. Для расширения пределов измерения кронштейн 3 с помощью
гайки 6 может подниматься вверх по стойке 7. Измерительное усилие
переменное и создается грузами 8. Для расширения области примене-
ния прибор оснащеи набором накладных столов 9 разной формы, ко-
торые крепятся на основном плоском столе 10 (табл. 13).
Горизонтальные длиномеры делятся на группы в зависимости от их
назначения. Старая модель горизонтального длиномера имеет стойку,
подобную стойке горизонтального оптиметра (см. рис. 2, 6). Этот длино-
мер оснащен приспособлениями, позволяющими выполнять измерения
деталей теми же способами, что и на горизонтальном оптиметре, но аб-
солютным методом, без установочных мер длины (в табл. 11 этот дли-
номер условно обозначен индексом ИЗГ).
Горизонтальные длиномеры типа КЙЗ-1 и КИЗ-2 предназначены
в основном для линейных измерений в комплекте с оптическими де-
лительными головками (в полярной системе координат).
Горизонтальный длиномер типа ИКУ-2 (рис. 4) предназначен для
измерения наружных и внутренних линейных размеров относительным
268
10. Характеристики приборов на вертикальных стойках
Л f
4s
рите усил в Г 200 -55) 200 7
СО о
Изм нос о ю
X
«•=
X я U? S
СО S * S га* СХ v „ « о "° иэ СО о О 1 ю о О о о
m с ио
64 (1 U 04 СО О о L 04 СО 2 Ё-
1 >§ О ° о о ° 1 «о о о
0) сх ш о 2 ++Н R о £ +1+1 R 2 +1+1 ч
GJ ш
S X К к
05 R R 1 R ' *
X f—1 «=1 . ’ 2 R . . к(
ь ОС X О К . • К • •
)ешнос мкм по Г Казани 0 мкм кран казаки 0 мкм казаки 5 мкм
и ® С 2 О • Е 41, га о 43 X С -В? 2 тл с +1 и
с - _ *
О д 3 X * 2
к га сх £ е; га Ф си R 3 <я О га RO ь R 03 я
X о V фо о X 2“
ч Ф У Л J X = Ч'-О ааё.-н “КС . н н с 5аЭ-н L&. I я ^t+l а3о-н
ф сх С X о Р- X я О = “ ° г* С г; Ц и ( u s ® о к ® « Сё но я и на it □оц
и <У Kt X ф Ct ф Е1
ф
к « о
3 х 3 сх
R X X GJ Ф 5 X о Е о О
кг сх^ со СО
GJ ci ——
CXJE ® R
С *5
X га сс
X 3
к X к
3 X IO
R ж X ф га С El П сх о R о 04 О
о) га сх х ® Е £ m 41 X -н Н
Е сх S
н
Ф сх
X ф
к п
я х ДЕ X
X X * Ф Ф f- сх •-< г*~>
Е * ® и и О ф
Z
га н
СХ
о с 04
ю X р. 6 о Л О Л
к т CQ
с О о О
X
269
Продолжение табл 10
Тип прибора Цена деления в мкм Пределы показания в мм Пределы измерения в мм Предельная погрешность измерения в мкм Вариации показаний в мкм Измеритель- ное усилие в Г
Длиномеры вертикальные по ГОСТу 12440-66 (И 114-56)
ИЗВ-1 ИЗ В-2 1 100 250 ±(1’s+4) Без поправок Ч,+^) С поправками ±(, + 4) ±0,1 Переменное
Интерферометры вертикальные по ГОСТу 8290—57 (И 102-58)
И КП В (ПИУ-2) 0,05-7-0.2 ±50 дел. 150 ± (о,03 + l,5ni — 150± 10
chipmaker.ru
* См. примечание к табл. 1.
11. Характеристики приборов на горизонтальны* стойках
м Тип прибора Цена деления в мкм Пределы показания в мм Пределы измерения в мм Предельная погрешность измерения в мкм Вариация показаний в мкм Измеритель- ное усилие в Г
Оптиметр горизонтальный с окуляром илн экраном по ГОСТу 5405-64 (И 108-55)
ОГО-1 ОГЭ-1 1 ±0,1 Для наруж- ных изме- рений 500 Для вну- тренних измерений 400 Погрешность показания для любого деления шкалы: в пределах ±60 мкм. . . . ±0,2 св. ±60 мкм ....... ±0,3 0.1 200 250
Горизонтальные длиномеры (поверка КИЗ по ГОСТу 12441 66)
(ИЗ Г) КИЗ-1 КИЗ-2 1 100 100 Наружных размеров * (* + Тбб) Е ± внутренних размеров р+4о) 0.1 200±50 200
± (1+ 200)
chipmaker.ru
См. примечание к табл. 1.
— разность высот расположения поверяемой и образцовой шкал.
272
12. Принадлежности к оптиметрам по ГОСТу 5405—64
Части и принадлежности О ш О Количество по типам ОГЭ-1
ОВЭ-1 ОВЭ-02 6 О
Регулируемый стол, плоский Стол для измерения плоскопа- раллельных концевых мер длины: 1 1 1 — —
ребристый 1 1 1 — ——
со сферической вставкой — 1 1 —• ——
Стол с пяткой — 1 1 — —-
Стол сферический — 1 1 — —
Приспособление для измерения диаметра проволочек 1 ' 1 • 1 •
Приспособление для внутренних измерений — — — 1 1
Электроконтактная головка ГК-3 — — — I • 1 *
Центры вертикальные — — — 1 • 1 ♦
Центры горизонтальные — — — 1 • 1 ♦
Проекционная насадка 1 ♦ —— —— —
Державка для плоскопараллель- ных концевых мер длины Наконечники измерительные: 1 1 3
сферические с радиусом сфе- ры 20 мм 2 2 2 4 4
плоские диаметром 33 мм 2 2 2 4 4
плоские диаметром 8 мм 1 1 1 2 2
ленточные 1.6X8 жж 2 2 2 4 4
Вилка 1 1 1 — —
Упоры 3 — — 1 1
Прижимы — — — 2 2
Плитка подкладочная — — — 2 2
Арретир 1 1 1 1 1
Зеркало осветительное 1 — — 1 —
Термометр с ценой деления 0,2° С — — 1 — —-
Лампа СЦ 69 — 4 4 — 4
Трансформатор — 1 1 1
Примечание. Принадлежности, отмеченные знаком *, жны поставляться по требованию заказчика. Дол-
и абсолютным методами. Прибор имеет отсчет на экране, что делает его
весьма удобным в эксплуатации.
Измерительные машины (табл. 14). Схема измерительной машины
ИЗМ-1, построенной на базе трубки оптиметра, показана на рис. 5, А
и Б. На станине / перемещается левая упорная бабка 2 и правая из-
мерительная бабка 3. Для установки измеряемых предметов машина
снабжена люнетами 4 или универсальным столом 5 (как у горизонталь-
ного оптиметра).
Бабка 3 несет на себе отсчетный микроскоп 6 и трубку оптиметра 7,
а бабка 2 — пиноль 8.
273
chipmaker.ru
На станине машины имеются две шкалы: шкала 9 с интервалами
деления 100 мм (штрихи этой шкалы выполнены двойными), по которой
устанавливают упорную бабку с пинолью, и шкала 10 длиной 100 мм
с интервалами деления 0,1 мм, по которой устанавливают измеритель-
ную бабку с оптиметром.
Рнс. 3. Вертикальный
длиномер типа ИЗВ-1
13. Характеристики столов сменных для
приборов с вертикальными стойками
Тип Наименование, конструкция
СТ-5 Столик с наковаленкой, круглый
СТ-6 Столик 'плоский, круглый
СТ-7 Столик со сменным базовым измерительным наконечником, круглый
СТ-8 Столик с шаровой измери- тельной поверхностью, круг- лый
Отсчет показания
в табл. 3 гл. 4)
измерительной машины равен (обозначения см.
А = nBiB + n10i10 -)- n?i? -)- т^.
(1)
Отсчет, согласно рис. 5, равен
А = 1-100 + 372-0,1 + 68-0,001 + 0 =
= 100 + 37,2 + 0,068 = 137,268 мм.
КОМПАРАТОРЫ
Компараторы служат для проверки штриховых мер путем сравне-
ния их с образцовыми штриховыми мерами.
Известны три схемы построения компараторов: с параллельным
расположением сличаемых штриховых мер, с поперечным или продоль-
ным перемещением визирного и отсчетного микроскопов, а также по-
следовательным расположением сличаемых штриховых мер и последо-
вателг ным перемещением визирного и отсчетного микроскопов.
Последняя схема (рис. 6) обеспечивает наибольшую точность, так
как в ней исключена компараторная погрешность. На столе 1 закреп-
лена образцовая шкала 2. Поверяемая деталь, например шкала, уста-
навливается последовательно с образцовой шкалой над окном 3. НоД
образцовой шкалой расположен отсчетный микроскоп 4 со спиральным
274
Рис. б. Измерительная машина ИЗМ-10:
Д — общий вид! 1 — станина; 2 — бабка пиноли; 3 — бабка измерительная;
4 — люнеты; 5 — стол; б — отсчетный микроскоп; 7 — трубка оптиметра;
8 — пиноль;
Б — оптическая схема: а — вид в поле зрения отсчетного микроскопа; б —
вид в поле зрения трубки оптиметра
275
chipmaker.ru
14. Характеристики измерительных машин по ГОСТу 10875 —ь4
Параметры Типы измерительных машин
ИЗМ-1. 2. 4. 6 ИЗМ-8, 12
Пределы измерения в мм Наименьший диаметр ци- линдрического изделия, уста- навливаемого на люнетах, в мм ........ ... Цена деления метровой шка- лы в мм Цена деления стомнллнме- тровой шкалы в мм .... Цена деления отсчетного устройства в мкм: трубки оптиметра . . » интерферометра Наибольшая масса измеря- емого изделия, устанавливае- мого на столе, в кг: обычном . . специальном .... Высота линнн измерения над станиной Л в мм (не ме- нее) Расстояние между крайним ннжним положением поверх- ности стола и линией измере- ния hi в мм (не менее) . . . Температурный коэффици- ент расширения материала ме- тровой шкалы на 1° С и 1 м длины в мкм ........ Допускаемая погрешность измерения концевых мер ме- тодом непосредственной оцен- ки прн введении поправок на шкалы в мкм Допускаемое отклонение от номинального размера ин- тервала шкал в мкм; метровой стомилл и метровой . . . Вариация показаний при перемещении предметного сто- ла (при установке штриха шка- лы в биссектор) в мкм: прн наружных измере- ниях прн внутренних измере- ниях Изменение показаний прн зажиме стопорного вицта в мкм: микроподачи измеритель- ной бабки .... пиноли 1000, 2000, 4000, 6000 60 8000 1 0 1 0,05- До 1 10,5- ±(О.4~4 ±(о.з-< ±(о.7-=-Е 0, 1, 1, 0. 12 000 80 00 ,1 0 “0,2 10 60 30 50 -12,5 10"3Т) )• 10~3£.) •10’3L) 2 0 0 5
Примечание. L - - номинальная измеряемая длина в мм.
276
нониусом, а над поверяемой — визирный микроскоп 5 с окулярной сет-
кой, выполненной в виде биссектора (двойного штриха). Шкалы осве-
щаются зеркалами 6 и 7. Темпера-
турный режим измерений контроли-
руется термометром 8.
Характеристики компаратора
см. в табл. 11.
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ
ПРИБОРЫ
Интерференционный метод изме-
рения является одним из наиболее
Рнс. 6. Продольный компаратор
ИЗА-2
точных, поэтому его применяют в
основном для аттестации концевых
мер длины высших разрядов. В
практике применяют технический,
относительный и абсолютный
Технический метод
ыенеиии плоскопараллельных
методы измерения.
измерения основан на при-
стеклянных пластин, накладываемых
на поверхности измеряемых предме-
тов.
Таким методом можно проверять
правильность изготовления рабочих
поверхностей плиток или измерять
отклонения их размеров от концевых
мер более высоких разрядов.
Относительный метод
измерения может быть бескон-
Рнс. 7. Интерферометры:
а — вертикальный (/ — основание, 2 — стойка, 3 — кронштейн, 4 — трубка,
5 — винт перемещения шкалЬ, б — стол, 7 — винт мнкроподачн стола, 8 —
зажимной винт стола, 9 — ширма);
б — горизонтальный (7 — основание, 2 — бабка трубки. 3 — трубка, 4 —
бабка пиноли. 5 — пиноль, 6 — винт мнкроподачн пиноли, 7 — зажимной
винт пиноли 8 — стол)
тактным или контактным. Первый основан на применении бескон-
тактного интерференционного компаратора, второй — контактного
и нтерфер ометр а.
Интерферометры контактные с переменной ценой деления выпу-
скают на вертикальных и горизонтальных стойках (рис. 7).
277
chipmaker.ru
Отсчетным устройством трубки интерферометра (рис. 8) служит
шкала /, указателем для отсчета по которой является интерферен-
ционная полоса 2 (средняя, наиболее резко видимая) на рис. 8, а.
Такая картина интерференции получается при работе в белом свете.
Если включить зеленый светофильтр, то в поле зрения трубки интерфе-
рометра будет видно равномерное поле интерференционных полос
2 1
'______________/
IIIIIIII llllllllllllflllllllllll
а)
б)
Рис. 8. Отсчетное устройство интерферометра: а — при работе в монохрома-
тическом свете; б — при работе в белом свете
(рис. 8, б). Такая картина нужна для установки нужной цены деления
шкалы интерферометра.
Характеристики вертикальных и горизонтальных интерферометров
см. в табл. 10 и 11, в которых указаны новые и старые (в скобках)
обозначения типов приборов.
Абсолютный метод измерения. Длину измеряемой
меры определяют непосредственно по числу полуволн однородного (мо-
нохроматического) света, соответствующему данному раз”еру. Труд-
ностью таких измерений является подсчет большого числа интерфе-
ренционных полос, что в последнее время разрешается применением
счетчиков интерференционных полос.
ПРИБОРЫ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Дистанционные измерительные приборы предназначены для про-
ведения бесконтактных измерений в местйх, труднодоступных или уда-
ленных от измерительного прибора.
Типичными для этой группы приборов являются катетометр
(табл. 15) и прибор для проверки соосности отверстий.
15. Характеристики катетометров
Параметры Типы катетометров
КМ-6 КМ-8 КМ-9
Пределы измерения в мм Расстояния от объекта до объектива визирной трубы в мм: с насадочными линзами без насадочных линз Увеличение визирной трубы: с насадочными линзами без насадочных линз Предельная погрешность отсчета по клиновому иониусу в мкм . . ... 200 340—965 8—20,5* 500 1,8—5,6* 15,2* ±2 1000 470—2000 2000 ±1,5
278
Продолжение табл. 15
Параметры Типы катетометров
КМ-6 КМ-8 КМ-9
Погрешность намерения в мкм при расстоянии до объ- екта в ММ л
340—380 ±ю —— —
600—620 ±14 ——
730—965 ±21 _- ——
2000 ±30 ±35
Цена деления уровней; 7 — 15* иа 2 мм
круглого —
цилиндрического . . . 4" на 3 мм ——
Габаритные размеры в мм? 370 250 560
длина
ширина ....... 320 250 640
высота 770 1200 1650
Вес в кг 22 45 150
ЛУПЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
Измерительные лупы ЛИ (табл. 16) общего назначения имеют
в плоскости предметов шкалу, что позволяет проводить измерения на
поверхности предмета.
16. Характеристики измерительных луп по ГОСТу 8309—57
Параметры Типы луп
ЛИ-3 ЛИ-4
Увеличение . Фокусное расстояние в мм ....... Поле зрения линейное в мм Расстояние предмета от поверхности лиизы в мм . Цена деления шкалы в мм ....... Пределы измерения в мм ........ Погрешность измерения в мм} в интервале 0,1 мм ......... ~ интервале 5 мм .......... » интервале 7,5 мм ......... Габаритные размеры в ммз высота диаметр . . Вес в кг ................ 10Х 25
16 21,5 17 17,5
0,1 15 ±0.01 ±0.015 ±0,02
30 32 30 60 43 125
МИКРОСКОПЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
Измерительные микроскопы составляют большую группу разнооб-
разных по качествам измерительных приборов, на которых можно произ-
водить измерения различной сложности.
279
chipmaker.ru
<Универсальность> измерительных микроскопов определяется не
только их конструкцией, но также и тем набором приспособлений, ко-
торые к ним придаются.
В принципе измерительный микроскоп состоит из главного визир-
ного микроскопа и различного рода отсчетных устройств (чаще всего
микрометров или отсчетных микроскопов), связанных между собой ста-
ниной со столом и направляющими, позволяющими получать разного
рода взаимные перемещения
предмета относительно визирного микро-
скопа.
Конструкции измерительных микроскопов
способы работы на иих. Наибольшее распространение
Рис. 9. Схема измерения
расстояния по одной оси X
НИЯ по одной оси X. При
получили шесть типов конструкций изме-
рительных микроскопов.
В микроскопах 1-го типа отсутствуют
линейные перемещения стола и визирного
микроскопа. Их применяют для рассмо-
трения мелких предметов в увеличен-
ном масштабе. Измерения возможны
только с применением окулярных микро-
метров (см. табл. 3, п. 30, гл. 4).
В микроскопах 2-го типа визирный
микроскоп перемещается только в одном
направлении. Их применяют для измере-
наличин поворотного стола возможны из-
мерения в полярной системе координат X <р2 и измерения углов <р2
с помощью угломерного лимба стола.
Измерения по одной оси (рис. 9). Расстояние L между точками А
и В можно измерить, если расположить эти точки, например, на оси X
(ось, на которой расположена точка 0п пересечения штрихов окуляр-
ной сетки). Последовательным визированием точек А и В определяют
их координаты хд и хв, после чего искомый размер определяют как
разность этих координат:
и
1=хв — хА. (2)
Измерения е полярной системе координат (рис. 10). Если положе-
ние точек Л и В задано на предмете радиусами-векторами рд и рв и
углом <[в между этими векторами, то на микроскопе можно определить
эти радиусы-векторы как
и
Ра = ха ~ 1
Рв = ХВ Х0’ '
(3)
где хд и хв — координаты точек Л и В, измеренные по оси X; х0 —
координата центра вращения стола.
Угол <рв определяют как разность
<рв = о-в — о. Д,
(4)
где <хд и ав — отсчеты по угломерной шкале стола при совмещении
точек Л и В с осью X.
В микроскопах 3-го типа стол перемещается только в одном направ-
лении. Их применяют для тех же целей, что и микроскопы 2-го типа.
В микроскопах 4-го типа (рис. 11) стол перемещается в двух взаимно
перпендикулярных направлениях по осям X, Y. Их применяют для
280
следующих измерений: по одной оси X или У; в прямоугольной си-
стеме координат ХУ; в полярной системе координат Х<рг или У(рг
и углов <рг, если микроскоп осиащен поворотным столом, углов на пред-
Рнс. 11. Большой инструментальный ми-
кроскоп БМИ (пример микроскопа 4-го
типа):
/ — основание: 2 — колонка; 3 — устрой-
ство для наклона колонки; 4 — крон-
штейн; 5 — визирный микроскоп; 6 —
стол предметный поворотный; 7 и 8 —
микрометры для отсчета перемещений стола
по осям X и У; 9 — рукоятка привода
вращения стола на угол ф вокруг оси Z
Рис. 10. Схема измерений в по*
ляриой системе координат
мете, если микроскоп осиа-
щен угломер ной окул яр ной
головкой; в пространствен-
ной системе координат XVZ,
если микроскоп оснащен вер-
тикальным длиномером.
Измерения в прямоугольной системе координат (рис. 12). Опреде-
ляют координаты точек А нВ ха и уа; хв и у в, после чего можно
определить расстояние между этими точками
L — (хв ~ хл)2 + (ув У а)2-
Измерения в пространственной системе координат (рис. 13). Поло-
жение точек А и В на поверхности предмета сложной формы определяют
тремя координатами ха; уа; *а и хв; ув; гв-
Рис. 13. Схема измерений в простран-
ственной системе координат X; Y; Z
Рис. 12. Схема измерений в прямо-
угольной системе координат X; Y
281
chipmaker.ru
В микроскопах 5-го типа стол и визирный микроскоп пепемещаются
в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Их применяю1! для
тех же целей, что микроскопы 4-го типа, и, кроме того, на них можно
проводить измерения в цилиндрической системе координат (Х<рЛ) илн
углов <рЛ, если оснастить микроскоп угломерной бабкой.
Измерения в цилиндрической системе координат (рис. 14). Измеряе-
мый предмет, точки А и В на котором заданы координатами хд и хв,
а также углом <рв, устанавливают в центрах. Одну из центровых бабок
заменяют при этом угломерной бабкой.
Угол <рв измеряется угломерной бабкой, а координаты точек А
и В измеряются по образующим цилиндра, параллельным оси X.
Искомые координаты будут равны
х'А = х. — х0;
; А ° (61
хв = хв — *0’
где хд и хв — координаты точек А
и В, отсчитанные по отсчетному ми-
кроскопу; х0 — координата начала
координат точек Л и в на детали,
измеренная на микроскопе по напра-
влению оси X
Инс. 14. СхемаТизмерений вци- в микроскопах 6-го типа стол не-
лиидрнческой^системе координат подвижен, а визирный микроскоп пе-
х рсмещается в двух взаимно перпен-
дикулярных направлениях. Их при-
меняют для измерения особо тяжелых деталей.
В микроскопах 2—4-го типов для отсчета перемещений столов или
визирных микроскопов применяют микрометры. Поскольку микроме-
трические винты имеют ограниченную длину (ие более 25 мм), то с целью
расширения пределов измерения микроскопов применяют плоскопарал-
лельные концевые меры длины (плитки), устанавливая их между упо-
рами стола и торцами микрометрических винтов.
В микроскопах 4—6-го типов для отсчета перемещений стола и
визирного микроскопа применяют отсчетные микроскопы разных типов.
Почти все инструментальные и универсальные микроскопы приспо-
соблены для проведения измерений всех элементов резьбы. Измерение
углов можно вести с помощью угломерной окулярной головки, поворот-
ных столов или угломерных бабок.
Характеристики наиболее широко распространенных измеритель-
ных микроскопов приведены в табл. 17.
Схемы настройки измерительных микроско-
пов. Большинство измерительных микроскопов позволяют произво-
дить их переналадку для работы в различных условиях.
1. В проходящем свете, когда измеряемый предмет в зависимости
от его формы устанавливают или непосредственно на стеклянную
плиту стола, или над ней (например, установка валика в центрах, на
призмах) и освещаются при помощи нижнего осветителя. Часть лучей,
не заслоненных предметом, попадает в объектив, который дает теневое
изображение предмета в плоскогти изображений, в которой располо-
жена сетка окулярной головки.
Изменение освещенности поля зрения производится с помощью
апертурной диафрагмы, находящейся в осветителе.
282
17. Характеристик» измерительных микроскопов
о Увеличение визирного Пределы измерения . j® a S * ,1® оч • 6 Ег . s микроскопа в мм по осям Soo.* so« йр ° х& S 5= sSS* е= 5S з° ЕПОМЭ И OJOH 4в UHJL pndz е exodoe гэГабц вехэ X ojoh 10 UH J. ?10h3XO uadjou ratfad и Я ВЯХЭ X ojoh xo вин tf ЕИ0П N >5 as at CD к X X <V D. Ф © E riMXdxa >я ниц, ЕЦОМЭ и 11И1 Малый микроскоп инструментальный ГОСТ 8074—56 (И 107-64) ММИ 4 5”— ?SL_ 75 25 — 0,005 ±0,003 Мметр°' 19 Окуляр Большой микроскоп инструментальный ГОСТ 8074—56 (И 107-64) CR Я ол О to СО сО О о о +1 с© о о о о о о t© о 1© X I0! о и иэ 1 X I” si" si2 X Iю. olcn S % tn Бинокулярный инструментальный микроскоп с„м л 10х 20х 30х 60х 90х 1СЛ __ А ААА БИМ 4 —- —— —— —— 150 75 0,002 360 Бинокуляр 1о У о 0,3 2 Универсальные измерительные микроскопы УИМ-21 5 200 100 (100) 0,001 — Окуляр — Окуляр .0х 15х 30х 50х (экран) УИМ-22 4 1г— 100 100 (100) 0,01 0,001 ) 360 Окуляр 19,5 13 6,5 3,9 (экран) УИМ-25 4 150 100 (100) 0.01 ±0.0015 1 360 Окуляр Я св 1О-Л Я Т) ст> 1 1 1 1 оо О о о о 1 t о о о с — сч о о о о СМ 1© 1 1© iD СО СМ СМ ЕЁ ЕЕ
Примечание. Данные, приведенные в скобках, относятся к съемным приспособлениям
283
chipmaker.ru
Рис. 15. Схема приспо-
собления к измеритель-
ным микроскопам для
контактных измерений
типа ИЗО-1
1 — измерительный стер-
жень; 2 — измеритель-
ный наконечник; 3 —
зеркало; 4 — источник
света; 5 — объектив из-
мерительного микроско-
па; 6 — биссекторные
штрихи, нанесенные иа
сетке 7, изображение ко-
торых получается на сет-
ке 8; 9 — измеряемый
предмет; 10 — риски, на-
несенные на сетке В
Измерения по такой схеме можно производить с помощью окулярной
головки любого типа.
2. В отраженном свете, когда измеряемый предмет освещается
сверху, в результате чего объектив дает ие теневое изображение кон-
тура предмета, а изображение его поверхно-
сти, обращенной в сторону объектива.
3. Методом проекций, когда на оку-
лярную головку визирного микроскопа
устанавливают специальную проекционную
приставку (например, типа ПН-7), предва-
рительно удалив при этом из окуляра глаз-
ную линзу. Чтобы получить иа экране про-
екционной приставки достаточную освещен-
ность, необходимо установить специальный,
более мощный, осветитель или конденсор.
В последнее время начали выпускать визир-
ные микроскопы со стационарными экранами.
4. Методом раздвоенного изображения,
когда измерение производят с применением
специальной окулярной головки с раздвоен-
ным изображением
5. Методом осевого сечения, когда к по-
верхности предмета придвигают без просвета
лезвие ножа. На верхней (рабочей) поверхно-
сти иожа, параллельно его лезвию, на рас-
стоянии 0,3 или 0,9 мм нанесены риски. Ви-
зирование края предмета центральной штри-
ховой риской окулярной головки здесь заме-
няется визированием риски на ноже штри-
хами окулярной сетки, 'параллельными ее
дентральному штриху. Риски на ножах осве-
щаются специальным приспособлением, ко-
торое надевается на оправу объектива.
При измерениях данным методом можно
пользоваться только объ< ктивамн 1- и 3-крат-
ного увеличения.
6. 'Контактна методвм, с применением
приспособления типа ИЗО-1 (рис. 15), для
линейных измерений по осям X и У или
в полярной системе координат.
7. Методом фотографирования с по-
мощью специальных фотоприставок.
Точность измерений на микроскопах. Формулы
для расчета предельных суммарных погрешностей наиболее часто
встречающихся методов измерения на наиболее'распространенных изме-
рительных микроскопах приведены в табл. 18. Однако при использо-
вании этих формул необходимо иметь в виду, что они составлены с уче-
том самых неблагоприятных ус ювий проведения измерений на любом
из приборов данного типа. Погрешности измерений, подсчитанные по
этим формулам, являются, таким образом, явно завышенными, что
* резко сужает область применения измерительных микроскопов.
Во многих отечественных нормативах предельные погрешности из-
мерения на микроскопах не указываются, а приводятся вместо этого
данные о предельной погрешности отсчета. Эти данные ни в коем случае
284
18. Предельные погрешности измерительных микроскопов
(по данным фирмы Цейсс)
285
Продолжение табл. 18
chipmaker.ru
Методы измерения Предельные погрешности микроскопов различных типов в мкм (углов — в мин)
ММ И БМИ УИМ-21
Измерение длин профильными оку- лярными головками: а) плоских деталей: по осн X по оси Y б) гладких цилиндров в) резьбы: шага среднего диаметра Й ste _ Т' Т' Л “Г .’1" •> + 1 00 «л с 4- 4 о i ~ < О <л -н + 4- +i 44 " 44 44 Sil SI „ "Р + + -J |°“ 1 1 1 1 В" В" -4SS jfe + » 1 -е 1 1 1 5 £ 1 Г и СЛ '° . , -н + 4- -н -и < , н -и —
Продолжение табл. 18
Методы измерения Предельные погрешности микроскопов различных типов в мкм (углов — в мин)
мми БМИ УИМ-21
Измерение углов угломерной оку- лярной головкой: методом теневого изображения методом осевого сечения 4’4 1+ * т + cb dS 4’4)
Измерение углов резьбы профиль- ными окулярными головками; с шагом до 0,8 жж с шагом до 6 мм 44 44 * 4 44) 44 4я 4)
Примечание. В формулах обозначено: Н — высота предмета в мм; L— длина измерения в жж; о: — угол профиля; f — длина стороны угла в жж
chipmaker.ru
19. Комплектация измерительных микроскопов
288
нельзя принимать за погрешности измерений, так как в каждом отдель-
ном реальном измерении на погрешность результата измерений оказы-
вает влияние большое число внешних факторов (погрешности: базиро-
вания, визирования, температурные, компараторные и многие другие).
В табл. 19 приведены Данные по комплектации измерительных микро-
скопов приспособлениями (табл. 20—24), расширяющими область их
применения.
21. Характеристики окулярных головок к визирным микроскопам
Профильная окулярная головка п а ОГР-21. ОГР-23 Пределы измерения радиусов дуг окружностей в при объективе 1* зх Пределы измерения шага резьбы в мм при объекти Пределы измерения по угломерной шкале . . . Цена деления угломерной шкалы Окулярная головка двойного из р а жен ия типа ОГ У-22 т н мм: ве ЗХ 0 б - 5,5—16,5 0.1—5 0,2—6 ±7' 10’
Увеличение объектива. . . Увеличение микроскопа с головкой Диаметр поля зрения в мм 1Х 14х 14,5 1,5Х 20,5Х 9,5 ЗХ 41,5Х 5,0 5Х 69Х 3,0
Наибольший диаметр визируемого отверстия в мм 3
Примечание. При установке на микроскопе нового объекти- ва его надо проверить на правильность увеличения.
22. Характеристики поворотных столов к измерительным
микроскопам
Тип стола БМИ-1 У ИМ-22 У ИМ-25* СТ-9 СТ-24
Пределы измерения углов в град Цена деления лимба в град Цена деления шкалы нониу- са Погрешность отсчета . , . Способ проведения отсчета Тип нониуса см. в табл. 3 гл. 4 • Характеристики относ 0—360 1 3’ ±1.5 По шкалам п. 3 ятся к собстве! 0—360 1 30" ±15" В окуляре п. 21 шым столам mi 0—360 1 5’ ±10" На экране п. 33 1КРОСКОПОВ
10 Заказ № 93
289
chipmaker.ru
23. Характеристики столов с центрами и призматических
к измерительным микроскопам
Типы столов и опор На УИМ-21 СТ-2 ОП-21 ОП-23
Предел измерения по осн X в мм Наибольшее расстояние между центра- 200 110 200
мя или призмамь в мм . Высота центров относительно опорной 700 180 210—510
плоскости каретки в мм Пределы диаметров измеряемых нзде- 0 150 —
ЛИЙ В Наибольшая длина измеряемой детали 100 90—250 До 100
в мм 700 180 1000
24. Характеристики угломерных бабок к измерительным
микроскопам
Тип бабки И Б-21М И Б-24
Пределы измерения углов в град . . Цена деления лимба Цена деления шкалы нониуса I Предельная погрешность установки оси баб- ки по углу Тип нониуса см. в табл= 3 гл. 4 Способ отсчета 0—360 Iе г ±30" п. 21 В окуляре 0—360 20' 50" ±10' п. 34 На экране
ПРОЕКТОРЫ
Проекторы предназначены для контроля илн измерения деталей
сложного контура.
Проектор состоит из объектива, дающего увеличенное изображение
предмета, н экрана, на котором оно рассматривается нли сравнивается
с с< гками или предельными контурами.
Все остальные оптические части (осветители, зеркала, призмы и др.)
служат для освещения детали н изменения хода лучей в системе с целью
получения удобной и малогабаритной конструкции проектора.
Для установки н крепления предметов проекторы снабжены измери-
тельными столами и набором приспособлений.
Проекторы бывают с экранами, работающими в проходящем и отра-
женном свете (рис. 16).
В первом случае (рис. 16, а) проектор имеет стеклянный матовый
экран и работает следующим образом: осветитель / освещает предмет 2.
Объектив 3 дает увеличенное изображение предмета на экране 4. Зер-
кала илн призмы 5 и б служат для изменения направления хода лучей.
Глаз 7 рассматривает увеличенное изображение 8 предмета в рассеян-
ном проходящем свете.
Во втором случае (рис. 16, б) проектор имеет белый непрозрачный
экран и работает аналогичным образом, за исключением того, что глаз
290
рассматривает увеличенное изображение предмета в отраженном рас-
сеянном свете.
Проекторы любого типа могут работать в проходящем или отражен-
ном свете, для чего они снабжены специальными приспособлениями.
Проектор Москалева—Софронова (Мис-2) предназначен для массо-
вого контроля деталей сложной формы сразу по нескольким размерам.
В проекторе применено большое число маленьких, регулируемых по
Рис. 16. Схемы проекторов:
а — с прозрачным экраном; б — с непрозрачным экраном
положению зеркальных полосок, проектирующих на экран отдельные
участки контура детали (с большим увеличением, даваемым объективом)
таким образом, что изображения противоположных образующих кон-
тура детали, например цилиндров, расходятся, перекрываются или схо-
дятся, в зависимости от величины размера детали (рис. 17).
Рис. 17. Схема контроля детали иа проекторе типа МИС-2:
а — контролируемые размеры Л, В и С; б — картина, видимая
иа экране проектора (разк—ры: А — меньше, В — больше, С —
равен размерам эталонной детали, по которой прибор был на-
строен иа нуль)
Ясно, что таким способом можно контактировать только детали
с параллельными образующими.
Характеристики проекторов приведены в табл. 25.
Методы работы на проекторах. При контроле
(рис. 18) действительное увеличенное изображение / предмета, полу-
ченное на экране проектора, сравнивают с проекторным чертежом 2,
291
chipmaker.ru
25. Характеристики проектороп
Предельные погрешности Увеличение Пределы в мм Поворот стола показаний отсчетного * устройства в мм « о. К Е & о X ® • JL Я 05 Ь ж । г. в О • с а.® X О ® 4) _ pj ® С сч С- 3 с ?!;! £ ! ! § , _ s4 с применением 5 s Г Поле зрения ggu S к Ь SJ с ° ж плиток в мм _ н _ 5 & ъмм ’s? si Is5 s & * = £*& s* са s- Я 5£ | Н | X |у| Z р = | |tS£| i |до 50 I 50-75 | 75-125| - | - | “ | Большой проектор (И! 10-54) 10х 20х 50х БП -77Г' -ТЕ- ~Т~ °-05 150 50 100 3' 360’ ±20° ±0,003 ±0,002 ±0,003 ±0,005 0 600 2100Х 500 40 15 4 Х 1200Х Х900 Часовые проекторы (И 97-58) 10х; 20х; ЧГМ ,лох °-01 40 25 85 - _ - ±0,003 - _ _ 350x 480 1550Х 415 ЧП-2 50 , 100 , 370X 480 Х900Х 44' 200х XI050 Настольный проектор ПИТ 20х; 50х; 0.01 25 25 30 — — — 250X300 600Х 60 100х х бзо х 1011 X 790 Проектор Москалева н Софронова МнС-2 10—70х 0,01 _____ _ ±0,005 _ _ _ 90X 120 700Х 22 До 80 Х 450Х М Х250
292
последовательного совмещения
Рис. 18. Схема контроля детали
сложной формы (з)бчатого ко-
леса) на проекторе с помощью
проекториого чертежа
выполненным на прозрачном материале (калька, фотостекло, целлофан
и т. п.). Центрирование детали производится по риске 3, проведенной
по радиусу гп.
Измерение углов на проекторе можно проводить с помощью наклад-
ного угломера илн транспортира, накладываемого на изображение
предмета, полученное на экране.
Если проектор оснащен поворотным столом или экраном, то измере-
ние углов на нем осуществляется путех
сторон угла с одним из штрихов пе-
рекрестия, расположенного на экране,
а измеренный угол вычисляется
как разность отсчетов по шкалам
стола.
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Пневматические измерительные при-
боры делятся на два типа: приборы,
в которых измеряется давление воз-
духа (манометрические), и приборы,
регистрирующие скорость истечения
воздуха или его расход (поплавковые).
В обоих случаях шкалы приборов про-
градуированы в микронах.
Любой пневматический измеритель-
ный прибор состоит из измеритель-
ной головки, включающей в себя показывающий прибор, чувстви-
тельного элемента (сопла) и источника сжатого Воздуха.
Источник сжатого воздуха содержит: компрессор, отстойники,
в которых воздух очищается от влаги; фильтры, в которых воздух очи-
щается от механических включений (пыли); редуктор, понижающий дав-
ление до нужной величины; стабилизатор давления, поддерживающий
давление строго постоянным.
Приборы давления (манометрические) выпу-
скают одномерными или многомерными в двух вариантах: цеховой при-
бор с длиной манометрической трубки 500 мм и лабораторный прибор
с длиной манометрической трубки 1230 мм. Передаточное отношение
в этих приборах достигает 20 000.
Поскольку аналитический расчет шкалы прибора весьма сложен,
на практике деления шкалы в соответствии с ценой деления наносят
опытным путем для каждого конкретного случая измерения (когда
меняются сопла).
Приборы расхода (поплавковые) выполняют одно-
мерными и многомерными (обслуживающими до 15 измерительных по-
зиций).
Пневматические измерительные приборы можно применять для
самых различных измерений. Для этого их оснащают соответствующими
измерительными головками, в которых выходные сопла расположены
в нужных местах.
Особенно эффективны пневматические измерительные приборы для
проведения измерений в труднодоступных местах (диаметры глубоких
отверстий и т. п.), поскольку измерительная головка может быть соеди-
нена с прибором длинным гибким шлангом.
293
chipmaker.ru
26. Характеристики пневматических измерительных приборов
а зад 2,9 4,6 9,5 2,6 3,9 4,7 1 ным
WW н NdaHEEd энихийврвд 90X 90X 414 104X90X408 128X 90X 408 •176X 90X 408 248X 90X 408 296X90X 408 ю «0 1 ?ра измеритель
«ин -EEEH01I KHUEHdEQ 1 СП о О -7^ !ИЯ ДЛИНОМ
НИН 0 ВИИ -EEEHOLI 4X3OHinadJ -OU КЕИИХЭЛПО^ а м е т р ы ±0,1 л ей и я 1 LO О— СЧ СО аев оснащен
иниг в BHHairatf ян aft ; (рот 0,5 — 5 □ дав Ш О — см ю чя случ;
Пределы измерения в мм к с конус- ТЬЮ 1 :1000 н ч е с к н ( О и и 3 к 0 Г ( 0,02 — 0,01 0,04—0,02 0,08—0,04 1 деления шкалы прибора, пения пределы измерения даны дл
для трубо: нос 8 т—4 и е в м а т о веские 0,02±0.01 0,44-0,02 0,08—0,04 0,20 — 0,1
хгп а MOpAdX 0НХЗЭЫ1!Г0>{ и 1ч d а и । —> СЧ СОШ СО О е в м а т и ’ Не более 2
ww а гигант ихэ -ЕЬ B^hOpcd EHHlTtf Длина О ю сч еры пн О о ю 1. i — ценг |изкого дав Я
ad -О1Е6Н1ГИ9ЕХЭ aVoxne ей о н ш Д Л И И 0 м 500± 5 мм вод. ст. ч а н и я: (иномеров 5ром-пробкс
л 34 ихаэ gatnoiEXHu а 3 — 6 2-6 р н м е Для д/ и калн!
edopHdu иих 316 316-2 316-3 325-4 325-5 325-6 1 Cci ж о ч с о и
294
Для измерения отверстий применяют измерительные головки, вы-
полненные в форме калибров-пробок (табл. 26), которые изготовляют
специально для каждого номинального размера отверстия.
Литература
1. Грей м И. А. Оптические отсчетные системы в приборостроении
и машиностроении Машгиз, 1963.
2. к р У П п Н. я. Оптико-мехаиические измерительные приборы.
Машгиз, 1962.
3. И в а н о в А. Г. и др. Измерительные приборы в машиностроении.
Под ред. проф. Бурдуна Г. Д. и проф. Тайца Б. А.
4. Федоров А. Д. Работа иа большом инструментальном микро-
скопе. Машгиз, 1955.
Chiomaker.ru
chipmaker.ru
ГЛАВА 6
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ТИПОВЫХ
ДЕТАЛЕЙ МАШИН
ЭЛЕМЕНТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
В серийном и особенно в массовом производстве особое значение
приобретает применение высокопроизводительных специализированных
измерительных средств, предназначенных для контроля отдельных
параметров деталей.
Часто сама конструкция деталей (зубчатые колеса и другие детали
сложной формы) делает необходимым применение таких контрольно-
измерительных средств, поскольку условия базирования деталей при
Рис. 1. Структурная схема специализиро-
ванного измерительного прибора
измерении не позволяют при-
менять при этом универсаль-
ные измерительные средства.
Измерительные средства
для контроля типовых дета-
лей машин основаны глав-
ным образом на сочетании
базировочных, зажимных,
приводных, указывающих,
передаточных и регистрирую-
щих устройств.
Так, например, для кон-
троля ошибок формы
гладкого цилиндрического
вала / (рис. 1) можно приме-
нить прибор, состоящий из ба-
зировочниго устройства (направляющ 1Я 2 и центры 3 и 4), приводного
устройства 5, ручного привода 6.и указывающего прибора 7. В целях
автоматизации процесса контроля ручной привод можно заменить элек-
трическим (двигатель 8 и коробка передач 9). Для регистрации показа-
ний прибор 7 заменяют комбинированным датчиком, к которому подклю-
чают самописец 10.
,В последнее время отечественная промышленность начала выпуск
стандартизованных и унифицированных деталей и узлов, из которых
можно собирать измерительные средства для контроля самых различ-
ных деталей. Применение таких устройств позволяет уменьшить парк
специализированных приборов, а также резко сократить затраты на их
приобретение и содержание.-
Основным требованием к измерительным приборам, собранным из
унифицированных узлов, является их легкая перенастраиваемость на
новые размеры и виды измерений.
296
Особое внимание при этом уделяется развитию многомерных кон-
трольных устройств, позволяющих одновременно контролировать
несколько размеров детали.
ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ВАЛОВ И ОТВЕРСТИЙ
Измерение диамстоов валов. Для измерения диаметров валов от 1
до 500 мм применяют инстрз менты и приборы, рассмотренные в гл. 5.
К специализированным приборам для измерения валов относятся
индикаторные скобы, характеристики которых приведены в табл. 1.
При измерении валов малого диаметра (менее 1 мм) возникают зна-
чительные погрешности от деформаций под действием измерительного
усилия. Это заставляет применять приборы с измерительным усилием
не более 150 Г.
1. Характеристики индикаторных скоб по ГОСТу 5701—51 (И 123-57)
Пределы изме- рения в мм 0—50; 50—100 100—200 200—300; 300—400 400—500; 500—600 600—700; 700—800; 800 — 900; 900 — 1000
Допустимая по- грешность по- казаний в мкм (±) 10 12 15 20 25
Величина рабочего хода подвижной пятки — не менее 3 мм. Изме- рительное усилие 500—900 Г.
Ввиду малого допуска на обработку таких валов измерительные
приборы могут иметь узкие пределы показания (до ±30 мкм).
Для настройки приборов на нуль пользуются специальными набо-
рами плоскопараллельных концевых мер длины (плитками) с размерами
от 0,1 тиль При отсутствии таких плиток можно пользоваться обычными
плитками с размерами от 1 мм. При этом следует применять следующую
методику.
Для измерения, например, размера 0,27_01016 мм прибор с преде-
лами показания ±30 мкм настраивают на нуль по плите 1,27 мм, а за-
тем при измерении под деталь устанавливают плитку размером 1 мм.
В этом случае из настройки прибора как бы исключают цечый милли-
метр и получают величину номинала 0,27 мм.
При измерении диаметров валов больших размеров (св. 500 лои)
особое значение приобретают большие габаритные размеры и вес изме-
рительного средства, что затрудняет его использование и вызывает зна-
чительные погрешности при установке приборов на нуль. Кроме того,
возникают значительные погрешности от деформаций измеряемой де-
тали и измерительного средства, а также температурные погрешности.
Все это приводит к необходимости при прямых измерениях макси-
мально облегчать конструкции самих измерительных средств или при-
менять специальные измерительные средства для проведения косвенных
измерений.
Для прямых измерений диаметров валов больших размеров приме-
няют микрометры и штангенциркули, а также скобы (диаметральные
и линейные).
297
chipmaker.ru
Рис. 2. Диаметральная скоба
Диаметральные скобы и микрометры позволяют производить изме-
рения диаметров валов в любом месте осевого сечения, а линейные
скобы и штангенциркули — только с торца вала.
На рис. 2 показана конструкция диаметральной трубчатой скобы
для измерения размеров до 2000 мм. Такие скобы с одной стороны снаб-
жены микрометрической го-
ловкой / для отсчета откло-
нений, а с другой — индика-
тором 2, который служит в
качестве приспособления, ста-
билизирующего измеритель-
ное усилие. Устанавливают
скобы на размер по устано-
вочным мерам или блокам из
концевых мер длины.
На рис. 3 показана кон-
струкция линейной скобы.
Она состоит из длинной
трубы 1, по которой переме-
щаются кронштейны 2 и 3,
индикатор 5, назначение ко-
облегчения веса такие скобы
несущие на себе узел микрометра 4
торых было объяснено выше. Для
И
иногда делают из дерева.
Для косвенных измерений диаметров валов больших размеров ис-
пользуют следующие методы
Рис. 3. Линейная скоба
Метод опоясывания состоит в том, что диаметр детали определяют
по результатам измерения длины окружности с помощью рулетки или
металлической ленты.
Для измерения рулеткой диаметр D вычисляют по формуле
О = —,
Л ’
(О
а при измерении лентой — по формуле
1+а
п ’
где L — длина окружности, измеренная рулеткой, в мм; I — длина
ленты в ля; а — зазор между концами ленты, определяемый щупом,
в мм.
298
Метод измерения диаметра по хорде и высоте сегмента. Измерение
может быть осуществлено штангенциркулем, а также седлообразными
приборами, которые выполняют с Климовыми вставками (рис. 4) или
роликами.
Величина измеряемого диаметра Ь или отклонение AD от номинала
рассчитывают по следующим формулам:
для штангенциркуля
0=-^+/., (3)
AD = D — О0; (4)
для прибора с клиновыми
вставками
2sin-?-
AD =---------АЛ; (5)
1 -s,n Т
для прибора с роликами
(знак минус перед скобкой
показывает, что при увели,
чении высоты сегмента диа-
метр уменьшается)
Рис. 4. Прибор с КЛИИОВЫГ1И вставками
для измерения диаметра вала по хорде и
высоте сегмента
здесь Do — номинальный диа-
метр детали в лл; h — вы-
сота сегмента в мм; I — дли-
на хорды в мм; Ah — величина отклонения, отсчитанная по шкале
прибора, в мм; а — угол между измерительными плоскостями кониче-
ских вставок.
Высота h сегмента у штангенциркуля равна высоте губок, а следо-
вательно, известна и постоянна. При измерениях меняется длина
хорды I. При применении седлообразных приборов их необходимо уста-
навливать на нуль. Установку иа нуль прибора с конусными вставками
производят по радиусным шаблонам с радиусом, равным номинальному
размеру радиуса детали. Установку на нуль прибора с роликами прои?
водят на плите с помощью плоскопараллельных мер длины, размер h
которых подсчитывают по следующим формулам:
при измерении диаметров валов
ft = -l-[D + d-/(D + d)2+4P)]; (7)
при измерении диаметров отверстий
h = -^-[D — d—V(D — d)- — 4Г-]. (8)
где d — диаметр роликов в мм.
299
chipmaker.ru
На точность измерения данным методом большое влияние оказы-
вают ошибки формы измеряемого предмета.
Метод измерения от дополнительных баз. Измерения данным мето-
дом осуществляют с помощью специальных упоров, колонок, частей
станков и поверхностей самого изделия. Этот метод относится к числу
наиболее точных.
Геодезические методы измерения основаны на применении точного
теодолита, с помощью которого визируют нужные точки на предмете
с помощью теодолита:
/ — деталь: 2 — теодолит
и определяют при этом угло-
вые повороты оси прибора
Зная базовое расстояние /
теодолита от предмета или
смещение теодолита (рис. 5)
и указанные углы, рассчи-
тывают затем искомые раз-
меры
D= sinoa-slt,p /. (9)
sin 0 — sin а
Геодезические методы весь-
ма трудоемки, поэтому не-
смотря йа их относительно высокую точность ими пользуются
только при отсутствии других измерительных средств.
Предельные погрешности измерения больших размеров приведены
в табл. 2.
Измерение диаметров отверстий. Для измерения диаметров отвер-
стий от 3 до 500 мм применяют микрометры со специальными губками
и микрометрически^ нутромеры (штихмасы).
Рис. 6. Микрометрический нутромер:
/ — микрометрическая голоока; 2 — набор удлинителей; 3 — измерительные
наконечники
Микрометрические нутромеры состоят из микро-
метрических головок, измерительных наконечников и набора удлини-
телей (рис. 6).
Установку микрометрической головки или собранного нутромера
иа размер производят по блоку из плоскопараллельных концевых мер
длины, собранных совместно с боковиками в струбцине, или по устано-
вочной мере, имеющейся в некоторых наборах удлинителей. Размер
установочной меры равен нижнему пределу измерения нутромера.
Начиная с 200 мм для установки нутромеров на размер необходимо
пользоваться измерительной машиной.
Допустимые погрешности микрометрических нутромеров приведены
в табл. 3.
Индикаторный нутромер (рис 7, табл. 4) состоит
из длинной трубки 1, в которой помещен шток, передающий откчоне-
300
Предельные погрешности методов измерения больших размеров
(при t == 20 ± 5° С) в мм
Предельные погрешности (±) для размеров 000 01 0,171 (0.080) 0,174 (0.086) 0,195 0,348 0,148 0,400 Примечания: I. В скобках указаны погрешности измерения при стабилизации температуры в процессе по- верки инструментов и при введении температурной поправки. 2. Подробнее см. в работе [2).
800" 0,140 (0.071) 0,144 (0,078) 0,160 0,334 0,126 0,260
6"С) 0,122 (0.С63) 0,127 (0,070) 0,120 0.300 0.105 0,079 0,220
5000 0,088 (0,044) 0,103 (0,058) 0,102 0.289 0,095 0,088 0,160
4000 0,081 (0,039) 0,087 (0,051) 0,086 0,277 0,086 0,073 0,160
3000 0,060 (0,028) 0,064 (0,037) 0,068 0,256 0,077 0,055 0,100
0005 0,043 (0,025) 0,047 (0,032) 0,052 0,а37 0,065 0,640 0,100
0001 0,026 (0,019) 0,030 (0,024) 0,206 0,053 0,029 0,050
наименование методов и средств измерен ня Прямые нэмереиия: микрометрическими нутро- мерами скобами Косвенные измерения от допол- нительных баз . Методом опоясывания с по- мощью, рабочих рулеток образцовых рулеток . . измерительных лент. По херде и высоте сегмента, с помощью прибора с роликами . .
301
chipmaker.ru
ния измерительного наконечника 2 нутромера на измерительный штифт
индикатора 3.
Измерительный наконечник нутромера расположен на одном конце
поперечной трубки корпуса 4, на другом конце которой имеется регу
лируемый сменный удлинитель 5. На этой трубке имеется также при-
способление 6 для самоцентрирования нутромера в отверстии.
При измерениях индикаторный нутромер нужно покачивать, как
это показано на рис. 7, для того, чтобы можно было найти наименьшее
Рис. 7. Схема измерения
диаметра отверстия инди-
каторным нутромером
3. Допустимые погрешности микрометрических
нутромеров (по ГОСТу 10—58)
Измеряемые разме- ры в мм Допускаемая по- грешность в мкм (±) Измеряемые разме- ры в мм Допускаемая по- грешность в мкм (±) Измеряемые разме- ры в мм Допускаемая по- грешность в мкм (±)
От 50 6 Св. 500 15 Св. 3150 60
до 125 до 800 до 4000
Св. 125 8 Св. 800 20 Св. 4000 75
до 200 до 1250 до 5000
Св. 200 10 Св. 1250 25 Св. 5000 90
до 325 до 1600 до 6000
Св. 325 12 Св. 1600 30 Св. 6000 ПО
до 500 до 2000 до 7000
Св. 2000 40 Св. 7000 130
до 2500 до 8000
Св. 2500 50 Св. 8000 150
до 3150 до 9000 Св. 9000 до 10 000 180
показание индикатора, соответствующее кратчайшему расстоянию
между диаметрально противоположными образующими измеряемого
отверстия.
Настройку прибора на нуль проводят по установочным кольцам или
чаще по блокам из плиток, собранным совместно с боковиками в струб-
цине.
Характеристики рычажных нутромеров приведены в табл. 5.
Клиновой нутромер (рис. 8) состоит из грех основных
частей: измерительной головки, микрометрической головки и удлини-
теля, который вставляется между ними. Измерительная головка /
имеет три измерительных штифта 2, которые под действием пружины 3,
создающей измерительное усилие, выталкиваются из нее конусом 4
до упора в стенки измеряемой детали 5. Конус 4 с помощью резьбы
соединяется или непосредственно со штифтом 6 микрометрической го-
ловки 7 или со штоком удлинителя.
В зависимости от размера отверстия коиус 4 и штифт 6 занимают
определенное положение. Отсчет показания прибора снимается после
того, как микрометрический барабан 8 будет ввернут до соединения
связанного с ним упора 9 с концом штифта 6. Рукояткой 10 конус 4
можно отвести от измерительных штифтов 2, после чего прибор легко
302
Характеристики индикаторных нутромеров в мм по ГОСТу 868—63
700 — 1000 Не ограничена во 0,025 •о участка шка- {измом оснащены ie должна превы-
450—700
О ю 1 о ю С4 500 СО о к к га а 5 j ) •иным мехаг показаний !
О Ю сч 1 о со О о 3 Е а к га а о ч а з!м передатс 1 Q Е
о со 7 о о 300 •* 0,020 э и с я □. 9) с цаигов! X j
о о 7 о Ю 200 S г V а V Б га я < 800*0 Ту 9244 — 5' 1 X
35 — 50 0SI »Л к к Ь 4> Ю о га > а в ры (по ГОС ления 0,001
18-35 ю со гделе измер о астке 0,1 м> ра ые нутроме с ценой де мм
10 — 18 о со ОС о всем пр< 04 На любом уч лы иидикато] икатори метрами 0.002 .
6-10 100 в.6 На : о о Инд микро шать
Пределы измере- ния 1 Глубина измере- ния Наибольшие до- пустимые переме- щении измеритель- ного стержня Допустимая по- грешность показа- ний нутромера, включая погреш- иость индикатора
303
chipmaker.ru
5. Характеристики рычажных нутромеров в мм
Пределы Измерений Глубина измере- ния Цена деления шкалы Пределы показания шкалы (±) Ошибка отсчета при измерениях в пределах (0.02—0,04) Ошибка отсчета при измерениях в пределах показания шкалы
От П ДО 18 50 0.002 0,06
Св. 18 90 0,06
до 30 Св. 30 130 0,15 ±0,002 ±0,С08
до 50 Св. 50 175 0,01 0,20
до 80 1 Св. 80 до 120 210 0.22
может быть вставлен в измеряемое отверстие (при арретировании микро-
метрический барабан 8 должен быть вывернут).
Для проведения контроля микрометрический барабан снабжен
двумя переставными указателями 11 границ поля допуска.
Установку прибора на нуль производят по установочным кольцам.
Рис. 8. Клиновой нутромер
Установка шкалы 12 на нуль осуществляется поворотом барабана 8,
который крепят затем винтом 13. Клиновые нутромеры выпускают с пре •
делами измерения от 5 до 250 мм.
Предельная погрешность измерения: абсолютным методом ± 0,001 мм,
относительным методом ±0,0005 мм.
Оптический нутромер (рис. 9) имеет два контакта. Кон-
такт 1 связан с корпусом прибора, а контакт 2 несет на себе стеклянную
шкалу 3, отсчет по которой производят с помощью нониуса 4.
Оптические нутромеры выпускают с пределами измерения от 20
до 150 мм, с ценой деления 0,005 мм. Предельная погрешность изме-
рения ±0,005 мм.
Измерение диаметров отверстий на приборах с горизонтальными
стойками (оптиметры, длиномеры, измерительные машины и др.) произ-
водят с помощью специальных измерительных дуг (рис. 10).
Характеристики измерительных приборов, оснащенных дугами,
см. в табл. 11 гл. 5.
304
Для измерения диаметров отверстий малых
размеров (до 3 мм) применяют нутромеры с кониче-
ской иглой и микроскоп-нутромер ы. Различают
нониусный и индикаторный нутромеры с конической иглой. О диаметре
измеряемого отверстия судят по вхождению в него конусной иглы,
Рис. 9. Оптический нутромер
связанной с отсчетным при-
способлением. Недостатком
этих приборов является то,
что на результат измерения
оказывает влияние величина
Рис. 10. Дуги к универсальным измери-
тельным приборам с горизонтальными
стойками для измерения диаметров отвер-
стий:
1 — установочная мера; 2 — дуги; 3 —
измерительная трубка (например, головка
оптиметра); 4 — ииполь
фаски отверстия.
Принцип работы микроскоп-нутромера такой же, как у приспособле-
ния для контактных измерений к измерительным микроскопам (см.
рис. 15 гл. 5). Отличие состоит только в том, что нутромер здесь
работает не в системе визирного, а в системе отсчетного микроскопа
со спиральным нониусом.
Характеристики нутроме-
ров для измерения диамет-
ров малых отверстий при-
ведены в табл. 6.
Диаметры отвер-
стий больших раз-
мер о в (св. 500 мм) опре-
деляют путем прямых или
косвенных измерений.
Прямые измерения при
размерах до 2000 мм осуще-
ствляют микрометрическими,
индикаторными или комби-
нированными нутромерами (см. табл. 3 и 4).
Для измерения диаметров отверстий до 10 000 мм применяют микро-
метрические нутромеры без сборных удлинителей, а также нутромеры
со сборными или с раздвижными удлинителями (см. рис. 6). В последнем
случае удлинители снабжают шкалами с нониусами.
С целью увеличения жесткости удлинителей их делают сигарооб-
разной формы.
305
chipmaker.ru
6. Характеристики нутромеров для измерения диаметров
малых отверстий в мм
Параметры Микроскопы БВ КСМ и ИП Микроскоп- нутромер со спираль- ным нониусом Пружинный нутромер Электро- контакТиый прибор фирмы Цейсс
Пределы изме- рения 0,01—0.03 1.6-16 3—6 1—20
Наибольшая глубина изме- рения 3 — 15 20 10
Цена деления шкалы нониуса: — 0,001 0,002 0,001
при увеличе- нии X 120 0,0002 — — —
при увеличе- нии X 495 0,0006
Погрешность измерения: — ±0,0015 ±0,004 ±0,002
при увеличе- нии X 120 ±0,0008 — — —
при увеличе- нии X 495 ±0,0005 — — —
На рис. 11 показан проволочный нутромер, позволяю-
щий производить измерения размеров св. 10 000 мм. Электромагнитные
контакты 1 и 2 связаны между собой проволокой 3 (стальная или инвар-
ная диаметром 1—1,5 мм). Связь проволоки с контактом 1 жесткая,
а с контактом 2 — через стержень 4, перемещающийся во втулке 5
и находящийся под действием пружины. Стержень 4 несет на себе микро-
метрическую головку 6, с помощью которой измеряются отклонения
от номинального размера.
Установку прибора на нуль производят на измерительной машине
со специальными бабками.
Косвенные измерения производят с помощью геодезических методов.
Предельные погрешности измерения больших размеров нутроме-
рами см. в табл. 2.
ИЗМЕРЕНИЕ ГЛУБИН
Измерение глубины отверстий, пазов, уступов и т. п. можно прово-
дить как универсальными, так и специализированными средствами.
К универсальным средствам измерения глубины относятся штан-
генциркули со специальными линейками (см. табл. 4 гл. 5).
К специализированным средствам измерения глубины относятся
штангенглубиномеры, микрометрические глубиномеры и глубиномеры
индикаторные.
Характеристики глубиномеров приведены в табл. 7.
30»
Характеристики глубиномеров
Цена Пределы Пределы Удлинители Допускаемая погрешность деления измерения показания .. в мкм Измеритель- 1ип ное усилие ° в пределах установочных в мм показания мер Микрометрические глубиномеры по ГОСТу 7470—55 (И137-57) ГМ 0,01 0 — 100 25 0—25 300—700 ±5 ±1 25—50 (в интервале ±1,5 50—75 0 — 25) ±1,5 75—100 ±2 в Ч 2 ю LO X) D 3 э о Е 3 Ф X о X X о ч L. Ф 3 X CL О га X KI X S 0.01 0—-100 10 0—100 По индика- По индикатору до 30 мм ±1 Св, 100 по осо- через 10 мм тору до 80 мм бому заказу ±1.5 до 100 мм ±2 Штангеиглубиномеры по ГОСТу 162—64 (И140-64) ю о о 1 1 1 1 оо о сч сч го 1 1 ОО ю © S | 0,1 0-500 | | | ±0,1 |
307
chipmaker.ru
ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ И КОНУСОВ
Контроль углов с помощью угловых мер. Угловые плитки
(ГОСТ 2875—62) имеют один илн четыре рабочих угла (табл. 8). Их со-
бирают в блоки с помощью специальных державок. Они служат как
для контроля углов на точных деталях, так и для проверки угломерных
приборов.
8. Характеристики угловых плиток по ГОСТу 2875—62
Т ипы Конструкция
1 Угловые плитки с одним рабочим углом со срезанной вер- шиной
II Угловые плитки с одним рабочим углом остроугольные
III Угловые плитки с четырьмя рабочими углами
IV Шестигранная призма с неравномерным угловым шагом
V Многогранные призмы с равномерным угловым шагом (восьми- V-8 и двенадцатигранные V-12)
Номинальные размеры рабочих углов
I Г; 3*; 5*; 7'; 9*; 11*; 13*; 15'; 17'; 19*; 21'; 23'; 25*; 27'; 29* (через 2*)
1—9° (через 1°)
II 10—79° (через 1°)
15”; 15’10'; 15”20'; 15°30'; 15’40'; 15°50'; 16” (через 10')
15°; 1Э°р1'; 15’02'; 15”03'; 15’04'; 15”05'; 15°06'; 15”07'; 15’08'; 15’09'; 15”10' (через 1')
15°; 15’00'15"; 15”00'30"; 15”00'45"; 15°01' (через 15")
15’10'; 30’20'; 45°30'; 60°40'; 75°50' (через 15’10')
111 80°—81 °—100°—99°; 82°—83°—98°—97°; 84°—85°—96°—95°; 86°—87°—94°—93°; 88°—89°—92°—91°; 90°—90°—90°—90° (через 1°)
89’10' —89’20'—90’50' —90’40'; 89’30'—89’40'—90’30'—90’20'; 89’50'—89’59' —90 10'—90’01'; 90’—90’—90°—90°
308
Продолжение табл. 8
Г ипы Конструкция
89 ’59'30"—89°59'-5"—90°00'30"—90°00'50" « 0°—90г—90°—90°
IV V-8 V-12 59°20'; 118"40'; 180°0С’ 45°; 90°; 135°: 180° 30°; 60°; 90°; 120°; 150°: 180°
Классы угловых мер Допускаемые отклонения Допускаемая пирамндаль- ность угловых мер
рабочих углов от плоско- стности измери- тельных поверх- ностей в мкм от перпен- дикулярности измеритель- ной поверх- ности . к нижнему основанию меры
мер типов I, II. III мер типов IV и V
0 1 2 ±3" 5" 0,10 0.15 0.30 ±30” ±60" ±120" 10” 40" 50"
±10" ±30"
Примечание. Шероховатость измерительных поверхностей должна быть ие грубее 13-го класса по ГОСТу 2789—59.
Угольники (ГОСТ 3749—65) выпускают шести типов (табл. 9
рис. 12).
Контроль углов с помощью угольников осуществляется путем
оценки просвета между угольником и контролируемой деталью.
Просвет оценивают на глаз илн сравнением с образцовой щелью,
созданной при помощи концевых мер длины и лекальной линейки.
При пользовании крупными угольниками просвет оценивают с по-
мощью щупов.
Для подсчета угловых отклонений по результатам измерения зазора
щупом можно пользоваться зависимостью: угол в Г' на длине 200 мм
дает просвет в 1 мкм.
Угловые шаблоны подразделяют на жесткие и регулируе
мые. Жесткие узловые шаблоны изготовляют из листовой стали. Рабочие
поверхности закаливают и доводят.
Контроль углов с помощью шаблонов осуществляется путем оценки
на глаз просвета между шаблоном и деталью и по рискам, нанесенным
на поверхности шаблонов.
Угловые шаблоны проверяют по контршаблонам на просвет.
Контроль углов с помощью механических угломерных приборов.
Механические угломеры (ГОСТ 5378—66) выпускают
двух типов:
УН — для измерения наружных и внутренних углов (рис. 13, а);
УМ — для измерения наружных углов (рис. 13, б).
30»
chipmaker.ru
9. Характеристики угольников по ГОСТу 3749—65
(поверка по ГОСТу 12369—66)
Тип „ Высота Н , Основные-размеры — —— (основания) в мм Длина L.
60 40 100 60 160 100 250 160 400 250 630 400 1000 630 1600 1000
УЛ + + + — — — — —
УЛП + + + + — — — —
УЛШ + + + + — — — —
УП + + + + + — — —
УШ + + + + + + + +
Классы точности (прн высоте Н)
0 1 2
УЛ УЛП УЛШ УЛЦ +(604-1600) —
УП — + (60-5-160и)
УШ + (604-400)
— + (630—1000)
— + (1600)
Допускаемые отклонения в мкм 1
Высо- та Н в мм от перпендикулярности измерительных поверхностей к опорным для классов точности
0 1 2
40 60 100 160 250 400 630 1000 1600 2.5 2,5 3,0 3,5 4.5 6,0 8,0 6 5 6 7 9 12 17 24 13 15 18 22 30 42 60 90
310
Продолжение табл. 9
для угольников типов УЛП, УЛШ, УП, УШ
от плоскостности и прямолинейности измерительных поверхностей от плоскост- ности опорных поверхностей от параллельности опорных поверхностей
для классов точности
0 1 2 0 1 2 0 1 2
60 1.0 2 4 1.5 2,5 5 2,5 3,0 5 6 13 15
100
160 1.5 3 6 2,0 4,0 8 3,5 4.5 7 9 18 22
250
400 630 1000 1600 2.5 5 6 10 10 12 20 30 ’III 6,0 8,0 12,0 12 16 24 36 6,0 12 17 24 30 42 60 90
от прямолинейности из- мерительных поверхностей от плоскостности опорных поверхностей
а d ь С
для классов точности
0 1 0 1 0 1 0 1
для угольников типа УЛ
60 1,0 2,0 1.0 2,0 1.5 2,0 2,5 4.0 1.5 2.0 2.5 4.0
100
160 1.5 3,0
для угольников типа УЛЦ классов
0 1 0 1
160 1.5 3.0 1.5 2.5
250 2,0 4,0
400 2,5 5,0
630 3,0 6,0
зи
chipmaker.ru
Контроль углов производят путем введения в соприкосновение
измерительных линеек угломера со сторонами контролируемого угла.
Характеристики угломерных приборов приведены в табл. 10.
Рис. 12. Типы угольников по ГОСТу 3749—65:
УЛ — лекальные плитки; УЛП — угольники лекальные плоские; УЛШ —
угольники лекальные с широким основанием;» УЛЦ — угольники лекальные
цилиндрические; УП — угольники слесарные плоские; УШ — угольники
слесарные с широким основанием
Уровни (табл. 11) служат для измерения малых угловых откло-
нений от горизонтального или вертикального положения.
Контроль углов с помощью оптикомехаинческих угломерных приборов.
Оптический угломер (рис. 14, табл. 10) состоит из корпуса /,
312
10. Характеристики угломерных приборов
Тип Цена деления основной шкалы 1 Цена деления шкалы нониуса Пределы показания шкалы Пределы измерения Предель- ная погреш- ность показаний
Механические угломеры по ГОСТу 5378—66 (И128-54)
УН 1° 2' и 5' 4-50° —40° 0 — 180° (наружние углы) 40 — 180° (внутренние углы) 2* и 5*
УМ 90’ 0—90° (с уголь- ником) 90 — 180° (без уголь- ника)
УМ, 15' 0—180° 15*
Угломеры оптические по ГОСТу 11197—65
оу 1“ 5' 90° X 4 0—180° ±2.5'
Конусомеры по ГОСТу 12070—66
I II По ннди- - катеру — По инди- катору 100—1600 им 100 — 400 мм —
Оптические делительные головки по ГОСТу 9016—59 (11113—62)
ОД Г-2 ОДГ-5 ОД Г-10 ОДГ-60 20' 2" 5" 10" 60" 3601 360^ 2" 5“ 10 20"
1°
Оптические делительные головки с экраном
ОДГ-5-Э ОДГ-60-Э 20' 1° 5" 1' 360° 360° 5" 20"
Оптический круглый стол
ОДС-2 | 1° 1” 360° 360° 5"
Квадранты мехам нческнес уровнем по ГОСТу 10908—64
К-1 К-П 25i 1/6000 90е 90° ±0.5»
Оптические квадранты
КО-1 •° 1 1' 1 ±120° ±120° | ±1'
313
chipmaker.ru
II. Характеристики уровней
Тип Цена деления основной ампуль в мм на 1 л Размеры уровней в мм Допускаемые отклонения от плоскостности в мм
Рамные уровни по ГОСТу 3053 — 45
I II III IV 0.02 — 0,05 0,06 — 0,10 0,12 — 0.20 0,25—0,30 200X 200 и 300X300 200 x 200 300x300
0,003 0,006 0,012 0,012 0,005 0,010 0,020 0,020
Уровни контрольные по ГОСТу 3059—00
I 11 45" 70X28 —
Уровни рамные и брусковые для машиностроения по ГОСТу 9392—60
Рамные Бруско- вые 100 и 150 200 и 250 500
I 0.02—0,05 200 (250) 200; (250) и (500) — 0.003 0,008
11 0,06—0,10 100; 150; 200 и (250) 100; 150; 200: (250) и (500) 0,004 0,006 0,010
III 0,12—0,20 0,008 0,012 0.020
Уровни с микрометрической подачей ампулы по ГОСТу 11196—65 (И76-58)
Цена деления в мм иа 1 ж (сек) Пределы измерения в мм/м (сек) Допускаема ^погрешность показаний в мм на 1 м
в пределах ± 1 мм/м на всем пределе
I I! 0,01 (2") 0.10 (20") ±10 (±34’) ±30 (±1’43") ±0,01 ±0.02 ±0.10
314
с которым соединена линейка 2. С подвижной частью прибора соединена
линейка 3 и отсчетный микроскоп 4 с двумя нониусами (см. табл. 3,
п. 23) для отсчета углов в протигоположных направлениях.
Рис. 13. Механические угломеры
Оптические делительные головки (рис. 15,
см. табл. 10) служат для измерения углов, а также для разметки и на-
несения делений на деталях при обработке Прибор представляет собой
корпус 1, внутри которого в подшипниках помещен шпиндель 2.
Рис. 15. Оптическая делительная головка
Рис. 14. Оптический
угломер
Поворот шпинделя отсчитывается грубо — по шкале 3 и точно —
по стеклянной шкале с помощью отсчетного микроскопа 4 с нониусами
(см. табл. 3, п. 21 и 25 гл. 4). Стеклянная шкала жестко закреплена на
шпинделе. Ось шпинделя может быть установлена в любое положение
в пределах между горизонталью и вертикалью. Отсчет углов в этом
случае ведут по шкале 5.
315
chipmaker.ru
Детали и а головке могут быть установлены в центрах 6 или в ку-
лачковых патронах.
Характеристики оптических делительных
головок типа ОДГ
Цена деления лимба грубой установки шпинделя . . . .
Погрешность показаний лнмба грубой установки шпин-
деля .............................................
Цена деления шкалы наклона оси шпинделя ....
» » нониуса шкалы наклона оси шпинделя;
у головок типа ОДГ-2, ОДГ-5, ОДГ-Ю . , . . .
погрешность ...................................
у головок типа ОД Г-60................... ....
погрешность.............. ....................
Пределы наклона оси шпинделя
Высота центров в мм ..............................
Размеры подкладок для увеличения высоты центров в мм
Наибольший диаметр измеряемого в центрах изделия в мм
Наибольшая длина измеряемого в центрах изделия в мм-<
при малой стаиние . . . ................
» большой станине ............................
50;
1’
±ю-
1°
1'
±1'
6'
±6'
0—90’
130
100. 150;
250
200
Посадочное отверстие шпинделя ......
» пииолн задней бабки ....
Радиальное биение оси шпинделя в мм у головок типа:
од Г-2..................................
ОДГ-5 ... . . ..............
ОДГ-10................................
одг-бо . . . .......... ....
Вес в кг (не более)
делительной головки ....................
задней бабки ............. ..........
малой станины.........................
большой станины.......................
600
1100
Конус Морзе ,Vt 4
» » № 2
0,001
0.002
0,003
0.005
70
10
100
230
В комплект оптической делительной головки входят задняя бабка,
станина и приспособление для проверки правильности установки
центров.
По особому заказу к оптической делительной головке поставляются:
горизонтальный длиномер КИЗ-2 для контроля кулачков в полярной
системе координат; прибор ПЧФ для контроля червячных фрез на шта-
тиве; визирный микроскоп БМ с увеличением 25х; прибор ПКГ с точ-
ностью отсчета 1" для определения погрешности Показаний оптической
делительной головки; прибор ПНЗ для проверки окружных шагов изде-
лий; подкладки для увеличения высоты центров.
Оптические круглые столы предназначены для точ-
ных угловых измерений или поворотов на требуемые углы деталей, ко-
торые из-за своего веса, формы и размеров не могут быть установлены
в центрах или на оправках оптической делительной головки. Оптиче-
ский круглый стол, так же как и оптическая делительная головка,
может применяться как точное угломерное приспособление к сверлиль-
ным, расточным и фрезерным станкам, для точной разметки деталей
по окружности илн для обработки деталей в полярной системе координат.
Внешний вид круглого оптического стола ОДС-2 показан на рис. 16.
На массивном основании 1 размещен поворотный стол 2, с которым
скреплен стеклянный лимб с угломерной шкалой. Отсчет по этой шкале
проводится с помощью отсчетного микроскопа с двусторонним отсчетом.
Картину, видимую в поле зрения, рассматривают через окуляр 3.
Примеры отсчета показаний таких микроскопов приведены
в табл. 3, п. 28, 29 гл. 4.
316
Характеристики оптического круглого стола
ОДС-2
Цена деления наружного лимба........... 1°
Увеличение отсчетного микроскопа. ........ Х46
» цеитрировочного микроскопа.......... X 30
Посадочное отверстие в столе................ Конус Морзе № 3
Диаметр платформы стола в мм .............. 400
Допустимая нагрузка стола в кг...... 500
Габаритные размеры стола в мм\
длина ..................................... 520
ширина ....................... 400
высота . . , ........................ 180
Вес прибора в кг ................. ИО
Наиболее точными угломерными приборами являются приборы.
основанные на применении автоколлимационных зрительных труб.
Зрительная труба
(рис. 17) состоит из объектива 1
и окуляра 2. С целью использо-
вания ее в качестве измеритель-
ного прибора в плоскости изоб-
ражений О—О объектива поме-
щают окулярную сетку 3. Перед-
ний фокус объектива зритель-
ной трубы расположен в беско-
нечности .
Создать искусственную бес-
конечность можно с помощью
коллиматора (рис. 18),
Рис. 16. Оптический круглый стол ОДС-2
который состоит из источника
света 4, конденсора 5 и объек-
тива 6. В плоскости предметов О'—О' объектива 6 коллиматора рас-
положена сетка 7. Задний фокус объектива 6 расположен в беско-
нечности.
Если оптические оси коллиматора и зрительной трубы расположить
на одной прямой, то объектив / зрительной трубы дает изображение
Рис. 17. Схема зрительной
трубы:
/ — объектив; 2 — окуляр;
3 — окулярная сетка
Рис. 18. Схема зрительной трубы с коллима-
тором:
I, 2, 3 — части зрительной трубы; 4—5 —
осветитель; 6 — объектив; 7 — предметная
сетка коллиматора; А — вид в поле зрения
трубы
сетки 7 колчиматора в плоскости изображений О—О, где расположена
сетка 3 зрительной трубы. По совмещению изображения сетки 7 с сет-
кой 3 (см. вид А в поле зрения) можно добиться весьма точной соос-
ности зрительной трубы и коллиматора.
С целью получения отсчетов смещений указанных осей сетку зри-
тельной трубы выполняют с делениями.
317
chipmaker.ru
12. Характеристики автоколлиматоров по ГОСТу 11899—66
Тип Цена деления шкалы компен- сатора в сек Цена деления минутной шка- лы в поле зре- ния в мин Поле зрения автоколлиматора в град Фокусное рас- стояние объек- тива в мм Увеличение тру- бы Предел измерения в мин при расстоянии до зеркала
до 2 м до 30 м
А К-0,25 0,25 0,25 0,75 1000 50Х 6 2
АК-0.5 0.5 0,5 1 400 зох 10 1.5
А К-1 1 1 2 250 20Х 12 0,8
А К-5 5 2 3 150 юх 30 —
А К-30 — 0.5 1бХ
Тип Расстояние от основания до осн трубы в мм Погрешность показаний прн измереннн в коорди- натных плоскостях в сек Длина авто- колл н- матора В MJM Масса автокол- лимато- ра в кг, ие более
на низком штативе на высоком штатнве одной Двух ,
А К-0,25 100 300 °-25+^ °-25+1 650 30
АК-0.5 °-5+та °.5 + -^- 450 16
А К-1 ’+1 350 12
А К-5 5+-йй Б+-£ 250
А К-30 20 20
318
Если перед объективом зрительной трубы установить плоское зер-
кало 8 (рис. 19), то лучи, вышедшие из объектива, отразятся от этого
зеркала и вернутся обратно в объектив. Коллиматор в этом случае
как бы введен в систему зрительной трубы с помощью призмы 9, имею-
щей полупрозрачную отражающую поверхность. Такая система носит
название автоколлима-
тора.
Автоколлиматоры (табл. 12)
предназначены для измерения
углов, измерения прямолиней-
ности и плоскостности напра-
вляющих, а также для опреде-
ления взаимного углового рас-
положения осей и плоскостей
изделий в пространстве.
Гониометры (табл. 13)
являются лабораторными при-
борами и предназначены для
измерения углов между плоски-
Рис. 10. Схема зрительной трубы с авто-
ми полированными гранями
твердых прозрачных и непро-
зрачных деталей (оптические
призмы, угловые плитки и т. п.).
На рис. 20 показан гонио-
метр ГМ-10. На массивном осно-
вании / смонтирован поворот-
ный стол 2, на оси которого за-
коллиматором:
1, 2, 3 — части зрительной трубы;
4, 5, 6, 7 — части коллиматора; 3 —
зеркальная поверхность контролируе-
мой детали или зеркало, установлен-
ное на поаерхность контролируемой
детали; 5 — призма с полупрозрач-
ным слоем на диагональной плоскости
креплен стеклянный лимб с
угломерной шкалой. Вокруг этой же оси вращается алидада 3,
несущая на себе зрительную трубу 4 и отсчетный микроскоп 5 с двусто-
ронним отсчетом по лимбу стола (см. табл. 3, п. 28 гл. 4).
Против зрительной трубы на колонке 6 установлен коллиматор 7
со световой щелью (для оптических измерений). Для проведения угло-
13. Характеристики гониометров-спектрометров
по ГОСТу 10021—62 (ИИ 1-58)
е ш Фокусное расстояние объек- тивов зрительной трубы и коллиматора в мм Угловое поле зрения объек- тивов зрительной трубы и коллиматора Цена деления шкалы от- счетного устройства в сек Расстояние от оси прибора до объективов зрительной трубы и коллиматора в мм Высота подъема столика от низшего положения до оси трубы в мм Диапазон поворота зри- тельной трубы в град Допускаемая погрешность измерения одним приемом из трех наведений в сек Вес объекта, помещаемого иа стол прибора (ие бо- лее), в кг
ГС-1 ГС-2 550—620 40' 1 2 125 35 1 2 7
ГС-5 375—430 50' 5 270 Б
ГС-10 ГС-30 250—275 1’30' 10 30 100 20 10 30 Б
319
chipmaker.ru
вых измерении зрительная труба 4 оснащена набором сменных авто-
коллимационных окуляров 8.
При измерениях предмет устанавливают на стол, поворотом кото-
рого добиваются точного совмещения перекрестия сетки и ее изображе-
ния (отраженного от грани предмета) в поле зрения зрительной трубы
с автоколлимационным окуляром. После снятия отсчета стол поворачи-
вают до тех пор, пока вторая грань предмета не займет такое же положе-
Рис. 20. Гониометр ГМ-10
ние относительно автоколлима-
циониой зрительной трубы, как
и первая грань. Разность отсче-
Рис. 21. Оптический квадрант
КО-1
тов дает величину (180°—а), где а—искомый угол между гранями.
Прн отсутствии гониометров измерение углов указанным методом
можно осуществлять на круглом оптическом столе, оптической дели-
тельной головке или на круглых накладных столах к универсальному
измерительному микроскопу с применением автоколлимационных труб
(табл. 14). При отсутствии гониометров и столов со шкалой для отсчета
углов в секундах для выполнения указанных измерений можно приме-
нить комбинацию из теодолита ТБ-1 или ОТ-02 с ценой деления 1" и 2"
и автоколлимационной трубы.
Оптический квадрант (рис. 21, табл. 10) предназначен
для измерения углов наклона, а также для установки поверхностей
на заданный угол по отношению к горизонту или вертикали. Этот при-
бор сочетает в себе конструкции угломеров и уровней.
Прибор состоит из основания / с плоской или призматической на-
правляющей (последняя для установки на валы); корпуса 2, внутри
14. Характеристики автоколлимационных труб
(по данным заводов-изготовителей)
Типы Цена деления окуляр-микро- метра Предел измерения Фокусное расстояние в мм
АКТ-250 2 10' 250
А КТ-1000 0,5* 6' 1000
Л КГ-3 1* 10' 400
320
о о
Рис. 22. Измерение угла конуса
на синусной линейке
которого закреплен стеклянный лимб с градусной шкалой, и подвиж-
ного диска 3, несущего на себе отсчегный микроскоп 4 с нониусом (см.
табл. 3, п. 22 гл. 4). Наличие двух нониусов позволяет производить
отсчеты по соответствующим шкалам в разных направлениях.
На диске 3 закреплены два уровня. Основной уровень 5 позволяет
устанавливать отсчетный микроскоп 4 при измерениях в строго опре-
деленное (нулевое) положение по от-
ношению к горизонту. Уровень 6 слу-
жит для установки плоскости угломер-
ной шкалы прибора в вертикальном
положении. Для грубых отсчетов
углов наклона служит шкала 7 и
указатель 8, закрепленные соответ-
с.венно на диске 3 и корпусе 2.
Косвенные измерения углов можно
осуществлять с помощью синусных ли-
неек, концевых мер, цилиндров или
шариков.
С помощью синусных линеек осу-
ществляется так называемый тригоно-
метрический метод измерения углов.
Синусная линейка (рис. 22,
табл. 15) состоит из платформы /, на
которой укреплены два точных, одинаковых по диаметру ролика 2 и 3
с расстоянием L между осями, выполненным с весьма высокой точно-
стью.
15. Характеристики синусных линеек по ГОСТу 4046 — 61
Наименование показателей Показатели по длинам линеек в мм
100 200
Шнрнна лннейкн в мм .... Диаметр роликов в мм . . . . Предельное значение Н в мм Предельное отклонение размеров L в мм ............... Предельное отклонение от парал- лельности осей роликов в мм . . . Предельная разность диаметров пар- ных роликов в мм ......... I Предельные отклонения от правиль- ной геометрической формы роликов в мм Предельное отклонение от парал- лельности рабочей поверхности к пло- скости, касательной к иижним обра- зующим роликов, в мм Погрешности измерении при вели- чине измеряемого угла: 0 — 15° . . ..... 30° . 45° би-' 80" . 25 н 100 20 30 н 40 0,002 н 0,003 0,001 и 0,003 0,003 50 н 150 Зи 55 н 65 0.003 н 0.005 0,002 и 0,005 0,003 0,002 0,003 3" 5" 7" 12" 38"
0.002
5" 7" 10* 17" 52*
11 Заказ № 93
321
chipmaker.ru
Верхняя плоскость платформы строго параллельна плоскости,
проходящей через оси роликов.
Если на платформу установить конус 4 с измеряемым углом а, а под
ролик 3 установить блок 5 из плоскопараллельных концевых мер длины,
подобрав его । азмер И так, чтобы точный измерительный прибор 6
(с ценой деления 0,001 мм), перенесенный из положения / в положе-
ние //, давал строго одинаковое показание, то угол а можно затем
Рис. 23. Схема измерения дву-
стороннего клнна с помощью
цилиндрических роликов и кон-
цевых мер длины:
i — контролируемая деталь;
2 — база; 3— плоскопараллель-
ные меры длины; 4 — цилин-
дрические ролики
найти из выражения
sina=-^-. (10)
На практике пользуются и другим
методом измерения углов. Блок из
концевых мер длиной Н рассчитывают
с учетом номинального значения угла а
конуса, а по разности Дй показаний
измерительного прибора в положе-
ниях / и // (см. рис. 22) находят
отклонение Да этого угла по формуле
ими с плоскопараллельными
Размеры клина dj и d2 (см.
Да = —— 206 264 сек. (11)
Для контроля углов конусов и
клиньев на практике часто пользуют-
ся калиброванными шари-
ками или цилиндриче-
скими роликами в сочета-
концевыми мерами длины (рис. 23).
. рис. 23) вычисляют по формуле
d = М — 2r ( 1 + cos
(12)
-де г — радиус ролика в мм.
Расстояния /j и /2 от базовой плоскости вычисляют по формуле
/=S-f-r(l + sin-^-).
(13)
Если неизвестной является величина S, то ее определяют из фор-
мулы (13) по заданному значению I.
Конусность определяют из уравнения
А42 — d2 — dj
S2 — Sj S2—Si
К
(14)
а
Угол -g- можно определить по формуле
К 2 2(S2-SJ
(15)
322
КОНТРОЛЬ РЕЗЬБЫ
Контроль наружной резьбы. Для комплексного контроля резьбы
болтов применяют жесткие предельные калибры или скобы (см. гл. 2).
Комплексный контроль мелких резьб (например, часовых) производят
на проекторах.
Для измерения приведенного среднего диаметра применяют приборы
с резьбовыми полукольцами, гребенками или роликами. Измерение
среднего диаметра резьбы можно проводить контактным и бесконтакт-
ным методами.
16. Формулы для подсчета среднего
диаметра резьбы при намерениях
методе- трех проволочек
Рис. 24. Схема измерения
среднего диаметра резьбы
методом трех проволочек
Резьба Расчетные формулы
Метрическая (а == 60°) d, = М — 3D 4-0.8665
Дюймовая и трубная (а = 5x5°) dt =М—3.1657D + + 0.9G05S
Контактные методы контроля основаны на при-
менении грех проволочек или резьбовых вставок.
Метод трех проволочек (табл. 16—20, рис. 24—25). Во впадины
резьбы закладывают три проволочки, размеры которых рассчитаны так,
чтобы проволочки касались профилей резьбы с углом а в точках пере-
сечения профилей резьбы с воображаемым цилиндром, диаметр кото-
рого равен среднему диаметру резьбы d2. Прибором определяют раз-
мер М, связанный с собственно средним диаметром резьбы d2 зависи-
мостью
d, = M — D {I-i--1— + 0,5S-ctg , (16)
\ sin 1Г /
где D — рабочий диаметр проволочек в мм;
S — шаг резьбы в мм;
а — угол профиля резьбы в град.
У винтов большого диаметра средний диаметр резьбы иногда изме-
ряют с помощью двух и даже одной проволочки [3].
Метод резьбовых вставок (рис. 26). Призматическую вставку /
закрепляют на неподвижной, а коническую вставку 2 — на подвижной
части прибора. Перемещения конической вставки определяют с помощью
отсчетного приспособления измерительного прибора.
Резьбовыми вставками оснащены специальные резьбовые микро-
метры, а также большое число специализированных приборов (табл. 21).
Точность измерений резьбы резьбовыми вставками весьма мала,
так как из-за влияния ошибок шага и боковых сторон профиля резьбы
ошибка измерений может достичь величины 0,26 мм.
323
chipmaker.ru
17. Характеристики проволочек м роликов для измерения среднего
диаметра резьбы (см. рнс. 25) по ГОСТу 2475—62
Тип Параметры в мм
Проволочки гладкие
D
I 0,045 0,052 0,073 0,103 0,130 0,170 0,232 0.291
0,048 0,058 0,088 0,118 0,142 0,201 0,260 0,343
Проволочки ступенчатые
D 1 d D d ь S
II-А 0,118 0,130 0,142 0.170 0,201 0,232 0,260 0 291 0,10 0,12 0,15 0,18 0,20 0,23 : 0,25 ; 0,343 0,402 0,433 0,461 0,511 0,572 0,724 0,796 0,30 0,35 0,38 0,40 0,45 0.50 0,65 0,72 П-Б 0,866 1,008 1,047 1,157 1,302 1,441 0,80 0,90 0,95 1,00 1.15 1,30 1.5 0.3
0,4
0,5
2,5
D d d. D d
п-в 1,553 1,591 1,732 1,833 2,020 2,071 2.217 2,311 2,595 2,886 3,106 3,177 1,40 1,45 1,60 1,75 1,90 1,95 2.1 2,2 2,4 2.7 2,9 3,0 0.9 3,287 3,310 3,468 3,580 3,666 4,091 4,141 4,211 4,400 4,773 3,1 1,2
3,2 3.3 3,4 3,8 3,9
1.0
1.1 4,0
4.4
Ролики
D d D d
III 5,176 5,493 6,212 6,585 8,282 8,767 10,353 10,950 4.8 5,0 5,8 6,0 7,5 8,0 9.5 10,0 12,423 13,133 16.Г65 17,362 20.706 21,863 24,287 26,231 11.5 12 15 16 18 20 22 24
323
18. Точность изготовления проволочек и роликов
по ГОСТу 2475—62
Класс точности Диаметр проволочек и роликов в мм Допускаемые отклонения в мкм Допускаемая величина в мкм Класс чистоты по- верхностей по ГОСТу 2789—59
диаметра D от прямоли- нейности об- ! разующей овальности и огранки конусности j
0 До 0,103 От 0,118 до 1,441 ±0,25 2,0 1.5 0,5 0,5 13
От 1.553 до 4.773 » 5,176 » 8.767 ±0,30 ±0.40 1,0 0,6 0.8 0,6 0,8
От 10,353 до 26,231 ±0,50 1.0 1.0
1 До 0,103 От 0,118 до 1,441 2,5 2,0 0.8 12
0,8
От 2,553 до 4,773 » 5,176 » 8,767 » 10,353 » 26.231 ±0.60 ±0.80 ±1.00 1,5 1.0 1.5 2,0 1.0 1,5 2,0
Примечание, Погрешность в зоне 0.5 мм от краев измери-
тельной поверхности не учитывается.
10. Назначение проволочек и роликов для контроля резьбы
по ГОСТу 2475—62
Обозна- чен не типов Диаметры проволо- чек и роликов Б ММ Резьбы
метриче- ские дюймовые при угле профиля трапецеи- дальные упор- ные
55° 60°
Шаг в мм Число ниток на 1" Шаг в мм
I 0,045 0,048 0,052 0,058 0,073 0,088 0,103 0.075 0.08 0,09 0.1 0,125 0.15 0,175 — —
I и П-А 0,118 0,130 0,142 0,170 0,201 0,232 0,260 0,291 0,343 0,2 0,225 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 — — —
325
chipmaker.ru
Продолжение табл. 16
Обозна- чение типов Диаметры проволо- чек и роликов в мм Резьбы
метриче- ские Шаг в мм дюймовые прн угле профиля трапецеи- дальные Шаг в упор- ные мм
55° Число HP 60° ток на 1"
II-A 0,402 0,433 0,461 0,511 0,572 0,724 0,796 0.7 0,75 0.8 1 1.25 28 24 20; 19 18; 19 27 18 — -
П-Б 0,866 1,008 1,047 1,157 1,302 1,441 1.5 1.75 2 2,5 16 14 12 И 10 —
14 п‘Л 10 2
— 2
П-В III 1,553 1,591 1,732 1,833 2,020 2,071 2,217 2,311 2,595 2,886 3,106 3.177 3 3.5 4 4.5 Б 5,5 9 8 7 6 5 4*/» 8 5 4 3
4 3 4
5 6 Б
3,287 3,310 3,468 3,580 3,666 4,091 4,141 4,211 4,400 4,773 5,176 6,493 6,212 6,585 8.282 8,767 10.353 10,950 12,423 13,133 16,565 17,362 20,706 21,863 24,287 26,231 6 - 6» 8 8* 10 12 16 20 24 32 40 48 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48
— 4 з1/» 3‘Л 3
326
Тип ///
Тип L
Рис. 25. Типы проволочек и роликов для измерения
среднего диаметра резьбы по ГОСТу 2475 — 62
Рис. 26. Схема измерения
среднего диаметра резьбы с
помощью резьбовых вставок:
I — призматическая встав-
ка; 2 — коническая встав-
ка; 3 — установочная мера
327
chipmaker.ru
20. Предельные погрешности измерения среднего диаметра
методом трех проволочек
Средства измерения Пределы измерения в мм Предельные погрешности (±) в мкм
Оптиметр горизонтальный (измерительная машина); концевые меры 4-го разряда; про волочкн 0-го класса Оптиметр горизонтальный; концевые меры 5-го разряда; проволочки 1-го класса . . . Оптиметр вертикальный; концевые меры 4-го разряда; проволочки 0-го класса Оптиметр вертикальный; концевые меры 5-го разряда; проволочки 1-го класса . . . Миниметр с ценой деления 0,001 лл; кон- цевые меры 4-го разряда; проволочки 0-го класса Миниметр с цеиой деления 0,001 мм; кон- цевые меры 5-го разряда; проволочки 1-го класса Мнинметр с ценой деления 0,002 мм; кон- цевые меры 5-го разряда; проволочки 1-го класса Микрометр рычажный; проволочки 1-го класса . Микрометр 0-го класса; проволочки 1-го класса Микрометр 1-го класса; проволочки 1-го класса 1 — 100 1,4 —1,5 2,6—2.8 1,6 —1,8 3,0—3,2 1,8—2,0 3.2-3.5 3,4 —3,8 7.0 8—25 11—30
1—50
1—600
Примечание. Закон интерполирования погрешности измере- ния в зависимости от интервалов диаметров резьбы можно принять ли- нейным.
21. Погрешности показаний микрометров со вставками типов
МВМ и МВТ по ГОСТу 4380—63 (14125-64)
Шаг резьбы Число ниток на 1" Допустимая погрешность показаний микрометров (±) при пределах измеряемых размеров *
метриче- ской трапецеи- дальной 0-50 50—100 100-200 200-350
РРР '-•J СП rf* 1 1 1 РРР 05 rfk СЛ 28—24 0,01 — —
1 — 1.25; 1.5—1,75 20—16; 14 — 11 0,013 0,015 —
2—2,5 | 2 10 — 8 0,013 0,015 0,020
3—4; 4.5—6 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 7-5; 4.5—3 0,015 0,020 0.025 0,035
• Погрешность показаний микрометров типа превышать ±0,005 мм. МВП не должна
328
Бесконтактные методы измерения среднего диа-
метра резьбы основаны на применении измерительных микроскопов
с угломерными окулярными головками.
При измерениях методом центрального проектирования точкой 0п
(центр перекрестия штрихов окулярной сетки) визируют точку, лежа-
щую примерно посередине профиля резьбы (рис. 27). После снятия
отсчета точкой Оп визируют точку,
лежащую иа противоположной сто-
роне резьбы (ось У).
Разность отсчетов дает величи-
ну измеренного .среднего диаметра
резьбы, если ось / резьбы совпадает
с осью X.
Для устранения погрешности
от перекоса оси резьбы на угол у
такие измерения обычно ведут по
левым и правым сторонам профиля.
За величину среднего диаметра
принимают среднее арифметическое
из результатов двух измерений. В
результате такого расчета почти
полностью компенсируется погреш-
ность, вызванная несовпадением
Рис. 27. Схема измеренья среднего
диаметра резьбы на измерительном
микроскопе
теоретической (ось X) и реальной (ось 7) осей резьбы при измерении.
При проведении указанных измерений стойку визирного микро-
скопа необходимо наклонять в разные стороны на угол подъема резьбы.
Величины углов наклона стойки микроскопа при измерении неко-
торых метрических резьб приведены в табл. 22.
Значительные погрешности измерения могут возникнуть также при
неправильной установке диафрагмы [4 ]. Значения наилучших диафрагм
22. Углы наклона стойки микроскопа при измерениях
метрической резьбы (по ГОСТу 9150—59)
Шаг в мм Наружный диаметр в мм Угол накло- на стойки Шаг в мм Наружный диаметр в мм Угол накло- на стойки Шаг в ли Наружный диаметр в мм 1 Угол накло- на стойки
0.2 1 4° 10' 1 12 1°37' 2 60 0°37'
0,2 1.6 2’29' 1 20 0°57' 2 80 0’28’
0,25 1 5°27' 1 30 0°37' 2.5 20 2°27'
0,25 2 2’27' 1,25 8 3°12' 3 30 1°57'
0.3 1,4 4°32' 1,25 10 2°29' 3 40 1°26'
0,35 1.6 4’38' 1,25 14 1°44' 3 50 1’08'
0,35 3 2°16' 1,5 10 3°01' 3 60 0°57'
0,4 2 4°1Г 1,5 20 1°27' 3 80 0°42'
0,5 3 3°24' 1,5 30 0’57' 3,5 30 2°17'
0,5 5 1’57' 1,5 40 0°42' 3,5 60 1°16'
0,5 10 0°56' 1,5 60 0°28' 4 80 0°57'
0,75 4.5 3°5' 1,75 12 2°56' 5 48 2’00'
0.75 10 1°6' 2 14 2°52' 6 70 1’39'
0,75 20 0°42' 2 20 1°57' 6 80 1°27'
1 6 3’24' 2 30 1’16' 6 100 1°10'
1 8 2’27' 2 40 1°57'
329
r.ru
приводятся в инструкциях пользования микроскопами. Измерение
среднего диаметра точных резьб (резьбовые калибры и т. п.) произво-
дится методом осевого сечения, с применением измерительных ножей
(см. ГОСТ 7013—67. Поверка по ГОСТу 12331—66 и И126-57).
Предельные погрешности измерения среднего диаметра на микро-
скопах см. табл. 18 в гл. 5.
на-
Рис. 28. Схема двухпрофнльного
кладного шагомера
Контроль шага резьбы. Измерение шага резьбы
на измерительных микроскопах любым методом
производят аналогично измерению среднего диаметра. Только линия
измерения в последнем случае должна быть параллельна оси резьбы
(ось X).
Для компенсации погрешности, вызванной несовпадением оси 1
резьбы и оси X, измерения ведут по правым и левым сторонам профиля
резьбы, а за измеренную вели-
чину шага резьбы принимают
среднее арифметическое из ре-
зультатов двух измерений (см.
измерение среднего диаметра).
При измерениях шага'резьбы
стойку микроскопа необходимо
наклонить в одну сторону на
угол подъема резьбы (см.
табл. 22).
Предельные погрешности из-
мерения шага резьбы на измери-
тельных микроскопах см. в
табл. 18, гл. 5.
ьбы с помощью ш а г о-
Измерение шага рез ____
мера (рис. 28). Шагомер имеет два измерительных наконечника:
/ — неподвижный и 2 — подвижный. Неподвижный наконечник за-
креплен на хомутике 3, который можно переставлять по штаиге 4 при
настройке прибора на номинальный размер п шагов. Подвижный изме-
рительный наконечник закреплен на рычаге 5, передающем отклонения
на показывающий прибор 6. Для установки шагомера по линии измере-
ния (вдоль оси резьбы) служат призматические опоры 7.
Предельные погрешности шагомеров находятся в пределах от ±0,005
до ±0,015 мм.
Измерения угла профиля (в целом и по половинам) осуществляются
на измерительных микроскопах или проекторах, а также с помощью
накладных токарно-резьбовых микроскопов. В последнем случае деталь
можно проверять, не снимая ее со станка.
Прн измерении угла профиля резьбы на микроскопах применяют
угломерные окулярные головки.
С целью устранения влияния на результат измерения перекоса
оси резьбы половины угла измеряют с разных сторон профиля
(рис. 29).
За половины угла профиля принимают средние значения из двух
измерении:
. Z Z
V <пРав> =---------------2----------
(17)
330
и
Ct Ct
а -y(/)+^-(//)
-у (лев.) =-------_-------. (18)
Половину угла профиля в целом для резьбы принимают как среднее
арифметическое из значений, рассчитанных по формулам (17) и (18).
Предельные погрешности измерения угла профиля резьбы на микро-
скопах приведены в табл. 18, гл. б.
Контроль наружного диаметра резьбы болта производят гладкими
предельными калибрами, а также различными универсальными изме-
рительными инструментами или приборами
(штангенциркули, микрометры, длиномеры
и т. п.).
Измерение внутреннего диаметра резьбы
болта можно выполнить на измерительных
микроскопах или проекторах, а также с по-
мощью микрометров со специальными встав-
ками.
Контроль внутренней резьбы. Ком-
плексный контроль внутрен-
ней резьбы производят жесткими пре-
дельными резьбовыми калибрами-пробками
(см. гл. 2).
Для измерения приведенного среднего
диаметра применяют индикаторные приборы
(стационарные и переносные) с раздвижными
полупробками (рис. 30). В этих приборах по-
ловинки резьбовых пробок, разрезанные в
Рнс. 20. Схема измере-
ния половины угла про-
филя с компенсацией
ошибок от перекоса осн:
/ — действительная ось
резьбы; 2 — теоретиче-
ское положенно оси
резьбы
осевой плоскости, соединены с подвижной
и неподвижной частями
прибора. Перемещения подвижной половинки пробки отсчитывают
с помощью индикатора.
Индикаторныи прибор с раздвижными вставками (рис. 31). Прибор
оснащен резьбовой пробкой /, в боковых отверстиях которой установ-
лены вставки 2 и 3 со сферическими измерительными наконечниками.
Вставки разводятся в стороны конусом 4, перемещения которого изме-
ряются индикатором 5. Предельная погрешность измерения 5—7,5 мкм.
Измерение собственно среднего диаметра
внутренних резьб на горизонтальном опти-
метре производят с помощью измерительных дуг для внутренних
измерений (см. рис. 10), оснащенных шаровыми измерительными нако-
нечниками. Размеры шариков соответствуют наивыгоднейшим диа-
метрам проволочек (см. табл. 19). Настройку прибсра производят с по-
мощью плоскопараллельных концевых мер и специальных боковиков
(рис. 32). Размер блока 2 равен
/= da+ /+ (а+ Ь),
(19)
где d2—теоретический средний диаметр резьбы; t— теоретическая
высота профиля резьбы; а и b — размеры, постоянные для каждого
боковика.
Размер блока 3 равен половине теоретического шага S резьбы.
Предельная погрешность этого метода измерения ± (4 — 5) мкм.
331
chipmaker.ru
На измерительных микроскопах средний диаметр внутренних резьб
можно измерить по отливкам, полученным путем заливки резьбы детали
специальным сплавом с низкой температурой плавления, или по слеп-
Рис. 30. Переносный прибор
для измерения приведенного
среднего диаметра внутрен-
ней резьбы:
Рнс. 31. Индикаторный
прибор с резьбовой проб-
кой со сферическими
вставками
/ — подвижная половнна
резьбовой пробки; 2 — не-
подвижная половнна резь-
бовой пробки; 3 — индика-
тор; 4 — устройство; 5 —
контролируемая деталь
кам из гипса и других материалов.
При применении гипса рекомендует-
ся следующая рецептура: 60 частей
чистого гипса и 40 частей водного
раствора хромпика (40 г хромпика на 1 л воды) при 40—50° С.
Средний диаметр, шаг и угол профиля внутренних резьб можно
измерять бесконтактным методом с помощью микроскопа ИЗК-59,
Рис. 32. Приспособление
для настройки приборов
с дугами для внутрен-
них измерений при изме-
рениях среднего диаме-
тра внутренней резьбы:
/ — боковики; 2 н 3—
блоки из плиток; 4 —
струбцина
являющегося приспособлением к универ-
сальному измерительному микроскопу
УИМ-21. Принцип действия микроскопа ос-
нован иа методе светового сечения.
Характеристика микроскопа
ИЗК-59
Пределы измерения шага резьбы в мм 0,25—2
» » среднего диаметра
в мм.......................... 18—98
Увеличение визирного микроскопа. , Х25
> отсчетного микроскопа. . X 42
Предельная погрешность измерения на
УИМ-21 с применением микроскопа
ИЗК-59 в мкм:
шага........................... 0,002
среднего диаметра............. 0,003
Половины угла профиля в мин. ... 10
Измерение шага внутренней резьбы про-
изводят на измерительных микроскопах по
отливкам или слепкам, а также с помощью микроскопа ИЗК-59.
Просто и точно шаг внутренней резьбы может быть измерен также
на шагомерном приборе (рис. 33). Измерительный наконечник устанавли-
332
вают во впадины резьбы, благодаря чему каретка получает соответ-
ствующие смещения. Эти смещения измеряются с помощью отсчетного
микроскопа.
Предельные погрешности измерения шага внутренней резьбы ука-
занным методом (в мкм) составляют
'z-± (“’+»)• <2°>
где Sn — шаг п витков.
Измерение угла профиля внутрен-
ней резьбы производят на измери-
тельных микроскопах по отливкам или
слепкам, а также с помощью микро-
скопа ИЗК-59.
Измерение наружного диаметра
внутренних резьб производят на изме-
рительных микроскопах по отливкам
Рис. 33. Схема прибора для из-
мерен и я шага внутренней
резьбы:
/ — отсчетный микроскоп; 2 —
образцовая шкала; 3 —каретка;
4 — шаровой шарнир; 5 — ры-
чаг; 6 — измерительный нако-
нечник; 7 — контролируемая
деталь; 8— приспособленке для
крепления детали
или слепкам, а внутреннего диаметра —
гладкими предельными калибрами-
пробками.
Номинальный размер шага метри-
ческой резьбы по ГОСТу 8724—58
и число ниток на 1" резьбы по ОСТу НКТП 1260 и ГОСТу 6357—52
определяют резьбовыми шаблонами по ГОСТу 519—66.
КОНТРОЛЬ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
В табл. 23 приведен указатель стандартов по зубчатым и червячным
передачам.
Контроль зубчатых колес осуществляют комплексными или диффе-
ренцированными методами.
Основными комплексными показателями являются: кинематическая
точность; плавность работы; контакт зубьев; боковой зазор.
Контроль этих показателей позволяет наиболее правильно оценить
точность передачи исходя из эксплуатационных требований, так как
они полнее характеризуют эксплуатационную погрешность колеса,
чем отдельные погрешности, связанные между собой сложными зависи-
мостями.
При проведении дифференцированного контроля чаще всего все же
выбирают малые комплексы или заменяющие поверки.
При этом выбирают также два параметра, один из которых выявляет
радиальную составляющую кинематической погрешности колеса, а дру-
гой — тангенциальную (например: радиальное биение зубчатого
венца е0 и колебание длины общей нормали Д0Е или радиальное биение
зубчатого венца е0 и погрешность обката Д<р^).
Комплексы контроля прямозубых и узких косозубых колес приве-
дены в табл. 24.
Выбор измерительных приборов для контроля зубчатых колес нужно
производить в соответствии с данной таблицей.
В табл. 25 приведены характеристики наиболее распространенных
зубоизмерительных приборов.
333
chipmaker.ru
23. Указатель стандартов по зубчатым и червячным передачам
Основные параметры Технические требования Допуски Измерительные приборы (общие технические ; требования)
Передачи зубчатые цилиндрические
ГОСТ 3058—54 — ГОСТ 1643—56 ГОСТ 5368—58
Пер-едачн зубчатые цилиндрические мелкомодульиые
ГОСТ 2185—66 ГОСТ 10387—63 ГОСТ 9178—59 ГОСТ 10387 —63
Передачи зубчатые конические
ГОСТ 12289—66 — ГОСТ 1758 — 56 ГОСТ 9459—60
Передачи зубчатые конические мелкомодульные
ГОСТ 9587—61 ГОСТ 11357—65 ГОСТ 9368—60 ГОСТ 11357—65
Передачи червячные
ГОСТ 2144—66 — 1 ГОСТ 3675—56 ГОСТ 9776—61
Передачи червячные глобоидные (Г) и мелкомодульные (М)
ГОСТ 9369 — 66 (Г) — ГОСТ 9774—61 (М) —
ОСТ ВКС 8089 — зубчатые зацепления. Основные термины, обозна- чения н определения. ГОСТ 9563 — 60 — зубчатые колеса. Модули. ГОСТ 10242 — 62 — передачи зубчатые расчетные. Допуски. ГОСТ 6512 — 58 — колеса зубчатые измерительные. ГОСТ 2940—Б2 — шероховатость рабочих поверхностей зубьев. ГОСТ 9250—59 — чертежи в машиностроении. Оформление рабо- чих чертежей зубчатых колес червяков. ГОСТ 13678—68 — передачи зубчатые цилиндрические мелко- модульиые с часовым профилем» Основные параметры, размеры и до- пуски I
334
24. Комплексы контроля прямозубых и узких косозубых колес
(по ГОСТу 1643 — 56)
Нормы точности и комплексы контроля Обозначения Сте- пень точ- ности Наибольший диаметр колес в мм
Кинематическая точность
Кинематическая погрешность колеса ДВу 3—6 1250
Накопленная погрешность ок- ружного шага ...... Д<£ 5—6
Радиальное биение зубчатого венца н колебание длины общей нормали ... е0 н &qL 3 — 8 2000
Радиальное биенне зубчатого венца н погрешность обката «0 И Дфх 3 — 6
Колебание измерительного меж- центрового расстояния за оборот колеса н колебание длины общей нормалн Д0о н Д.Д 5 — 9 800
Колебание измерительного межцентрового расстояния за оборот колеса и погрешность об- ката о ... . Доа и ДфХ 5—6
Радиальное биенне зубчатого венца е0 7—9 10-11 От 2000 до 5000 До 5000
Пдавность работы Циклическая погрешность . . Отклонение основного шага и разность окружных шагов . . . дг Д/о и А/ 3 — 6 7—9 5000
Отклонение основного шага и погрешность профиля ДГ0 и А) 3 — 8
Колебание измерительного межцентрового расстояния на одном зубе . Дуа Д( 5-9 800
Разность окружных шагов 10 — 11 5000
Контакт зубьев Пятно контакта Пятно контакта 3-11 5000
Погрешность направления зу- ба дв0 1250
Боковой зазор Смещение исходного контура Д^ и АЛ 3 — 11 5000
Отклонение измерительного межцентрового расстояния . Два и Днп 5-9 800
335
25. Средства измерения зубчатых и червячных передач
Т ип Тип передач Контролируемые параметры Модуль в мм Степень точности Основная характеристика в мм
Универсальный зубоизмерительный прибор
УЗП-400 Цилиндрические г и A0L Д/о и At ЛВ0 и 1-10 D < 380
Универсальный зубоизмерительный прибор для зубчатых колес
БВ-584К Цилиндрические, кони- ческие «о и A0L Aio и At 1 — 10 3—6 D = 40-5-320; 1 = 150-7-450; i = 2'
Универсальный прибор для поэлементного контроля мелкомодульных зубчатых колес
Б В-966 Цилиндрические, кони- ческие Угловой шаг Д*£ Д^О AoL е0 Доа 0,3—1.25 —• D = Ю-г-160; I = 5-5-450; i, = 0,001; I, = Г
Прибор для комплексного однопрофильного контроля зубчатых колес
БВ-608К Цилиндрические Д^2 дг 1-10 3—6 A = 100-7-400
chipmaker.ru
337
Продолжение табл. 25
Тип Тип передач Контролируемые параметры Модуль в мм Степе нь точности Основная характеристика в мм
Прибор для комплексного однопрофильного контроля особо точиыхзубчатых колес
БВ-979 Цилиндрические ДВ£ АГ Угловой шаг а/ 1-10 3 D 300; 1 = 350; it = 0,001; Z, = 1'
Прибор для комплексного однопрофильного контроля мелкомодульиых зубчатых колес
МТ-2 Цилиндрические AFj АГ 0,2 — 1 — Da<6
Прибор для комплексного двухпрофильиого контроля зубчатых колес (межцентромер)
КДП-300 Цилиндрические, кони- ческие, червячные Доа и До£ ДуЯ Asa и Дма пятио контакта 1-10 6—9 А = 50-5-300; D = 185; 1 — 11O-5-3OU
Межцеитромер (ИИ 8-53)
763 Цилиндрические, кони- ческие А ДЛ 1 = 50-5-250; D < 160; DK = 50-5-400 ij = 0,05; i'j = 0,01
Универсальный эвольвеитомер (МУ239)
КЭУ Цилиндрические ' Л/ | й = 0,001
33t-
Продолжение табл. 25
Тнп Тнп передач Контролируемые параметры Модуль в мм Степень точности Основная характеристика в мм
Универсальный рычажный эвольвентомер с постоянным диском । н электросамописцем (МУ202)
— Цилиндрические Af 1-10 D < 400; 1 = 100-5-420 (, = 0,001; М = 1000
Индивидуально-дисковый эвольвентомер
БВ-1089 Цилиндрические AF
Норм а лейер ы (ГОСТ 7760-59) (И121-62)
120 300 700 Цилиндрические До£> От 1 > 2 » 2,5 6-9 Пределы измерений: 40—120 50—300 150—700
Б и ев н ем ер и (ГОСТ 8137—59) (И 119-62)
2А 2Б 10А 10Б Цилиндрические, кони- ческие «0 0,3 — 10 О — CD — ГО — 1111 ТГГ-- ГОСО D < 400
Шагомеры для основного шага зубчатых колес (ГОСТ 3883 — 59) (И115-62)
10 16 Цилиндрические А/. 1,75—10 8 — 16 3-9 it - 0,001 (, = 0,002
chipmaker.ru
Продолжение табл, 25
Тип 1ип передач Контролируемые параметры Модуль в мм Степень точности Основная характеристика в мм
Шагомеры с точечными наконечниками для контроля окружного шага (ГОСТ 5368—58) (И116-62)
I 11 Цилиндрические А< 3 — 15 10—26 7-11 it = 0,005
Зубомеры тангенциальные (ГОСТ 4446—59) (И117-62)
10 □6 50 Цилиндрические 6h 2-10 8-36 30 — 50
Штангензубомеры (ГОСТ 163—41) (И122-62)
I 11 Цилиндрические Sx 1-18 5-36
Прибор для контроля наклона спирали зубьев косозубых шестерен
— Цилиндрические ABj D = 150-j-1000; », = 30" и 3" при it = 0,01 и 0,001
Примечание. D — диаметр намеряемого колеса (индексы: д — для делительной окружности; ц — для ци- линдрических и к — для конических колес); 1 — длина оправки; А — межцентровое расстояние; Af — масштаб увели- чения; G — цена деления отсчетного устройства для измерения линейных величин; — цена деления шкалы угломера.
chipmaker.ru
КОНТРОЛЬ ШЛИЦЕВЫХ СОПРЯЖЕНИЙ
Рис. 34. Схема измерения смеще-
ния оси шлицев вала относительно
оси центрирующего отверстия:
а — схема измерения накладным
прибором; б — схема измерения
стационарным прибором
Контроль шлицевых валов и втулок в зависимости от масштабов
производства осуществляется комплексным или дифференцированным
методами. Комплексный контроль проводят предельными и комплекс-
ными калибрами (ГОСТ 1951—56).
Контроль шлицевых деталей с прямобочиым (ГОСТ 1139-58) про-
филем дифференцированным методом. Наружный и вну-
тренний диаметры шлицевых валов и втулок в зависимости
размеров измеряют универсальными
измерительными средствами.
Толщину шлицев и
ширину впадин на валах
и втулках измеряют универсаль-
ными средствами или с помощью
плоскопараллельных концевых мер
длины с боковиками.
Измерение накоплен-
ной погрешности шага
шлицев у валов и втулок произ-
водят теми же методами и средства-
ми, что и у зубчатых колес.
Измерение шага у шли-
цевых валов и втулок можно произ-
водить также с помощью двух ка-
либрованных роликов и концевых
мер длины.
Смещения осей шли-
цев относительно оси поворота
вала можно определять с помощью
делительной головки и двух индикаторов. После установки индикато-
ров на нуль деталь поворачивают на 180°. Отклонение от первона-
чального показания индикаторов равно удвоенной величине смещения
оси шлицев относительно оси поворота вала (если пренебречь влия-
нием отклонений шага, профиля и толщины шлицев).
Измерение втулок производят так же, но с применением передающих
рычагов.
Если центрирование происходит по внутреннему диаметру, то сме-
щение оси центрирующего отверстия можно определять с помощью
одного из показанных иа рис. 34 устройств. В этом случае деталь также
необходимо поворачивать на 180°.
Контроль формы и положения профилей
боковых сторон шлицев и пазов производят с при-
менением делительной головки микронного индикатора со стойкой и
точной плиты. Контролируемую деталь устанавливают в центра или
патрон. Индикатор настраивают на высоту центров за вычетом поло-
вины ширины шлица или паза. Поворотом детали устанавливают ее в по-
ложение, когда ось шлица или паза расположится в плоскости, парал-
лельной плоскости плиты, после чего перемещением индикаторов по
плите определяют искомые отклонения.
Вместо делительной головки можно применять центра с упором,
который можно отводить в сторону при повороте детали.
Контроль шлицевых деталей с эвольвеитиым (ГОСТ 6033—51)
и треугольным профилем. Внутренний диаметр вала
340
и наружный диаметр втулки не контролируют, по-
скольку эти размеры на работу шлицевого сопряжения не влияют.
Диаметр окружности касания шлицевого сопря-
жения может быть проверен калибрами или измерен при помощи ка-
либрованных роликов.
Диаметр окружности касания у шлицевых деталей с четным числом
зубьев измеряют при помощи двух, а с нечетным — трех роликов.
Расчетные формулы и таблицы приведены в работе [3].
Контроль профиля у шлицевых деталей с треугольным
профилем производят теми же методами и средствами, что и у шлицевых
деталей с прямобочным профилем, а с эвольвентиым профилем— так же,
как у зубчатых колес.
КОНТРОЛЬ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Контроль профилей плоских деталей. Контроль радиусов неполных
окружностей профилей плоских деталей осуществляют радиусными
шаблонами, а также проекционными и другими методами.
Контроль шаблонами осуществляют визуально — на просвет. При-
меняются три набора радиусных шаблонов 1—6; 8—25; 7—25 (ГОСТ
Рнс. 35. Прибор для контроля деталей с пространствен-
ными поверхностями методом сравнения с концом
4126—66), каждый набор имеет от 6 до 12 выпуклых и вогнутых шаб-
лонов.
На инструментальных микроскопах или проекторах, имеющих от-
счетные приспособления для измерения линейных перемещений, радиусы
неполных окружностей измеряют по хорде и высоте сегмента.
Сложные профили плоских деталей контролируют специальными
шаблонами, а также на проекторах и измерительных микроскопах.
Контроль поверхностей двойной кривизны. Сферические поверх-
ности контролируют на сферометрах типов ССО, СНО и СНМ (ГОСТ
11194—65).
Схема измерения обеспечивает измерение радиусов кривизны сфе-
рических поверхностей изделий путем измерения контактным методом
стрелки шарового сегмента.
Поверхности двойной кривизны проверяют либо методом сечения
детали несколькими плоскостями так, что в каждом сеченин контроли-
руют плоскую кривую (рис. 35), либо перемещением измерительного
наконечника по поверхности детали в соответствии с законом ее построе-
ния или по траектории, заданной программой контроля.
341
chipmaker.ru
26. Характеристики щуповых приборов для измерения шероховатости поверхности
Тип Назначение (классы чистоты поверхности по ГОСТу 2789-59) Увеличение Измеряемый параметр Длина трассы измерения в мм Погрешность показания в % (±) Измеритель- ное усилие в Г
горизонтальное вертикальное
Профилометры (ГОСТ 9504—60)
П-7 П-10 П-16 240 6—12 — — *0 3,2 10 16 25 16 0,1 1 2 1
Профилографы (ГОСТ 9504 — 60) (И 149-59) (МУ176)
ПГ-5 ПГ-10 — 10-5-10» 200-5-10» 10»4 10‘ 2. 10»-5-10» Й5 Л) D О N N 2 5 — 0,8 5-0,8 — 0.1 1
Профилограф-профилометр (ГОСТ 9504—60.)
201 5-14 2-5-4- 10» 10L-=-2- 10» Й5 О N 1,6 — 6 10 0,1
Пружинные приборы
2ИПШ 1ИПШ 0.2ИПШ 4-5 6-7 8-9 — — 25 5
27. Характеристики оптических приборов для намерения шероховатости поверхности
Тип Наименова- ние Увеличение микроскопа Поле зрения в мм Классы чистоты по ГОСТу 2789—59 Цена деления микро- метра в мм Объективы
прн наблю- дении прн фото- графирова- нии Увеличение Апертура
Приборы сравнения
МС-51 Микроскоп сравнения 36-180* 14 —720х 12 — 18 4 — 13 (0,1) 3,7 —90х 0,11-1,25
Приборы светового сечения (ГОСТ 9847 — 61) (для МИС-11, И 147-58)
ПСС-2 Двойной микроскоп 75 —750х 6,6-66х — 4—9 0,01 — 0,11—0.50
МИС-11 Двойной микроскоп 88 —520х — 0,3-1.8 0,8 — 63 мкм (0,1) 5,9 —34,5х 0,13—0,50
Приборы теневого сечения (ГОСТ 9847 — 61)
ПТС-1 Двойной микроскоп 30х — 8 1—3 0,01 — -
Интерференционные приборы (ГОСТ 9847—61)
ИС-40 МИИ-4 МИИ-10 МИИ-12 Микро- профило- метр 500 х 400х 375 —500х 510х (290)х (200)х 0,3 0.32 (0,10) 0.48 — 0,38 (0 12-0,18) 10—14 1—0,03 мкм 6—14 10-14 — 32,5х 25х 0 5
Микро- интерферо- метр 0,005
Микро- профило- метр -
chipmaker.ru
28. Характеристики волнографов (по данным заводов-изготовителей)
Я5 О £Х ф 2 О »: U х" S ь о ч U а. 2С К X X ф о. CJ 2 m X S И а О сх о ю S а. X X X н X СХ Ф ь X св сх « X ся см Габариты измеряв- _ „ „ - ~ .. Наибольший _ мой детали в мм Погрешность Увеличение Радиус Скорость Измеритель- вес уСТанав- Тнп измерения г кратах сферы щупа вращения* ное усилие ливаемой । в мкм в мм в ой мин в / летали п кг> 1 Диаметр | Высота | | | | | Д Индуктивные приборы ВЕ-20А 3 — 250 380 (700) 0,15 125 —10< 0,3 — 2 2,5 0,05—0,15 50 218 3-300 350 0,1 20-10* 0,5-2,5 1,5(15) - - 246 350 1500 0,2 100-10* - 1,5 н 0,75 (7) 300 Пневматические приборы 1 1 1 1 1 см о о ю о ш 7 см со о о см DQ Щ * Данные в скобках относятся к операции центрирования.
344
I
I
Контроль методом сечения детали плоскостями во многих случаях
можно осуществлять с помощью соответствующих шаблонов — на про-
свет или с применением щупов.
Измерение таких поверхностей любым методом удобно вести иа
универсальных измерительных микроскопах с применением контакт-
ного длиномера (см. табл. 19 в гл. 5).
Контроль методом сечения чожно осуществлять также и на проек-
торах, работающих методом светового сечения.
КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ, волнистости,
ОШИБОК ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Шероховатость поверхности проверяют визуально путем сравнения
поверхности детали с поверхностью образцов шероховатости (ГОСТ
9378—60), выпускаемых для классов чистоты с V4 до V13 по ГОСТу
2789—59. Для повышения точности применяют микроскопы сравнения
(табл. 27). Измерение шероховато! ти может осуществляться щуповыми
и оптическими приборами (см. табл. 26 и 27).
Волнистость поверхности проверяют с помощью профилографа-
профилометра модели 201 (для чего его оснащают специальными при-
способлениями), а также волнографов (табл. 28).
Ошибки формы (макрогеометрия) регламентируются ГОСТом
10356—63. Ошибки формы цилиндрических деталей проверяют на круг-
ломерах, характеристики которых приведены в табл. 29.
Проверку прямолинейности и плоскостности осуществляют с по-
мощью приборов ППС-11 и ИС-36 (табл. 30 и 31).
30. Характеристики прибора ППС-11 для проверки
прямолинейности, плоскостности и соосности отверстий
Параметры
Пределы визирования зрительной трубы
Пределы показания шкал микрометров в -wjw
Цена деления шкал микрометров в мм . .
Непараллельность образующей наружного
цилиндра визирной линии трубы . .
Погрешность измерения в мм ......
Габаритные размеры зрительной трубы
в мм ..................
Вес прибора в кг . ...........
Величины
0—оо
(не ограничены)
± 1
0,02
2"
± (о,01 + 200 )
515х 130х 120
5
* L — расстояние от объекта визирования до торца трубь’ в м.
Ошибки расположения поверхностей регламентируются ГОСТом
10356—63. Контроль ошибок расположения поверхностей цилиндри-
ческих деталей осуществляется на приборах типа биениемеров, приме-
няющихся для контроля биения зубчатого венца зубчатых колес.
345
chipmaker.ru
31. Характеристики оптической линейки типа ИС-36
Параметры Величины
Пределы измеряемых отклонений от прямолинейности а м и ......................... Наибольшая длина измеряемой поверхности в мм Точность измерений в мкм; в центре линейки ... по краям . . . . Предел регистрируемых отклонений в мм Вертикальное увеличение регистрации. . Горизонтальное увеличение регистрации Проекционное увеличение смещения визирного штриха на экране .... ... Измерительное усилие в Г . Допускаемые отклонения температуры при измерениях Расстояние между опорами в мм: наибольшее .... наименьшее Габаритные размеры прибора в mmi длина диаметр трубы Вес каретки в кг . . . . . . . ±0.4 1600 ±1 ±2 ±0.05 юоох IX 30Х 600 20°±5° С 1830 620 2180 118 1.2
Контроль ошибок расположения поверхностей других деталей тре-
бует изготовления специальных контрольных приспособлений.
Проверку соосности отверстий можно осуществлять с помощью при-
бора типа ППС-11 (см. табл. 30).
Литература
1. Рубинов А. Д. Измерение больших размеров в машиное1роеннн.
М., Машгиз, 1959.
2. Л е й н веб е р П. Справочник по технике измерений. М., Машгиз,
3. Ф е доров А. Д. Работа на большом измерительном микроскопе.
М., Машгиз, 1955.
4. Зябрева Н. Н. и Шегал М. Я. Лабораторные работы по
курсу <Осиовы взаимозаменяемости и технические измерения».
ГЛАВА 7
АВТОМАТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
РАЗМЕРОВ
КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ
По степени автоматизации процесса средства
контроля размеров могут быть разделены на:
автоматизированные приспособления (чаще всего светофорного
типа), у которых операция загрузки и, как правило, операция съема
осуществляются вручную и измерительное средство сигнализирует
о результатах контроля;
Рис. 1. Конструктивная схема кон-
трольного автомата (пассивное
средство контроля):
/ — нагрузочный бункер; 2 — пер-
вичный лоток; 3 — отсекатель;^ —
транспортирующий механизм; 5—
воспринимающий датчик; 6 —
светофорное табло; 7 — вторичный
лоток; 8 — рассортировывающий
рукав; 9 — отсеки; 10 — реле пе-
ревода рассортировывающего ру-
кава; 11 — запоминающе-усили-
тельный электронный блок. Таким
образом, контрольные автоматы
состоят из следующих основных
устройств: / — загрузочного; II —
транспортирующего; III — изме-
рительного; IV — исполнительного;
V — запоминающе-усилительного
полуавтоматы, у которых операция загрузки осуществляется вруч-
ную, а все остальные — автоматически;
автоматы, у которых весь цикл работы автоматизирован.
По воздействию на технологический про-
цесс автоматические средства контроля размеров можно разделить на:
пассивные контрольные средства (автоматы), осуществляющие лишь
рассортировку деталей на группы в зависимости от результатов кон-
троля (рис. 1);
активные контрольные средства, которые при определенном изме-
нении контролируемой величины автоматически изменяют ход техно-
логического процесса и обеспечивают заданную точность обработки
(рис. 2).
347
chipmaker.ru
По способу преобразования измеритель-
ного импульса автоматические контрольные средства делятся
на:
механические, в которых все операции осуществляются механи-
ческим путем;
пневматические, в которых измерение осуществляется пневмати-
ческим путем;
Рис. 2. Конструктивная схема
подналадчика (активное сред-
ство контроля):
Основные устройства: транспор-
тирующее //, измерительное /У/,
два исполнительных IV и IV',
два запоминающе-усилительных
V н V' (цифрой / —обозначена
позиция обработки);
1 — деталь, 2 — шлифовальный
круг.З — шпиндель, 4 — транс-
портирующий механизм, 5 —
датчик, 6 — табло, 7 — вто-
ричный лоток, 8 — рукав, 9 —
отсек, 10 — реле, 11 и 12 —
запоминающе-усилительные
блоки, 13 — электродвигатель,
14 — упор
гидравлические, в которых измерение, а иногда и воздействие на
исполнительные устройства осуществляются гидравлическим путем;
электрические, в которых измерение и воздействие на исполнитель-
ные устройства осуществляются электрическим путем.
Во многих конструкциях автоматических контрольных устройств
часто используется различное сочетание перечисленных способов преоб-
разования измерительного импульса.
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ
АВТОМАТИЧЕСКИХ КОНТРОЛЬНЫХ СИСТЕМ
Различают транспортирующие механизмы, предназначенные для
перемещения изделия от загрузочного устройства или зоны обработки
до измерительной позиции, от измерительной позиции до исполнитель-
ного устройства и от него до соответствующего приемника. В зависи-
мости от характера движения изделия транспортирующие механизмы
можно разделить на механизмы с прерывистым и непрерывным движе-
нием. Кроме того, различают устройства со свободным и принудитель-
ным движением изделия. В зависимости от формы пути детали разли-
чают транспортирующие механизмы с движением изделия по прямой,
по окружности и по сложной траектории. В «совмещенных» транспорти-
348
рующих механизмах совмещены операции перемещения детали от за-
грузочного устройства до и-мерительной позиции н установки.
Цикл работы транспортирующего механизма с прерывистым пере-
мещением детали в общем случае, если все операции осуществляются
последовательно, можно подсчитать по формуле
Т = ta + ty + + is +
+ <о,
где t3 — время загрузки де-
тали; tv — время установки
ее на измерительную пози-
цию; tK — время контроля;
tc — время съема детали с
измерительной позиции; te—
время выброса детали; tB —
время обратного хода транс-
портирующего механизма.
Автоматы с параллельно
работающими позициями за-
грузки, контроля и выброса
имеют значительно большую
производительность. В этом
случае цикл работы автомата
будет состоять из двух эле-
ментов (времени движения
tg и времени покоя tn):
Рис 3. Транспортирующий механизм с
совмещенными этапами процесса транс-
портирования и установки:
/ — толкатель; 2 — отсек; 3 — окно вы-
грузки; 4 — базовые планкн; 5 — кон-
тактный цилиндр; б — измерительный
наконечник; 7 — магазин; 8 — заслонка
рассортировки
T = tg+th
1
Рис. 4. Транспортирующий механизм с дви-
жеиием изделия по прямолинейной траектории:
/ — гребенки: 2 — кулачки; 3 — деталь
При этом время покоя будет определяться временем работы наиболее
загруженной позиции (например, выброса).
Наиболее простым из транспортирующих механизмов является
механизм с совмещенными этапами процесса транспортирования и
установки деталей (рис.З).
Транспортирующим эле-
ментом служит толкатель 1
с отсеком 2, совершающий
возвр атно- поступател ьное
движение по прямой или
по дуге окружности После
измерения деталь выбра-
сывается в окно выгруз-
ки 3.
Весьма распространен-
ными являются транспор-
тирующие механизмы с
движением изделия по
прямой: ленточные или
цепные транспортеры, лот-
ки, линейки, многоэтаж-
ные механизмы и т. п.
Принудительное движение изделия по прямой линейной траектории
осуществляется при помощи вертикально (реже горизонтально) рас-
положенных гребенок (рис. 4). В некоторых конструкциях гребенки
совершают круговые движения.
349
r.ru
Движение изделия по дуге окружности может производиться при
помощи цилиндров или дисков с вертикальной или горизонтальной
осями (рис. 5). Загрузка, выброс, а также контроль изделия осуще-
ствляются в одно и то же время в момент остановки цилиндра или
диска.
К транспортирующим механизмам с непрерывным движением отно-
сятся роликовые механизмы для контроля ленты, проволоки, проката
и т. п., а также транспортирующие
механизмы в виде наклонных расхо-
дящихся линеек и роликов, служа-
щих одновременно и клиновыми ка-
либрами. На рис. 6 показана схема
транспортирующего механизма для
рассортировки подшипниковых роли-
ков по длине. Механизм состоит из
Рис. 5. Транспортирующие меха-
низмы с движением изделия по
окружности: а — цилиндрический
с горизонтальной осью; б — ци-
линдрический с вертикальной
осью; в — дисковый
Рис. в. Дисковый транспортирующий
механизм автомата для рассортировки
деталей по длине
двух дисков 1 с конусами, вершины которых направлены друг
к другу и являются одновременно клиновыми калибрами. Детали 2
подаются диском 5 и заклиниваются между конусами дисков на некото-
ром расстоянии от центра, определяемом длиной детали. Затем детали
движутся вместе с диском 1 и попадают в определенный отсек 4. Для
транспортирования изделий широко применяют также лотки-скаты и
лотки-склизы. Наиболее распространены лотки-скаты закрытого или
открытого типа. Для снижения скорости, а также для движения детали
с острыми коническими или закругленными торцами лотки выполняют
иногда в виде змеек. Для значительного уменьшения усилия перемеще-
ния детали используют роликовые лотки.
УСТРОЙСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПОЗИЦИЙ
АВТОМАТИЧЕСКИХ КОНТРОЛЬНЫХ СИСТЕМ
В измерительную позицию входят:
механизмы установки и-съема изделия;
закрепляющие механизмы для надежного крепления детали при
измерении и плотного прижима к измерительной базе;
арретирующие механизмы для предотвращения поломки измери-
тельных наконечников при установке или съеме изделия;
350
передаточные механизмы для передачи результатов измерения от
контактной вставки, соприкасающейся с поверхностью детали, до изме-
рительного наконечника и вводимые в конструкцию с целью удобства
расположения датчика, суммирования результатов измерения и т. п ;
узлы базирования и вращения детали на измерительной позиции,
применяемые при контроле овальности, огранки, разностенности и т. п.;
узлы продольного перемещения детали на измерительной позиции,
применяемые при необходимости контроля нецилиндричности, непарал-
лельности, неплоскостности и т. п.;
узлы для крепления датчиков,
передаточных и других механизмов
измерительной позиции;
измерительные узлы, создающие
сигнал оценки контролируемой
величины.
Механизмы установки и съема
изделия служат главным образом
для установки и съема изделия с
позиции измерения. В некоторых
конструкциях эти механизмы одно-
временно выполняют роль закреп-
ляющих узлов. В совмещенных
механизмах устанавливающий узел
представляет собой также и транс-
портирующее устройство. В боль-
шинстве конструкций устанавли-
вающий механизм имеет посту-
пательно перемещающийся шток 1
(рис. 7), подающий деталь 2 с
транспортирующего диска 3 к базо-
вой поверхности 4 и наконечнику
измерителя 5 и приводимый в дей-
ствие через систему рычагов 6 от
специального кулачка 7 распре-
делительного вала. Иногда уста-
навливающий механизм имеет вид
Рис. 7. Устанавливающий механизм
с толкателем:
/ — шток; 2 — деталь; 3 — транс-
портирующий диск; 4 — база; 5 —
наконечник измерителя; 6 — ры-
чаг; 7 — кулачок; 8 — пружина;
9 — опорный диск, по которому
перемещается деталь
диска с горизонтальной или вертикальной осью вращения, устана-
вливающего детали после соответствующей технологической или кон-
трольной операции" под наконечник измерительного прибора.
Закрепляющие механизмы. В качестве закрепляющего элемента
чаще всего служит шток, устанавливающий деталь на измерительную
позицию (см. рис. 7), реже — специальный узел. В зависимости от спо-
соба закрепления детали эти узлы могут быть разделены на механиче-
ские, пневматические, гидравлические, электромагнитные и электро-
механические. Для автоматических контрольных устройств применяют
в основном два типа узлов — механические и электромагнитные.
Конструкция магнитного закрепляющего патрона 1 прибора БВ-476
для контроля диаметров внутренних колец 2 шарикоподшипников
показана на рис. 8.
При помощи подобных узлов можно крепить ферромагнитные изде-
лия. Узлы просты, но не создают достаточно большого усилия зажима
и имеют большие габаритные размеры. Кроме того, после измерения
требуется размагничивание детали, так как иначе к ней будут прилипать
частицы металлической стружки, пыли и т. п.
351
chipmaker.ru
352
Рис. В. Измерительная позиция устройства Б В-476
Арретирующие узлы и передаточные механизмы. Арретирующие
механизмы обычно имеют вид рычага, отводящего на величину свобод-
ного хода наконечник датчика. В некоторых случаях для создания
большего хода перемещается корпус самого датчика. Основное требо-
вание к передаточным и арретирующим механизмам — сохранение высо-
кой точности измерительной позиции. На рис. 8 показан узел аррети-
рующего механизма прибора БВ-476, предназначенный для ввода из-
мерительных сопел в выточки контролируемого кольца 2. Он состоит
из рычагов 3 с измерительными
соплами 4, упорными винтами 5,
базирующей пробки 6 и штока 7
с конусом 8. При движении ко-
нуса вверх рычаги под воздей-
ствием пружин 9 переместятся
до соприкосновения винтов 5 с
пробкой 6, и сопла займут поло-
жение измерения. Ход рычагов
делается по возможности плав-
ным для того, чтобы не нару-
шить настройку.
Часто не представляется воз-
можным или нежелательно рас-
полагать датчик вблизи контро-
лируемой детали, тогда приме-
няют передаточные механизмы,
обычно выполняемые в виде ры-
чагов или штоков (рис. 9). Для
устранения влияния износа на
стабильность показаний прибора
эти детали должны иметь пру-
жинные опоры. Погрешности,
которые возникают от передачи
измерительного импульса при
помощ.. штоков и рычагов, уве-
личиваются с ростом числа передаточных звеньев при неизменном
общем передаточном отношении. Поэтому в большинстве устройств
применяют лишь одно промежуточное звено — рычаг или шток.
Узлы базирования, вращения и перемещения детали. Общие во-
просы базирования деталей при измерении были рассмотрены выше
(см. стр. 216). Для обеспечения легкости вращения деталь базируют
в двух роликах, причем в качестве роликов часто применяют шарико-
подшипники повышенной точности (классов А и С). При базировании
по внутренней цилиндрической поверхности в качестве базы может
использоваться только отверстие или отверстие и торец детали. Бази-
ровку по образующей отверстия применяют в том случае, когда нет
необходимости в фиксировании положения действительной оси отвер-
стия. В противном случае для устранения зазора между отверстием и
базирующими элементами применяют различные приспособления с гид-
ропластами, ступенчатыми или коническими оправками и т. п.
При контроле погрешностей формы валиков вращение деталей легче
всего осуществить, поместив их в центрах. Однако сложность ориента-
ции деталей и влияние эксцентрицитетов заставляют применять дру-
гие базирующие и поворотные приспособления. Поворотные приспо-
собления обычно имеют фрикционные или электромагнитные элементы.
12 Заказ /й 93
353
chipmaker.ru
Фрикционные элементы выполняются либо в виде пружинящих планок
(см. рис. 10, ж), либо в виде фрикционных роликов.
Измерительный узел является важнейшим элементом автоматиче-
ской системы, определяющим качество ее работы. Он должен обеспе-
чивать высокую точность измерения, стабильность работы в течение
продолжительного времени и быстродействие. Точность измерения
определяется выбранным методом измерения, базирующими элементами,
передаточными механизмами, датчиками и механической или электри-
ческой схемой выбранного метода преобразования измерительного
Рис. 10. Схемы контроля наружных диаметров и длин:
а — калибр-скоба; б — калнбр-кольцо; fl — клиновой калибр; г — плоская
база с раздвижным калибром; д — призматическая база с верхним располо-
жением измерительного штока; яс — плоская база с пружинящей планкой;
поворачивающей изделие; з — качающийся рычаг; и — рычажная схема типа
«ножниц»; / — раздвигающаяся планка; 2 — пружинящая планка
импульса. Стабильность работы определяется качеством конструкции
и нечувствительностью измерительной системы к влиянию случайных
факторов, т. е. к колебанию температуры, усилий, параметров электри-
ческой схемы, износу трущихся и соприкасающихся поверхностей,
засорениям и т. п. Увеличение быстродействия системы не должно сни-
жать точность контроля.
Контроль наружных диаметров может осуществляться при помощи
различных калибров или штоков, величина перемещений которых оце-
нивается механическим или электрическим путем (рис. 10). На механи-
ческой или электрической основе построены автоматы с одним или
несколькими рычагами. Схема типа «ножниц» (см. рис. 10, и) обладает
тем свойством, что перемещение изделия в вертикальном направлении
не влияет на результаты контроля, поэтому такую схему целесообразно
применять при контроле многоступенчатых валиков и т. п.
На рис. 11 показаны схемы автоматического контроля наружных
диаметров бесконтактными методами. При фотоэлектрическом методе
контроля (рис. 11, а) деталь / располагают между базой 2 и шторкой 3.
Луч света от источника 4 проходит через конденсор 5, щель 6, объектив 7
и падает на фотоэлемент 8. С изменением размера изменяется величина
щели 6 и вместе с тем — световой поток, а следовательно, и сила тока,
354
протекающего через фотоэлемент. При пневматическом методе измерения
(рис. 11,6) к детали / подводится сопло 9. В зависимости от изменения
размера детали меняется давление р, что вызывает перемещение диа-
фрагмы 10 и замыкание или размыкание контакта 11. При этом на ре-
зультатах контроля будет сказываться несоответствие кривизны торца
Рис. II. Схемы контроля наружных диаметров бесконтактными
методами:
а — фотоэлектрически/!; 6 и в — пневматический; г — радиоизо-
топный; д — емкостный; г — индуктивный: ж — вихревых токов; э —
коронного разряда; и — ультразвуковой; к — радиолокационный
сопла и поверхности детали. Большая точность измерения цилиндриче-
ских деталей может быть обеспечена схемой, показанной на рис. 11, в.
В этом случае давление зависит от зазоров, образованных поверхностями
детали 1 и двойного сопла 12. Схема контроля с помощью источника
радиоактивных излучений (рис. 11, г) аналогична схеме с фотоэлемен-
том. В данном случае излучения идут от источника 4 через диафрагму 13,
щель 6, диафрагму 14 и попадают в приемник 15 (ионизационную ка-
меру). Сила тока, протекающего через камеру, служит мерой величины
щели 6, образованной ножом 16 и деталью 1. Диаметр изделия может
быть проконтролирован по методу емкости (рис. 11, д). В этом случае
в качестве одной обкладки служит деталь 1, а в качестве второй —
кольцевой цилиндр 17. При изменении диаметра изменяется зазор
между поверхностью изделия и цилиндром, что приводит к изменению
* 355
chipmaker.ru
емкости. Контроль диаметров стальных деталей может также осуще-
ствляться индуктивным методом (рис. 11, в). В этом случае магнитный
поток наводится обмоткой 18, а в качестве магнитной цепи служит
сердечник 19 и контролируемая деталь 1. По мере уменьшения размера
изделия увеличивается зазор между сердечником и изделием и ток,
протекающий через обмотку, изменяется. При контроле нестальных
металлических изделий может быть использован метод вихревых токов,
наводимых в поверхностном слое детали обмоткой 18 (рис. 11, ж).
Обмотка 20 служит для измерения потерь, идущих иа вихревые токи и
зависящих от расстояния между поверхностью детали 1 и сердечни-
Рис. 12. Схемы контроля диаметров отверстий:
а — калибр-пробка; б — конусный калибр; в — обойма с тремя шариками
и конусом; г — схема типа -ножниц»; д — палец 1 с рычагом 2; е — пневма-
тическая пробка
ком 19. Контроль диаметра может осуществляться по величине корон-
ного разряда, зависящего от кольцевого зазора 21 (рис. 11, в) между
цилиндрическим отверстием электрода 22 и изделием. Для контроля
размеров начинают применять ультразвуковые (рис. 11, к) и радиоло-
кационные (рис. 11, к) приборы. В качестве источника излучений слу-
жит генерирующий контур 23, а в качестве приемного — контур 24
(рис. 11, и). Расстояние между источником излучения и контролируемой
поверхностью детали измеряют путем сравнения отраженной волны
с эталонной.
Контроль высот и толщин можно осуществлять так же, как и кон-
троль наружных диаметров, по схемам с предельными калибрами, с кли-
новыми и раздвижными калибрами (см. рис. 10, а, в, г, в, и), с качаю-
щимся рычагом и по схеме «ножниц», а также по схеме с криволиней-
ным клиновым калибром. Для контроля высот приемлемы также все
бесконтактные схемы контроля, аналогичные схемам контроля наруж-
ных диаметров (рис. 11).
Контроль диаметров отверстий можно осуществлять по схемам,
приведенным на рис. 12.
Помимо схем, показанных на рис. 12, для этого контроля отверстий
малых диаметров применяют схему с качающимся рычагом (рис. 13).
В начальный момент сфера 1 касается образующей отверстия 2 с правой
стороны, при этом подвижные штифты 3 и 4 устанавливаются по пло-
скости 5. При повороте рычага 6 влево сфера касается левой образую-
356
Рис. 13. Схема для контро-
ля малых отверстий с ка-
чающимся рычагом
щей. Если диаметр отверстия лежит в пределах допуска, контакт 7
будет замкнут, а контакт 8 разомкнут. Возврат подвижных штифтов
в исходное (нерабочее) положение осуществляется без детали дополни-
тельным поворотом нижнего конца ры-
чага влево.
Контроль отклонений от параллель-
ности прямых и поверхностей и разио-
стениости можно осуществлять по схе-
мам, показанным на рис. 14. Два изме-
рительных наконечника 1 (рис. 14, а) за-
креплены на качающемся коромысле 2,
которое соединено со стержнем 3 посред-
ством шарнира 4. Прижим наконечников
к изделию осуществляется пружиной 5.
Наклон стрелки 6 определяет непарал-
лельность контролируемых поверхностей
или прямых. На рис. 14, б показана
схема контроля непараллельное™ при
помощи амплитудного датчика с горизон-
тальным перемещением детали, а на
рис. 14, в — схема для контроля торце-
вого биения.
Деталь плотно прижимается кфланцу 7,
подвешенному к корпусу при помощи
рамки 8. Ось фланца 9 и ось рамки 10
взаимно перпендикулярны, поэтому кон-
тактный стержень 11 будет самоустана-
вливаться по плоскости торца проверяемой детали, и при предельном
отклонении произойдет замыкание конца стержня с контактным
кольцом 12.
а) в)
Рис. 14. Схемы контроля непараллельное™;
а — с качающимся коромыслом и неподвижным изделием;
б — с плавающим контактом и продольно перемещаемым из-
делием; в — с карданным подвесом стержня н кольцевым
контактом
На рис. 15 показан контроль разностенности трубы с помощью
амплитудного датчика. Контроль разностенности возможен и с помощью
357
chipmaker.ru
дифференциальных схем, например, при помощи: двух наконечников
пружинно-рычажного датчика; двух сопел пневматического датчика;
двух индуктивных датчиков и т. п., а также бесконтактным методом
Рис. 15. Схема контроля
разностенности
Рис. 16. Схемы контроля размера и огранки:
а — с параллельным расположением детали
и блока плиток; б — с последовательным
расположением
с помощью радиоактивных излучений или, если невозможно ввести
измеритель внутрь изделия, методом вихревых токов (для металличе-
ских изделий).
Рис. 17. Схемы одновременного контроля размеров и погрешностей
формы:
а — среднего размера и конусности; б — двух размеров н конусности; в —
двух размеров н бочкообразиостн; г — трех размеров конусности и вогнутости
Совмещение контрольных операций. У многих контрольных авто-
матов на одной измерительной позиции контролируется несколько
элементов (диаметры, длины, погрешности формы, элементы резьбы
и т. д.). Совмещение контрольных операций позволяет упростить кон-
358
струкцию транспортирующего механизма, число устанавливающих
и исполнительных устройств и т. п. С другой стороны, ссвмещение кон-
трольных операций усложняет измерительную позицию, выравнивает
время их контроля и, как правило, не позволяет раздельно рассорти-
ровывать детали в зависимости от вида брака. На рис. 16 показана схема
одновременного контроля размера и огранки независимо друг от друга.
Рис. 18. Схемы Контроля межцентровых расстояний Z:
о и б — с помощью качающегося рычага; в — с помощью поступа-
тельно перемещающейся втулки
Деталь 1 располагается между базовой призмой 2 и измерительным
наконечником 3, закрепленным на штоке 4. Контроль размера осуще-
ствляется с помощью контактов 5 и 6, а контроль огранки — с помощью
фрикционного элемента и контакта 7. Настройку можно производить
как по предельным эталонам, так и с помощью одного эталона и блока
плиток 8. Схемы контроля размеров и погрешностей формы в осевом
сечении (нецилиндричности) показаны на рис. 17, а схемы контроля
межцентровых расстояний при помощи шариковых и конусных нако-
нечников — на рис. 18.
ДАТЧИКИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Датчик служит для преобразования линейной или угловой величины
в иную, например электрическую, величину, удобную для управления
исполнительными элементами. Датчик — это важнейший орган автома-
тической системы контроля, определяющий не только метод контроля,
но и погрешность измерения, порог чувствительности, измерительное
усилие, пределы измерений и другие основные характеристики всей
системы. Основными требованиями к датчикам являются: высокая
точность или чувствительность, стабильность точности измерения,
долговечность и надежность в работе, небольшие размеры и вес, малое
измерительное усилие и его постоянство в пределах рабочего хода изме-
рительного наконечника, малая чувствительность к вибрациям и уско-
рениям и достаточно большие пределы измерений. Кроме того, датчик
должен обеспечивать возможность визуального отсчета измеряемой
величины, возможность работы в статическом и динамическом режимах
н должен обладать небольшой инерционностью. Степень соответствия
всем перечисленным требованиям определяется величиной контроли-
359
r.ru
руемого параметра, его допуском, конфигурацией и материалом детали,
условиями ее измерения и требованиями, предъявляемыми к контролю.
Наибольшее распространение в промышленных условиях получили
следующие виды датчиков: электроконтактные, пневмоэлектрокои-
тактные, фотоэлектрические, индуктивные, электронные (механотроиы)
и емкостные.
Электроконтактные датчики. Преобразование изменения контро-
лируемой величины осуществляется путем размыкания (замыкания)
Рис. 19. Электроконтактные датчики:
о — предельный; б — амплитудный; / — корпус; 2 — подвижные контакты;
8 — неподвижные контакты; 4 — барабанчик нвстройки; 5 — электроблок;
6 — микрометрическая подача; 7 — наконечник; 8 — отсчетное устройство;
9 — гнльза
электрических контактов цепей, управляющих исполнительными эле-
ментами системы. В качестве материалов контактов используется
вольфрам, реже благородные металлы: платина, золото, серебро и их
сплавы. Различают два вида датчиков: предельные — для кон-
троля предельных размеров деталей (рис. 19, а) и а м п л и т у д н ы е —
для контроля величины амплитуды изменяющегося линейного пара-
метра — отклонений формы, погрешности положения и т. п. (рис. 19, б).
По исполнению корпуса датчики выполняются с обыкновенным, брызго-
защищеиным или пылезащищеиным корпусом (ГОСТ 3899—38). Для
крепления при эксплуатации датчики должны иметь на корпусе два
резьбовых отверстия М5Х0.8 лои, расположенных на расстоянии
70 ± 0,1 мм, а у малогабаритных датчиков — на расстоянии 40 ± 0,1 лои,
либо гильзу 9 диаметром 8 или 14 мм или с предельными отклонениями
по С2а (ОСТ НКМ 1016). В верхней части корпуса должно быть преду-
смотрено присоединительное отверстие под отсчетное устройство (с раз-
мером сопряжения 0 8“^А . Измерительный наконечник выполняется
Саа/
360
сферическим сменным с резьбой М2, 6Х 0,45 мм или с гладким стержнем
0 5Д.
В табл. 1 приведены характеристики серийно выпускаемых электро-
контактных предельных датчиков. Датчики завода «Калибр» в случае
необходимости могут быть оснащены показывающими головками. Дат-
чики завода КРИН имеют отсчетное устройство в виде индикатора
часового типа с ценой деления 0,01 лои (2ЭКШ) или 0,001 мм (ЗЭКШ).
Ленинградский инструментальный завод (ЛИЗ) выпускает электрокон-
тактные предельные датчики с пределами измерения ±0,05 мм и ценой
деления шкалы измерителя 0,001 мм. Эти датчики выполняются на базе
малогабаритной пружинной головки и имеют две (тип ЭПД) или три
группы контактов (тип ЭПД-Зк). Кроме того, завод «Калибр» выпускает
амплитудные электроконтактные датчики в нормальном исполнении
(тип 231) и в малогабаритном пылезащитном исполнении (тип 241).
Оба типа имеют две группы контактов и пределы измерения 0,2 л!л».
1. Характеристики злектроконтактных серийно
выпускаемых предельных датчиков
Параметры и место изготовления Тип датчика
228 229 233 2ЭКШ ЗЭКШ
Число контакт- ных групп 2 3 2 2 2
Пределы изме- рения в мм 0-1 0—1 0—0.4 ±0,25 ±0,05
Свободный ход в мм 4 4 2 3 3
Передаточное отношение пре- образующей системы б : 1 5: 1 7 : 1 5 : 1 100 юоо
Цена деления шкалы бара- банчика (ука- зателя) наст- ройки контак- тов в мм 0,002 0,002 0.001 <0,01) (0,001)
Погрешность срабатывания (статическая/ динами ческая) в мкм 0.3/0,3 0,3/0.3 0.2/0.3 1/0.4 0,2/0,5
Смещение на- стройки после 25 тыс. изме- рений в мкм 0,8 0,7 0,5 0,8 0,7
Погрешность настройки (ста- тическая) в мкм 0,2 0,3 0,2 о.з 0,7
Измерительное усилие в н 5 7 0.6 —1,2 3 3
Габаритные размеры в мм 136Х 66X21 83 X 48 X 16 65Х 193Х 109
Масса в г Завод-изго- товитель 391 | 420 «Калибр» 190 220 | 220 КРИН
361
chipmaker.ru
Пневмоэлектроконтактные датчики. Преобразование изменения кон-
тролируемой величины осуществляется с помощью чувствительного
элемента, реагирующего на изменение давления воздуха в камере при-
бора, и электрических контактов, связанных с этим элементом. Заво-
дом «Калибр» серийно выпускаются датчики (табл. 2) мембранные
одпопредельные (БВ-Н808), сильфонные (мод. 235, 236 и 249) и мем-
бранные самобалансирующиеся (мод. 244 , 243 и 245). Датчики одного
типа отличаются друг от друга числом контактов и возможностью кон-
троля амплитуды (например, погрешности формы) изменяющегося
линейного параметра. Датчик БВ-Н808 имеет камеру, разделенную
мембраной с подвижным контактом на две части, давление в которых
зависит, с одной стороны, от положения винта противодавления, а
с другой — от положения измерительного сопла относительно контро-
лируемой поверхности. В сильфонных датчиках (рис. 20) к корпусу
распределителя / прикреплены сильфоны 2, свободные концы которых
жестко соединены рамкой 3—4, подвешенной на пружинном паралле-
лограмме и несущей подвижные предельные 5 или амплитудные 6 кон-
такты. Кроме того, па рамке находится капроновая нить 7, петля кото-
рой накинута на диск стрелки <8 показывающего устройства. Распреде-
литель имеет входные сопла 9 и сопло с винтом противодавления 10.
2. Характеристики пиевмоэлектроконтактиых датчиков,
выпускаемых заводом «Калибр*
Параметры Тнп датчика
БВ-Н808 235 23G 249
Число контактных групп из них амплитудных Пределы измерения в мм Число делений шкалы Максимальное рабочее дав- ление в к.Г/см* ...... Рабочий ход сильфона (мем- браны) в мм ....... Погрешность срабатывания в мм вод. ст. . . Габаритные размеры в мм Масса в кг . . 1 0,05-2 2 2 140Х X 60X84 1.1 6 0,5—2 80 (±40) 2 ±2 ±10 1зох X 115Х X 112 1.85 4 2 0,5—2 80 (±40) 2 ±2 ±ю 128Х X 115Х X 112 1,80 2 0,5—2 80 (±40) 2 ±2 ±10 130Х X 115X X 112 1.80
Взаимодействие с контролируемой поверхностью в рассматриваемых
датчиках может осуществляться либо бесконтактным способом, когда
измерительное сопло располагается на определенном расстоянии от
контролируемой поверхности, либо контактным способом, когда изме-
рительное сопло взаимодействует с плоским, коническим, параболи-
ческим и другим элементом, связанным со штоком измерительного нако-
нечника контактной головки. Заводом «Калибр» освоен выпуск пневмо-
контактных измерительных головок (модели 302), предназначенных
для контактных измерений размеров с допусками от 0,04 до 0,5 лои и
имеющих такие характеристики: максимальное давление воздуха
2 кПсмг, при котором измерительное усилие составляет 2 н, масса
18,5 г, габаритные размеры 0 8С«аХ51. Головка имеет вид цилиндра
и выполняется с прямым или боковым расположением штуцера.
362
Для обеспечения более высокой точности завод «Калибр» освоил вы-
пуск самобалансирующихся датчиков (рис. 21) иа две (модель 244),
четыре (модель 243) н шесть (модель 245) групп контактов. Датчик
имеет две камеры 2 и 6, разделенных «вялой» мембраной 3, два входных
сопла / и два выходных сопла 5 (измерительное) и 8 (противодавления).
При определенном изменении зазора S над деталью мембрана занимает
такое положение, при котором конический клапан 4 обеспечивает ра-
венство расходов воздуха через сопла 5 и 8. Положение клапана 4 про-
порционально изменению контролируемого размера и может опреде-
ляться по индикатору 7 или приводить к замыканию контактов 9 со
Рис. 21. Схема самобалансирующегося
датчика
Рнс. 20. Двухсильфонный дат-
чик, действующий по диффе-
ренциальной схеме
свободным ходом. В зависимости от угла конуса а датчики могут иметь
цеиу деления шкалы 1; 0,5; 0,2 и 0,1 мкм и работают при давлении воз-
духа 1,5—2 кПсм2. Плавающий контакт имеется лишь у датчика мо-
дели 244. Рабочий ход мембраны ±4 мм. Габаритные размеры датчиков
85Х 100X 200 мм, а масса 2,3 кг. Датчики имеют измерительное сопло 5
диаметром 2 мм и поставляются настроенными на определенную цену
деления.
Фотоэлектрические датчики типа ДФП и ДФМ (серийно выпускае-
мые заводом ЛИЗ) построены на базе пружинно-оптических головок
(оптикаторов), но дополнительно снабжены фотосопротивлениями.
У датчиков этого вида (рис. 22) измерительный шток 1 через рычаг 2
растягивает витую пружину 4 с наклеенным зеркальцем 3. Луч света,
идущий от источника 5, отклоняется зеркальцем 3 и в виде светового
пятна попадает частично на отсчетную шкалу 6, а частично на два (7 и 8)
или большее число фотосопротивлений. Для настройки двухпредель-
ного датчика на заданный размер служат кольцевые зеркала 9 и 10
с трибками 11 и 12. При появлении брака лучи света пройдут мимо зер-
кал и на соответствующее фотосопротивление не попадут. Фотосопро-
тивления в многокомандных датчиках обычно выполняются из поли-
кристаллического сульфида кадмия с активной поверхностью 3X4 мм2
со световым током порядка 800 мка при освещенности 200 лк и напряже-
нии 50 в. При засветке ток —0,1 ма возрастает и обеспечивает срабаты-
вание высокоомного реле типа РКН.
363
r.ru
Датчики типа ДФМ обеспечивают рассортировку на 20, 30, 40 и
50 групп, имеют измерительное усилие 2 н. Присоединительный диа-
метр 28 мм, габаритные размеры 110X156X 360 мм и масса 1,8 кг.
Датчик ДФП двухпредельный, имеет пределы измерения ±0,025 мм
и цену деления шкалы 0,001 мм. Многокомандные датчики ДФМ раз-
деляются в зависимости от интервала сортировки (цены деления шкалы)
на четыре вида 0,5 ДФМ (первая цифра обозначает интервал сортировки
Рис. 22. Схемы фотоэлектрических датчиков:
а — двухкомандного: б — многокомандного
в л»кл0, 1 ДФМ, 2 ДФМ и 5ДФМ. Предельная погрешность показаний
датчиков не более 1/i деления шкалы, а вариация не более J/8 ее.
Индуктивные датчики (табл. 3). Изменение контролируемой вели-
чины приводит к изменению индуктивности их катушек. В промышлен-
ности применяют главным образом дифференциальные датчики, содер-
жащие две индуктивные катушки и при смещении якоря из нейтраль-
ного положения в которых индуктивность одной из катушек убывает,
а второй — возрастает. Кроме того, имеют место две конструктивных
разновидности; датчиков: датчики с изменяющимся воздушным зазором
между якорем и торцом магнитного сердечника и датчики с изменяю-
щейся площадью магнитопровода. Для включения датчиков в схемы
3. Характеристики индуктивных датчиков
Параметры Тип датчика
213-2 226-3 Виброкон- тактиый
Пределы измерений в мкм Свободный ход в мм . . . Предельная погрешность в мкм Измерительное усилие в н Габаритные размеры в мм Присоединительный размер в мм . . Масса в а ±100: ±25; ±10; ±5 0,6 5; 1; 0,5; 0,2 0.4—0,25 I6X 18Х 120 16С2о 300 ±80; ±40; ±20; ±8; ±4 1 5; 2; 1; 0,5; 0.2 1,25 58Х 17x77 16С2о 200 0—100 2 3—5 32Х90Х 102 32С3
364
автоматики используют мостовую самобалансирующуюся схему и
схему Уолша.
На рис. 23 показаны схемы конструктивных разновидностей индук-
тивных датчиков, изготовляемых заводом «Калибр» и основанных на
изменении площади магнитопровода (рис. 23, а) или на изменении зазо-
ров между якорем и магнито-
проводом (рис. 23, б). Датчики,
построенные по дифференциаль-
ной схеме, имеют шток /, якорь 2
и две обмотки 3. Датчик типа
213-2 к прибору модели 213 пред-
назначен для измерения линей-
ных размеров, в комплект кото-
рого входит стойка крепления
датчика (габаритные размеры
250X150X 360 мм) и электрон-
ный блок (габаритные размеры
180X 213X178 мм). Датчик
типа 226-3 предназначен для ин-
дуктивного самописца модели
226, в комплект которого вхо-
дит электронный блок споказы-
вающим устройством и записы-
вающий прибор. Более слож-
ные виброконтактные датчики
(Уральского политехнического
института) имеют две различные
обмотки, одна из которых сооб-
а)
Рис. 23. Схемы индуктивных датчиков
завода < Калибр» :
о — датчик мод. 213-2; б — датчик
мод. 226-3
щает якорю крутильные колебания, а вторая измеряет амплитуду этих
колебании, зависящую от положения контролируемой поверхности.
Электронные датчики (мехаиотроиы). Изменение измеряемой вели-
чины в этих датчиках вызывает перемещение электродов (катода, анода,
сетки и т. п.) внутри кол-
Рис. 24. Схема механотрона
бы, вследствие чего харак-
теристики лампы меняются.
Механотрон является первой
усилительной лампой, и поэ-
тому часто отсутствует не-
обходимость последующего
усиления. На рис. 24 пока-
зана принципиальная схема
сдвоенного диодного механо-
трона типа 6МХ1С с общим
неподвижным катодом косвенного канала 4, с двумя подвижными
анодами 3 в металло-стеклянном оформлении с октальным цоколем 5
и мембраной 2. Механотрон серийно выпускается предприятиями Мини-
стерства радиоэлектронной промышленности и предназначен ие
только для измерения перемещений, воздействующих перпендикулярно
оси штыря /, но и усилии Р.
Характеристика механотрона 6МХ1С
Номинальное напряжение накала в в................. 6,3
> » анода в в . . Ю
Ток каждого анода в ма...................- • 5~10
Внутреннее сопротивление в ком (ие более)......... 1.5
Чувствительность по току в мка/мкм (не менее) .... 30
365
chipmaker.ru
Пределы измерений в мкм............................
Вариация показаний в мкм (не более)................
Изменение сигнала во времени в мкм...............
» при изменении температуры воздуха
в мкм,'°С . . .......................
Долговечность в «..........................
Габаритные размеры в ли..................
Масса в л, ..................
±100
0.04
0.02
0,05
1000
0 27,3X80
35
Емкостные датчики. Изменение контролируемой величины пре-
еС
образуется в изменение емкости С. В соответствии с формулой С = —г-
4ло
могут быть построены три различных разновидности датчиков: с изме-
няющимся расстоянием между обкладками конденсатора 6, с изме-
няющейся площадью перекрытия пластин S и с изменяющейся диэлек-
трической постоянной е среды, заполняющей пространство между об-
кладками. Наиболее распространены емкостные датчики с изменяю-
щимся зазором 6.
УПРАВЛЯЮЩИЕ, ЗАПОМИНАЮЩИЕ,
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ И БЛОКИРОВОЧНЫЕ
УСТРОЙСТВА
Управляющие (командоаппараты) и блокировочные устройства
В качестве устройства, обеспечивающего заданные характеристики
работы и последовательность действий механизмов автомата, является
распределительный вал с кулачками, в том числе с кулачками, вклю-
чающими определенные звенья электрических и пневматических схем.
Для удобства монтажа и регулировки последний тип кулачков выносят
в отдельный механизм — командоаппарат. Заводом «Калибр» выпу-
скается ряд нормализованных конструкций комаидоаппаратов (рис. 25)
па 4 (мод. 205-1), на 6 (мод. 205-2) и на 10 (мод. 205-3) контактных групп.
При необходимости подачи большего числа команд последовательно
устанавливают несколько комаидоаппаратов. Они содержат валик 1
с кулачками 2, состоящими из двух дисков, каждый из которых имеет
впадину протяженностью 180° и, регулируя положение которых, можно
изменять длительность замыкания управляемой цепи, и клеммник 3,
к которому подсоединяются управляемые цепи. Командоаппараты могут
устанавливаться в любом рабочем положении и допускают цикл не ме-
нее 1 сек, напряжение на разомкнутых контактах не более 127 в, про-
пускаемый через контакты ток не более За. В более производительных
устройствах (с циклом свыше 0,1 сек) применяются командоаппараты
с одной парой контактов от счетно-аиалитических машин, имеющие
размеры сечения 70 X 125 мм. В схемах бесконтактной автоматики
применяются командоаппараты с бесконтактным выходом ОКБ-МЭ118
с размерами сечения 70 X 45 леи. Напряжение выходного импульса
может достигать 150 в.
В качестве блокировочных устройств, выключающих автомат при
неисправностях и перегрузках, применяются микропереключатели
типа Д703, КВ-9Т, МП-1, малогабаритные конечные выключатели
с нажимным штифтом ВКМ-411, ВКМ-511, ВКМ-611, выключатели
с нажимным роликом ВКМ-811, В КМ-911, ВКМ-1011, ВКМ-1111,
рычажные выключатели БВ-819, трехконтактные переключатели
366
БВ-Н697, БВ-Н705 и БВ-Н706 (рис. 26) с контактными группами от
реле РП-0 (или МКУ-48) и др. Кроме того, в пневматических системах
в качестве блокировочных устройств при падении давления в сети или
ее отключении используют нормализованные реле давления, выполняе-
мые по нормали станкостроения С-57-51.
Рис. 25. Схема командоаппарата мод. 205-1
Запоминающие устройства. Устройства для запоминания измери-
тельного импульса сохраняют измерительный импульс от момента кон-
троля до момента рассортировки детали. Наиболее распространены
Рис. 26. Переключатели:
а — БВ-Н705; б — БВ-Н706
механические и электрические способы запоминания измерительного
импульса. Основными требованиями, предъявляемыми к подобным
устройствам, являются их быстродействие и надежность. При кратко-
временном запоминании отклонение размера от заданной величины при
помощи какой-либо собачки или рычага стопорит заслонку или иную
деталь исполнительного устройства. Механические устройства просты
367
r.ru
и надежны, но громоздки. Электрические устройства предпочтительнее
механических при многодиапазонной рассортировке, разбраковке по
многим параметрам, при разбраковке с преобладанием какого-либо
вида брака и т. п.
На рис. 27 показано электромеханическое запоминающее устрой-
ство ОКБ с быстродействием 0,1 сек, которое хотя и применено в авто-
мате для контроля диаметров игольчатых роликов, тем не менее может
быть использовано в автоматах других конструкций. В этом устройстве
используется сочетание элементов памяти машины для сортировки
Рис. 27. Электромеханическое запоминающее устройство
перфокарт СЭ-80 с электрическим выходом, управляющим сортировоч-
ным устройством. Запоминающее устройство состоит из барабанов /,
количество которых соответствует числу групп сортировки, с якорями 2,
имеющими два фиксированных положения. При возникновении сигнала
о браке электромагнит 3 переводит якорь 2 во второе исходное положе-
ние, благодаря чему при дальнейшем вращении барабана с помощью
рычага 4 будет включена контактная группа 5 и сработает сортировочное
устройство. Затем якорь упором 6 возвратится в исходное положение.
В промышленности используются запоминающие устройства на
поляризованных реле (ОКБ) и запоминающие устройства на бескон-
тактных феррит-тиратрониых элементах (ОКБ). Последний тип уст-
ройств обладает высокой надежностью, сохраняя информацию при
перерывах питания на неопределенно долгое время. Из рекомендуемых
к использованию известны шестипозиционный накопитель импуль-
сов ОКБ и секционный накопитель БВ-474.
Запоминание измерительного импульса при помощи самоблокирую-
щихся контактов реле служит, например, для подачи импульса о под-
наладке не по одному размеру, а по серии размеров, вышедших из опре-
деленной зоны поля допуска. В этом случае при попадании первого
размера в данную зону самоблокируется первое реле и подготавливает
к включению второе, затем включается второе реле и т. д. Подналадка
произойдет лишь в том случае, если сработает вся цепочка реле.
Исполнительные устройства автоматов направляют детали в соот-
ветствующий отсек годности или брака, а устройства активного кон-
368
троля изменяют положение режущего инструмента относительно изде-
лия, режим его обработки или дают сигнал на проведение определенных
действий, т. е. на остановку станка или на подналадку. Исполнитель-
ные механизмы и автоматизированные устройства могут также указы-
вать группу брака, рассортировки и т. и. Кроме того, исполнительное
устройство, как правило, подает соответствующий сигнал о результа-
тах контроля. В зависимости от их функции исполнительные устройства
можно разбить на следующие группы: силовые, направляющие, пере-
ключающие, маркирующие и сигнальные.
Силовые исполнительные устройства сами перемещают деталь
в соответствующий канал. Эти устройства могут быть выполнены на
механической, электрической,
пневматической или инои осно-
ве. Механические устройства
применяются чаще всего в авто-
матах с механическим преобра-
зованием измерительного им-
пульса. Они имеют в качестве
рабочих узлов толкатель, приво-
димый в периодическое действие,
например, от кулачка и вытал-
кивающий бракованное изделие
из потока годных. Электриче-
ское силовое устройство имеет
или электродвигатель, или элек-
тромагнит, снимающий изделие
странспортирующего механизма.
В ряде случаев применяется
пневматический привод.
Направляющие механизмы и
перемещая заслонку или лоток. В
Рнс. 28. Электромеханический наира
ваяющий исполнительный орган
меняют путь движения изделия,
автоматах с механическим преобра-
зованием импульса применяется механическое перемещение заслонки.
Наиболее распространенным является электромеханический привод,
представляющий собой электромагнит 1 с якорем 2, воздействующим
на заслонку 3 (рис. 28). Подобные устройства работают на «опускание»
якоря, что позволяет питать обмотку электромагнита анодным током
лампы и создает большое быстродействие схемы. Обратный ход якоря
осуществляется при помощи подпружиненного толкателя. Нормали-
зованный электромагнит типа БВ-Н707 с отпадающим якорем предна-
значен для управления от электронного блока БВ-Н220 и содержит
катушку из 28 000 витков провода ПЭЛ диаметром 0,1 лш, питаемую
напряжением ПО в и развивающую при зазоре 0,2 мм притяже-
ние якоря с усилием в Юн. Размеры электромагнита ~40Х 60Х
X ЮО мм.
Исполнительное устройство может осуществлять рассортировку
детали на 2—3 и большее число групп. Исполнительные устройства,
имеющие электромагнит с якорем, применяются для рассортировки
изделий на 2—3 группы. При необходимости рассортировки на боль-
шее число групп (3—8) применяются устройства по схеме, показанной
на рис. 29, а. Изделие направляется в соответствующий рукав 1 путем
поворота заслонки или лотка 2 вокруг оси 3. Ось заслонки может распо-
лагаться горизонтально (этажная схема) или вертикально (лабиринтная
схема) в зависимости от формы транспортируемого изделия. Перемеще-
ние заслонки может осуществляться либо при помощи электромагнита
369
chipmaker.ru
с секционными обмотками, либо при помощи нескольких электромагни-
тов, имеющих различный ход якорей.
Для рассортировки изделий более чем на 10 групп целесообразно
применять устройства по схемам, показанным на рис. 29, б. Поворот
рукава / вокруг оси 00 осуществляется следящей системой с приводом
от серводвигателя. Вместе с рукавом вращается ползунок, скользящий
по электрическим контактам. Потзунок, а вместе с ним и рукав оста-
новятся на том контакте, который обесточен измерительной схемой дат-
чика. При рассортировке по двум размерам (например, по диаметру
и длине) на 40—60 групп может быть применено устройство по схеме
Рис. 29. Схемы исполнительных органов для рассортировки на боль-
шое число групп:
а — с поворотным желобом; б — с вращающимся рукавом; в — со сту-
пенчато перемещающимся рукавом
с перемещением рукава по двум взаимно перпендикупярным направле-
ниям (рис. 29, в).
Переключающие исполнительные устройства воздействуют на про-
цесс обработке:, сборки и т. п. Их применяют в основном для активного
контроля. Они имеют вид:
конечных выключателей, прекращающих процесс обработки, изме-
няющих подачу и т. п.;
устройств для подналадки положения режущего инструмента или
его упора;
элементов, вносящих коррекцию в программу работы какого-либо
агрегата.
В схемах первого типа измерительный импульс заставляет срабо-
тать реле, которое включает или выключает более мощный исполни-
тельный механизм, например, электромагнит, отводящий шлифоваль-
ный круг. Чаще всего устройства для подналадки положения режущего
инструмента представляют собой храповой механизм, собачка которого
поворачивает храповое колесо на угол, пропорциональный требуемой
подналадке. В устройствах других типов изменяется скорость обра-
ботки и т. п.
Маркирующие устройства ставят отметку при помощи краски илн
электрокарандаша на поверхности детали, указывая ее принадлеж-
ность к определенной группе брака или годности, а сама разбраковка
осуществляется вручную (рис. 30). Изделие, прокатываясь по направ-
370
ляющим, задевает рычаг, который в случае брака удерживается элек-
тромагнитом и делает отметку на детали.
Сигнальные устройства (светофоры и звонки) дают сигнал о виде
брака, номере группы и т. п ; в автоматических контрольных системах
эти устройства играют подсобную роль.
Оснастка пневмоэлектрических систем. Для подготовки воздуха
пневмоэлектрических систем заводом «Калибр» серийно выпускаются
стабилизирующе-фильтрующие эле-
менты, рассчитанные на давление
в сети (З-е-6) 10® н/&\ следующих
модификаций: стабилизаторы давле-
ния воздуха модели 305 с пропуск-
ной способностью (п. с.) 120 нл/мин
и модели 321 (п. с. — 20 нл/мин),
фильтр для очистки воздуха модели
304 (п. с. — 120 нл/мин), патрон
фильтрующий к фильтру модели
304-0-01, блоки фильтра совместно
со стабилизатором модели 306
(п. с. — 120 нл/мин) и модели
322 (п. с. — 20 нл/мин). Стабилиза-
торы давления и фильтры предна-
значены только для окончатель-
ной стабилизации и очистки воз-
ду ха. Поэтому в случае отсутствия
Рис. 30. Маркировочное устройство:
1 — кронштейн; 2 — электромаг-
нит, 3 — рычаг; 4 — резервуар
для краски с фитилем
централизованных систем подго-
товки воздуха следует применять
во^духоподготовительные станции,
например станцию ОКБ-УБ-200,
рассчитанную на питание 4—5 дат-
чиков. Она имеет две параллельных
ветьи предварительной очист-
ки и осушки воздуха, работающих попеременно, с влагоотдели-
телями, силикагелевыми осушителями и индикаторами влажности,
и регулятор давления. Габаритные размеры станции 360X 850X 730 леи.
Для контроля размеров деталей в процессе отработки с использова-
нием пневматических датчиков в ОКБ разработан типовой пульт, пред-
назначенный для изменения давления сжатого воздуха в измерительной
цепи в электрические команды (но не более двух) и арретирования изме-
рительных наконечников. При необхэдимости выдачи команд более
двух к пульту добавляется приставка Пульт содержит пневмоэлектри
ческий датчик модели 236 с точной шкалой и ука отель припуска с гру-
бой шкалой и имеет вид ящика с размерами ЗЗОХ 370Х 250 нм и питается
напряжением 127 или 36 в.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ
СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ
Электросхемы с усилительными блоками создают возможность прак-
тически неограниченного усиления сигнала, безынерционны, позво-
ляют выполнить разнообразные функции: запоминание, слежение,
вычисление и т. п. Следует отдать предпочтение схемам бесконтактной
автоматики, так как они значительно увеличивают быстродействие и
надежность устройств.
371
r.ru
Электронные или полупроводниковые схемы, управляющая энергия
в которые подается через контакты датчика, в практике заводов-изго-
товителей иосят название электронных реле. Заводом «Калибр»
серийно выпускаются следующие типы электронных (ламповых) реле,
предназначенных для предельных и амплитудных электроконтактных
и пневмоэлектроконтактных датчиков: светосигнальные многоблочиые
модели 209 и командные многоблочные модели 237, позволяющие осу-
Рнс. 31. Схема электронного реле мод. 238
ществлять соединение до пяти блоков и выдавать до 20 команд, команд-
ные одноблочные — нормальные модели 238 (рис. 31), малогабаритные
модели 238-1 с усиленными контактами модели 238-11 и быстродей-
ствующие модели 220 (рис. 32), позволяющие выдавать ие более двух
команд, командные многоблочные быстродействующие (мод. 239),
позволяющие соединять до четырех блоков и выдавать до 16 команд.
Кроме того, завод «Калибр» отдельно выпускает блок питания (мод. 210)
к электронным реле моделей 209 и 237. На ЛИЗе для фотоэлектрических
сортировочных датчиков типа ДФМ выпускается релейная блок-при-
ставка типа РБ, позволяющая выдавать до 50 команд.
В последнее время стремятся заменить электронные лампы полупро-
водниками, характеризующимися неограниченным сроком службы,
низким напряжением питания и малыми габаритными размерами.
В этой связи следует отметить полупроводниковое реле ОКБ-МЭ115М
блочной конструкции (на две и большее число команд), которое нор-
372
мально работает при температуре окружающей среды не выше 60° С
и имеет время срабатывания ^:40 мсек. К быстродействующим полу-
проводниковым реле следует отнести модель ОКБ-МЭ131, содержащее
входной усилитель, обеспечивающий срабатывание реле от малых вход-
ных сигналов, и триггер, создающий возможность фиксации сигналов,
длительность которых не превышает 0,02 мсек. Реле имеет следующие
характеристики: температура окружающей среды <3 50°, напряжение
на разомкнутых контактах датчика 2—3 в, ток через контакты датчика
150мка, напряжение питания 127e(50ai|). РелеОКБ-МЭ131 выпускается
Рис. 32. Схема электронного реле мод. 220
с 2, 4, 6 и 8 реле на две команды каждое. В схемах бесконтактной авто-
матики применяется быстродействующее полупроводниковое реле
ОКБ-МЭ120, мощность выходного сигнала которого равна 20 вт при
токе нагрузки 2 а.
Для датчиков с плавным преобразованием изменяющегося размера
в электрическую величину (индуктивных, емкостных, фотоэлектри-
ческих, радиоизотопных и др.) применяют схемы включения прямые
и схемы сравнения: мостовые (рис. 33), дифференциальные (рис. 34),
компенсационные (рис. 33 и 34) и их сочетания или разновидности.
Прямые схемы, в которых производится непосредственное
фиксирование изменяющейся контролируемой величины (индуктив-
ности, емкости, сопротивления и т. л.), применяются редко ввиду их
пониженной точности, вследствие более низкой чувствительности и
влияния иа результаты изменения параметров датчика, деталей элек-
тросхемы и питающего напряжения.
Полные электрические схемы контрольных автоматов и устройств
управляющего контроля сложны и отличаются друг от друга в зависи-
мости от вида и числа контролируемых параметров, типа применяемого
373
chipmaker.ru
датчика и исполнительного устройства, а также от требований к после-
довательности или виду выдаваемых команд. Рекомендовать можно
лишь пусковую цепь автомата (рис. 35).
Рис. 33. Мостовая схема
Рнс. 34. Дифференциальная
схема
Для счета числа п проконтролированных или забракованных дета-
лей, а также устранения ложных команд, при необходимости подна-
ладки только после появления нескольких деталей с недопустимыми
Рис. 35. Пусковая электросхема контрольного автомата
отклонениями размеров, применяются релейные счетные схемы (п 10),
реле счета импульсов типа Е-531, схема с реле времени (настраивая
реле на интервал времени между идущими подряд импульсами), элек-
тромагнитные счетчики (типа СЭИ-1 при скорости счета u ге; 1 имп/сек
и типа СБ при v 0,01 шлп!сек) и др.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
К автоматизированным контрольным устройствам относятся свето-
форные и полуавтоматические устройства с датчиками, сигнализирую-
щими о результатах контроля, или управляющими исполнительными
374
механизмами. Чаще всего в таких устройствах применяют ручную уста-
новку и съем детали с измерительной позиции. Достоинствами этих
устройств являются их низкая стоимость по сравнению с автоматами,
повышенная производительность по сравнению с механизированными
приспособлениями, особенно при многомерном контроле, высокая точ-
ность, объективность результатов измерения и возможность примене-
ния типовых элементов электри-
ческих схем. Светофорные при-
способления обеспечивают лишь
контроль предельных отклоне-
ний, а не измерение действи-
тельных размеров изделия. Све-
тофорные устройства предпоч-
тительнее всего применять при
многомерном кон/роле сложных
изделий (при одновременном из-
мерении более двух размеров),
например, таких деталей, как
поршни, поршневые пальцы,
коленчатые валы, клапаны дви-
гателей и т. д.
Типовая конструкция све-
тофорного устройства (рис. 36)
состоит из узла базировки де-
тали 1 с корпусом 2, измери-
тельного узла 6 с датчиками 3,
усилителя, светофорного табло 4,
а в некоторых конструкциях —
рассортировично - сбрасывающих
устройств. Прн необходимости
контро 1я погрешностей формы
применяются узлы для враще-
ния детали или узлы ее посту-
пательного перемещения. Изме-
рительный узел состоит либо
из скоб, укрепленных на пла-
вающих пружинных подвесах 7
с электроконтактными датчи-
ками, либо из передаточных про-
меж) точных звеньев в виде што-
ков, рычагов или других дета-
лей. Светофорное табло распо-
Рис. 36. Схема автоматизированного
(светофорного) устройства для кон-
троля диаметров поршня
лагают чаще всего над измерительным узлом и крепят на корпусе
устройства. Для возможности установки в положение, удобное для
наблюдения, табло иногда конструируют в виде самостоятельного узла,
соединенного с измерительной позицией гибким шнуром. Светофорное
табло несет на себе обычно несколько рядов ламп и чертеж 5 контроли-
руемой детали с указателями, поясняющими, какой ряд ламп характе-
ризует данный контролируемый размер. Во многих устройствах для
каждого размера применяют по три лампы: зеленую (исправимый брак),
белую (соответствие допуску) и красную (неисправимый брак). Однако,
когда светофорное табло имеет много ламп, внимание контролера рас-
сеивается. Поэтому признано целесообразным снабжать табло одной
общей лампой, указывающей годность.
375
chipmaker.ru
Заводом КРИН по заказам изготовляются блоки многомерных уни-
версальных контрольных приспособлений, представляющих собой
набор независимых узлов, число и расположение которых определяется
исходя из количества контролируемых параметров и конфигурации
детали. Так, для контроля диаметров, расстояний между уступами
валов, погрешностей формы и взаимного расположения поверхностей
выпускаются приспособления типа БВ-7030 (02—25 мм, длина до
350 мм) и типа БВ-7017 (010—100 мм, длина до 1200 леи), а для кон-
троля диаметров и высоты колец—приспособления типа БВ-1120
(0 100 мм — наружный наибольший, высота до 100 мм) и типа БВ-1115
(0 100—250 мм, высота до 140 мм).
Для контроля деталей малых размеров более производительными
оказываются устройства с клавишной рассортировкой на группы.
На клавишах выбивается вид брака или номер группы, а сами клавиши
располагаются обычно против соответствующего отсека. При сложности
осуществления автоматической загрузки или транспортирования дета-
лей вследствие их малых размеров или сложной формы применяют полу-
автоматические контрольные устройства. Подобные устройства можно
применять и при контроле в процессе обработки деталей, когда снятие
детали со станка, очистку ее поверхности от смазки и установку на из-
мерительную позицию прибора осуществляют вручную, а подналадку
режущего инструмента или упора, ограничивающего его перемещение, —
автоматически. Дальнейшим развитием светофорных устройств по пути
их полной автоматизации являются устройства, автоматически вводя-
щие деталь на измерительную позицию, измеряющие ее и ставящие
снова в исходное положение.
АВТОМАТЫ ДЛЯ ПАССИВНОГО КОНТРОЛЯ
РАЗМЕРОВ
Классификация, точность и производительность средств пассивного
контроля размеров. В зависимости от метода контроля автоматы для
пассивного контроля размеров подразделяются на две группы: кон-
тактные и бесконтактные. Как те, так и другие могут быть выполнены
с периодическим или непрерывным перемещением контролируемых
деталей. Перемещение деталей в зависимости от типа транспортирую-
щего органа может осуществляться устройствами карусельного или
конвейерного типа, а также по сложной траектории. Кроме того, в за-
висимости от назначения различают автоматы разбраковочные, осуще-
ствляющие рассортировку изделий на годные и по видам брака; сорти-
ровочные, осуществляющие рассортировку изделий на группы по раз-
мерам (папример, для селективной сборки); комплектующие, осуще-
ствляющие комплектование узлов в зависимости от размеров основных
деталей.
В зависимости от числа измерительных позиций автоматы подразде^
ляются на одно-, двух-, трех- и многопозиционные.
Точность и стабильность контроля и рассортировки деталей зависят
от следующих причин:
продолжительности контроля, определяемой временем, необходимым
для успокоения измеряемой детали и деталей системы перед контролем,
что в значительной степени зависит от вибраций автомата и деталей
(его динамических характеристик);
конструкции датчика и метода преобразования измерительного
импульса;
376
способа осуществления контакта датчика с измеряемой деталью;
состояния поверхности контролируемых деталей и деталей самого
автомата;
метода контроля, конструкции измерительной позиции, качеств,
износа и жесткости некоторых деталей автомата.
Время контроля составляет обычно не менее 0,2 сек, так как при
меньшем времени вибрации детали часто еще не исчезают.
Теоретическая производительность QT автомата определяется коли-
чеством деталей, которое ои мог бы проконтролировать и рассортировать
в единицу времени при непрерывной работе, т. е. без учета простоев,
наладки, смазки, засыпки дета-
лей в бункер.
Теоретическая производи-
тельность автомата равна
_ 6°Р
<2г = ~у шт/мин,
где р — число деталей, рассор-
тированных в течение одного
цикла; Т — продолжительность
цикла в сек.
Действительная производи-
тельность Qg автомата опре-
деляется количеством изделий,
которое рассортировывает авто-
мат в единицу времени в ре-
альных условиях, т. е. с учетом
всех видов простоев и потерь.
Действительная производитель-
ность автомата находится в сле-
дующей зависимости от теоре-
тической:
Рис. 37. Схема измерительной позиции
автомата 2К/8
Qd = QrV-
Коэффициент т] учитывает неравномерность загрузки, простои авто-
мата при ремонте, наладке, настройке, смазке и смене калибров. Кроме
того, с повышением теоретической производительности, т. е. с интен-
сификацией процесса контроля и рассортировки, будет возрастать число
ложно разбракованных деталей, что также вызовет уменьшение коэффи-
циента т). Таким образом, для каждой конструкции автомата существует
вполне определенная оптимальная производительность.
Автоматы для контроля цилиндрических деталей. Автоматы
для контроля валиков по диаметру могут быть
сконструированы с качающимся рычагом, с принудительным движением
по линейкам или цилиндрическим клиновым калибрам. В качестве
измерительных элементов у них служат предельные калибры-скобы или
раздвижные калибры. Для многодиапазонной рассортировки приме-
няются автоматы с электроконтактными или иными датчиками. К уст-
ройствам такого типа относится, например, автомат 2К-8 для рассорти-
ровки на 20 групп по диаметру (через 2 мкм) игл распылителя форсунки
двигателя внутреннего сгорания (рис. 37). Детали I из бункера автома-
тически подаются под измерительный наконечник 2, связанный с че-
тырьмя пятиконтактными датчиками 3. Для грубой регулировки раз-
мера служит винт 4, помещенный на промежуточном рычаге 5. Испол-
377
chipmaker.ru
нительным механизмом служит трубка, управляемая серводвигателем.
Точность 0,5 мкм при производительности 600—800 шт/м в час. При
необходимости контроля всех диаметров данного сечения деталь при-
водят во вращение, а подвижными выполняют не только измерительный
наконечник, но и корпус датчика. На рис. 38 показаны схемы контроля
нар} жных и внутренних диаметров колец 1 в двух сечениях (/—I и
//—//). При контроле кольцо прижимается подъемником 2 к торцу
вращающегося шпинделя 3. Корпус датчика 4 вместе с базовым наконеч-
ником 5 расположены на рычаге 6, а измерительный наконечник 7
размещен на каретке 8, подвешенной на пружинном параллелограмме 9
Рис. 38. Схемы контроля диаметров кольца:
а — наружного; б — внутреннего
и передающей с помощью пятки 10 изменения контролируемого раз-
мера на шток датчика 4. Кулачок 11 через рычаг 12 позволяет осуще-
ствить после окончания цикла измерения арретирование наконечников.
Подобная схема измерения осуществлена в автомате типа ОКБ-Л55К1.
Автоматы для контроля деталей по длине могут выполняться с кри-
волинейными клиновыми калибрами, с коническими вращающимися
дисками-калибрами (см. рис. 6) и т. д. На рис. 39 показана схема кон-
троля высоты кольца как расстояния от базового пояска измеритель-
ного столика 2 до верхнего торца кольца 1. Корпус предельного дат-
чика 3 подвешен на рамке 4, а измерительный наконечник его связан
с поверхностью детали через промежуточный шток 5. С правой стороны
рис. 39 показана схема контроля непараллельности торцов кольца,
которое с этой целью приводится во вращение. Амплитудный датчик 6
подвешен на базовой рамке 7, которая для освобождения кольца после
измерения поворачивается на оси 8 системой рычагов [7].
Для контроля цилиндрических деталей в ОКБ разработай типовой
многопозиционный автомат ОКБ-Л55К2, в котором за счет различного
числа одинаковых, параллельно работающих измерительных позиций
время контроля различных параметров может быть различно.
378
наружный 8—30
метр внутренний 5
Рис. 39. Схема контроля высоты и непара.ч-
лельностн торцов кольца на автомате ОКБ-1094
В Бюро взаимозаменяемости разработаны типовые конструкции
автоматов: так, для контроля и сортировки автотракторных пальцев
(диаметр 15—60 мм, длина 55—120 мм, число групп сортировки 5)
ЛИЗ выпускает автоматы типа БВ-8008; для контроля автотракторных
поршней (диаметр 60—130 мм, высота 70—160 мм, число групп сорти-
ровки 4) КРИН выпускает автоматы типа БВ-8009; для контроля мото-
циклетных и мотовелосипедных пальцев (диаметр 10—25 мм, длина
30—65 дх, число групп сортировки 4) ЛИЗ выпускает типовые авто-
маты БВ-8045, а также автоматы типа БВ-8011 для контроля цилиндри-
ческих деталей (диаметр
мм, дна-
—25 мм,
длина, высота—10—
100 мм).
Для получения сопря-
жений высокой точности
необходимо проводить из-
мерения изделий с по-
грешностью 0,1—0,5 мкм,
обеспечивая рассортиров-
ку их на группы с раз-
норазмериостью 0,25—
1,5 мкм. Для шариков
диаметром 1—18 мм эту
задачу решают высоко-
производительные (3,6—
18 тыс. ч) автоматы завода
<Калибр» моделей 402, 403,
408, 413, 415 и 418, осна-
щенные самонастраиваю-
щимися корректирующи-
ми контурами, автоматически компенсирующими влияние износа
наконечников, температурных деформаций и т. п. Датчик для этих
автоматов (рис. 40) имеет две обмотки L± и £2 и первичную обмотку
дифференциального трансформатора Т, образующие мост, который
питается от генератора Г звуковой частоты. При цикле измерения в за-
висимости от положения рамки 5 зазоры, образуемые якорем 3 и сер-
дечником 7, будут неравны (6t — б2) и на вторичной обмотке трансформа-
тора -Т появляется напряжение, амплитуда которого пропорциональна
изменению контролируемого размера. Напряжение через усилитель
подается на запоминающе-исполнительное устройство автомата. При
цикле самонастройки, осуществляемом от кулачка через каждый час
работы, транспортирующий диск отводится в сторону, а вместо него
устанавливается аттестованный шарик Э. Если имеется рассогласова-
ние, то фазочувствительный мост, собранный на лампах Лх и Л.,, управ-
ляет поляризованным реле Рх и далее реле Р2 и Р3, от положения кон-
тактов которых зависит направление вращения серводвигателя СМ.
Движение от серводвигателя СМ через редуктор, винтовую пару и
клин 2 передается стойке 1, которая перемещает корпус датчика 4
относительно опорной поверхности винта 6 до тех пор, пока ле будет
скомпенсирована погрешность настройки.
Автоматы для контроля резьбы и др. Для контроля наружных
резьб (болтов) применяют плоские плашки без прокатывания изделия
(контроль приведенного среднего диаметра в одном сечении), плоские
379
chipmaker.ru
плашки с прокатыванием изделия, резьбовые ролики и разрезные
сегменты (рис. 41). Внутренние резьбы контролируют либо при помощи
раздвижных сегментов, либо при помощи предельных калибров-пробок.
Рис. 40. Схема самонастраивающихся автоматов завода «Калибр» для кон-
троля диаметров шариков:
/ — настройка; II — нейтральное положение; III — автоматическая работа
Схема автомата с прокатыванием изделия для контроля мелких вин-
тов показана на рис. 42. Контролируемые винты из бункера попадают
в ориентирующий ловитель / и поступают в лоток 2, а оттуда толкате-
II
Рис. 41. Схемы контроля наружных резьб:
а — плоскими плашками без прокатывания изделия; б пло-
скими плашками с прокатыванием изделия; в — резьбовыми
роликами; — разрезными сегментами
лем 3 подаются на измерительную позицию. Гребенка 4 является изме-
рительной, а гребенка 5 — прокатывающей. Размер регистрируется
электроконтактным датчиком 6, управляющим реле времени 7, которое
380
отфильтровывает импульсы малой длительности, соответствующие
заусенцам и т. п. Затем импульс поступает на электромагниты 8, управ-
ляющие заслонками 9. Автомат имеет производительность 1500 шт1ч.
Рис. 42. Схема автомата для контроля винтов
На рис. 43 показана схема контроля параметров виутреиней резьбы
при помощи раздвижных гребенок. Схема автомата для контроля вну-
тренних резьб с помощью пробок приведена иа рис. 44.
При нажатии кнопки /Q дви-
гатель 1 включается иа прямой
ход. Деталь 2 будет навинчиваться
-2206 К,
-2206
Рис. 43. Схема контроля
внутренней резьбы раздвиж-
ными гребенками
-2206
Рнс. 44. Схема автомата для
контроля внутренней резьбы
пробками
на калибр 3 до замыкания контактов К3, что вызовет с помощью ка-
тушки 4 переключение фаз электродвигателя а, Ь, с, его обратный
ход, а деталь свинтится с калибра. Для передачи крутящего момента
служит электромагнитная муфта 5, а реостат 6 с миллиамперметром
381
chipmaker.ru
7 — для определения величины момента свинчивания. Кнопка К,
служит для осуществления реверса вручную.
Для контроля и рассортировки на две группы (годные и брак)
зубчатых колес (диаметром до 320 мм) в двухпрофильном зацеплении
в Бюро взаимозаменяемости разработан типовой автомат БВ-8010,
выпускаемый по заказам заводом «Калибр».
АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ
Классификация средств и методов активного контроля. Активному
контролю могут подвергаться линейные и угловые размеры деталей,
толщина покрытий, чистота поверхности, установление факта наличия
пробитых или просверленных отверстий и т. п. Поскольку момент воз-
действия на технологический процесс можно определить и при помощи,
например, статистических методов контроля, то часто активный кон-
троль называют технологическим или управляющим контролем с авто-
матической обратной связью.
Активный контроль является одним из наиболее прогрессивных ме-
тодов контроля. Особенно рационально его применение в массовом и
крупносерийном производстве. В общем машиностроении активный
контроль получил распространение преимущественно на шлифовальных
и других отделочных операциях, так как допуск на изготовление дета-
лей на этих операциях мал, а стоимость деталей высока. Применение
средств активного контроля обеспечивает повышение производитель-
ности труда (в среднем на 10%), сокращает расход электроэнергии за
счет ликвидации холостых ходов и снижает процент брака.
Контроль может осуществляться контактными и бесконтактными
методами, причем может контролироваться как положение поверхности
изделия (например, расстояние до необрабатываемой поверхности),
так и положение кромки обрабатывающего инструмента или рабочих
механизмов станка (например, суппорта). Передача измерительного
импульса от точки контакта с контролируемой поверхностью к измери-
тельной головке или датчику может осуществляться при помощи без-
рычажной или рычажной (состоящей из одного или нескольких рычагов)
системы.
Контроль может осуществляться до начала обработки (например,
контроль величины припуска), в процессе обработки и после обработки
детали. В зависимости от способа воздействия на исполнительные
органы станка известны три типа активных устройств:
автотолераторы (рис. 45) — устройства, изменяющие или прекра-
щающие процесс обработки в момент вхождения действительного раз-
мера изделия в поле допуска (применяются для контроля и воздействия
в процессе обработки на одно и то же изделие);
автоподналадчики (см. рис. 53) — устройства, которые, воздействуя
на механизмы наладки станка, изменяют их расположение относительно
обрабатываемой поверхности изделия и ие позволяют размерам после-
дующего изделия выходить за определенные границы (применяются
обычно для контроля после обработки изделия);
автоблокировщики — защитные устройства, служащие для контроля
изделий до или после обработки на данном станке. Они либо не допу-
скают попадания в станок деталей, у которых размер, форма, конфигу-
рация или расположение поверхностей отличаются от требуемых,
382
либо предназначены для остановки стайка в случае поломки режущего
инструмента или выхода размеров изделий за установленные пределы.
Подналадчики могут корректировать положение суппорта с режу,
щим инструментом, положение упора или изделия. Подналадчик, кон-
тролирующий изделие до обработки, устанавливает режущий инстру-
мент в положение, определяемое величиной припуска. Его можно при-
менять для контроля в процессе обработки, например, при шлифова-
Рис. 45. Элементная схема автотолератора совместно с исполнительными
органами станка:
1 — обрабатываемая деталь; 2 — головка; 3 — подводящее устройство го-
ловки; 4 — подвеска головки; 5 — усилитель; 6 — показывающий прибор;
7 — исполнительный электромагнит стайка; 8 — золотник; 9 — каретка
шлифовальной бабки; 10 — гидропривод подач; I — блок головкн; II — ре-
лейный-блок автотолератора; III — исполнительный блок станка; IV — гидро-
провод быстрого отвода шлифовальной бабки; V — блок питания электро-
схемы; VI — блок гидравлических подач
нии на проход, когда контроль размера осуществляется либо после
каждого прохода, либо после обработки на части поверхности (когда
другая часть еще обрабатывается), и в зависимости от величины раз-
мера дается импульс на перемещение режущего инструмента иа сле-
дующую малую величину. Большинство же подналадчиков осуще-
ствляют контроль после обработки, когда величина воздействия на
устройство наладки станка зависит от результата контроля.
Можно применять схему двойного активного контроля (метод само-
настройки), когда периодически производится поднастройка не упора
суппорта, а автотолератора, осуществляющего контроль в процессе
обработки. Необходимость и целесообразность этого метода опре-
деляются следующими факторами:
383
chipmaker.ru
недостаточной точностью или стабильностью оборудования и невоз-
можностью получения большей точности или стабильности при суще-
ствующем методе обработки;
степенью ответственности данной операции и тем самым количеством
контролируемых деталей после иее;
массовостью данной операции;
является ли данная операция окончательной.
УСТРОЙСТВА ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ
В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ (АВТОТОЛЕРАТОРЫ)
Для активного контроля размеров находят применение безрычаж-
ные устройства с одной, двумя и тремя точками контакта, а также одно-
контактные и двухконтактные рычажные устройства. Одноконтактные
устройства чаще всего имеют лишь один рычаг или шток.
Двухконтактиые устройства выполняют в модификациях с двумя
штоками или двумя (двухрычажные устройства с подвижным шарни-
ром), а также с тремя рычагами, причем третий рычаг является сумми-
рующим. Были разработаны трехконтактные безрычажные, а также
рычажные устройства, последние, однако, обеспечивают примерно
ту же точность, что и двухконтактные, но ввиду сложности, громозд-
кости, трудности настройки и неудобства использования (загружают
рабочую зону) они вытеснены двухконтактными устройствами, и их
применяют лишь в виде трехкоитактных скоб с одним рычагом для
контроля прерывистых поверхностей.
Одиокоитактные безрычажные устройства. К устройствам этого
типа относится, например, устройство для автоматического контрола
диаметра желоба наружного кольца шарикоподшипника. Очевидно,
вертикальное смещение детали для всех одиоконтактных безрычаж-
ных схем вызывает такое же перемещение измерительного наконечника.
При горизонтальном смещении детали на величину Дл наконечник
сместится в вертикальном направлении на величину
Д* 2(Rd-RK)’
где Rg — радиус детали;
Rk — радиус контактной поверхности.
Суммарная погрешность устройства при смещении детали в верти-
кальном и горизонтальном направлениях составляет
Д~
Д2-\+ 2(Rd — RK) '
Конструкции подобных устройств показаны на рис. 46. Измеритель-
ный наконечник / соприкасается с деталью твердой вставкой и воздей-
ствует на нижний конец рычага, несущего электроконтакт 2. Настройка
на заданные размеры осуществляется винтами 3 с контактами. Измери-
тельное усилие порядка 5—6 кГ создается пружинами 4. Отвод нако-
нечника от поверхности детали осуществляется рукояткой 5 через ку-
лачок 6 и ролик 7. Статическая точность устройства составляет 10—
15 чкм.
Одноконтактные безрычажные устройства применяют и для контроля
высо.' деталей на плоскошлифовальном станке с вращающимся столом.
384
chipmaker.ru
При сферическом наконечнике горизонтальное смещение детали не
вносит погрешности измерения. В одном из подобных устройств типа
БВ-1005 (рис. 47) шток 1 через промежуточный наконечник 2, подве-
шенный на плоских пружинах 3 и 4 к корпусу 5, соприкасается с де-
талью 6. Шток через пластину 7 воздействует на датчик 8 и индикатор.
В электрической схеме подача импульса производится с запаздыванием
с той целью, чтобы наконечник успел пройти иад разрывами шлифуемой
поверхности.
Трехконтактные безрычажные устройства в большинстве своем
имеют вид скоб (рис. 48). Эти приборы базируются по поверхности
детали н при перемещении
последней полностью следуют
за деталью, причем взаимное
расположение точек контакта
не изменяется. Погрешность
измерения возникает лишь
тогда, когда деталь будет пе-
ремещаться относительно
точки контакта. Для того
чтобы этого не происходило,
нижнюю контактную вставку
(базовый наконечник) рас-
полагают в точке, смещенной
вправо относительно верти-
кальной оси на некоторый
угол а = 5-ь 10°. Кроме ба-
зового наконечника /, скоба
имеет опорный наконечник 2
и измерительный шток 3.
Диаметр детали контроли-
руется датчиком 4 и инди-
катором 5.
Трехконтактные устройства накидного типа для контроля диаметров
валов с гладкой поверхностью выпускает ЧИЗ в виде трех модификаций:
прибор индуктивный с автоматическим выключением подач и шка-
лой АНИТИМ-357/ДИ-1, имеющий пределы измерений 05—125 (ста-
тическую погрешность 0,002 мм) и0 ПО—250 (статическую погреш-
ность 0,003 ли:);
прибор с визуальным отсчетом по шкале механической головки
БВ-3023—60: 100; 160; 250 соответственно с пределами измерения
0 40—60, 0 6—100, 0 90—160 и 0 150—250 мм и статической пог-
решностью 0,003—0,004 мм;
приборы пневматические со шкалой и двух- или четырехкомандным
устройством типа БВ-1096-НЗ-100 (пределы измерений 0 6—100 мм)
и типа БВ-1096-НЗ-160 (пределы измерений 90—160 мм). Цена деления
приборов БВ-1096 может быть либо 0,0002 мм (пределы показаний по
шкале от +0,02 до —0,004 мм), либо 0,0005 мм (пределы показаний
от +0,05 до —0,01 мм), либо 0,001 мм (пределы показаний от +0,1
до —0,02 лсм). К недостаткам подобных устройств, следует отнести слож-
ность осуществления их автоматического ввода в работу. Схемы основ-
ных видов головок безрычажных устройств с формулами для определе-
ния их статических погрешностей приведены в табл. 4.
Рубцовский филиал АНИТИМ разработал электронный блок
АНИТИМ-3540 к индуктивным датчикам, используемым в трех-
386
контактных скобах навесного (АНИТИМ-3520) и седлообразного
(АНИТИМ-3548) типов. Навесная скоба имеет быстросменную при-
ставку с двумя базовыми наконечниками и предназначена для работы
в мелкосерийном производстве при необходимости частых перенастроек.
Характеристики прибора АНИТИМ-3540Н следующие: статическая
погрешность срабатывания ±10% по предварительным командам и
0,0005 мм по окончательной команде; пределы регулировки предвари-
тельных команд — первой (касание шлифовального круга) 0,005 мм;
второй 0,3—0,1 мм; третьей 0,1—0,03 мм, четвертой 0,03—0,01 мм;
пятой (отвод) 0,0005 мм; пределы шкалы указателя 0,5 мм; цела деле-
ния шкалы указателя — грубой 0,01 мм, точной 0,001 мм; время про-
грева 20 мин; напряжение питания 127 в. Прибор содержит два блока
(электронный и питания), выполненных в пыленепроницаемых кожу-
хах (габаритные размеры 302X295X242 мм).
Однокоитактиые рычажные устройства применяют для активного
контроля валов, отверстий, плоских и других деталей. Смещение детали
в направлении контактной липин будет во всех случаях вызывать зна-
чительную погрешность измерения, тангенциальное же перемещение
детали будет вызывать тем меньшую погрешность, чем больше радиус
контакта при контроле диаметров валов и меньше радиус контакта при
контроле диаметров отверстий. При контроле плоских деталей это сме-
щение не сказывается на результатах контроля. Второе плечо рычага
либо соприкасается с наконечником датчика, либо несет на своем конце
электрический контакт, замыкающийся при окончании процесса обра-
ботки с другим неподвижным контактом. Одноконтактные рычажные
устройства обладают невысокой точностью и поэтому их применяют прн
относительно грубых операциях (табл. 5).
Двухконтактиые рычажные схемы применяют в большинстве
устройств для активного контроля отверстий, а также для контроля
валов. Эти устройства успешно конкурируют с трехконтактными ско-
бами, так как почти ие уступают последним по точности и, кроме того,
имеют следующие преимущества: простота автоматического ввода
устройства в работу, в том числе возможность ввода его незадолго перед
завершением процесса; возможность верхней автоматической загрузки
деталей; меньшая загруженность рабочей зоны стайка; отсутствие под-
шипников скольжения у штоков и возможность применения в условиях
обильной смазки; возможность контроля диаметров валов менее 5 мм.
К числу недостатков этих устройств относятся: продолжительность
перенастройки при изменении контролируемых диаметров; загружен-
ность передней части станка; влияние перемещения детали при обра-
ботке на точность измерения.
Общая схема с двумя рычагами и неподвижными шарнирами (рис. 49).
Приборы, построенные по двухрычажиой схеме, благодаря простоте
конструкции, малой массе и малых габаритных размеров могут обеспе-
чить высокую точность контроля, ио для этого необходимо выбрать
соответствующим образом их параметры.
При идеальной двухкоитактной схеме изменение положения детали
не вызывает ошибки контролируемого размера. Проще всего выбрать
параметры схемы так (табл. 5), чтобы в известных пределах изменение
положения детали влекло за собой одинаковый поворот обоих контакт-
ных рычагов устройства, хотя теоретически возможно неравенство
углов поворота рычагов скомпенсировать соответствующим изменением
параметров схемы, например, длин рычагов. Если же принцип равных
углов не соблюдается, то путем графического построения зависимостей
* 387
CO
QO
00
chipmaker.ru
Наименова- ние схемы. Область применения Вид схемы Форма нако- нечни- ков ........ ..VI yi_UJ HULI И Погрешности измерения при смещении детали
ее. Тип устройства на Ах на &У Суммарная погрешность Примечание
Однокон- тактиая с обкатным роликом. Контроль диаметров валов при токарной обработке. ОП-5, ОП-6, ОП-7 (Ижорский завод) Цилин- дриче- ская — — т — число обо- ротов детали за измеряемый цикл; z — количество импульсов за один оборот ро- лика; 6 (2/?х) - от- клоиения диа- метра ролика
Однокон- тактная с одним штоком. Контроль диаметров валов при шлифовании БВ-220 (ЛИЗ) «Ви. Плоская Выпук- лая Вогну- тая 0 _ Ал* 2 + «к) Ах« &У Ьу Ьу *У Ьу 1 (Ry + Як) Ду д. Aj* иЯк~Яд) При а. = 90°
Продолжение табл. 4
Наименова- ние схемы. Область применения ее. Тип устройства Вид схемы Форма нако- иечни- ков Погрешности измерения при смещении детали Примечание
иа Ах на At/ Суммарная погрешность
Одиокои- тактная с одним штоком. Контроль диаметров отверстий при шлифовании. БВ-220 (ЛИЗ) Выпук- лая Ах» 2 (Яд ~ Як) Ар Дх« у ЦЯд-як) При а, = 90°
Одиокон- тактиая с одним штоком. Контроль высоты пло- ских деталей при шлифовании. БВ-1005(ЧИЗ) ] /’ в "7е ь ‘ А Э-в* Выпук- лая 0 ьу При АА || ВВ
Двухкои- тактная с двумя штоками. Контроль диаметров валов при шлифовании. БВ-4009(ЧИЗ Л- 41 1,2 Плоские Вогну- тые 0 Ax etg 2а, (Як, 4" Як, 2^3) 0 0 0 0 Ах с tg 2а. (Як, + Як,-1Яд) Ах‘ При а. = 90°; АА И ВВ При а. 4 90°; АА || Во Прн см =ао, = = 90°
2 (Як, ~ Яд) (Як, - Яд) 2 (Як, ~Яд) (Як, ~Яд)
390
Наименова-
ние схемы.
Область
применения
ее. Тип
устройства
Б ид схемы
Форма нако- печни- ков _____ П Погрешности измерения при смещении детали эодолжение табл. Примечание
на Дх иа Суммарная погрешность
chipmaker.ru
Двухкон-
тактная
с двумя
штоками.
Контроль
диаметров
валов при
шлифовании
комбиниро-
ванным
методом
1-я
плоская
2-я вы-
пуклая
Дх2 а,
2(Лд + Ли) + 1+ ‘8’
Дхг / 1 - я» + tgr аои
1 ‘8’ аои
гдея-?^ <8°оа,
R* + Ru
cos%« = 7£ -
Дх2 я"
2 (₽<? + л«)+1+ <г’ %и
_ А*2 И 1 — П1 + tgi С!о~
При а0( =90’
“0, * 90’
1 + аоа
0
Двухкон-
тактике
с двумя
штоками.
Контроль
диаметров
отверстий
при шлифо-
вании и хо-
нинговании
Дх»
Rd-RK
При а01 =
= аог = 90’
Продолжение табл. 4
Наименова- ние схемы. Область применения ее. Тип устройства Вид схемы Форма нако- иечии- ков Погрешности намерения при смещении детали Примечание
на Дх на А1/ Суммарная погрешность
Двухкои- тактиая с двумя штоками. Контроль диаметров отверстий при шлифовании 3 ( 2 Ч о 1 £ ' Выпук- лые +< где Л = Rg — /2 0 При =90° а0, Ф 90°;
Двухкон- тактиая с двумя штоками. Контроль вы- сот плоских деталей при шлифовании 0 42 5^7 L Выпук- лые 0 0 0 При АА Л ВВ
Двухкон- тактиая с одним штоком. Контроль высот нескольких плоских деталей при шлифовании и полирова- нии И t Т £77 Ai-c* И Z?—1 Плоские — — d (ft, -ft,) 2D При AAii= ВВ
Продолжение табл. 4 Е
Наименова- ние схемы. Область применения ее. Тип устройства Вид схемы Форма нако- нечни- ков Погрешности измерения при смещении детали Примечание
на Дх на Аг/ Суммарная погрешность
Трехкон- тактиая, накидная скоба с од- ним штоком. Контроль диаметров валов при шлифовании. АНИТИМ-357 ДИ-1 (ЧИЗ). БВ-3023(ЧИЗ) Выпук- лые, плоские, вогну- тые 0 0 0 Устройство плавающего типа
Трехкон- тактиая, седлообраз- ная скоба с одним штоком. Контроль диаметров валов при шлифовании н токарной обработке Выпук- лые, плоские, вогну- тые 0 0 0
I
1
Продолжение табл. 4
Нанменова- форма Погрешность измерения прн смещении детали Примечание
ние схемы. Область применения ее. Тип устройства 1 Трехкон- тактная, пробка с од- ним штоком. Контроль диаметров отверстий при хонин- говании Вид схемы нако- — нечни- ков на на Ах Ау Суммарная погрешность
Выпук- лые 0 0 0 Устройство плавающего типа
Поверхностно контанктная с одним 1 штоком. Контроль диаметров отверстий при шлифо- вании и хо- иииговаии? Цилин- др иче- Дх; Дх; 0 . Дх1 При наличии штока При наличии
ская, выпук- лая Дх-1 L 0 т" швриира S
W СО W
chipmaker.ru
б. Основные разновидности контактных плеч рычагов механических
автотолераторов и их
Наименование схемы. Область применения. Тип устройства Вид схемы Форма нако- нечни- ка Угол поворота рычага
на Дх
Одиокоитактиая с одним воспринима- ющим рычагом. Контроль диамет- ров валов при шли- фовании. ОКБ к станку ЛЗ-41 (ЧИЗ) г. Ь Р‘Я Вогну- тая Пло- ская Выпук- лая 0 -Ах» 2 (Яй + Ял) р
Одноконтактиая с одним восприни- мающим рычагом. Контроль диамет- ров валов прн шли- фовании Точеч- ная |/2Я3Дх —Ах» р
Выпук- лая _ Дх ~ Р
Одноконтактная с одним восприни- мающим рычагом. Контроль диамет- ров отверстий при шлифовании ‘он & Выпук- лая Ах» 2Р(^-М
Одноконтактная с одним восприни- мающим синусным рычагом. Контроль высот плоских де- талей при шлифо- вании СЬ Выпук- лая 0 0
Двухконтактиая с двумя восприни- мающими рычагами. Контроль диамет- ров валов прн шли- фовании и токарной обработке. БВ-1096 (ЧИЗ) | ,Р1 9г &££ Рг № Вогну- тые 61 = г,
Пло- ские 0
Выпук- лые Ei = —е.
394
лреобразующе-суммирующих схем головок управляющих
статические погрешности
при смещении детали Суммарная погрешность измерения Примечание
иа
by . я ‘ А(/ д.а» р 2Р (Rd + RK) ~Ьу; by* + Дх» У 2 (/?„ + ₽„) При Ио = 90° При а„ — 90° Vo = 90°
by Дх 1 Ду* Устройство, ра- ботающее на <про- скакиваиие»
«а + р ' 2(«й + Р)
Да’ 2Р (Rd + RK) * а. Д«а ' 2(^ + Як) Секторное устрой- ство
, by* Дх» — Да» При а, =? 90° Vo = 90°
У у 1 2(/?а-Лк)
sin уоа — cos уо V1 — а2, Ду . где а = —~ + cos у0 Av_ р by by При а0 = 90° Уо + 90° При- а0 = 90° у» = 90°
El = Е1 0? 1 При а01 =<Хоа = 90° Vol — Vol! Pi = Pol Rki = Rk2
Ei = Еа 0 При <z01 = a02 = 90° ^,^, = 0,0,— - (₽?+₽?); ₽* = ₽2: 171 = ’2
El= Ei Дх» «к+«а При <Xoi = «оз = 90° Vol = Vox! Pi = Ps: ^Kl~ ^K2
395
j chipmaker.ru
Наименование схемы. Область применения. Тип- устройства в ид схемы Форма нако- нечни- ка Угол поворота рычага
иа Дх
Двухконтактиая с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль диа- метров валов при шлифовании и по- лировании —> =<17^-Л Пло- ские *х,=о; e’‘>~2(Rd + Ru)l • где I = j/" + Pj
Двухконтактная с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль диа- метров отверстий при шлифовании и хонинговании. ОКБ-893А, 895 А, 896А (ЧИЗ) СЭ «f Выпук- лые
777 ,Р1
Двухконтактиая с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль тол- щин колец при шлифовании ,Р, Or 77-^ Выпук- лые Дх1 е‘~ 2р, (Яд.+Ях,) ’ Дх’ е* 2р, (Яа> - RKJ
*
Двухконтактиая е двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль диа- метров валов при шлифовании кос- венным методом V" Л-с' к AS- "Ъ * Выпук- е, =0 -А-Лх? е.= 2 (Яа + /?„,) *
аог % 2 лые 1 х («<?+*/,) ₽’ где А = RUl + 2/?а + RUf
396
Продолжение табл. 5
при смещении детали Суммарная погрешность измерения Примечание
на Др
EfZt ?1-- ]/ «1-^1 2 at где а^ — 2 (Ru + р*) — Др; еУ, _ ’2 - У <?2-ЬУ~а* 2 а. где а2 = 2 (яа + р£) — Др (ex, + eyt~ еу,)1 При ат «= аоа = 90* Qt «= 9»; Pl=₽2i Ru>Rd
Ei = Е« Дх* ^д~ При а„, = aoj = 90° Vol = Yoo = 90°; Як, — ^к,- Pi = Pa
__ Др* Е‘ ~ 2р, (/?й1 + /?К1) Д.</ . Р1 ’ &у‘ by *= 2р.(«а,-як,) р» Д*’ + Др’ 2 +«к,) Дх’ + Др2 2 (Rd, ~ «к,) При ctoi = a0* = 90° Yoi = Yoa ="90°. Минимум погреш- ностей при ЯК1 -♦ 0; Як>-»0
„ ДУ , 81=—+ Т 2р, (RKt + RUi) е‘“~ Др* 2(i. (RK, + Ru,) —ЛДх" 2(Лд + Лп.)(Лд + ««.) (Кк,+Вк, + Ки, + Ки.) 2(RK, + RUl) х Ау* (*к. + «в,) При «.1 ~а„, ~ 90° Vui ~ ?0. ~ 90» Р1 ~ ря
897
chipmaker ru
Продолжение табл. 5
Наименование схемы. Область применения. Тип устройства Вид схемы Форма нако- нечни- ка „ - - при смещении детали Суммарная погрешность измерения Примечание
иа Дх иа Ду
Двухконтактиая с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль рас- стояния между кромками отверстий при сопряженном шлифовании Г А 01 Выпук лые с? « «- । "4*1 45 3 ' 1 £ € £ £ 11 1 ю « ДУ1 А»; грЦЯв.-Як.) _ДУ. Д!/2 0 При Со( = Оо. — S0 Т.1 = Yo. = 80°: Pi = р.: Дх, = Дх.; Ду1 = Ду.: Rdt ~ RKt = = Rd. - rk,
. ( ( ( Зек) | | 1
*“ Р. 2р. (Яд„-ЯК1)
Двухкоитактная с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль ши- рины паза при шли- фовании в-^3тах,рг Выпук- лые 0 При А А ||ВВ 0 О о сл Vs г II jO II а“ И г < = о а > С
1 ’ p-siny. при Ду1 = Ду.
Двухконтактная с двумя восприни- мающими рычага- ми. Контроль рас- стояния между пло- скими поверхностя- ми при шлифовании р, ч< ® Жх, в 7.-.Ч. is р' КЪ Выпук- лые 0 Прн АА || ВВ е. = е. = — при Ду. = Ду. 0 При а01 = о.. = 90° Toi = Tot = ©0°; Pi — Ра! ДУ1 = Ауа
Трехконтактиая с тремя воспринима- ющими рычагами. Контроль диамет- ров малых отвер- стий при шлифова- нии .V А О, Точеч- ные Ду Ду* Дх» + Ду> S .. “.8 . II "и О о а . - ♦ ♦ II £ II \ . II а о: аг s С
Е,_ Р1 2р,Яд ’ е Ду е*~ Р.
7/*Руг—а. е, = 0
Ofc" *
Трехконтактиая с одним восприни- мающим рычагом. Контроль диамет- ров отверстий ви- броконтактиым ме- тодом при хонин- гован ни Выпук- лые 0 0 0 Устройство пла- вающего типа
398
399
chipmaker.ru
углов поворота рычага е = f (Д) можно определить допустимую вели-
чину смещения детали Д.
К разновидностям схем с двумя рычагами и неподвижным шарниром
следует отнести настольный прибор типа БВ-1096 (рис. 50) для кон-
троля диаметров валов при шлифовании, состоящий из головки 1, уста-
навливаемой на столе станка, и отсчетно-комаидного устройства 2,
содержащего пневматический датчик 3 сильфонного типа. Приборы
типа БВ-1096 серийно выпускает ЧИЗ в виде нескольких разновидно-
стей, различающихся пределами измерения диаметров деталей (2,5—40,
7—70, 30—125, 50—220 мм) с широкими (Ш). узкими (У) и прецизион-
3QS
ыоо-ъоо
5)
Рис. 49. Двух контактное рычажное устрой-
ство с поступательной парой:
а — схема с суммированием результатов
внутри головкн с помощью электрической
пары контактов / н 2; б — схема с суммированием результатов вис го-
ловки с помощью двух индуктивных датчиков 3 и 4
ными (П) скобами, с двухкомаидными (2К) или четырехкомандными (4К)
устройствами для автоматического контроля, с отсчетным устройством
для визуального контроля (В) с ценой деления 0,001, 0,0005 или
0,0002 мм (для прецизионных скоб) и соответственно с пределами изме-
рений от +0,1 до —0,02, от +0,05 до —0,01 и от +0,02 до —0,004 мм.
Поэтому скоба, например, снабженная шифром БВ-1096-Ш2-40, яв-
ляется широкой и рассчитана на номинальные диаметры D от 2,5 до
40 мм, а отсчетное устройство с шифром БВ-1 096-М-К4-1 рассчитано
на четыре команды и имеет цену деления 0,001 мм.
Для контроля диаметров валов с гладкой поверхностью с возмож-
ностью шлифования их по сопрягаемой детали ЧИЗ выпускает настоль-
ные пневматические приборы с прецизионными скобами типа БВ-4009,
являющиеся разновидностью приборов типа БВ-1096, имеющие такие же
характеристики, но снабжаемые либо универсальным Контактным
измерительным устройством (НД) с пределами измерений 2,5—70 мм
для измерения в сечениях, близких от торца, либо пневматическими
калибрами-пробками (Д) с пределами измерений 6—125 мм для измере-
ния в сечениях, далеких от торца изделия.
Для контроля диаметров отверстий с гладкой поверхностью на вну-
тришлифовальных станках ЧИЗ выпускает несколько модификаций
устройств с суммированием результатов изменений с помощью двух
индуктивных датчиков и электронного блока, расположенного вне
головки (см. схему 49, б): ОКБ-895А (диаметры контролируемых отвер-
400
стий 20—125 мм), ОКБ-896А (050—250 мм), ОКБ-893А (0100—400) и
ОКБ-1711 (200—800 мм на станке модели 3A230), имеющих статическую
погрешность измерения 0,002—0,003 мм.
Схема с двумя рычагами и подвижным шарниром, применяемая
для контроля диаметров валов, используется, например, в самонастраи-
вающемся устройстве СУ У К-2
(рис. 51), разработанном вМВТУ
им. Баумана н предназначенном
для автоматической коррекции
размеров по эталону или по
обработанным изделиям. Уст-
ройство состоит из корпуса-ры-
2 чага
рычажной передачи
t
E
Рнс. 50. Схема прибора типа БВ-1096
2—3 с якорем 4, двух катушек индуктивностей 5, подвешенных на
рамке 6, клина 7 перемещения рамки 6 и электродвигателя 8. При
цикле измерения изменение размера детали 9 приводит к смещению
Рис. 51. Головка самонастраивающего устройства управляющего
контроля
рычагов 2—3 с якорем 4 относительно катушек 5. При цикле на-
стройки, например, после введения на позицию измерения эталона 10
и контроля размера уже обработанной детали электродвигатель 8
автоматически смещает рамку 6 с катушками 5 относительно якоря 4,
осуществляя коррекцию настройки.
401
ru
АВТОПОДНАЛАДЧИКИ И АВТОБЛОКИРОВЩИКИ
При сложном осуществлении контроля непосредственно в процессе
обработки или при отсутствии необходимости контроля всех деталей
применяют автоподналадчики, располагаемые на станке или с ним ря-
дом. Рассмотрение структурной схемы подналадчиков позволяет сде-
лать вывод, что подобные устройства имеют много органов, общих
с автоматами. Так, например, транс-
портирующие и устанавливающие
устройства измерительной позиции и
рассортировки подналадчиков сходны
с соответствующими элементами кон-
трольных автоматов. Исполнительный
механизм подналадчиков перемещает
либо режущий инструмент, либо упор.
Рис. 53. Схема механизма подналадки
Рис. Б2. Схема измерительной
головки подиаладчика 3772 Б-4О
Имеются подналадчики, которые осуществляют подналадку не по
одной детали, а по среднему размеру группы измеренных деталей.
Со станка деталь попадает обычно на плоскую базовую поверхность
или в призму. Так, измерительное устройство серийно выпускаемого
ЧИЗом подналадчика типа 3772Б-40 (наименьшее время пребывания
детали под измерительным наконечником составляет 0,05 сек, статиче-
ская погрешность прибора 0,005 мм) содержит рычаг 1 (рис. 52), кото-
рый под действием пружины 3 постоянно прижат к упору 4. Детали 5
(кольца), имеющие завышенные размеры по высоте, при прохождении
под измерительным наконечником 6 поворачивают рычаги 1 и 2, вслед-
ствие чего замыкаются контакты 7 и в. Командный импульс через элек-
тронное реле 1 (рис. 53) подается на механизм подналадки, содержащий
402
электромагнитную муфту 2, связанную с ведущим валом 3 электродви-
гателя 4, конические шестерни 5—6, вал с винтом 7 и каретку 8 шлифо-
вальной бабки 9. После получения командного импульса и необходи-
мого опускания шлифовальной бабки с кругом с помощью кулачка
или реле времени электромагнитная муфта отключается.
Большая гамма подналадчиков за последние годы разработана
в ОКБ.
Для бесцентрово-шлифовальных станков, на которых обработка
дорожек качения внутренних колец конических роликовых подшипни-
ков производится «на врезание», разработан подналадчик типа
ОКБ-1111, статическая погрешность которого составляет ±0,003 мм.
Для черновых бесцентрово-шлифовальных станков, работающих
«на проход», спроектированы подналадчик ОКБ-1140 (для автомата 6С71,
обрабатывающего наружные кольца железнодорожных роликопод-
шипников диаметром 220—280 мм), имеющий статическую погрешность
±0,003 мм; подналадчик ОКБ-1141 (для автомата 6С136, обрабаты-
вающего поршневые кольца и толкатели клапанов диаметром 20—
40 мм), имеющий статическую погрешность ±0,003 мм; подналадчик
ОКБ-1012Б (для автоматов по обработке клапанов с диаметром стержня
6—16 мм), имеющий статическую погрешность ±0,002 мм, и др.
Для торцешлифовальных автоматов, на которых обрабатываются
«на проход» одновременно оба торца колец (030—160 мм и высотой
12—50 мм), предназначен подналадчик ОКБ-1377, осуществляющий
со статической точностью ±0,003 мм контроль и подналадку по высоте
положений торцов обоих шлифовальных кругов, поддерживая не только
заданный размер, но и положение средней плоскости пространства
между кругами.
ЧИЗ выпускает по заказам подналадчики к бесцентрово-шлифо-
вальным станкам, работающим «на проход» с пределами измерений дета-
лей 1—20, 3—40, 25—г80, 70—160 мм.
Большая группа автоматов, разработанных в ОКБ, производит,
помимо операции подналадки, последующую рассортировку изделий
на годные и бракованные. Так, автомат ОКБ-Л51К1 контролирует
толщину дна и высоту заготовки кольца карданных подшипников после
их выдавливания на прессе; автомат ОКБ-Л52К1 контролирует не-
сколько высот и диаметров заготовок колец карданных подшипников
после их обработки на токарных станках КА76 в автоматической линии,
а автомат ОКБ-Л54К1 — после обработки наружных диаметров колец
карданных подшипников на бесцентрово-шлифовальном станке автома-
тической линии; автомат ОКБ-1171А контролирует прутки диаметром
1—6 мм, длиной 1,5—2,5 м по диаметру после их шлифования на бес-
центрово-шлифовальном станке (статическая погрешность ±0,002 мм),
а автомат ОКБ-1403 — прутки диаметром 10—50 мм, длиной 2—6 м
также по диаметру на бесцентрово-шлифовальном станке; автомат
ОКБ-Л68К2 контролирует наружный диаметр цилиндрических дета-
лей после их чистовой обработки на бесцентрово-шлифовальном станке-
автомате 6С136 и др.
В ОКБ также разработана группа автоблокировщиков, которые
осуществляют не только блокировку станков при нарушении технологи-
ческого процесса, но и рассортировывают изделия на годные и брако-
ванные. К подобным устройствам следует отнести: автомат ОКБ-Л53К1
для контроля отверстий заготовок колец карданных подшипников после
термической обработки; автомат ОКБ-Л45К2 для контроля кривизны
оси катка трактора после термической обработки и др.
403
chipmaker.ru
Литература
1. Воронцов Л. Н. Фотоэлектрические системы контроля линей-
ных величии. М., «Машиностроение», 1965.
2. Высоцкий А. В. и др. Приборы и устройства для активного кон-
троля размеров в машиностроении. М., Машгнз, 1961.
3. Коидашевский В. В. Наладка автоматических приборов кон-
троля размеров деталей. М., Машгиэ, 1960.
4. К о ч е и о в М. И. и др. Контрольно-измерительные автоматы н
приборы для автоматических линий. М., «Машиностроение», 1965.
5. М а р к о в Н. Н. и др. Погрешность и выбор средств при линейных
измерениях. М., «Машиностроение», 1967.
6. Специализация инструментальных заводов иа 1966 — 1967 гг. М НИИ-
МАШ, 1965.
7. Т и щ е и к о О. Ф. и Кзлитенко В. Г. Методы поверки и
наладки автоматических средств контроля размеров. М., «Машиностроение»,
ГЛАВА 8
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЮСТИРОВКИ, НАЛАДКИ
И ПОВЕРКИ ИЗЛаЕРИТЕЛЬНЫХ приборов
И АВТОМАТОВ
Качество измерительного средства определяется совокупностью
показателей, определяющих его работоспособность, точность, надеж-
ность и эффективность применения.
Поверкой измерительного средства называется определение соответ-
ствия действительных показателей измерительного средства техниче-
ским условиям или государственным стандартам в соответствии с прин-
ципом единства мер в машиностроении.
Основным документом, определяющим единство мер, является пове-
рочная схема, устанавливающая последовательность передачи единиц
измерения от эталонов к образцовым мерам, а от них к рабочим мерам
или измерительным приборам и указывающая основные методы поверки
и их точность.
Поверочные схемы разрабатываются Всесоюзным научно-исследо-
вательским институтом метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНПИМ).
На рис. 1 приведена поверочная схема для плоскопараллельных кон-
цевых мер длины и приборов для измерения линейных размеров.
Методические указания, инструкции и правила по поверке мер и
измерительных приборов разрабатываются метрологическими инсти-
тутами Комитета стандартов мер и измерительных приборов.
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ПРИБОРОВ
Измерительные средства поверяют как в процессе их сборки, так и
при эксплуатации. Поверка позволяет отъюстировать измерительный
прибор и довести его эксплуатационные показатели до требуемых зна-
чений.
Классификация и характеристика поверочных измерительных
средств. Применяемые для поверки измерительные средства должны
иметь повышенную точность по сравнению с поверяемыми инструмен-
тами и приборами.
Классификация, характеристики и области применения контрольно-
измерительных средств, используемых для поверки приборов и авто-
матов. приведены в табл. 1—7.
Методы поверкч измерительных среде в. Поверка измерительных
средств характеризуется применением разнообразных простых и слож-
ных, универсальных и специальных методов и средств контроля. Здесь
приведены наиболее типичные методы поверки общих для ряда измери-
тельных приборов показателей.
Поверка плоскостности измерительных по-
верхностей инструментов и приборов. В боль-
шинстве случаев измерительные поверхности инструментов и приборов
изготовляются плоскими. К ним относятся поверхности предмет-
ных столиков универсальных стоек, торцовые поверхности пяток
405
chipmaker.ru
Рис. 1. Поверочная схема для плоскопараллельных концевых мер длины
и приборов для измерения линейных размеров. Эталоны:
I — эталонный метод воспроизведения метра в длинах световых воли; 2 —
эталонные меры из кварца длиной от 5 до 100 jwm (рабочие эталоны). Образ-
Пр одолжение подписи см. на стр. 407, 408
цовые меры (стальные): 3 — длиной от 0,4 до 1000 мм, бпр = ± (0,05 ±
4- 0,5' 10-sL) мкм; 4 — длиной от 0,4 до 2000 мм; 6пр — ± (0,07 ±
±1- lO-’L) мкм; 5 — длиной от 0.1 до 2000 мм, 6пр =• ± (0,1 +2- lO-’L) мкм;
6 — длиной от 0,1 до 2000 мм, &пр = ± (0,2 ± 3,5- 10-а£) мкм; 7 — длиной
от 0,1 до 2000 мм, бпр = ± (0,5 ± 5* 10_а£) мкм; 8 — образцовые концевые
измерительные машины 4-го разряда до 10 м, &пр = ± (0,5 ±5- 10-’£) мкм;
9 — образцовая измерительная машина 3-го разряда до 12 м, &пр = ± (0,5 ±
± 2‘ 10“а£) мкм; 10 — нутромеры 5-го разряда до 10 м, 6пр = ± (1 ±
± 5- 10~’£) мкм. Рабочие меры и измерительные приборы: 11 — концевые
меры класса 0 от 0.4 до 1000 мм, б^оп = ± (0,14-4,0) мкм; концевые меры
от 0,1 до 2000 мм: 12 — класса 1, б^ол »= ± (0,2 -г 8,0) мкм; 13 — клас-
са 2. &доп = ± (0,44-12) мкм; 14 — класса 3, &доп =* ± (0,8-=-20) мкм;
16 — класса 4, ^Qon = ± (2,04-34) мкм и класса 5, б^оп = ± (4,04-72) мкм;
15 — плоскопараллельные стеклянные пластины, б^ол =±10 мкм; 17 —
нутромеры микрометрические с ц. д. 10 мкм, предел измерения до 2000 мм,
б^оп = ± (104-32) мкм; 18 — нутромеры с пределом измерения до 10х м,
блр = ± (14-10- 10-а£) мкм; 19 — измерительные головки с ц. д. 0,1 мкм,
6доп = ±0,05 мкм; 20 — проволочки и ролики для изменения среднего
диаметра резьбы класса 0 и 1; ^дпп = ± (0,54-1) мкм; 2/ — длиномеры
вертикальные и горизонтальные с ц. д. 1 мкм, пределы измерения 250
и 350 мм, б^л = ± (1 + мкм; 22 — скобы рычажные с ц. д. 2 мкм,
предел измерения до 50 мм, б^оп = ± (14-2) мкм; 23 — установочные меры
для микрометров, б^оп = ± (14-11) мкм; 24 — микрометры со вставками,
предел измерения до 350 мм, = ± (44-7) мкм; 25 — глубиномеры и
нутромеры индикаторные с ц. Д. 10 мкм, предел измерения до 250 мм, fy)on “
= ± (154-25) мкм; 26 — скобы до 5 м, &пр = ±(2 4- 20- 10-а£) мкм, 27 —
интерферометры контактные с ц. Д. от 0.05 до 0,2 мкм, &доп = ± (0,034-
4-0,08) мкм; 28 — измерительные головки с ц. д. 0,2—0,5 мкм, бдоп = ± (0,14-
4-0,2) мкм; 29 — измерительные ножи, предел измер. 0,3 и 0,9 мм, б^оп =
= ±0,5 мкм; 30 — микрометры рычажные с ц. д. 2 мкм, предел измерения
до 50 мм, &доп = + (34-4) мкм; 31 — принадлежности к концевым мерам
(боковики и разметочные губки) на размер пары, &доп “ ± (14-1,5) мкм;
32 — индикаторы с ц. д. до 10 мм, ± (154-25) мкм; 33 — скобы ры-
чажные с ц. д. 5 мкм, предел измерения до 50 мм, &gon = ± (2,54-5) мкм;
34 — ультраоптиметры с ц. д. 0,2 мкм предел измерения ±0.08 мм, =
>= ± (0,154-0,25) мкм; 35 — оптиметры вертикальные и горизонтальные
с ц. д. 1 мкм, предел показания ±0,1 мм, б$оп — ± (0,24-0,3) мкм; 36 —
микроскопы инструментальные, предел измерения до 50 мм, 75 мм и 125 мм,
^доп ~ ± мкм; 37 — микрометры 1 и 2_-го классов, пределы измерения
до 1600 мм, &доп = ± (44-60) мкм; 38 — штангенинструмснт с ц. д. 20, 50
и 100 мкм, пределы измерения до 3000 мм, б^оп = ± (204-300) мкм; 39 —
глубиномеры микрометрические 1 и 2-го классов, предел измерения до 100 мм,
Gdon^= ± И"*"10) мкм; 40 — миниметры с ц. д. 1 и 2 мкм, пределы измерения
0,06 мм и 0,12 мм, б^оп = ± (0,54-1) мкм; 41 — измерительные головки
е ц. Д. 1 и 2 мкм: предел измерения 0,05 мм и 0,10 мм, б^оп ~ ±0,5 дел на
уч. шк. до 30 дел., Ь^оп = ±1 дел. иа уч. шк. св. 30 дел.; 42 — микрометры
класса 0. предел измерения до 1600 мм, &доп = ± (24-16) мкм; 43 — мини-
метры с ц. д. 5 и 10 мкм пределы измерения 0.30 мм н 0.60 мм, =
= +(24-2,5) мкм; -4-4—шагомеры индикаторные с ц. д. 10 мкм, пределы изме-
рения по модулю 2- 10,8- 20, бдоп = ± (54-8) мкм; 45 — измерительные
машины до 6 м, бпр = + (1 4- 10- 10-’£) мкм.
Методы поверки: I — абсолютный интерференционный метод; 11 — сличение
прн помощи интерферометра; Hi. IX, XIV — поверка по образцовым мерам
парным методом; IV — сличение техническим интерференционным методом!
V — сличение посредством контактного интерферометра (до 100 мм); VI,
40 7
r.ru
и шпинделей микрометров, измерительные поверхности губок штан-
генциркулей и т. д.
Основным показателем качества плоской измерительной поверхности,
влияющим иа точность измерения прибора, является отклонение от
плоскостности. Как правило,
измерительные поверхности про-
веряют техническим интерфе-
ренционным методом (при по-
мощи стеклянных пластин —
нижних).
Интерференционным методом
проверяют тщательно отполиро-
ванные поверхности с отклоне-
ниями от плоскостности не более
2 мкм. Стеклянная пластина
плотно прижимается к измери-
тельной поверхности, и при ма-
лейших отклонениях от пло-
скостности наблюдается интер-
ференционная картина (рис.2, а).
Рис- 2 В случае идеальной плоскост-
ности (рис. 2, б) интерферен-
ционные полосы отсутствуют. При подсчете отклонений от плоскост-
ности следует учитывать, что расстоянию между двумя интерференци-
онными полосами соответствует изменение величины отклонения по-
А
х
Л
6)
Рис. 3
верхности, равное половине длины световой волны, соответствующей
цвету интерференционных полос, по которым ведется измерение. Длина
волны спектральных линий различного цвета приведена в табл. 8.
XII — сличение при помощи концевой измерительной машины (от 100 до
2000 о); VII, XIII — поверка по образцовым мерам шаговым методом; VIII,
XX — сличение при помощи оптиметра; X, XV — поверка по образцовым
мерам; XI — сличение (1. техническим иитер. методом, 2. контактным интер-
ферометром) до 100 мм; XVI, XVII — сличение при помощи оптиметра и
концевой измерительной машины; XVIII, XIX — измерение по шкале изме-
рительной машины; XXI — поверка по образцовым мерам; поверка шаговым
методом по образцовым мерам; XXII — сличение при помощи оптиметра и
измерительной машины; XXIII — сличение при помощи измерительной
машины; поверка по образцовым мерам
408
При оценке величин отклонений от плоскостности необходимо исхо-
дить из следующего. Интерференционные полосы представляют собой
концентрические окружности, если вместо плоской поверхности полу-
чена сферическая (рис. 3, а).
При оценке величин отклонений от плоскостности крайнее кольцо d
не учитывается, если оно расположено в зоне 0,5 мм (для микрометров)
от края измерительной поверхности. По этой же причине не должны
учитываться полосы d и [ на рис. 3, б и d и g на рис. 3, в.
Интерференционные полосы принимают эллиптическую форму,
если радиусы кривизны поверхности в разных сечениях, проходящих
через точку контакта А, неодинаковы. На рис. 21, б радиус кривизны
в сечении хх больше, чем в сечеиии уу. Здесь эллипс b считается первой
Рис. 4 Рис. 5 Рис. 6
полосой, а полосы сие — второй, поскольку они принадлежат одному
эллипсу, прерванному из-за ограниченности измерительной поверх-
ности.
Интерференционные кольца переходят в прямые линии, если изме-
рительная поверхность имеет форму цилиндра (рис. 3, в). Контакт
стекла с поверяемой поверхностью происходит по прямой А —обра-
зующей цилиндра. Как и в предыдущем случае, каждая пара полос
(Ь—е и с—f) считается одной полосой.
Если по обе стороны от точки (линии) контакта наблюдается неоди-
наковое число полос, то отсчет полос производят на той стороне, где
число видимых полос будет больше.
Поверка точности взаимного расположения измерительных поверх-
ностей и осей. Параллельность измерительных поверхностей, например
параллельность измерительной поверхности плоского наконечника
оптиметра опорной плоскости предметного стола, можно проверить,
снимая показания по шкале оптиметра при установке одной и той же
концевой меры в четырех положениях относительно измерительной по-
верхности плоского наконечника (рис. 4). При неизменных показаниях
поверяемые поверхности параллельны. По результатам такой проверки,
выполненной в крайних положениях кронштейна стойки оптиметра,
можно оценить перпендикулярность его перемещения к поверхности
предметного столика.
Подобным способом можно измерить также и параллельность изме-
рительных поверхностей инструментов (рис. 5).
Плотность прилегания измерительных поверхностей, например
губок штангенциркуля, проверяется визуально и оценивается сравне-
нием величины щели с образцами просвета. На рис. 6 показан образец
с величинами просвета 0,012; 0,006 и 0,003 мм, полученный при помощи
лекальной линейки / н концевых мер 2, притертых к стеклянной пла-
стине 3.
Для проверки параллельности плоскостей может применяться также
и автоколлимационный метод. На рис. 7 показан пример применения
409
410
chipmaker.ru
1. Характеристики и области применения контрольно-измерительных средств
для поверки приборов и автоматов
Средство поверки Эскиз Техническая характеристика Назначение
1. Меры для линейных и угловых измерений
Плоскопарал- лельные концевые меры длины (ГОСТ 9038—59) Номинальные размеры см. стр. 215. По точности изгото вления подразделяются и а че- тыре класса точности, по точ- ности аттестации—на пять раз- рядов Служат для поверки точности различных универсальных, спе- циальных и автоматизированных средств контроля (см. табл. 2)
Угловые меры (ГОСТ 2875 — 62) — Размеры угловых плиток (см. табл. 8 иа стр. 308). Изготовляются двух классов точности с предельными от- клонениями рабочих углов соответственно +10" и +30", отклонения от плоскостности рабочих поверхностей ие бо- лее 0.0003 мм Применяются для поверки угло- вых калибров, для поверки и градуировки угломерных прибо- ров, инструментов и шкал
Аттестован нач контрольная мас- штабная лииейка металлическая |А Длина линейки 400 мм, толщина штрихов 0,1_qq2 погрешность в расстоянии от нулевого, до любого штриха не должна превышать ±0,04 мм, погрешность атте- стации шкалы не более 5 мк Проверка увеличения проекци- онных приборов
"Г"’ , . w .т 0 1 ? J 4 ГТТ'Т <•7 4в 49 50 S?
IA А-А и—ГТ-
Стеклянная
штриховая
ла III
3010,003
М°П5
90°15
Толщина
0.008+0’002
контрольных
Проверка увеличения проекци-
онных приборов
Длина шкалы 75 мм, тол-
щина штрихов 0,003±
±0,001 мм, точность аттеста-
ции ие ниже 1 мк
Стеклянная шка-
ла с крестом и кон-
трольными штри-
хами
Образцовая с
клянная шкала
крестом
Поверка точности проекцион-
ных приборов, микрометрических
отсчетных устройств, прямолиней-
ности перемещения и перпейдику-
ляриость перемещения кареток
Поверка точности микрометри-
ческих отсчетных устройств, уве-
личения и точности перемещений
кареток у инструментальных ми-
кроскопов
к------5010,01
U----7510,01--------
--------------10510,01
— 15010,5 —----------
деления
на интервале К
Длина шкалы 125 мм, тол-
щина штрихов ие более
0,006 мм, погрешность в рас-
стоянии от нулевого штриха
до любого другого не более
±0,002 мм, точность аттеста-
ции шкалы не ниже 0,5 мк
75! 0.005
\-50!0.t
|Я>°. г
-0
штрихов
мм, толщина
штрихов
6,012*+0,002 мм, точность ат-
тестации на длине 30 мм ие
ниже 1 мк
Продолжение табл. I
ГС
Средство поверки
Эскиз
Техническая характеристика
Назначение
chipmaker.ru
Стеклянная
шкала с контроль-
ным крестом
- JSOt /
Толщина штрихов креста
0,1 мм. Неперпеиднкуляр-
ность линий креста ие более
20"
Проверка перпендикулярности и
прямолинейности перемещения
кареток стола проекционных при-
боров
Угольники 90е
Гап 1 ц Гип II 1, ,1
L — 5-J “] ы г IS L_SL 4Y
н»—В —н U-й-
ГОСТ 3749—65. Предель-
ные погрешности угольни-
ков I и IV приведены в
табл. 3
Проверка прямолинейности хо-
да шпинделей приборов, прямо-
линейности хода стола, взаимной
перпендикулярности хода каре-
ток и других элементов инстру-
ментальных и универсальных ми-
кроскопов в проекторов
Образцовый мно-
гогранник
Число граней 6—8, откло-
нение угла между гранями
не более 30", погрешность
аттестации углов 1,5"
Поверка точности показаний
Образцовый ква- драт Отклонение от прямого угла не более 3" (0,001 мм иа длине 70 мм). Погреш- ность аттестации углов ие более 1,5"
Y
ттт
делительных головок, круглых
столов и др.
2. Технические средства для интерференционных измерений
V6 остальное
413
Плоскопарал-
лельные стеклян-
ные пластины об-
щего назначения
(иижине)
Плоскопарал-
лельные стеклян-
ные пластины об-
щего назначения
(верхние)
U) три хи
06Ot2
g -w- I 1
остальное
ГОСТ 2923 — 59. Размеры и
допускаемая неплоскостиость
нижних пластин приведены
в табл. 4
ГОСТ 2923—59. Допускае-
мая неплоскостиость рабочих
поверхностей пластин приве-
дена в табл? 4
Для притирки к ним плоско-
параллельных концевых мер дли-
ны при их измерении, а также
для поверки притираемости и
плоскостности измерительных
поверхностей концевых мер, ка-
либров, измерительных поверх-
ностей приборов и инструментов
Для измерения плоскопарал-
лельных концевых мер длины
(совместно с нижними пласти-
нами)
414
Продолжение табл. 1
chipmaker.ru
Средство поверки
Эскиз
Техническая характеристика
Назначение
Специальные
стеклянные пла-
4 стины для поверкн
микрометров
ГОСТ 1121-54
Поверка плоскостности и па*
раллельности измерительных
поверхностей микрометров, ры-
чажных и индикаторных скоб,
перпендикулярности оптической
оси тубуса к плоскости стола
инструментальных и универсаль-
ных микроскопов (пластина тол-
щиной 40 мм) и др.
3, Поверочные инструменты и приспособления
Линейки пове-
рочные лекальные
типа ЛД
ГОСТ 8026—56. Длина ли-
неек 25 — 500 мм. Шерохова-
тость рабочей поверхности
линеек не ниже 12-го класса
по ГОСТу 2789 — 59, допусти-
мые отклонения от прямоли-
нейности рабочих поверхно-
стей приведены в табл. 5.
Помимо лннеек ЛД, в ГОСТе
8026 — 56 приводятся и дру-
гие типы лннеек (ЛТ, ЛЧ,
ШП и др.)
Поверка плоскостиости поверх-
ности
Призмы повероч-
ные типа I и II
ГОСТ 5641—59. Размеры
призм приведены в табл. 6,
а допустимые погрешности
рабочих поверхностей
призм — в табл. 7. В стан-
дарте приведены также приз-
мы типа III, IV и V
Для установки деталей диаме-
тром от 3 до 300 мм прн повероч-
ных и разметочных работах
Образцовые
двойные центры
Биение центров не более
0,002 мм, коиусообразиость и
овальность цилиндрической
части не более 0,002 мм за-
тупление острия не более
0,1 мм
Проверка инструментальных
микроскопов малой модели
Цилиндрический
контрольный ва-
лик с внутренними
центрами
Коиусообразиость и оваль-
ность валика ие более
0,001 мм
Цилиндрический
контрольный ва-
лик с наружными
центрами
Проверка совпадения центров,
их положения относительно оси
перемещения и плоскости движе-
ния стола инструментальных и
универсальных микроскопов и
проекторов
Образцовые
центры
Биение центра не более
0,001 мм
Проверка инструментальных
микроскопов большой модели,
универсальных микроскопов и
проекторов
Продолжение табл. 1
416 Заказ № 93
Средство поверки • Эскиз Техническая характеристика Назначение
Образцовые наконечники, сфе- рические, плоские и ножевидиые S- т ПГ * t?" Неплос костиость измери- тельной поверхности плоских наконечников ие должна пре- вышать 0,1 мк, иожевидных диаметром до U.5 мм — 0,15 мк, диаметром 10 и 16 мм — 0,2 мк, шерохова- тость измерительной поверх- ности не ниже 13-го класса (ГОСТ 2789-59) Проверка вертикальных и го- ризонтальных оптиметров и опти- ческих длиномеров
Поверочный бру- сок с плоскими до- веденными поверх- ностями —гоо — Погрешность плоскостности доведенных поверхностей ие более 0,3 мк. Непараллель- иость рабочих поверхностей ие должна превышать 0,002 мм иа всей длине бру- ска Проверка прямолинейности пе- ремещений стола н каретки уни- версального микроскопа
о
—
Микрометр 4. Универсальные и cnei ьиальные поверочные приборы ГОСТ 6507 — 60, ГОСТ 4381—61. Погрешней гь пока- заний и обратного хода ми- крометр-ческой пары не бо- лее 0,002 мм Проверка толщины сомкнутых губок для внутренних измерений у штангенциркулей и параллель- ности их измерительных поверх- ностей, поверка показаний инди- каторов
Миниметр, инди- катор — Цена деления 0,01 мм (ГОСТ 577 — 60) Проверка перпендикулярности поверхности стола направлению перемещения измерительного ци- линдра длиномера
Рычажио-зубча- тая головка (ми- кромер 1 МКМ) to Цена деления шкалы 0,001 мм, пределы показаний ±0,05 мм, погрешность по- казаний в пределах всей шка- лы 1 мкм, в пределах ±30 делений 0,5 мкм Поверка точности перемещения узлов приборов
Инструменталь- ные микроскопы См, рис. 11 иа стр. 281 ГОСТ 8074 — 56 Поверка толщины штрихов шкал измерительных инструмен- тов и приборов и т. п.
Микрометриче- ский прибор для поверки нутроме- ров 1 — Поверка точности показания нутромера при прямом и обратном ходе
<0^9
^=4
•
Универсальный клиновой прибор с микрометрической парой и коррекци- онной линейкой а — Поверка точности показания индикатора прн прямом и обрат- ном ходе, поверка порога чув- ствительности и т. п.
if а у m
chipmaker.ru
Продолжение табл. 1
6 It- 8,>
Средство поверки
Установка для
поверки датчиков
и пневматических
приборов
Приставная зри-
тельная трубка
Четырехгранная
зрительная трубка
Автоколлимацн-
онные трубки —
зрительные трубки
с боковой подсвет-
кой сетки от по-
стороннего источ-
ника света
Эскиз
Техническая характеристика
Визирная линия трубки, перпендикулярна торцовой (ба-
зовой) поверхности фланца н параллельна наружной цилиндри-
ческой поверхности; овальность и конусность по цилиндру не
более 2 мк, допустимая неперпенднкулярность базнровочной
плоскости фланца н осн цилиндра че более 10"
Визирная линия параллельна наружным граням корпуса
Точность измерения откло-
нения зеркала 5 — 10"
Назначение
Поверка точностных характе-
ристик датчиков (пневматических,
электроконтактных, индуктив-
ных и др.)
Поверка взаимной перпендику-
лярности поверхностей, направ-
ляющих приборов или машин
Поверка взаимной перпендику-
лярности или параллельности по-
верхностей направляющих при-
боров нлн машин
Поверка центрирования линз
перпендикулярности измеритель-
ных поверхностей ^столов переме-
щениям шпинделей приборов, по-
верка прямолинейности направ-
ляющих и т. п.
chipmaker.ru
r.ru
Продолжение табл
1
420
2. Назначение концевых мер длины для поверкн
измерительных приборов и инструментов
Концевые меры, применяемые Поверяемые приборы и инструменты
по разрядам по классам
1 — Ультраопти метры
2 0 Оптиметры Миниметры с ценой деления 0,001 мм Измерительные машины с ценой деления 0,001 мм Микроскопы универсальные
3 1 Миниметры с ценой деления 0,002 мм Индикаторы с ценой деления 0,001 мм Микрометры рычажные с ценой деления 0,002 мм Скобы рычажные с ценой деления 0,002 мм I
4 2 Миниметры с ценой деления 0,005 мм и 0,01 мм Индикаторы с ценой деления 0,002 мм Скобы рычажные с ценой деления 0,005 н 0,01 мм Микроскопы инструментальные Микрометры Микрометрические нутромеры
5 3 Индикаторы с ценой деления 0,01 мм Микрометрические глубиномеры с ценой деления 0,01 мм Штангенциркули, штангенглубиномеры и штанген- рейсмасы с величиной отсчета по нониусу 0,02 н 0,05 мм
— 3 Штангенциркули, штангенглубиномеры н штанген- рейсмасы с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм
3. Предельные погрешности рабочих элементов угольников (ГОСТ 3749—47)
Предельные откло- нения от перпенди- кулярности на дли- не И в мкм Предельные отклонения от плоскостности н прямо- линейности рабочих граней в мкм онення от >абочих стороны 1не В в мк
р стороны Н в мм сторон рабочих углов боковых поверх- ностей к опор- ной поверхности Длинная Короткая Предельные откл ПЛПЯЛЛРЛЬНПОТН г граней короткой угольника на дл!
Ф S га Классы точности
СО О, 0-й 1-й 0-й 1-й 0-й 1-й 0-й 1-й 0-й 1-й
50 и 63 3 6 50 1 2,5 2 7
100 7 1 1,5 9
160 4 8 60 1,5 3 3 10
14 ЗаказЛсЭЗ
421
chipmaker.ru
4. Характеристики пластин для интерференционных измерений
(ГОСТ 2923 — 59)
Диаметр пластин в мм Высота пластин Н в мм Допускаемая неплоскост- ность рабочих поверхностей в интерференционных полосах Допускаемые мест- ные отклонения от плоскости рабочих поверхностей в ин- терференционных полосах
Нижние пластины Верхние пластины Нижние пластины 1-го класса Нижние пластины 2-го класса и верхние пластины
1-го класса 2-го класса
60±2 80±2 100±2 120±2 25±2 0.1 0,3 0,3 0,05 0,1
—
30±2 0.2 0,4
Примечание. Неплоскостность нерабочих поверхностей ниж- них и верхних пластин не должна превышать 10 интерференционных полос (3 мк).
5. Допустимые отклонения от прямолинейности
рабочих поверхностей линеек ЛД (ГОСТ 8026 — 56)
Длина линеек в мм Допустимые откло- нения от прямоли- нейности в мкм Длина линеек Допустимые откло- нения от прямоли- нейности в мкм
Класс 0 Класс 1 в мм Класс 0 Класс 1
25 и 75 0,75 1,5 225 и 300 1,5 3,0
125 и 175 0,75 1,5 (400) и (500) 2.0 4.0
Примечание. Допустимые отклонения от параллельности
должны быть выдержаны в пределах угла наклона линейки на 22.5®
в каждую сторону от среднего положения. Общая длина просвета не
должна превышать Va всей длины линейки.
422
0. Размеры призм I и II типа в мм (ГОСТ 5641—59)
Типо- размер Приз- мы Размеры прнзм Диаметры устанавли- ваемых на призмы валов
В L h Л1 h, Лз Л* найм. наиб.
1-1 35 35 30 6 3 15
1-2 60 60 50 15 — — — — 5 30
1-3 105 105 78 30 — — — — 7 65
П-1 100 65 100 35 25 20 15 8 95
П-2 150 80 150 — 50 40 30 20 12 135
п-з 200 90 200 — 70 50 40 30 16 190
II 4 300 120 300 —• ПО 90 70 50 20 300
Примечание. L — длина призмы, остальные размеры см.
эскиз в табл 1.
7. Допустимые погрешности рабочих поверхностей
прнзм I и II типа в мкм (ГОСТ 5641—59)
1 Наименование погрешности Типы призм
I 11
Классы
0-й 1-й 2-й 1-й 2-й
Отклонение плоскостей призма- тических выемок от параллельно- сти основанию н боковым граням (на длине £) и от симметричного расположения выемок . . . 3 5 10 15 25
Разность расстояний базовых плоскостей выемок двух призм од- ного комплекта от противолежа- щей грани ... ... 4 6 12 20 30
Отклонение боковых граней от перпендикулярности основанию у прнзм I типа (на высоте Н) н от взаимной перпендикулярности^ у призм II типа (на ширине В) 10 30
Отклонение плоскостей призма- тической выемки от перпендикуляр- ности торцам (на длине £) . . . 150
423
chipmaker.ru
в. Длина волны спектральных линий
Спектральна» линия Применяемое вещество
Кадмий Ртуть Криптон Гелий Неси
Длина волны в мкм
Красная Зеленая Синяя Желтая Желто-зеленая Зелено-синяя Фиолетовая 0,644 0,509 0,480 0.468 0,846 0,577 0,646 0,587 0,565 0,450 0,668 0,502 0,471 0,588 0,492 0,447 0.540
а вто колл им анионного метода для проверки параллельности отражатель-
чой плоскости А зеркала оптиметра и базовой плоскости Б оправы
who использовать трубку
оптиметра 1, из которой
удаляется для этого
колебательная система
(рис. 7, б).
Условием параллель-
ности упомянутых пло-
скостей А и Б будет
сохранение положения
изображения шкалы (ви-
димой в окуляре 2 авто-
коллиматора) относитель-
но указателя при отраже-
нии лучей от поверхности
столика и после установки
на измерительный столик
оправы 3 с зеркалом. •
Параллельность опор-
ных плоскостей осям ци-
линдрических или конических поверхностей ва пиков, скалок, цен-
тров проверяют при помощи универсальных и специальных приспособ-
лен.^ с индикаторами.
Перпендикулярность плсскот гей и осей проверяют при помощи
угольника (рис. 8, а) или при помощи индикаторов или других измери-
тельных головок, закрепленных в универсальных или в специальных
приспособлениях. На рис. 8, б показана схема проверки перпендику-
лярности перемещения штока 2 оптического вертикального длиномера
к поверхности стола 1 при помощи специальной приставки 4 с индика-
тором 5 и угольника 3. На рис. 8, в дана схема проверки перпендикуляр-
ности градусной шкалы 1 сменной угломерной головки микроскопа
оси ее вращения 00 при помощи индикатора 2, установленного в спе-
циальном приспособлении 3. На рис. 8,г показана схема проверки пер-
пендикулярности линии центров 1 измерительного микроскопа опти-
ческой оси микроскопа визирования 2 при помощи индикатора 3,
установленного в специальной державке.
424
На рис. 9, а показано применение приставной зрительной трубки 1
для установки по ней оси коллиматора 2 перпендикулярно торцовой
плоскости цилиндра 3 и на рис. 27, б— установка цилиндра 1 перпен-
дикулярно плите 2 при помощи переходной призмы 3, коллиматора 4
и приставной трубки 5.
Рис. 9
Прямолинейность направляющих инструментальных и универсаль-
ных микроскопов может быть проверена при помощи лекального уголь-
ника (тип IV см. табл. 1) или при помощи приспособления с микро-
мером. При проверке угольником последний устанавливают парал-
лельно ходу движения салазок и закрепляют мастикой или при помощи
струбцинки. После этого более точно
совмещают крест нитей штриховой
сетки с изображением ребра уголь-
ника (рис. 10, а) и перемещают са-
лазки. Знакопеременные смещения
изображения ребра угольника отно-
сительно штриховой линии сетки ха-
рактеризуют непрямолинейность на-
правляющей. При помощи лекального
угольника проверяют также перпенди-
кулярность расположения направляю-
щих микроскопов (рис. 10, б). Уголь-
ник устанавливают на столе прибора
таким образом, чтобы одна из рабочих
сторон его была параллельна продоль-
ному ходу стола После этого попереч-
ную штриховую линию совмещают со вторым ребром угольника и стол
(инструментального микроскопа) или колонку с микроскопом визиро-
вания (универсального микроскопа) перемещают в поперечном напра-
влении на длину L. По величине смещения А контура ребра уголь-
ника на длине L может быть подсчитана угловая величина отклонения
от перпендикулярности по формуле
tgp =
425
chipmaker.ru
Рис. 10. Средства и методы поверки прямолинейности и перпендикулярности
направляющих измерительных микроскопов:
л, б — при помощи лекального угольника; в, г — при помощи специальной
оправки с индикатором
Рис. 11
426
На рис. 10, в показана схема проверки прямолинейности направляю
щих инструментального микроскопа в горизонтальной плоскости при
помощи поверочного бруска и приспособления с микромером. Оправку /
с микромером (или индикатором) 2 закрепляют на тубусе 3 микроскопа
визирования, а поверочный брусок 4 при помощи струбцины 5 — на
столе 6 микроскопа параллельно перемещению салазок. Наблюдаемые
при перемещении стола отклонения стрелки микромера характеризуют
непрямол, нейпость направляющих в горизонтальной плоскости. Для
проверки прямолинейности перемещения стола в вертикальной пло-
скости в оправку 1 вставляют державку 7, в которой в вертикальном
положении закрепляют микромер (рис. 10, г). Образцовый брусок при
помощи специального приспособления с винтом выравнивают по край-
ним точкам параллельно ходу стола в вертикальной плоскости. Полу-
ченные при перемещении стола отклонения микромера, прижатого
измерительным наконечником к верхней плоскости бруска, будут
характеризовать непрямолинейность направляющих в вертикальной
плоскости. Проверка точности перемещения стола микроскопа может
быть выполнена также при помощи трубки оптиметра.
Проверка измерительного усилия. Наиболее распространенные ме-
тоды проверки измерительного усилия показаны на рис. И. На рис. 11,
а и б показана схема проверки измерительного усилия вертикального
и горизонтального контактных интерферометров при помощи гирь.
Таким же способом может быть проверено измерительное усилие и у дру-
гих приборов с аналогичным расположением измерительного штока,
например у вертикальных и горизонтальных оптиметров.
На рис. 11. в показано использование циферблатных весов для про-
верки измерительного усилия вертикального оптического длиномера,
а на рис 11, г измерение усилия пружины, прижимающей измеритель-
ный стол проектора (инструментального микроскопа) к микрометри
ческому винту.
МЕТОДЫ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫХ
ДАТЧИКОВ
Средства и методы поверки электроконтактных датчиков приведены
в табл. 9 и 10.
Методы поверки бесшкальных электроконтактных датчиков. Опре-
деление характера распределения погреш-
ностей срабатывания датчиков и предель-
ных значений погрешностей можно производить при
помощи набора образцовых мер с размерами d; d + 6; d + 26 и т. д.
(где 6 — величина, составляющая определенную часть от предполагае-
мой предельной погрешности датчика ДНт например, 6 = ДНп1) .
Датчик настраивают на размер d В этом случае при многократной
установке образцовой меры, по которой настроен датчик, количество
срабатываний и несрабатываний последнего должно быть примерно
одинаковым. Затем при многократных установках на позицию измере-
ния образцовых мер с размерами d + 6; d + 26 и т. д. определяют
количества срабатываний и несрабатываний датчика, сопоставляя их
с предполагаемыми теоретическими значениями, соответствующими
распределению ошибок по закону Гаусса (см. заштрихованные пло-
щадки на рис. 12). По результатам испытания определяют характер
427
428
9. Поверяемые элементы, технические требования
и методы поверки электроконтактных датчиков
chipmaker.ru
Поверяемый элемент Техническое требование Методы поверки
Внешний внд Присоединительные размеры: резь- бовые отверстия в корпусе, присоеди- нительные диаметры гнльз малогаба- ритных датчиков Отверстие в корпусе шкального дат- чика для установки измерительной головки Взаимодействие частей датчика Чистота рабочих поверхностей кон- тактов датчика ! Величина рабочего хода измери- тельного стержня Величина полного хода измеритель- ного стержня датчика Датчики не должны иметь дефектов, портящих внешний вид и нарушающих его работоспособность Резьба №5X0,8 (ГОСТ 1623 — 61) на расстоянии 70±.0,1 мм Измерительный стержень и винты на- стройки датчика должны перемещаться легко и плавно без люфта, перекосов, без заеданнй и качки. Взаимодействие частей ие должно нарушаться после 8— 10 тыс. арретирований измерительного стержня. Датчик должен быть подклю- чен к светофорному устройству, обеспе- чивающему нагрузку на контактах дат- чика 50 в X 0,2 ма Не ниже 10-го класса чистоты поверх- ности (по ГОСТу 2789 — 59) Датчики должны иметь величину ра- бочего хода (пределы измерения) 0 — 0,2; 0—3 мм Перемещение измерительного стержня датчика должно превышать рабочий ход не менее чем на 1 мм у датчиков с пре- делом измерения 0—0,2 мм, не менее 2 мм у датчиков с пределами измере- ния 0 — 1 мм, не менее 3 мм у датчиков с пределами измерения 0—3 мм Наружный осмотр и опробование Поверка резьбы резьбовым калибром- пробкой, проверка межцентрового рас- стояния штангенциркулем. Повезкз раз- меров рычажным микрометром Проверка гладким калибром-пробкой Опробование и внутренний осмотр дат- чика до и после обкатки. Обкатку дат- чика следует производить на обкаточной установке. Резкое арретирование изме- рительному стержню сообщается при помощи эксцентрика, имеющего впадину глубиной не менее 0,5 мм 1 Визуальным сравнением с образцом чистоты поверхности 10-го класса чи- стоты При помощи концевых мер длины. До- пускается поверка рабочего хода при помощи индикатора илн глубиномера Прн помощи концевых мер длины, индикатора или глубиномера опреде- ляется величина полного перемещения измерительного стержня датчика
Продолжение табл. 9
«о
Поверяемый элемент Техническое требование Методы поверки
Измерительное усилие датчика Сопротивление изоляции между Электрическими цепями и корпусом: датчики обыкновенные и с пыле- защитным устройством датчики с брызгозащнтным устройством Электрическая прочность изоляции электрических цепей датчика Порог чувствительности настройки контактов датчиков с пределами изме- рения: 0—0,2 мм 0 — 1 и 0 — 5 мм Цена деления шкалы настроечного винта датчика с пределами измерения 0 — 02; 0 —1,0—3 мм Погрешности датчика Смещение настройки датчика Брызго-пылезащищенность корпуса датчика Не менее 20 Мом прн температуре окружающего воздуха от 4-15° до + 25° С и относительной влажности до 80% Не менее М5 Мом прн температуре от +15 до +25° С и относительной влажности окружающей среды 95±3% Изоляция должна выдерживать испы- тательное напряжение 500 в практиче- ски синусоидального переменного тока частоты 50 гц в течение 1 мин См. табл. 10 0,002 мм; 0,005 мм Корпус должен- предохранить меха- низм датчика от попадания брызг жид- кости и пыли На циферблатных весах, как это пока- зано яа рнс. 17 1 Измерение сопротивления изоляции мегомметром между: выводной клеммой контакта рычага датчика и корпусом; выводными клеммами регулируемых контактов и корпусом; выводными клеммами регулируемых контактов; выводной клеммой контакта рычага датчика и клеммами регулируемых кон- тактов Проверка на пробойно-испытательной машине мощностью не менее 0,25 кет На клиновом приборе На оптиметре На оптиметре Стр. 63 Стр. 70 Датчик помещается в соответствующие среды на определенное время, после чего вскрывается для поверки
chipmaker.ru
10. Измерительное усилие н порог чувствительности
элсктроконтактных датчиков
1 Пределы измерения датчиков в мм Измерительные усилия в Г Допустимое ко- лебание измери- тельного усилия (не более) в Г Порог чув- ствительности настройки (ие более) в мк
без отсчетного устройства с отсчетным устройством
0—0.2 011 100—300 500 100 150 0.3 0.5
0—3 300—700 900 200 1.0
рассеивания погрешностей и величину предельного значения погреш-
ности.
Недостатки метода — большое количество и высокая точность изго-
товления образцовых мер, особенно при проверке датчиков с относи-
тельно малыми значениями предельной погрешности.
Определение характера распределения и
предельных значений погрешностей бесшкаль-
ных датчиков может быть выполнено также при помощи кли-
новой меры.
В этом случае различные значения проверяемого размера d+ б;
d + 26 и т. д. получают смещением меры 1 (рис. 13) в направлении,
перпендикулярном к линии измерения, при помощи концевых мер 2.
Последующую поверку производят точно так же, как и в предыдущем
случае.
430
Для поверки амплитудных бесшкальных датчиков ряд образцовых
значений овальности можно получить при помощи точно изготовлен-
ного цилиндрического валика, наклоняя его относительно линии изме-
рения на определенный угол при помощи концевых мер (рис. 13, б).
Поверку точности срабатывания предель
и ы х электроконтактных датчиков выполняют на
вертикальном оптиметре (рис. 14). Датчик подключают к светофорному
устройству, обеспечивающему нагрузку на контактах 50в X 0,2 ла.
Каждый настроечный контакт поверяют отдельно. Датчик закрепляют
на кронштейне таким образом, чтобы измерительные наконечники дат-
чика и оптиметра касались стола. Настроечными винтами подвижные
контакты устанавливают в положение, соответствующее настройке
на размер 160—180 лк на среднем участке хода измерительного стержня.
После этого с помощью микроподачи стол смещают до замыкания про-
веряемого контакта, т. е. до техттор, пока не загорится лампочка свето-
фора, и отмечают показание оптиметра. Затем стол отводят в исходное
положение и вновь смещают до замыкания контакта. Показание опти-
метра снова отмечают. Операцию повторяют 25—30 раз для датчиков
с пределами измерения от 0 до 0,2 мм и 15—20 раз для датчиков с пре-
делами измерения от 0 до 1 мм и выше. Показания оптиметра, отклоне-
ния Дх от среднего значения, подсчет средней квадратической погреш-
ности о и предельной погрешности Дцт рекомендуется записывать
в форме таблицы в мкм:
Отсчет по оптиметру С реднее значение Дл Alim = ± 8о
60,2 50,1 50,1 50,1 50,1 50,2 50,1 50,2 50,2 50,1 50,1 50,2 50,1 50,1 50,13 .* +0.07 —0,03 —0,03 —0,03 —0,03 +0.07 —0,03 +0.07 +0,07 —0,03 -0,03 +0.07 -0,03 —0.0.3 ±0.045 ±0,135
431
r.ru
Поверку точности срабатывания датчиков можно производить также
на клиновом приборе.
Проверка величины рабочего хода измери-
тельного стержня датчика. При помощи концевых мер
длины определяют величину перемещения измерительного стержня
датчика, закрепленного на стойке, соответствующую смещению под-
вижного контакта от одного настроечного контакта к другому при
максимальном расстоянии между ними. Момент отрыва и замыкания
подвижного контакта с настроечными контактами определяют по сигна-
лам электронных устройств, к которым присоединяется датчик.
Поверка порога чувствительности на-
стройки контактов датчиков на клиновом при-
Рис. 14. Установка с оптиметром для
поверкн электроконтактных датчиков:
1 — столик; 2 — светофор; 3 —труб-
ка оптиметра; 4 — датчик; 5 —крон-
штейн для крепления датчика; 6 —
стойка
боре (рис. 15). Путем поворота
настроечного винта приводят в со-
прикосновение управляемый им
контакте контактом рычага датчика.
Рис. 15. Схема клинового прибора
для поверкн датчиков и нзмернтель-
ных головок:
/ — стойка; 2 — кронштейн; 3 —
датчик; 4 — клин; 5 — микрометри-
ческий винт; 6 — измерительная го-
ловка; 7 — светофор; 8 — настроеч-
ные винты
что фиксируется по загоранию лампочки светофорного устройства.
После этого плавно смещают клин, чтобы лампочка погасла, и произво-
дят отсчет этого смещения. Описанную операцию производят много-
кратно (не менее 10 раз) и подсчитывают среднее и предельные значения
порога чувствительности.
Поверка порога чувствительности на-
стройки датчика на оптиметре (см. рис. 14). Трубку
оптиметра и датчик устанавливают так, чтобы их измерительные нако-
нечники касались поверхности стола стойки или установленной на
столе концевой меры. Путем тщательного поворота настроечного винта
приводят в соприкосновение управляемый им контакт с контактом ры-
чага датчика, что фиксируется по загоранию лампочки светофорного
устройства. Затем плавно смещают стол оптиметра, чтобы лампочка
погасла, и производят отсчет этого смещения по оптиметру. Операцию
производят многократно и подсчитывают средние и предельные вели-
чины порога чувствительности.
432
Рис. 16
Поверка цены деления шкалы настроечного
винта датчика на установке с оптиметром (см.
рис. 14). Датчик присоединяют к светофорному устройству. Поверку
производят в начале и конце рабочего хода измерительного стержня.
Поднимая стол оптиметра, приводят в соприкосновение контакт рычага
датчика с одним из регулируемых контактов, что фиксируется по заго-
ранию лампочки. Затем поворотом
настроечного винта на одно деление
его шкалы контакты размыкают.
После этого стол оптиметра подни-
мают настолько, чтобы контакты
вновь замкнулись и загорелась лам-
почка. По шкале оптиметра произ-
водится отсчет перемещения стола.
Таким образом проверяют всю шка-
лу винта'.
Поверка амплитуд-
ных электроконтактных
датчиков на установке
с трубкой оптиметра
(см. рис. 14). Датчик устанавли-
вают так, чтобы его измеритель-
ный стержень занимал среднее по-
ложение. После этого его настраи-
вают на размер, соответствующий
половине рабочего хода измери-
тельного стержня. Рабочий ход
датчика характеризует заданную
предельную амплитуду погрешно-
сти. Стол оптиметра подают до за-
мыкания одного из контактов и за-
тем дальше, за счет проскальзыва-
ния во фрикционной паре, до бли-
жайшего оцифрованного деления
шкалы трубки оптиметра, принимае-
мого за первый отсчет. Не пере-
ходя за деление и не фиксируя
момента разрыва контактов, стол подают в обратную сторону и снимают
второй отсчет при замыкании второго контакта. Разность между пер-
вым и вторым отсчетами является величиной прямого хода. Движение
стола продолжают в ту же сторону до ближайшего оцифрованного
деления, которое является третьим отсчетом. Не переходя за это деле-
ние и не фиксируя момент разрыва контактов, подают стол в обратную
сторону до нового замыкания и снимают четвертый отсчет. Разность
четвертого и третьего отсчетов определяет величину обратного хода.
Описанную операцию повторяют 25—30 раз. По величинам прямого и
обратного ходов подсчитывают их среднее значение, отклонения от
среднего Дх, а затем среднюю квадратическую и предельную погреш-
ность.
Методы поверки датчиков с отсчетными настроечными винтами.
Датчики такого типа можно настраивать по эталонам, отличающимся
от предельных размеров настройки в пределах показаний отсчетных
устройств настроечных винтов. Поверку таких датчиков можно выпол-
нять при помощи эталона произвольного размера х методом двух на-
433
r.ru
строек. В основе метода лежит определение количества срабатываний
датчика из всего числа установок эталона при настройке контакта на
два размера, отличающихся от размера эталона на величины ошибок
соответственно 6 и 26. Введение ошибок 6 и 26 относительно размера
эталона производится при помощи отсчетного устройства настроечного
винта.
Допустим, что при установке датчика па размер zt, соответствую-
щий смещению контакта на величину ошибки 6, из общего числа уста-
новок т, эталона количество срабатываний датчика было равно nlt
а при установке датчика на размер г2, соответствующий смещению кон-
такта на величину ошибки 26, из общего количества установок т2
того же эталона количество срабатываний было равно п2 (рис. 16).
При распределении ошибок датчика по закону Гаусса вероятность его
срабатываний в рассмотренных двух случаях может быть выражена
следующими уравнениями:
Р,1=од_ф(а^).
где ах—средняя квадратическая погрешность датчика.
Из уравнений, принимая приближенно (при 100), что вероят-
ности равны частотам, можно получить формулу для определения сх:
Ох =
___________6__________
<₽(-^+0-5)~<₽(“t' + 0,5)’
где 6 = г2 — zt — величина смещения настройки; <р -у- + 0,5^ =
= <р (/) —функция, значения которой приведены в табл. 11.
II. Значения функции ф (/)
t ф (О 1' Ф«) 1- ф (О 1' ф (/)
0,01 0,025 0.14 0,360 0.27 0,740 0,40 1,280
0,02 0,050 0,15 0,385 0,28 0,770 0.41 1,340
0,03 0,075 0,16 0.410 0,29 0.810 0,42 1,405
0,04 0,100 0.17 0,440 0,30 0,840 0,43 1,475
0,05 0,125 0.18 0.470 0,31 0,880 0,44 1,555
0,06 0,150 0,19 0,500 0,32 0,915 0,45 1,645
0,07 0,175 0.20 0,530 0.33 0,955 0,46 1,750
0,08 0,200 0.21 0,550 0,34 0,995 0,47 1,880
0,09 0,225 0,22 0,580 0,35 1,040 0,48 2,060
0,10 0.250 0.23 0,610 0,36 1,080 0,49 2,320
0,11 0.280 0.24 0.640 0,37 1.130
0,12 0,305 0.25 0,675 0,38 1,175
0,13 0,330 0.26 0,710 0,39 1,230
Величина предельной погрешности может быть подсчитана по фор-
муле
Alim = ± За.
434
Пример. Через сортировочный автомат 100 раз (/п, = 100) пропу-
скался эталон с некоторым размером х. Настройка автомата была вы-
полнена на размер alt близкий к размеру х, так что эталон в процессе
сортировки попадал в группы меньших и больших размеров. Прн этом
в группу г, эталон попал 20 раз (nt = 20). После этого было
произведено смещение настройки, равное 2 мкм. направленное на
уменьшение настроечного
размера. Эталон был снова
пропущен 100 раз (т2=100)
через сортирующее устрой-
ство, причем на этот раз в
группу больших размеров он
попал 32 раза (л2=32). Тре-
буется определить предель-
ную погрешность измерения.
Погрешность измерения о
подсчитывают по формуле
о =
2
2
<p(0,18K-<p(0,3) S
» 5,4 мкм,
следовательно,
Дцт = ± Зо = ± 16,2 мкм.
Метод определения сме-
щения настройки датчиков.
Величина смещения настрой-
ки датчика характеризую-
щая стабильность его работы,
определяется на обкаточной
установке (рис. 17). Датчик
устанавливают таким обра-
зом. чтобы измерительные
наконечники датчика и оп-
тиметра касались стола. Све-
тофорное устройство, к ко-
Рис. 17. Установка для обкатки электро-
контактных датчиков:
1 — трубка оптиметра; 2 — датчик; 3 —
кронштейн крепления ленты; 4 — стойка;
5 — стальная лента (линейка); 6 —экс-
центриковый валик; 7 — редуктор; 8 —
электродвигатель; 9 — светофор
торому подключен датчик,
должно обеспечивать нагрузку на контактах 50 fl X 0,2 ма. Датчик
устанавливают на размер 150—180 мк Поднимая и опуская стол 15—
20 раз, замыкают контакты датчика и определяют среднее значение
размера, на который настроен каждый контакт датчика. Затем стол
отводят и с помощью обкаточного устройства сообщают измеритель-
ному стержню датчика 25 тыс. перемещений, так чтобы перемещение
измерительного стержня датчика превышало его рабочий ход примерно
в 1,5 раза. Перемещение измерительного стержня должно произво-
диться 1 раз в секунду. По окончании обкатки стол оптиметра ставят
на место и повторяют определение размера настройки датчика. Раз-
ность в размерах настройки датчика до и после обкатки является
смещением настройки датчика.
435
chipmaker.ru
Определение смещения настройки у амплитудных датчиков произ-
водят на аналогичной установке. Средний размер настройки определяют
описанным выше способом. Затем, не меняя настройки датчика, произ-
водят обкатку и вновь определяют средний размер настройки. Разность
между величинами среднего размера настройки (средний размер при
прямом и обратном ходе измерительного стержня) до и после обкатки
является смещением настройки датчика,
МЕТОДЫ ПОВЕРКИ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ АВТОМАТОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
РАЗМЕРОВ
Применительно к контрольно-сортировочным автоматам все опера-
ции по регулировке (настройке) и подгонке измерительных устройств
принято именовать юстировкой, а остальных устройств автомата —
наладкой. Все узлы контрольно-сортировочных автоматов, несмотря
на большое разнообразие конструкций, в зависимости от их назначения
можно подразделить на две группы (по порядку проведения наладки
и юстировки): вспомогательные устройства контрольно-сортировочных
автоматов и измерительные органы контрольно-сортировочных автома-
тов. На приведенных примерах конструкций узлов автоматов ведется
изложение только сведений по наладк< и юстировке, которые, являясь
общими, могут быть использованы при наладке любого контрольно-
сортировочного автомата независимо от конструкции
Испытания и приемка контрольных автоматов. Приемные испытания
проводят после изготовления, сборки и наладки всех узлов автомата.
Новые контрольно-сортировочные автоматы испытывают с целью опре-
деления их работоспособности и соответствия техническим требованиям,
а также для определения основных метрологических данных автомата.
Испытания проводят в два этапа: после изготовления и после уста-
новки на рабочее место.
Программа по приемке новых контрольно-сортировочных автоматов
состоит из следующих операций: поверка качества отделки и окраски
поверхностей деталей, контроль сборки и комплектности автомата;
поверка работы механизмов автомата, пневмо- и электрооборудования;
поверка работы автомата на холостом ходу; метрологические испытания
автомата; пробная эксплуатация автомата; поверка автомата, находя-
щегося в эксплуатации.
Ниже приводится краткое описание назначения каждой операции
приемки, а также основные сведения о порядке ее проведения и орга-
низации. Эти сведения носят общий характер и в отдельных случаях,
в зависимости от специфических особенностей автомата, могут быть
дополнены и конкретизированы. Основные поверяемые элементы авто-
мата и виды поверок приведены в табл. 12.
Поверка качестваотделки и окраски поверх-
ностей деталей, контроль сборки и комплект-
ности автомата осуществляется обычными методами.
Поверка работы механизмов автомата,
пневмо- и электрооборудования осуществляется
с це гью определения работоспособности всех механизмов и узлов авто-
мата, при этом выполняют следующие операции:
по отсутствию заеданий при ручном приводе автомата контроли-
руют правильность взаимодействия отдельных узлов и механизмов. В со-
436
12. Поверяемые элементы автомата
Поверяемые элементы автомата Место поверки
При выпуске из производ- ства В эксплуатации После ремонта |
на заво- де-изго- товителе на рабо- чем месте
Качество отделки и окраски поверхностей Качество сборки отдельных узлов и всего автомата ....... Качество монтажа пневмо- и электрообо- рудования Взаимодействие частей автомата и после- довательность работы механизмов автомата за цикл Продолжительность цикла автомата . . . Бесперебойность работы всех механизмов автомата, в том числе проверка работы сма- зочных устройств ..... ..... Механическая и электрическая взаимо- связь автомата с соседними агрегатами (в производственных линиях) Погрешность автомата Надежность и величина смещения настрой- ки 1 Правильность рассортировки деталей, в том числе правильность сигнализации видов брака ........ . . .' + + +1 + ++ + + + + + + + + + + +1+1 1 II III + + + + + + + + + +
Примечание. Пункты проверки со знаком «+» выполняются, со знаком «—» ие выполняются.
ответствии с циклограммой проверяют последовательность взаимодей-
ствия и по секундомеру продолжительность циклов отдельных узлов;
проверяют работоспособность датчиков и сортировочных устройств,
вынуждая срабатывать датчики от руки или пропуская детали с соот-
ветствующими отклонениями, причем следят за правильностью сраба-
тывания сортировочного устройства;
проверяют работу электрооборудования многократным опробирова-
нием правильности срабатывания пусковой и сигнальной аппаратуры;
проверяют работу загрузочных и транспортных устройств, про-
пуская через автомат некоторое количество контролируемых изделий
(годных и бракованных), при этом изделия должны бесперебойно выда-
ваться и транспортироваться из загрузочного устройства;
каждое блокировочное устройство проверяют отдельно по его слу-
жебному назначению. Срабатывание блокировочных устройств должно
вызывать остановку автомата и включение аварийной сигнализации;
проверяют работу устройства для запоминания импульса последо-
вательно от каждого датчика. При этом от поверяемого датчика подается
команда брака, по которой следят за правильностью отбраковки соот-
ветствующей детали. Так последовательно проверяют все позиции
устройства для запоминания импульса. Кроме того, для комплексной
проверки устройства для запоминания импульса команды брака по-
даются одновременно от различных позиций автомата. Для проверки
437
chipmaker.ru
правильности разбраковки в случае прекращения подачи электро-
энергии автомата периодически выключают в различные моменты цикла
с помощью вводного рубильника, при этом правильность разбраковки
не должна нарушаться.
Проверка работы автомата на холостом
ходу осуществляется с целью определения правильности взаимо-
действия всех узлов и механизмов автомата без оценки его точностных
характеристик. Вначале механизмы автомата проворачивают вручную,
если это допускает его конструкция, а затем кратковременными пусками
от электродвигателя. Затем автомат последовательно проверяют в ра-
боте на всех режимах (автоматический, полуавтоматический и наладоч-
ный), без проверки изделий, в течение 2—3 ч. После этого автомат
включают на автоматический режим для работы в течение одной смены.
При этом через автомат непрерывным потоком пропускают контроли-
руемые изделия без фиксации результатов разбраковки. Во время
работы автомата проверяют бесперебойность действия смазочных си-
стем, отсутствие в механизмах чрезмерного нагревания, заеданий,
вибраций, ударов и повышенного шума. При этой проверке допу-
скаются простои автомата из-за мелких неисправностей и их устране-
ния общей продолжительностью не более 30 мин за смену с обязательной
фиксацией их в протоколе испытаний.
Метрологические испытания являются основным
этапом при приемке контрольно-сортировочных автоматов. Испыта-
ниями предусматривается определение следующих параметров для каж-
дого контролируемого предельного размера: собственной предельной
погрешности автомата (предельной погрешности измерения) Дцт; пре-
дельной погрешности настройки автомата Дцт н’> предельной погреш-
ности установочных эталонов Дцт5- суммарной предельной погреш-
ности автомата Д11т 2; стабильности точности и настройки за опреде-
ленное время при долговременных испытаниях автоматов; суммарной
предельной погрешности и стабильности датчика, если на него не имеется
паспорта завода-изготовителя; динамической погрешности автомата.
Качество автомата определяется следующими критериями: абсо-
лютной точности автомата; относительного качества настройки; соот-
ветствия точности автомата заданному допуску на изготовление контро-
лируемой детали; стабильности измерительного процесса; надежности
работы. Значения этих критериев учитывают распределения ошибок
измерения и настройки по закону, близкому к нормальному, что под-
тверждается рядом исследований.
К критерию абсолютной точности автомата относятся погреш-
ности: Дцт, Дцт Е, Дцт Н- Величины этих предельных погрешностей
используются для сравнения с предельно допустимыми величинами
согласно техническим условиям.
Критерием относительного качества настройки является соотноше-
ние между полем рассеивания ошибок настройки и полем рассеивания
собственных ошибок измерения автомата
А'1тН «с (0,2 4- 0,9).
Д11т
Чем меньше это отношение, тем точнее настройка и выше качество
автомата.
Критерий соответствия точности автомата заданному допуску на
контролируемый параметр выражается коэффициентом использования
438
допуска т), равного отношению поля общего рассеивания ошибок изме-
рения автомата к полю допуска:
_ 2АПт £
1 60 ’
В большинстве случаев считают, что точность автомата соответ-
ствует заданному допуску, если t] 0,2. При г] > 0,2 автомат не соот-
ветствует требованиям к точности контроля изделия с заданным до-
пуском, если нет специальных указаний в технических условиях.
Критерий стабильности процесса измерения выражается отношением
Дх
2Д11т Е
^(0,1
ч- 0,8),
где Дх — величина смещения размера настройки за определенное время
работы автомата без поднастройки (8—16 ч), причем разность предель-
ных погрешностей измерения, определенных в начале и в конце испыта-
ния, должна быть несущественной.
Критерием надежности работы автомата, под которым понимают
долговечность требуемой точности контроля, является
т
“ т ’
где Т — время надежной работы автомата; Alim г —максимально допу-
стимая суммарная предельная погрешность автомата по его техниче-
ским условиям; ДИтХ —действительная- суммарная предельная по-
грешность автомата после его изготовления или ремонта; т — величина
увеличения суммарной предельной погрешности автомата за единицу
времени его работы.
Значения т устанавливают путем определения Ацт2по одной из
методик непосредственно после изготовления автомата или его ремонта
и после, например, 1000 ч его работы. Разность первого и второго зна-
чений Д]1т должна быть существенной.
Для ряда автоматов и устройств активного контроля суммарная
предельная погрешность за длительное время их работы увеличи-
вается несущественно, а лимитирующим фактором, определяющим
долговечность требуемой точности контроля, является величина сме-
щения настройки.
Критерием надежности уровня настройки автомата является отно-
шение
Т - —
где Дг— допустимая величина смещения настройки; t — величина
смещения настройки в единицу времени, определяемая эксперимен-
тально.
Если значение 1\ мало, то в автоматах и устройствах активного
контроля устанавливают автоматические механизмы корректировки
величины смещения настройки (самонастраивающиеся системы). Есте-
ственно, чем больше время Т и Т1г тем качество автомата выше.
439
chipmaker.ru
Все указанные здесь критерии метрологической точности и ста-
бильности контрольно-сортировочных автоматов надо определять и
вписывать в паспорт данного автомата при выпуске его с завода-изго-
товителя, а также после его монтажа на рабочем месте и после каждого
последующего ремонта. Динамическую погрешность автомата необхо-
димо устанавливать для правильного расчета размеров установочных
эталонов, причем определяют только систематическую составляющую
динамической погрешности Дх»; случайная составляющая динамической
погрешности автомата е войдет составляющей частью собственной пре-
дельной погрешности автомата.
Учитывая, что рассеивание ошибок измерения автомата (собствен-
ной предельной погрешности автомата), ошибок настройки автомата
и аттестации эталонов приближенно подчиняется закону нормаль-
ного распределения (закону Гаусса), практическое поле рассеивания
данных погрешностей равно ±3о( и данные погрешности — величины
независимые и случайные.
Предельная погрешность аттестации эталонов Дц ^зависит оттипа
выбранного для аттестации прибора и равна его предельной погреш-
ности измерения, по величине она должна быть
ДИт Э <°>,Д11т
Суммарная предельная погрешность автомата AJjmE (как правило,
она составляет 10—15% от величины контролируемого допуска) и
время работы автомата без поднастройки измерительных органов
(в своем большинстве оно равно 8—16 ч) задаются техническим зада-
нием на проектирование, а метрологическая поверка служит для опре-
деления соответствия изготовленного автомата предъявляемым к нему
точностным требованиям.
Обязательной проверке в одно- и многопозиционном автомате под-
лежат измерительные позиции, контролирующие предельные пара-
метры деталей, расчетные погрешности измерений которых близки
к предельно допустимым. Как правило, данные измерительные позиции
контролируют параметры деталей с более жесткими допусками. В много-
ручьевых автоматах поверке подлежат все указанные выше измеритель-
ные позиции, причем поверку выполняют при работе всех узлов авто-
мата. Промежуточные контакты многоконтактных датчиков, сорти-
рующие годные детали на различные группы точности, проверяют лишь
в тех случаях, когда конструкция или настройка их отличается от пре-
дельных контактов.
Методика настройки контрольных автома-
тов с бесшкальными датчиками. Настройку измери-
тельных устройств с бесшкальными датчиками на заданные предельные
размеры осуществляют в статическом режиме (если при расчете устано-
вочного эталона учтены динамические погрешности), т. е. при неподвиж-
ном состоянии автомата по установочным эталонам, рабочие размеры
которых близки к заданным предельным размерам контролируемых
изделий; при этом для настройки каждого контакта бесшкального
датчика необходим один установочный эталон. Его устанавливают на
измерительную позицию автомата, поворотом распределительного
вала включают ток на контакты датчика, вращением микровинта кон-
такта датчика добиваются срабатывания реле, которое фиксируется
загоранием сигнальной лампы. Правильность настройки контакта
характеризуется тем, что при многократной (6—10 раз) установке эта-
440
лоиа на измерительную позицию автомата примерно в половине слу-
чаев наблюдается срабатывание соответствующего реле и в половине
случаев — несрабатывание.
Иногда в промышленности применяют настройку каждого контакта
датчика по двум установочным эталонам, размер одного эталона не-
сколько больше заданного предельного размера контролируемой де-
тали, а размер другого — несколько меньше, причем при установке
одного эталона на измерительную позицию автомата датчик должен
срабатывать, при установке другого — не срабатывать.
Второй способ настройки обладает незначительными преимуществами
перед первым в отношении простоты операции и времени, затрачивае-
мого на настройку, но имеет большую погрешность настройки, требует
два точных эталона и поэтому его применяют только при контроле из-
делий с грубыми допусками на размеры.
Бесшкальный датчик с плавающим контактом, предназначенный
для контроля отклонений от правильной геометрической формы изде-
лий, настраивают на заданное предельное отклонение без установоч-
ного эталона при помощи универсального измерительного прибора
(оптиметра, микромера и др ), при этом конструкция измерительной
позиции должна обеспечивать возможность быстрого съема и установки
датчика. В этом случае наконечник датчика приводят в соприкоснове-
ние с измерительной поверхностью прибора (например, оптиметра).
Столик оптиметра перемещают с таким расчетом, чтобы «плавающий»
контакт датчика надежно коснулся установочного винта (загорается
или гаснет сигнальная лампа в зависимости от электросхемы), а затем
столик перемещают на величину предельного отклонения формы изде-
лия и второй установочный винт датчика осторожно подводят к «пла-
вающему» контакту до загорания сигнальной лампы.
Когда позволяет конструкция измерительной позиции автомата,
настройку каждого контакта осуществляют по блоку плиток соответ-
ствующего размера.
Если установлено, что для данной измерительной позиции автомата
«мгновенная» точность показаний значительно выше точности показа-
ний, заданной для 8—24-ч периода его работы, то настройку контактов
можно производить «по ощущению». Эталон устанавливают на измери-
тельную позицию автомата, затем установочный винт датчика медленно
перемещают до момента срабатывания сигнального устройства Для на-
дежного определения момента срабатывания сигнального устройства
установочный винт медленно поворачивают в ту или иную сторону и
прекращают движение винта в момент срабатывания сигнального
устройства. Проверку настройки многократной установкой эталона
на измерительную позицию в данном случае не производят. Если раз-
мер установочного эталона рассчитан без учета динамической погреш-
ности автомата, настройку контакта датчика производят при пере-
мещении установочного эталона. При этом необходимо уловить момент
минимума или максимума размера эталона в зависимости от метрологи-
ческой схемы контроля.
Точность такой настройки контактов датчика во многом зависит
от квалификации контролера.. Опыты, проведенные с целью определе-
ния точности настройки контактов датчиков «по ощущению», показали,
что погрешности настройки у опытного контролера не превышают
0,2—0,5 л/си.
При проведении метрологических испытаний автомата применяют
«идеальную» настройку, в этом случае при 20—30-кратной установке
15 441
r.ru
эталона на измерительную позицию автомата в половине случаев
должно наблюдаться загорание сигнальной лампочки, а в половине —
незагорание, причем динамическая погрешность автомата учитывается
либо в размере установочного эталона, либо поднастройкой после
настройки контактов в статическом состоянии автомата.
Методика настройки контрольных автома-
тов со шкальными датчиками. Для датчиков подоб-
ного типа погрешность показаний от несогласованности действия меха-
низмов шкального и электроконтактного устройства определяют экспе-
риментально, причем эта величина должна быть незначительной по
сравнению с допустимой суммарной погрешностью показаний измери-
тельного устройства.
На заданные предельные размеры шкальный датчик настраивают
по одному установочному эталону произвольного размера, аттестован-
ному с надлежащей точностью. В производстве очень часто применяют
в качестве установочного эталона одну контролируемую деталь с раз-
мерами, аттестованными на универсальных измерительных приборах
с необходимой точностью, причем отклонение от геометрической формы
этой детали должно быть в пределах допуска на изготовление установоч-
ного эталона. Эталон устанавливают на измерительной позиции авто-1
мата и снимают показание по шкале микрометра (индикаторной го-
ловки). Затем измерительный стержень датчика перемещают при помощи
микрометрического устройства на величину разности между действи-
тельным размером эталона и расчетным (с учетом Д11гпг—динамиче-
ской погрешности) предельным (верхним или нижним) размером контро-
лируемого изделия. Величину перемещения стержня отсчитывают по
шкале микрометра (индикаторной головки). Соответствующий установоч-
ный винт датчика перемещают до момента срабатывания сигнального
устройства. После этого измерительный стержень датчика отводят
в соответствующем направлении на величину производственного до-
пуска контролируемого изделия и настраивают второй контакт датчика.
Точность настройки контакта датчика значительно возрастает,
если его настройку проверять путем перемещения измерительного
стержня датчика в ту или иную сторону и по показанию микрометра
определять средний момент срабатывания сигнального устройства.
Шкальный датчик с плавающим контактом, предназначенный для
контроля отклонений от правильной геометрической формы изделий,
настраивают на заданное предельное отклонение без применения эта-
лонов при помощи шкального устройства. Измерительный стержень
датчика перемещают микрометрическим устройством настолько, чтобы
«плавающий» контакт надежно коснулся установочного винта, затем
измерительный стержень перемещают на величину предельно допусти-
мого отклонения формы изделия (с учетом динамической погрешности
Allm Е) и второй установочный винт осторожно подводят к’«плавающему»
контакту до срабатывания сигнального устройства.
Шкальный механизм датчика используют главным образом только
па протяжении отдельных непродолжительных периодов работы при-
бора активного контроля или автомата (при исследовании, настройке
на заданные размеры и периодической проверке точности работы).
Встроить в датчики индикаторную головку не всегда возможно,
в этом случае для настройки используют аттестованные круговые шкалы
иа барабанах установочных винтов и шкалы на гильзах микрометри-
ческих гаек подачи измерительного штока датчика. Данный метод
442
настройки может быть использован и для настройки бесшкальных дат-
чиков В их конструкцию вносят незначительные изменения, а именно,
наносят на барабаны установочных винтов круговые шкалы и аттестуют
их, наносят отсчетные штрихи и шкалы на гильзах микрометрических
гаек подачи измерительного штока.
Если у датчиков имеются установочные винты с аттестованными
шкальными устройствами, их настраивают по двум установочным
эталонам или по двум изделиям (по одному на каждый предельный
размер). Настройку автоматов по аттестованным установочным этало-
нам осуществляют сначала так, как если бы эталоны имели точные
размеры. Затем установочные винты смещают на величину разности
между действительным размером эталона и заданным предельным
контролируемым размером изделия.
Датчик с «плавающим» контактом может быть настроен на заданное
предельное отклонение без эталона при помощи отсчетных устройств.
Пользуясь изделием соответствующего произвольного в пределах до-
пуска размера, заставляют рычаг датчика отклониться настолько,
чтобы «плавающий» контакт надежно коснулся одного из установочных
винтов. Затем второй установочный винт осторожно подводят к «пла-
вающему» контакту, производят отсчет по шкале винта и затем отводят
его от «плавающего» контакта на величину заданного предельного от-
клонения формы контролируемых изделий.
Пробная эксплуатация является завершающим эта-
пом приемки контрольно-сортировочного автомата. При ее проведении
определяют надежность работы, качество изготовления, сборки и на-
ладки автомата, а также правильность разбраковки изделий, для кон-
троля которых предназначен автомат.
Для проведения пробной эксплуатации подбирают партию контроли-
руемых изделий, изготовленную заказчиком и состоящую не менее
чем из 50 шт. При подборе партии изделий руководствуются следующими
требованиями: действительные размеры контролируемых параметров
должны быть как годные, так и с завышенными и с заниженными раз-
мерами. Желательно, чтобы среди годных и бракованных изделий были
детали с размерами, близкими к предельным. Перед пробной эксплуата-
цией все изделия маркируют на поверхности порядковыми номерами,
после чего их аттестуют универсальными средствами или на специаль-
ных приборах. При этом средства аттестации выбирают так, чтобы их
погрешность составляла 0,1—0,3 от предельной допустимой погрешности
контроля на автомате. При проведении аттестации необходимо следить
за тем, чтобы базировка контролируемых изделий, форма измеритель-
ных наконечников, измерительные усилия и расположение проверяе-
мых сечений совпадали с принятыми на автомате.
Изделия аттестуют во всех точках контролируемых сечений и при
этом указывают наибольшее и наименьшее значения по каждому кон-
тролируемому параметру. По результатам аттестации по каждому пара-
метру составляют таблицы действительных размеров контролируемых
параметров всех изделий. На основании анализа этих таблиц выбирают
пределы настройки автомата на период пробной эксплуатации. Если
в контролируемой партии будут встречаться изделия с размерами, лежа-
щими в пределах допуска, выходящими за границы поля допуска (бра-
кованные) и совпадающими с границей поля допуска, то автомат на-
страивают на предельные размеры. Практически трудно отобрать такие
изделия, так как партия в основном состоит из изделий с размерами,
лежащими в пределах допуска (годных). В этих случаях автомат н.ч-
443
chipmaker.ru
страивают, смещая поле допуска в сторону уменьшения с целью полу-
чения «ложного брака».
После выбора предельных значений по каждому параметру и на-
стройки автомата на принятые пределы начинается собственно пробная
эксплуатация автомата. Автомат включают на автоматический режим,
а контролируемые изделия направляют непрерывным потоком, одно за
другим в порядке проведенной нумерации. Специальные наблюдатели,
а иногда средства механизации или автоматизации регистрируют раз-
браковку всех изделий по каждому контролируемому параметру.
Во время пробной эксплуатации поднастройка измерительных органов
автомата не допускается. По согласованию заказчика и исполнителя
в процессе пробной эксплуатации допускаются незначительные по вре-
мени простои автомата из-за различных его неисправностей.
Результаты разбраковки, произведенной автоматом, анализируют
и определяют стабильность работы автомата и правильность разбра-
ковки. При этом считается возможной непрерывная выбраковка изде-
лий, действительные размеры которых лежат в пределах зоны допусти-
мых погрешностей измерения. Все случаи неправильной разбраковки
тщательно анализируются, так как часто неправильная разбраковка
возникает из-за погрешностей аттестации деталей или является след-
ствием загрязнения их контролируемых поверхностей. Величину по-
грешности измерения автоматом определяют как разность между дей-
ствительным размером проверяемого параметра забракованной детали
и настроечным (установочным). Работа измерительной позиции считается
хорошей, если величина погрешности не превышает заданной допусти-
мой величины Дцт. Основная трудность этого метода определения по-
грешности автомата заключается в несовпадении сечений и направле-
ний, по которым производится измерение контролируемой детали на
приборе и автомате.
При проведении пробной эксплуатации, помимо правильности раз-
браковки, проверяют также надежность работы всех устройств авто-
мата.
Поверку автомата, находящегося в экс-
плуатации, на правильность и точность функционирования всех
его узлов проводят по утвержденному графику. В этом графике преду-
сматривается периодическая проверка точности работы автомата (вели-
чины Дцт); аттестация установочных эталонов и т. д. Помимо поверок
автомата, осуществляемых по графику, дополнительно несколько раз
в смену проверяют правильность его разбраковки путем многократного
пропуска установочного эталона через автомат или изделия с предель-
ными размерами, при этом фиксируют, в какую сортировочную группу
точности попадает деталь после измерения на автомате. Каждый раз
перед пропуском эталона через автомат пропускают несколько контро-
лируемых изделий для возбуждения рабочих механизмов автомата.
Не реже одного раза в смену базовые поверхности измерительной пози-
ции и измерительные наконечники промывают бензином.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ УСТРОЙСТВ
АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ (УАК)
Особенность УАК состоит в том, что оно является функциональным
узлом технологической системы, формирующей текущий размер. Это
определяет необходимость следующих поверок УАК: испытание соб-
ственно УАК с целью определения его поэлементных и комплексных
444
точностных статических и динамических характеристик, а также влия-
ния на него окружающей среды (т. е. влияния температурных и электро-
магнитных полей, смазывающей и охлаждающей жидкости и т. п.);
испытания УАК совместно со станком, т. е. системы станок—УАК.
Испытания серийно выпускаемых приборов в лабораторных и про-
изводственных условиях (конструкцию и принципы их работы см.
в гл. 7) могут быть трех видов: для новых УАК; находящихся в эк-
сплуатации и после ремонта. Поверяемые элементы и виды поверок
приведены в табл. 13.
13. Поверяемые элементы УАК
Поверяемые элементы Виды поверок приборов
новых эксплуа- тируемых после ремонта
А. Поверка соблюдения с Внешний вид бщих требе + ваний +
Присоединительные размеры + — +
Шероховатость рабочих поверхностей измерительных наконечников + + +
Отклонение от прямолинейности рабо- чих поверхностей линейных (цилиндриче- ских, ножевидиых) измерительных нако- нечников + +
Сопротивление изоляции между элек- трическими цепями н корпусом .... + — +
Качество монтажа пневмо- и электро- оборудования + — +
Взаимодействие частей и узлов , . + — +
Вибропрочность . 4- —— +
Пылевлагонепроницаемость .... 4- — +
Б. Поверка характеристик, вызванных внешни и и факторами
Влияние нестабильности источников пи- тания + + 4*
Влияние электромагнитных полей . . + — —
Влияние изменения температуры ок- ружающей среды + — —
Виброустойчивость 4* — —
В. Поверка метрологическ в статических Погрешность срабатывания их характер условиях 4- зистик + 4-
Время срабатывания + + 4-
Разность срабатывания при прямом и + 4-
обратном ходе . . Вариация срабатывания прн арретиро- вании наконечников + +
Смещение уровня настройки (стабиль- ность собственно устройства) .... + — +
Усилие иа измерительном и базовом наконечниках + + +
445
Продолжение табл 13
Виды поверок приборов
Поверяемые элементы новых эксплуа- тируемых после ремонта
Г. Поверка динамичеа Переходная функция Амплитудно-частотная характеристика Фазово-частотная характеристика . . Время запаздывания Время срабатывания (суммарное) . . , Динамическое смещение уровня сраба- тывания Определение оптимальной скорости перемещения наконечников I Критические частоты и амплитуды. . Предельная динамическая погрешность Влияние взаимного положения контро- лируемой детали и головки Д. Поверка динамических характерна Наивысшая динамическая точность и стабильность системы Изменение размеров обрабатываемых деталей в зависимости от изменения свойств заготовки........... Время запаздывания отвода шлифо- вальной бабки Время срабатывания системы .... Время стабилизации системы .... 1 Суммарная погрешность системы и ее стабильность шх харакпи + + i + тик систем + ’ристик + + + + + + + + + ы станок + + + + + + 1 Ч! 1 1 1 1 1 1 + X 1 +++ + +++++
Все поверяемые элементы разделены на четыре группы *; А — по-
верка соблюдения общих требований; Б — поверка характеристик
устройств, определяемых внешними по отношению к УАК факторами;
В — поверка метрологических характеристик УАК в статических
условиях; Г — поверка динамических характеристик УАК; Д — по-
верка динамических характеристик системы станок—УАК;
Поверки группы А (кроме поверки на вибропрочность) проводят
так же, как аналогичные поверки для датчиков.
Вибропрочность УАК определяют (по данным ОКБ) испы-
танием на вибростенде. УАК должны сохранять работоспособность
после 8 ч испытаний при частоте 1000 гц и амплитуде 5 мкм; причем
прибор испытывают 4 ч в рабочем положении и 4 ч — повернув на 90°.
Поверки группы Б определяются условиями работы УАК, в соот-
ветствии с которыми разрабатываются требования к поверяемым эле-
ментам.
Влияние нестабильности источников пи-
тания поверяют по смещению уровня срабатывания тригерно-релей-
ного блока. Смещение уровня срабатывания не должно превышать
допустимой погрешности измерения при колебаниях питающего иапря-
• Классификация предложена канд. тсхи. наук Л. Н. Воронцовым.
446
жения в пределах 15% или колебании давления в сети для УАК с пнев-
моэлектроконтактными датчиками в пределах 5 ± 1 кГ!смг. Смеще! из
уровня срабатывания и его колебание определяют на оптиметре, где
вместе с трубкой оптиметра устанавливают головку УАК. После про-
грева электросхсмы с помощью регулятора напряжения (давления)
изменяют в указанных пределах питающее напряжение. Перемещая
столик оптиметра, добиваются срабатывания УАК и по оптиметру
определяют величину смещения. Для определения рассеивания по-
многократно на каждом
внешних э л е к-
и магнитных
по смещению
установленном напряжении
верку проводят
(давлении).
Влияние
трических
полей определяют
уровня настройки и отклонению стрел-
ки показывающего прибора. Электри-
ческие и магнитные поля от различ-
ных установок не должны вызывать
заметных отклонений стрелки и сме-
щение уровня срабатывания.
Влияние изменения тем-
пературы окружающей
среды определяют по величине сме-
щения уровня настройки. Эта величи-
на не должна превышать погрешности
измерения при колебаниях темпера-
туры от +15 до 40е С.
Виброустойчивость УАК определяют на вибростеиде.
Погрешность срабатывания не должна увеличиваться более чем в
1,5 раза после воздействия на него вибраций с частотой до 800 гц и ампли-
тудой до 3,5 мкм в течение 8 ч (4 ч в рабочем и 4 ч в повернутом на 90°
положении).
Поверки группы В характеризуют наивысшую точность УАК.
Погрешность срабатывания УАК определяется так же.
как для датчиков.
Время срабатывания определяют на установке, пред-
ставленной на рис. 18. Электроконтактный датчик и УАК настраивают
так, чтобы при перемещении измерительных наконечников соответ-
ственно электроконтактного датчика 2 не более чем на 0,5 лоси и УАК/
не более чем на 1 мкм они бы срабатывали (величину перемещения
можно определять по оптиметру, дополнительно поставленному на
стойку). Время срабатывания определяют по миллисекундомеру
(типа МС-1), перемещая стойку оптиметра. На вход миллисекундомсра
подключают цепь с последовательно включенными нормально разомкну-
тыми контактами электроконтактного датчика и реле выдачи оконча-
тельной команды.
Разность срабатывания при прямом и об-
ратном ходе* определяют по оптиметру или по клиновому уст-
ройству. Опуская измерительный наконечник с помощью столика
оптиметра (или клина), отмечают по оптиметру (или по барабанчику
клина) момент срабатывания. Затем, перемещая измерительный нако-
нечник в обратном направлении, аналогично определяют момент сра-
батывания. Разность срабатывания определяют как разность соответ-
Повсрка предложена панд. техн, паук Л. Н. Воронцовым.
447
chipmaker.ru
ствующих показаний оптиметра (или отсчетов по барабанчику клина).
Она должна быть не менее 2 мкм.
Вариацию срабатывания при арретирова-
нии наконечников определяют так же, как для датчиков,
с той лишь разницей, что в УАК проводится арретирование одновре-
менно измерительного и базового наконечников.
Проводя аналогичные испытания в течение 8 ч, определяют сме-
щение уровня настройки (стабильность собственно уст-
ройства).
Усилия прижима измерительного и базового
наконечников могут быть определены так же, как и измери-
тельное усилие датчика.
Однако для получения не-
прерывной характеристики
целесообразнее использовать
тензометрические весы.
Динамические характери-
стики (группа Г) можно раз-
делить на комплексные и диф-
ференцированные. К компле-
ксным характеристикам сле-
дует отнести переходную
функцию, амплитудно-частот-
ную и фазово-частотную ха-
рактеристики, а также предельную динамическую погрешность.
Однако предельная динамическая погрешность является лишь коли-
чественным критерием точности устройства и не позволяет, напри-
мер, выделить основные факторы, влияющие на динамическую точность
устройства. Остальные критерии являются дифференцированными и
поэтому удобны для оценки точности УАК с учетом конкретных особен-
ностей их эксплуатации.
Переходная функция УАК определяется на стенде
(рис. 19, а). УАК настраивают так, чтобы при минимально возможном
перемещении (определяемым порогом чувствительности) наконечников
оно срабатывало. Включая электромагнит, подают на вход УАК еди-
ничную (весовую) функцию, одновременно замыкая контакт КВ. Время
от начала подачи сигнала на вход УАК до момента его срабатывания
отсчитывают по миллисекундомеру типа МС-1, включенному по схеме,
показанной на рис. 19, б (это будет время запаздывания сигнала).
Затем смещают уровень настройки так, чтобы УАК срабатывало при
подаче статического сигнала не менее 1 мкм, и снимают второй отсчет
по миллисекундомеру и т. д. до несрабатывания УАК. В общем случае
после этого увеличивают (или уменьшают) амплитуду единичной функ-
ции. При этом на всех амплитудах и на каждом уровне срабатывания
определяют диапазон рассеивания. По результатам испытаний строят
। рафик зависимости авых = f (/; Авх). Однако с достаточной степенью
точности можно считать, что в относительно небольшом диапазоне ра-
боты УАК является линейной системой. Следовательно, достаточно
испытывать УАК на одной амплитуде входа и строить зависимость
оОых=/(0. Можно рекомендовать следующие амплитуды единичной
функции: для пневматических <10 мкм; для остальных <20 мкм.
Для пневмоэлектроконтактных и электроконтактных УАК пере-
ходную функцию целесообразнее определять по подвижному контакту
датчика, добавляя время срабатывания триггерно-релейного блока.
448
Амплитудно-частотную характеристику
определяют на стенде (рис. 20), и на кулачковом валу с помощью двух
эксцентриков устанавливают овал. Амплитуду входного сигнала уста-
навливают перемещением головки вдоль рычагов стенда (с последую-
щей проверкой). Задавая различную скорость вращения кулачкового
вала, определяют амплитуду колебаний выходного сигнала. Рекомеп-
Рис. 20. Схема стенда для динамических испытаний УАК:
/ — клиновое устройство; 2, 3, 7 —рычаги; 4 — подпятники; 5 — вращаю-
щийся регулируемый набор эксцентриков (приводится от электродвигателя
постоянного тока); 6 — ножевые наконечники; 8 — электродвигатель приво-
да клинового устройства; 9 — муфта привода от эксцентрикового вала; 10 —
кулак; И — контакт (АВ)
дуется устанавливать AeJC = 20 мкм (тогда масштаб можно выбрать,
например, 0,5 мкм! сек). Для устройств с пневматическим датчиком
рекомендуется Авх = 10 мкм. Амплитудно-частотную характеристику
определяют следующими методами:
1. С помощью настроечных узлов устройств при каждой скорости
настраивают УАК так, чтобы оно срабатывало сначала при максималь-
ном значении амплитуды, а затем при минимальном. Зная цену деления,
определяют амплитуду выхода как разность между максимальным и
минимальным уровнями срабатывания (для точного определения ампли-
туды настройки каждый раз оценивают в статике). Срабатывание опре-
деляют по появлению устойчивого импульса на экране осциллографа,
подключенного к контактам реле окончательной команды.
449
r.ru
2. Для приборов с индуктивными датчиками величины амплитуд
можно определять по осциллографу, на вход которого подается сиг-
нал с датчика.
Определенную таким методом характеристику надо корректировать
в зависимости от времени срабатывания триггерно-релейного блока.
3. Характеристику, аналогичную получаемой по методу, изложен-
ному в п. 2, можно построить и для УАК с электроконтактными и
пневмоэлектроконтактными датчиками, используя для фиксации ампли-
туды настроечные винты датчика. Момент замыкания контактов опре-
деляют по осциллографу. Полученную характеристику надо корректи-
ровать в зависимости от времени срабатывания триггерно-релейного
блока.
Амплитудно-частотную характеристику в производственных усло-
виях определяют при помощи овальной аттестованной оправки [7|
с номинальным диаметром, равным диаметру обрабатываемого изделия.
Для учета диссипативных сил от шероховатости поверхности класс
чистоты поверхности овальной оправки должен соответствовать классу
чистоты обрабатываемых деталей. Для того чтобы учесть влияние про-
цесса резания, делают ступенчатую оправку и при снятии характери-
стики ведут обработку по ступеням большего диаметра, устанавливая
УАК на овальную ступень меньшего диаметра.
Ф а з о в о-ч астотную характеристику определяют
на стенде (см. рис. 20). Настройку стенда и испытание проводят анало-
гично тому, как при определении амплитудно-частотной характери-
стики. Смещение фазы при различных частотах определяют по миллисе-
кундомеру, включенному так, как показано на рис. 19, б, для чего кон-
такт КВ настраивают так, чтобы в момент максимального (минималь-
ного или среднего) значения подаваемого статического сигнала он замы-
кался. Смещение фазы определяют по формуле
0 = <о/ [рад ],
где <о —скорость вращения кулачкового вала в 1/сек; I— показание
миллисекундомера в сек.
Время запаздывания — есть время, прошедшее от на-
чала подачи сигнала на вход УАК до его появления на выходе триг-
герно-релейного блока. Это время значительно только для пневмати-
ческих систем. Его определяют как первый отсчет по миллисекундомеру
при определении переходной функции по методу, указанному выше
для пневмоэлектроконтактных УАК без добавления времени срабаты-
вания триггерно-релейного блока.
Время срабатывания (суммарное) УАК — есть
время, прошедшее от начала подачи на вход УАК динамического сиг-
нала с прямоугольным фронтом до момента срабатывания реле оконча-
тельной команды, т. е. до замыкания контактов этого реле. Его опреде-
ляют как первый отсчет по миллисекундомеру при определении пере-
ходной функции любого УАК (с учетом времени срабатывания триг-
герно-релейного блока). В частном случае практически его величина
может совпадать со значением времени срабатывания, определенным
в статических условиях.
Динамическое смещение уровня срабаты-
вания УАК определяют на стенде (см. рис. 20) как для датчиков
в функции различных факторов (например, скорости детали).
Оптимальную скорость перемещения нако-
нечников УАК определяют также на стенде (см. рис. 20). УАК на-
450
страивают на произвольный размер и в статических условиях отме-
чают показания на барабанчике клинового устройства. Задавая раз-
личные скорости перемещения клина (клин приводится в движение от
электродвигателя) и по осцилографу или по загоранию лампы опре-
деляя момент срабатывания УАК, по барабанчику клинового устрой-
ства фиксируют величину перебега за начальный уровень настройки.
Для определения величины перебега можно использовать также мил-
лисекундомер аналогично тому, как это делалось при определении
фазово-частотной характеристики.
Критическую частоту и амплитуду определяют
на стенде (см. рис. 20) как минимальную скорость вращения овала при
постоянной амплитуде или соот-
ветственно минимальную ампли-
туду при постоянной частоте,
при которых появляется предель-
но допустимое смещение уровня
настройки. При этом следует
учитывать, что амплитуда и ча-
стота оказывают аналогичное
влияние на возникновение дина-
мической погрешности. Поэтому
в ряде случаев оба критерия
могут быть заменены одним —
ускорением подаваемого сигнала.
Предельную ди на-
Рис. 21
мическую погреш-
ность определяют как смещение уровня настройки УАК при макси-
мально возможной амплитуде и частоте входного синусоидального
сигнала, возникающих в процессе эксплуатации.
Влияние взаимного положения головки УАК
и детали определяют погрешностью срабатывания, выбранным
взаимным перекосом, как правило, не более чем на 5°. При этом головку
через амортизатор крепят на стойке, которая обеспечивает ее поворот
на угол не менее ± 10е. Головку надевают на эталонную деталь. Смеще-
ние уровня срабатывания при максимальной скорости вращения эта-
лона определяют по винту настройки УАК.
Из всех поверок группы Д также следует выделить дифференцирован-
ные поверки по определению: изменения размеров обрабатываемых
изделий в зависимости от свойств заготовки; времени запаздывания
отвода шлифовальной бабки; времени срабатывания системы.
Наивысшую динамическую точность и ста-
бильность системы станок — УАК * определяют сум-
марным диапазоном рассеивания и смещением мгновенного среднего
размера обрабатываемой детали за 8 ч при скорости выхаживания
в конце обработки каждой детали не более 0,5 мкм/сек. Поверку про-
водят после температурной стабилизации системы станок — УАК.
При проведении испытаний заготовки подбирают так, чтобы такие их
характеристики, как величина припуска, твердость, шероховатость
поверхности, погрешность формы и т. п., имели минимальный разброс;
причем величина погрешности формы заготовки должна быть мини-
мальной.
Поверка предложена канд. техн, наук Л. Н. Воронцовым
451
chipmaker.ru
Изменение размеров обработанных дета-
лей в зависимости от изменения свойств за-
готовок определяют следующим спсьобом Заготовки предвари-
тельно рассортировывают по группам свойств. Затем их обрабатывают
в нормальных условиях и строят зависимость математического ожида-
ния и диапазона рассеивания средних размеров от изменения выбран-
ного свойства, например, в зависимости от величины припуска при не-
изменной начальной овальности, твердости материала и шерохова-
тости поверхности заготовки и т. п.
Время запаздывания отвода шлифоваль-
ной бабки определяют с помощью электроконтактного датчика
(рис. 21) и миллисекундомера, включенного по схеме, показанной на
рис. 19, б. В этом случае нормально разомкнутый контакт КВ обозна-
чает нормально разомкнутый контакт электроконтактного датчика.
Электроконтактный датчик настраивают так, чтобы обеспечить его
устойчивое срабатывание в конце хода шлифовальной бабки. Анало-
гично соответствующим поверкам группы Г для определения време-
ни запаздывания и переходного процесса по среднему значению те-
кущего размера обрабатываемых деталей можно использовать до-
полнительные уровни срабатывания (существующие или введенные
в УАК), подключенные к миллисекундомеру.
Для определения рассеивания времени запаздывания можно исполь-
зовать схему с подвижными контактами. Один контакт укреплен на
шлифовальной бабке, второй свободно перемещается в направляющей
втулке, закрепленной на неподвижной части станка. Контакты вводят
в соприкосновение до момента срабатывания УАК. Миллисекундомер,
включенный последовательно с контактами реле УАК и подвижными
контактами, покажет время запаздывания при обработке каждой детали.
Время срабатывания системы станок — УАК
определяют как сумму времени срабатывания УАК и времени запазды-
вания отвода шлифовальной бабки, методы поверки которых изложены
выше.
Время стабилизации системы определяют как наиболь-
шее из времен стабилизации (температурной) станка и УАК.
Суммарную погрешность и стабильность
системы опредетяют по точечной диаграмме размеров обработан-
ных деталей. Во время обработки фиксируют величину поднастройки
УАК. Количественным критерием оценки суммарной погрешности яв-
ляется диапазон рассеивания размеров деталей за 8 ч, а стабильности —
смещение центра мгновенного рассеивания размеров обработанных дета-
лей.
Литература
1. Г у к а й л о М. Я- Основные принципы конструирования оптических
контрольно-юстировочных приборов. М., Машгнз, 1959.
2. Леве и сои А. М. Основы метрологии и технические измерения.
М., Машгиз, 1958.
3. Т у р к и и Б. В. Ремонт я юстировка измерительных приборов. М.
Машгиз, 1956.
4. Эрва й с А» В. Юстировка и ремонт оптико-мехаиических измери-
тельных приборов. М., Машгиз, 1958.
5. Л е с о х и и А. Ф. Допуски и технические измерения. М., Машгиз,
1951.
6. Т и ще и ко О. Ф. Контрольно-измерительные приборы в машино-
строении. М., Машгиз, 1960.
7. Тищенко О. Ф. и Кал и тонко В. Г. Методы поверки и на-
ладки автоматических средств контроля размеров. М., «Машиностроение», 1967.
452
Chipmaker.ru
ПРЕДМЕТНЫЙ АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Аббе принцип 217
Автоблокировщики 382, 403
Автоколлиматоры 319, 420
— Характеристики 318
Автоматизированные контрольные
приспособления светофорные 347,
371, 374—376
Автоматизированные контрольные
устройства 374—376
Автоматические контрольные си->
стемы 348
— Датчики — см. Дадчики
— Механизмы транспортирующие
348—350
— Позиции измерительные 350 —
359, 377
---Узлы 353, 354
Автоматические средства контроля
размеров 347—403; Классификация
347, 348; Поверка 410; Схемы
электрические 371—374 пассив-
ные 347, 376, 377 — см. также
Автоматы для контроля раз-
меров
Автоматические устройства актив*
ного контроля размеров (УАК)
444 — см. также Автотолераторы
Вибропрочность и виброустойчи-
вость 446, 447
— Испытания — Виды 445, 446, 449
— Классификация 382
— Поверка 444—452
— Точность 451
— Характеристики — Определе-
ние 449, 450
Автоматы для контроля размеров
347, 376—382
— Блокировочные устройства 366,
367
— Выключатели 366, 370
— Датчики — см. Датчики
— Запоминающие устройства 367,
368
— Исполнительные устройства
368—370
— Испытания метрологические 438
— Испытания приемные 436—
438
— Комаидоаппараты 366, 367, 372
— Маркировочные устройства 370,
371
— Механизмы арретирующие 353
— Механизмы закрепляющие 351
— Мехаиизмы направляющие 369,
370
— Механизмы транспортирующие
348—350
— Мехаиизмы установки и съема
изделий 351
— Наладка 436
— Настройка с беешкальными дат-
чиками 440, 441
— Настройка со шкальными дат-
чиками 442, 443
— Переключатели 366, 367
— Поверка 436—444
— Погрешности — Определение 435
— Производительность 377
— Реле полупроводниковые и элек-
тронные 372, 373
— Рентабельность 224
— Сигнальные устройства 371, 372
— Системы пневмоэлектрнческие —
Оснастка 371
— Схемы конструктивные 347
— Схемы контроля диаметров от-
верстий 356, 357, 378
— Схемы контроля конусности 358
— Схемы контроля непараллель-
ное™ и разностенности 357, 358
— Схемы совмещения операций 358,
359
— Схемы электрические 371—374
— Точность 438, 439
— Узлы базирования, вращения
и перемещения изделия 353
— Узлы измерительные 354
— Эксплуатация пробная 443
— Юстировка 436
Автоматы для контроля размеров
валиков 377; Схемы контроля
354, 355
внитов 380, 381
деталей цилиндрических 377 —
379; Схемы контроля 354, 355
колец 378
пальцев поршней 379
по длине 350, 378
поршней 375, 379
резьб 379 — 382
шариков 379, 380
Автоматы контрольно-сортировоч-
иые — см. Автоматы для
контроля размеров
Автоподналадчики 382, 383, 402. 403
— Схемы конструктивные 348
Автотолераторы 382—401
— Головки и устройства безры-
чажиые 384—387
453
chipmaker.ru
---Схемы н погрешности 386,
388—393
— Головки и устройства рычажные
384, 387
---Погрешности 395, 397, 399
---Схемы 394 — 399
— Скобы трех контактные 386, 392
— Схемы элементные 383
Анализ результатов измерений тех-
нических 142 —167
точности в машиностроении
224 — 226
точности и стабильности процес-
сов технологических 162, 163,
224, 226—228
точности оборудования 226, 227
Б
Бабки к измерительным микроско-
пам угломерные 288, 290
Базирование деталей при измере-
ниях технических 216, 217, 220, 353
Биенемеры для зубчатых колес 338
Биения радиальные валов — Кон-
троль 296
венца зубчатых колес 116; До-
пуски 126
и торцовые 14, 16, 18, 53
Бочкообразность 12, 13. 358
Бруски поверочные 416
В
Валики — Диаметры — Контроль
на автоматах 354, 355, 377; Резуль-
таты измерений — Методы об-
работки 152, 153, 161
контрольные 415
Валы — Биения радиальные —
Контроль 296
— Диаметры — Измерения 297
— Допуски — см. Допуски валов
— Отклонения предельные при по-
садках переходных и с зазором
в системе отверстия 32—36
— Отклонения предельные при по-
садках теплоходовых в системе
отверстия 44, 46
— Пазы для шпонок — Отклонения
предельные 134
— Погрешности 7
Валы больших размеров — Диа-
метры — Измерения — Методы
298—300
из пластмасс — Отклонения пре-
дельные в системе отверстия 61;
Поля допусков 63, 64; Располо-
жение полей допусков 60
полые — Посадки с натягом —
Расчет 49
основные 25
основные 1-го класса точности —
Отклонения предельные 37
основные 2-го и 2а классов
точности — Отклонения пре-
дельные 38, 39. 45, 47
основные З-.го и За классов
точности — Отклонения пре-
дельные 40
454
основные 4-го и 5-го классов
точности — Отклонения пре-
дельные 40, 41
основные 7-го, 8-го и 9-го клас-
сов точности — Отклонения
предельные 52
шлнцевые с прямобочиым про-
филем 135; Допуски — Распо-
ложение полей 137; Контроль
340; Отклонения предельные
138—140
шлицевые эвольвеитиые 135; Кон-
троль 340; 341; Отклонения
предельные и расположение по-
лей допусков 141
Величины случайные 143
— Виды 144
— Дисперсия 146
— Ожидание математическое 151
— Отклонения среднеквадратичные
146, 147, 152, 226
— Распределение вероятности —
Законы 144 —151
---Кривые 145, 150, 225
-----Построение 158, 159
— Распределение вероятности нор-
мальное 147
---Кривые 145, 146, 228
---Функции и их значения 147 —
149
— Распределение вероятности эм-
пирическое — Гистограммы 155,
156
---.— Построение 158, 159
• Критерии согласия 156, 157
— Совокупность 151
---Исключение резко отличаю-
щихся результатов наблюдений
153—155
— Центр группирования 146, 151,
225, 229—231
— Частость 144
Взаимозаменяемость в машино-
строении 3 — 181
внешняя н внутренняя 7
зубчатых передач 110 — 133
неполная (ограниченная) 7
по расположению и форме по-
верхностей 9—19
полная 7, 172, 174
резьб цилиндрических 85—87
соединений цилиндрических
гладких 24—57
функциональная 7, 8
Визиры 254, 255 — см. также
Микроскопы визирные
Винты — Контроль на автоматах
380. 381
Вогнутость 11, 12, 358
Волнистость 10. 19, 119
— Измерения — Выбор формы
наконечника 218
— Контроль 345
Волнографы 344, 345
Вставки к резьбовым микрометрам
323 327
Выборки 225, 227, 230, 237
— Точность средних значений 159,
160
Выключвтели 366, 370
Выпуклость И, 12
г
Гистограммы 155, 156
— Построение 158, 159
Глубиномеры 262, 306; Характе-
ристики 307
индикаторные 306, 307, 407
микрометрические 262, 306, 307,
407
Головки автотолераторов — см.
Автотолераторы. — Головки и
устройства
делительные оптические 315; По-
верка 413; Характеристики 313,
314
Головки измерительные 256, 407;
Стойки и штативы 218, 261, 262;
Характеристики 257—260
для пневматических измеритель-
ных приборов 255, 293, 362
пружииио-оптическне 258
пружинные 257
рычажно-зубчатые 259, 417
электрические 255
электроконтактные 259
Головки окулярные 288, 289
профильные 286, 287
угломерные 285, 287, 329
Гониометры 319, 320
ГОСТ 10 — 58 302
ГОСТ 162—64 307
ГОСТ 163—41 339
ГОСТ 164 — 64 264
ГОСТ 166—63 263
ГОСТ 519—66 333
ГОСТ 577 — 60 258. 416
ГОСТ 631—57 82
ГОСТ 632 — 57 82
ГОСТ 633 — 50 82
ГОСТ 868—63 303
ГОСТ 1121—54 414
гост 1139 — 58 136, 140. 340
гост 1623 — 61 87, 200. 202—206.
208, 428 ГОСТ 1643 — 56 113, 128, 131. 133,
334, 335
ГОСТ 1758 — 56 334
ГОСТ 1951—56 340
ГОСТ 2015 — 53 165
ГОСТ 2144—66 334
ГОСТ 2185—66 334
ГОСТ 2307—68 43
ГОСТ 2309—68 22
ГОСТ 2475—62 324 — 326
ГОСТ 2563—60 113
ГОСТ 2689—54 53
ГОСТ 2789—59 186, 309, 342, 343,
345, 414, 416, 428
ГОСТ 2848—67 72, 73
ГОСТ 2875—62 308, 410
ГОСТ 2923 — 59, 413, 422
ГОСТ 2940—52 334
ГОСТ 3047—66 53
ГОСТ 3053—45 314
ГОСТ 3058 — 54 ПО, 111, 334
ГОСТ 3059—60 314
ГОСТ 3110 — 47 80
ГОСТ 3469—46 80
ГОСТ 3510 — 47 80
ГОСТ 3675—56 334
ГОСТ 3749—65 309. 310, 312. 412
ГОСТ 3883 — 59 338
ГОСТ 3899—38 360
ГОСТ 3968—55 НО
ГОСТ 4046—61 321
ГОСТ 4119—66 215
ГОСТ 4126—66 341
ГОСТ 4380 — 63 328
ГОСТ 4381—61 266, 416
ГОСТ 4446—59 339
ГОСТ 4608 — 65 79. 94
ГОСТ 4731—53 267
ГОСТ 5286—58 81
ГОСТ 5359—50 80
ГОСТ 5368 — 58 334, 339
ГОСТ 5378—66 309, 313
ГОСТ 5405 — 64 260, 269, 271, 273
ГОСТ 5584 — 61 259
ГОСТ 5641 —59 415, 423
ГОСТ 5701—51 297
ГОСТ 6033 — 51 136, 340
ГОСТ 6042 — 51 81
ГОСТ 6111—52 81
ГОСТ 6211—52 81
ГОСТ 6238—52 80
ГОСТ 6357—52 80, 333
ГОСТ 6507 — 60 264, 416
ГОСТ 6512 — 58 334
ГОСТ 6636 — 69 3, 29
ГОСТ 6725—53 202—206
ГОСТ 6933—61 257
ГОСТ 6934 — 62 259
ГОСТ 7013 — 67 330
ГОСТ 7227—58 134
ГОСТ 7470 — 55 307
ГОСТ 7502—61 215
ГОСТ 7660 — 55 187
ГОСТ 7661—55 307
ГОСТ 7713—62 60
ГОСТ 7760—59 338
ГОСТ 7918 — 56 81
ГОСТ 8026 — 56 414, 422
ГОСТ 8031—56 22
ГОСТ 8074 — 56 283, 417
ГОСТ 8137 — 59 338
ГОСТ 8290 — 57 260, 272
ГОСТ 8309 — 57 279
ГОСТ 8593 — 57 70, 71
ГОСТ 8724 — 58 29, 82, 101, 133
ГОСТ 8855 — 58 128
ГОСТ 8908 — 58 29, 53. 70, 71, 74
ГОСТ 8909—57 73
ГОСТ 9000 — 59 79, 84
ГОСТ 9016—59 313
ГОСТ 9017 — 59 218
ГОСТ 9038 — 59 165, 213, 214, 410
ГОСТ 9150 — 59 79. 92. 94. 101. 329
ГОСТ 9244 — 59 303
ГОСТ 9249—59 29
ГОСТ 9250 — 59 334
гост 9253 — 59 79, 87. 90, 93, 94,
96, 102—105
гост 9368—60 334
гост 9369—66 334
гост 9378—60 345
гост 9392—60 314
гост 9459 — 60 334
гост 9504—60 342
гост 9562—60, 79, 107
гост 9563—60- -334
гост 9587—61 334
гост 9696—61 259
гост 9774—61 334
гост 9776—61 334
455
r.ru
ГОСТ 9847—61 343
ГОСТ 9867—61 213
ГОСТ 10021—62 319
ГОСТ 10177—62 79, 93. 109. НО
ГОСТ 10191—62 79, 90
ГОСТ 10197—62 261, 262
ГОСТ 10242—62 334
ГОСТ 10356—63 17. 53. 73. 345
ГОСТ 10387—63 334
ГОСТ 10388—63 265
ГОСТ 10593—63 258
ГОСТ 10875—64 276
ГОСТ 10908—64 313
ГОСТ 11098—64 267
ГОСТ 11194—65 341
ГОСТ 11195—65 265
ГОСТ 11196—65 314
ГОСТ 11197—65 313
ГОСТ 11198—65 294
ГОСТ 11357—65 334
ГОСТ 11703—66 259
ГОСТ 11709—66. 79, 103
ГОСТ 11710—66 59, 60, 63. 64
ГОСТ 11899—66 318
ГОСТ 12069—66 215
ГОСТ 12070—66 313
ГОСТ 12289—66 334
ГОСТ 12331—66 330
ГОСТ 12369 — 66 310
ГОСТ 12440—66 270
ГОСТ 12441—66 271
ГОСТ 13535—68 109
ГОСТ 13678—68 334
Границы контрольные 229
д
Датчики 359; 379; Поверка 418;
Характеристики 361, 362, 364, 365
емкостные 366, 373
индуктивные 364, 365, 373
пневмоэлектроконтактиые 362,
363; Реле полупроводниковые и
электронные 372, 373
фотоэлектрические 363, 364, 373
электроконтактиые 360, 361; Ре-
ле полупроводниковые и элек-
тронные 372, 373; Смещения
иастройкн 435, 436; Усилия
измерительные и чувствитель-
ность 430, 432
электроконтактиые бесшкаль-
ные — Поверка 427—433; По-
грешности 430
электроконтактиые с отсчетными
винтами — Поверка 433—435
электронные 365
Детали — Базирование при измере-
ниях технических 216, 217, 220, 353
— Деформации под действием из-
мерительного усилия 218
— Конструктивные особенности —
Влияние иа выбор контрольио-
измернтельных средств 221
— Размеры — см. Размеры
— Точность формы — Значение 23
Детали из пластмасс — Допуски
н посадки 58—69; Контроль 64, 69;
Резьбы метрические 79, 101 —107
плоские — Профили — Кон-
троль 341
456
резьбовые — Прочность цикли-
ческая 83, 99, 100
цилиндрические — Контроль на
автоматах 354, 355. 377 — 379
Диаграммы точечные 230, 231
Длиномеры — Поверка 416, 424;
Погрешности — Уменьшение 217
вертикальные 268, 274, 407;
Характеристики 270
горизонтальные 268, 275, 316,
407; Дуги измерительные 304;<
Характеристики 271. 272
пневматические — Характери-
стикг 294
Допуски — Влияние и а погреш-
ности измерения суммарные 220,
221; единицы 25, 26, 54
валов — Определение при ком-
бинированных посадках 31;
Поля — Расположение 5, 24, 27,
28, 56; Поля предпочтительного
применения 29, 30; Ряды 26
валов из пластмасс — Поля 63,
64; Расположение полей 60
валов шлицевых с прямобочным
профилем — Расположение по-
лей 137
валов шлицевых эвольвентных —
Расположение полей 141
для половины угла профиля
резьбы калибров резьбовых 206
зубчатых передач 113 — 116, 133
Допуски и посадки 24 — см. также
Посадки
— Система отверстия и система
вала ОСТ 24—53
----Расположение полей допусков
валов и отверстий 27, 28
— Система отверстия и система
вала ИСО 54—57, 63. 64
Допуски и посадки деталей из
пластмасс 58—69; Выбор 64—68;
Система вала и система отверстия
60—63
соединений шлицевых с прямо-
бочным профилем 136—140
соединений шлицевых с тре-
угольным профилем 136
соединений шлицевых эвольвент-
иых 136, 141
соединений шпоночных 133, 134
Допуски калибров гладких для
валов и отверстий 187, 188
калибров резьбовых по диа-
метрам 198, 199, 206
квалитетов ИСО 54
и а конусность — Расположение
полей 73
на параметры функциональные —
Расчет 166
иа углы конусов 73
Допуски отверстий — Определение
при комбинированных посадках 31;
Поля предпочтительного приме-
нения 29, 30; Расположение
полей 5, 24, 27, 28, 56; Ряды 26
в деталях из пластмасс — Поля
63, 64; Расположение полей 60
шлицевых с прямобочным про-
филем—Расположение полей 137
шлицевых эвольвентных — Рас-
положение полей 141
Допуски посадок 6, 56
посадок функциональные 8
размеров 4: Расположение по-
лей 5
размеров поверхностей иесопря-
гаемых (свободных) 51
размеров угловых 73
размеров функциональные 8
Допуски резьб дюймовых 96
метрических — Единицы 90;
Связь с прочностью циклической 90,
100; Система ГОСТ 89—96;
Система ИСО 97—99
метрических с зазорами — Рас-
положение полей 93
метрических с натягами — Рас-
положение полей 95
метрических со скользящей по-
садкой 91, 92; Расположение
полей 89
суммарные по среднему диаметру
88, 89, 91
трапецеидальных — Расположе-
ние полей 108
у лор и ых — Рас по ложен не по-
лей 108, 110
Допуски соединений конических
69—76
технологические — Расчет 166.
167; Установление 162, 163
эксплуатационные 8
Дуги измерительные 304, 305
Е
Единицы допусков 25, 26, 54
резьб метрических 90
Единство мер — Обеспечение 6,
213—215
3
Зазоры 4, 5; Расчет 31, 48; Стабиль-
ность при деталях нз пластмасс
58
боковые между зубьями зубча-
тых передач 124 — 126. 128
Знак качества продукции Государ-
ственный СССР 23, 24
Зубоизмерительные приборы 337,
339
универсальные 211, 336
Зубомеры 339
Зубчатые зацепления эвольвент-
иые — Параметры 110 — 113
Зубчатые 'колеса НО
— Биения венца радиальные 116
---Допуски 126
— Зубья 111
---Волнистость боковых поверх-
ностей 119
---• Контур исходный 111
---— Смещение 125, 127, 128
---Направление — Погрешности
122
----- Нарезание и обработка окон-
чательная 129, 130
---Профиль ПО, 120
---— Контроль на проекторе 293
---- Погрешности 119, 121, 128
----------— Хорда постоянная 116
----- Утонение 125
----- Шаг окружной 111, ИЗ
---— Погрешности накопленные
114, 115
——— Разность 119
---Шаг осевой —Отклонения 122,
124
---Шаг основной 111, 113
----- Отклонения 119
-----Погрешности 121
---Элементы 111, 113
— Зубья фланкированные 119, 121
— Контроль 333
---Выбор параметров 131, 132
---Комплексы 335
— Окружности 111, 112, 119
— Оси — Непараллельность и
перекос 122, 124
— Погрешности — Схемы 116,
119. 122
— Погрешности кинематические
114, 115, 128, 131
— Погрешности циклические
117 — 119
— Применение — Зависимость от
степени точности 129, 130
— Рассортировка и а годные и бра-
кованные 382
— Точность — см. Точность зуб-
чатых колес и передач
Зубчатые передачи — см. также
Червячные передачи
— Взаимозаменяемость 110 —133
— Допуски 113 — 116, 133
— Зазоры боковые между зубьями
124 — 126, 128
— Измерения — Средства 333
----- Характеристики 336—339
— Контакт зубьев сопряженных
112, 114, 121
---Нормы 123
— — Погрешности 124О 126
---Пятна 121, 122
— Контроль 333
---Выбор параметров 131, 132
---Комплексы 335
— Параметры 110 —113
— Плавность работы 113
---Нормы 120
---Причины нарушения 117 —
119, 121, 128
— Расстояния межцентровые 111,
117
---Отклонения 126
— Сопряжения зубьев — Виды 124,
125, 128
— Стандарты — Перечни 334
— Точность — см. Точность зуб-
чатых колес и передач
И
Измерения диаметров валов 297,
298
диаметров валов больших раз-
меров — Методы 298—300; По-
грешности предельные 301
диаметров отверстий 299—304
диаметров отверстий больших
или малых размеров 305, 306
интерференционные 277, 278,
413; 414; Методы 408, 409
клиньев 322
457
chipmaker.ru
конусов 308, 313, 321, 322
размеров больших 305, 306;
Методы 298—300; Погрешности
предельные 301
резьб 323—333; Погрешности
285—287, 329, 333
Измерения технические 211
— Базирование деталей 216, 217,
220, 353
— Методы 211, 212
— Ошибки 215, 218
— Погрешности 212, 256
— Погрешности относительные
221—223
— Погрешности систематические н
случайные 143, 159
---Суммирование 163 —165
— Погрешности субъективные 219
— Погрешности суммарные пре-
дельные 220, 221
---Определение 164, 165
— Результаты — Диализ 142 — 167
---Обработка — Методы 151—155
— Результаты резко отличающие-
ся — Исключение 153—155
— Средства — см. Средства изме-
рительные
— Точность 6, 213—219
Измерения углов 308—320
косвенные 321. 322
Изогнутость 12, 13
Индикаторы — Поверка 416. 417
рычажно-зубчатые 259; Погреш-
ности измерения 256
часового типа 258
Инструменты измерительные — По-
верка 405
поверочные 414, 415
Интерферометры 277, 407; Отсчет-
ные устройства 278; Трубки 260;
Характеристики 270, 272
для измерения шероховатости
поверхности 343
к
Калибры 182
— Классификация 182, 183
— Конструирование 184
— Маркировка 185
— Обозначения 183
— Применение — Правила 186
— Применение при проверке отвер-
стий 185
— Требования 186
— Характер измерительных кон-
тактов 183, 184
Калибры гладкие для валов — До-
пуски и расположение полей 187,
188; Размеры исполнительные
и предельные 187
для валов рабочие и приемные —
Отклонения предельные 189 —
191
для отверстий — Допуски 187,
188; Размеры исполнительные
и предельные 187
для отверстий рабочие и прием-
ные — Отклонения предельные
195 — 197; Размеры исполнитель-
ные и предельные — Определе-
ние 187, 198
контрольные к рабочим калибрам
для валов — Отклонения пре-
дельные 192 — 194; Размеры ис-
полнительные — Определение
198
Калибры комплексные 182
контрольные
приемные 183
предельные 182
рабочие 183; — Классы точ-
ности ОСТ и квалнтеты ИСО 57
Калибры резьбовые 182, 323
— Допуски 198, 199, 206
— Назначение и характеристики
— Отклонения допускаемые по
шагу 205
— Отклонения предельные диа-
метров 202, 204
— Размеры исполнительные и пре-
дельные 209, 210
— Резьбы — Профиль — Допуски
для половины угла 206
---Профиль укороченный 207 —
209
Калибры резьбовые контрольные —
Назначение и характеристики
200, 201; Отклонения допускае-
мые по шагу 205; Отклонения
предельные диаметра среднего
203
элементные 182
Карты контроля статистического
текущего 229, 230
Катетометры 278
Качество продукции — Знак Го-
сударственный СССР 23, 24; Повы-
шение 167; Уровни при контроле
статистическом приемочном 232
выходное среднее 232, 233, 235
Квадранты механические 313
оптические 313. 320. 321
Квадраты образцовые 413
Квалитеты ИСО 54, 55, 57
Клинья— Измерения 322
Коллиматоры 317—319
Кольца — Контроль и а автоматах
378
— Контроль с помощью автотоле-
раторов 384, 385, 396
— Обработка с помощью автопо(-
наладчиков 403
Командоаппараты 366, 367, 372
Компараторы 272, 274, 276
— Погрешности — Уменьшение 21 >
Контроль 211
— Показатель экономический 221
— Способы — Выбор 224
— Формы организационно-техниче-
ские 211
---Выбор 224
Контроль активный 224. 229 — см.
также Автоматические устрой-
ства
активного контроля размеров
(УАК)
бнеиия радиального валов 296
волнистости 345
выборочный 142, 225, 227, 228,
230, 237; Основы организации
159 — 162
деталей из пластмасс 64, 69
458
зубчатых колес и передач 333;
Выбор параметров 131, 132;
Комплексы 335
ошибок формы и расположения
поверхностей 345, 346, 358
пассивный 224, 347, 376—382 —
см. также Автоматические
средства контроля размеров пас-
сивные
плоскостности и прямолиней-
ности 345, 346, 414
поверхностей двойной кривизны
341, 345
поверхностей криволинейных
341
профилей плоских деталей 341
радиусов 341
резьб 323—333
ручной — Замена автоматами
для контроля размеров 224
соединений шлицевых 340, 341
соосности отверстий 345, 346
Контроль статистический 142, 225,
229, 232
приемочный 231, 232
приемочный одноступенчатый
232—237
текущий 224, 229—231; Карты
229, 230
точности в машиностроении
224—266
Контроль червячных передач 333
шероховатости поверхности 342,
343 345
Конусности 10, 12, 13, 69; Допу-
ски — Расположение полей 73;
Контроль иа автоматах 358; Про-
верка 185
нормальные 70, 71
Конусомеры 313
Конусы — Измерения 308, 313, 321,
322; Отклонения формы предель-
ные 73; Параметры геометриче-
ские 69, 71; Углы 69; Углы
допусков 73; Уклоны 71
инструментальные — Точность
72, 73; Углы — Отклонения пре-
дельные 72
Корсетность 12, 13
Кругломеры 344, 345
Л
Линейки измерительные 215
контрольные масштабные атте-
стованные 410
оптические 346
поверочные лекальные 414; От-
клонения допустимые 422
синусные 321, 322
Линзы — Поверка центрирования
419, 420
Лупы измерительные 279
М
Машины измерительные 268, 273,
407
— Дуги для измерения отверстий
304
— Отсчет показаний 274
— Схемы оптические 275
— Характеристики 276
Межцентромеры 337
Меры 410—412
— Единство — Обеспечение 6,
213—215
Меры длины концевые плоскопа-
раллельные 213
— Измерения и поверка 413
— Классы точности ОСТ н квали-
теты ИСО 57
— Наборы 215, 297
— Назначение 421
— Отклонения допустимые 214
— Применение 410
— Размеры номинальные — Ряды
213
— Схемы поверочные 405—407
Меры длины штриховые 215
образцовые 406, 407
Метр — Эталон 213
Мехаиизмы арретирующие 353
закрепляющие 351
клиновые — Отсчетные устрой-
ства 243, 245
направляющие 369, 370
передаточные 353
транспортирующие 348—350
установки и съема нзделнй 351
Механотроны 365
Микаторы 257
Микроинтерферометры 343
Микрокаторы 257
Микрометры 262, 264, 407; Поверка
414; Применение 416
настольные 262, 265
окулярные 280; Отсчетные ус-
тройства 249
резьбовые со вставками 323,
327, 407; Погрешности 328
рычажные 262, 266, 407; Отсчет-
ные устройства 245
с цифровым отсчетом 250
Мнкропрофнлометры 343
Мнкроскоп-нутромеры 305
— Характеристики 306
Микроскопы визирные 280; Головки
окулярные 288, 289; Поверка 424
для измерения шероховатости
поверхности 343, 345
Микроскопы измерительные 279 —
290
— Бабкн угломерные 288, 290
— Головин окулярные профильные
286, 287
— Головки окулярные угломерные
285, 287, 329
— Направляющие — Поверка 425.
426
— Настройка — Методы н схемы
282, 284
— Объективы 288
— Поверка 412, 414—416, 424
— Погрешности предельные 284—287
— Применение 329, 330, 332
— Принадлежности — Характери-
стики 288—290
— Проведение измерений — Мето-
ды и схемы 280—282
— Столы поворотные 288, 289
— Столы с центрами 288, 290
— Точность 284
— Характеристики 283
459
chipmaker.ru
Микроскопы инструментальные 281,
407; Направляющие — Поверка
425, 426; Поверка 411. 412, 414, 415;
Применение 417; Характеристики
283
инструментальные с цифровым
отсчетом 253
отсчетные 318
Миникаторы 257
Миниметры 407, 416
Многогранники образцовые 412
Н
Наконечники измерительные 254*
Усилия 212, 218; Форма н харак-
теристики 217, 218
образцовые 416
Направляющие — Поверка 419, 420
микроскопов — Поверка 425, 426
Натяги 4, 5
— Расчет 31, 49
Некруглость 10, 12, 13, 73
— Обозначения 18, 19
Непараллельность 14, 16, 18, 53;
Контроль на автоматах 357
осей зубчатых колес 122, 124
Непересечение осей 15, 5з
Неперпендикулярность 14, 18. 53
Неплоскостиость 10—12, 18, 413
Непрямолинейность II —13, 18, 73
Несимметричность 15, 18, 53
Несоосность 15, 16, 18, 19. 53
Нецнлнндрнчность 10, 13, 18. 19. 53
Ножи измерительные 330, 407
Нониусы винтовые 242—245
долевые 247, 248
клиновые 246
комбинированные 248
компенсационные 247—252
оптические 242
с двухсторонним отсчетом 249,
250
спиральные 245
ступенчатые 246
Нормалемеры 338
Нутромеры индикаторные 300, 302,
407; Характеристики 303
клиновые 302, 304
микрометрические 262, 300, 4О7з
Поверка 417; Погрешности до-
пустимые 302; Применение 305
оптические 304, 305
проволочные 305, 306
пружинные 306
рычажные 302; Характеристики
304
С конической иглой 305
спиральные 245
О
Оборудование — Точность — Ана-
лиз 226—228
Образцы шероховатости поверх-
ности 345
Овальность 10, 11, 13, 18, 185
Огранка 12, 13, 358
Оптикаторы 258
Оптиметры 267, 268, 407
— Дуги измерительные 304, 305
— Поверка 409, 416» 424
460
— Применение 331, 432, 433
— Принадлежности 273
- Трубки 260, 267, 420
— Характеристики 269, 271
Оси — Непараллельность и пере-
кос 14, 16; Непересечение и не-
соосиость 15, 16, 18, 53
зубчатых колес — Непараллель-
ность и перекос 122, 124
пересекающиеся — Отклонения
расположения 16
приборов измерительных — Рас-
положение — Поверка 409, 424,
425
ОСТ 1010 52, 53
ОСТ 1015 53
ОСТ 1025 53
ОСТ 1202 165, 187. 189, 195
ОСТ 1203—1205 187, 189, 195
ОСТ 1204 165
ОСТ 1207—1209 187, 189, 195
ОСТ 1213 187, 192
ОСТ 1215 187. 192
ОСТ 1219 187, 189, 195
ОСТ 1220 187, 189, 192, 195
ОСТ В КС 8089 334
ОСТ НКМ 1016 360
ОСТ НКМ 1221 187. 189, 192. 195
ОСТ НКТП 1260—1262 79
ОСТ НКТП 1260 333
Отверстия — Диаметры — Измере-
ния 299—304
----Контроль на автоматах 356,
378
— Допуски — см. Допуски от-
верстий
— Конусность и овальность —
Проверка 185
— Несоосность 15, 16. 19
— Отклонения предельные при по-
садках переходных и с зазором
в системе вала 37—41
— Погрешности 7
— Расстояния межцентровые —
Контроль 359
— Соосность — Контроль 345, 346
Отверстия больших размеров — Ди-
аметры — Измерения 305, 306
в деталях из пластмасс — Откло-
нения предельные в системе
вала 62; Поля допусков 63, 64;
Расположение полей допусков 60
малых размеров (до 3 мм} —
Диаметры — Измерения 305, 306
Диаметры — Контроль авто-
матических системах 357
основные 25
основные 1-го класса точности —
Отклонения предельные 32, 42,
основные 2-го и 2а классов точ-
ности — Отклонения предель-
ные 33, 34, 44. 46
основные 3-го и За классов
точности — Отклонения пре-
дельные 35, 45
основные 4-го и 5-го классов
точности — Отклонения пре-
дельные 36
основные 7-го.8-го и 9-го классов
точности — Отклонения пре-
дельные 52
основные 10-го класса точности
в деталях из пластмасс — Откло-
нения предельные 63
шлицевые с прямобочным про-
филем 135; Допуски — Располо-
жение полей 137; Контроль 340;
Отклонения предельные 138—
140
шлицевые эвольвентные 135;
Контроль 340, 341; Отклонения
предельные н расположение по-
лей допусков 141
Отсчетные устройства 238—254
П
Пазы для шпоночных соединений —
Отклонения предельные 134
Пальцы поршней — Контроль на
автоматах 379
Параллельность поверхностей изме-
рительных — Поверка 409, 424
Пары винтовые — Точность кинема-
тическая 107
Пассаметры 266
Передачи зубчатые — см. Зубча-
тые передачи
червячные — см. Червячные пе-
редачи
Переключатели 366, 367
Перекос осей 14, 16, 53
зубчатых колес 122, 124
Перпендикулярность поверхностей
измерительных—Поверка 418—420,
424, 426
Пластины стеклянные для поверки
микрометров 414
плоскопараллельные 407, 413;
Применение 408; Характеристи-
ки 422
Плитки угловые — Применение 410
— Характеристики 308, 309
Плоскостность — Контроль 345,
346, 414
поверхностей измерительных —
Поверка 405, 408, 409
Поверка автоматических устройств
активного контроля размеров
(УАК) 444—452
автоматов для контроля разме-
ров 436—444.
датчиков 418
датчиков электрокоитактиых
беешкальиых 427—433
датчиков электроконтактных
с отсчетными вннтамн 433—435
длиномеров 416, 424
измерительных приборов 405 —
427
измерительных средств — Мето-
ды 405, 408, 409
направляющих 419, 420
точности взаимного расположе-
ния поверхностей измеритель-
ных 409, 418—420, 424—427
Поверхности — Взаимозаменяемость
по расположению н форме 9 —19
— Допуски расположения 14 — 16
— Отклонения формы и располо-
жения 10 —16
---Влияния неблагоприятные 23
---Обозначения 18, 19
---Точность 17. 53
— Ошибки формы и расположе-
ния — Контроль 345, 346, 358
— Шероховатость — см. Шеро-
ховатость поверхности
Поверхности двойной кривизны —
Контроль 341, 345
измерительные — Параллель
ность — Поверка 409, 424; Пер-
пендикулярность — Поверка
418—420, 424, 426; Плоскост-
ность — Поверка 405, 408, 409;
Расположение взаимное — По
верка точности 409, 418—420,
424 — 427
криволинейные — Контроль 341
несопрягаемые (свободные) —
Допуски размеров 51
плоские — Отклонения формы
11, 12
сопрягаемые — Размеры —
Классы точности 50
цилиндрические — Отклонения
формы 11 —13, 18, 19; Отклоне-
ния формы предельные 17
Подналадчикн автоматические —
см. А в то под наладчики
Поршни — Контроль на автоматах
375, 379
Посадка теплоходовая — Система
отверстия 44. 46
Посадки 4
— Выбор 48—50
— Допуски 6, 56
— Допуски функциональные 8
— Обозначения на чертежах 43, 57
— Система отверстия н система
вала ИСО 54—57, 63, 64
— Система отверстия и система
вала ОСТ 24—53
Посадки деталей из пластмасс 58—
69; Выбор 64—68; Система вал i
н система отверстия 60—63
комбинированные 31, 59
переходные 5; Выбор 50; Поля
допусков — Расположение 24;
Система вала 37—41: Система
отверстия 32—36
переходные деталей из пласт-
масс — Выбор 67, 68
подшипников качения 25, 30
подшипников скольжения —
Расчет 48
резьб метрических с зазором 90,
93, 94
резьб метрических с натягами
94—96
резьб метрических скользящие
85, 89—92
с зазором (подвижные) 4, 9;
Выбор 48; Поля допусков —
Расположение 5, 24; Расчет 48,
49; Система вала 37—41; Си-
стема отверстия 32—36
с зазором (подвижные) деталей
из пластмасс — Выбор 65, 66
с иатягом (прессовые) 5, 57;
Выбор н расчет 49; Поля до-
пусков — Расположение 24; Си-
стема отверстия 42, 44, 45
с натягом (прессовые) деталей
нз пластмасс 58. 59; Выбор 67, 68
461
chipmaker.ru
скользящие 4
соединений шпоночных 133, 134
Приборы измерительные — Визир-
ные устройства 254, 255
— Осн — Расположение — По-
верка 409, 424, 425
— Отсчетные устройства 238
---Способы совмещения штри-
хов 239
— Отсчетные устройства автомати-
ческие 242, 253, 254
— Отсчетные устройства визуаль-
ные 240
--- Характеристики 243—252
— Отсчетные устройства с диффе-
ренциальным винтом 244
— Отсчетные устройства со шка-
лой н указателем 240, 241
— Отсчетные устройства цифровые
242, 250, 253
— Поверка 405—427
— Погрешности 212
---Поправка 213, 215
— Погрешности компараторные 217
— Погрешности субъективные при
отсчете показаний 219
— Погрешности температурные 218,
219
— Показания — Вариации 212
— Показатели метрологические 212
— Пределы измерения 212
•«- Схемы структурные 238
— Чувствительность 212
— Шкалы 212, 219, 417
— Юстировка 405
Приборы измерительные дистан-
ционные 278
для деталей машин типовых —
Элементы 296
для зубчатых колес 337, 339
для зубчатых колес универсаль-
ные 211, 336
для линейных размеров — Схемы
поверочные 405—407
оптические для измерения шеро-
ховатости поверхности 343, 345
пневматические 255, 293; 362;
Поверка 418; Характеристики
294, 344
с оптическим рычагом 267; Столы
сменные 274
специализированные 298; Схемы
структурные 296
щуповые для измерения шеро-
ховатости поверхности 342
Приборы поверочные 416—420
Призмы поверочные 415
— Размеры и погрешности 423
Приспособления автоматизирован-
ные контрольные светофорные
347, 371. 374—376
поверочные 415. 416
Проволочки для измерения среднего
диаметра резьб 323, 407
— Назначение 325, 326
— Типы 327
— Точность 325
— Характеристики 324
Проекторы 290—293
— Поверка 410—412. 415
— Схемы 291
— Характеристики 292
462
Профили 11; Отклонения 12, 13, 18
деталей плоских — Контроль
341
поверхности — Высота неров-
ностей н отклонения средние 21;
Линия средняя 20
резьб — Элементы 77
резьб метрических 77, 78
Профилографы 342
Профилометры 342, 343
Процессы технологические — Ста-
бильность и точность — Анализ 162,
163, 224. 226—228
Прямолинейность — Контроль 345.
346, 414
лннеек поверочных лекальных —
Отклонения допустимые 422
Р
Радиусы — Контроль 341
— Размеры — Отклонения пре-
дельные 53
Размеры — Допуски 4
----Поля — Расположение 5
— Допуски функциональные 8
— Отклонения предельные иепро-
ставлеиные — Точность 53
— Отклонения среднеквадратич-
ные 226—228
— Погрешности 6, 7
— Простановка при расчете раз-
мерных цепей 169
— Распределение вероятности —
Кривые 225, 226
— Рассеивание — Диапазон 159,
228—231
----Кривые 227, 228
— точность — Связь с классами
чистоты поверхностей 50
— Центр группирования мгновен-
ный 225. 229—231
Размеры большие — Измерения —
Методы 298 — 300; Измерения —
Погрешности предельные 301
действительные 3, 9
номинальные 3, 5; Отклонения 3,
4; Обозначения иа чертежах 43,
46. 47
номинальные соединений кони-
ческих 69
нормальные 3; Интервалы 26;-
Ряды 29
поверхностей иесопрягаемых —
Допуски 51
поверхностей сопрягаемых —
Точность — Классы 50
предельные 3, 5; Определение
прн переходных посадках 31
предельные средние 7
средние арифметические 227 —
229
текущие 9
угловые 71; Допуски 73; Точ-
ность 53, 76
Разностенност ь — Контроль на
автоматах 357, 358
Резьбы 76—110
— Диаметры 76
---- Измерения 333
---- Отклонения 99
— Диаметры средние 76
II III II III I I I I I I I I I I
---Измерения бесконтактными
методами 329, 330
---Измерения контактными ме-
тодами 323—328, 331
---Погрешности 285, 286, 329
Диаметры средине приведенные
87 — 89
— Измерения 323
Длина свинчивания 78, 85
Допуски суммарные по среднему
диаметру 88, 89, 91
Измерения н контроль 323—333
— Погрешности 285—287, 329,
333
Контроль на автоматах 379—382
Профиль — Элементы 77
Свинчиваемость — Обеспечение
86, 87
Углы подъема 78
Углы профиля 77
— Измерения 330, 331, 333
---Погрешности 287
— Отклонения 86, 87, 100
Ход 76. 77
Шаг 76
— Измерения 330, 332
---Погрешности 285, 333
— Отклонения 86, 100
Резьбы для объективов микро*
скопов 80
для труб бурильных 81, 82
для труб насосно-компрессориых
обсади ых 82
дюймовые 79, 84; Допуски 86;
Параметры — Отклонения н их
компенсация 86, 87
дюймовые конические 81
замковые для бурильных труб 81
калибров резьбовых — Про-
филь — Допуски для половины
угла 206; Профиль укорочен-
ный 207—209
кинематические — см. Резьбы
упорные
конические дюймовые 81
крепежные общего назначения —
Классификация 78; Характе-
ристики 79
крепежные специального назна-
чения — Классификация 78;
Характеристики 80—82
круглые для винтовых стяжек 80
круглые для цоколей и патронов
электрических ламп 81
Резьбы метрические 78
— Впадины — Форма у болтов 83,
84
— Диаметры внутренние 84
— Диаметры средние — Измере-
ние 329
— Допуски — см. Допуски резьб
метрических
— Обозначения иа чертежах 90
— Параметры н профиль 77, 78
Отклонения и их компенса-
ция 86. 87
— Прочность циклическая 83, 99,
100
— Точность — Классы 89. 90,
100. 101
— Характеристики 79
Резьбы метрические деталей из
пластмасс 79, 101 —107; Допуски
и отклонения 104, 105; Профиль
и размеры основные 102; Точность
102, 103, 106. 107
с зазорами 79, 90, 94; Допуски —
Расположение полей 93; Проч-
ность циклическая 99, 100
с мелким шагом 84
с натягами 79, 94—96; Допуски —
Расположение полей 95
со скользящей посадкой 89—92;
Диаметры — Отклонения 92;
Допуски 91, 92; Контуры пре-
дельные 85; Расположение по-
лей допусков 89
Резьбы многозаходные 78; Ход 77
окулярные 80
трапецеидальные 78, 79, 86, 87;
Взаимозаменяемость 107—109;
Допуски — Расположение по-
лей 108; Точность — Выбор
класса 109
трубиые конические 81
трубные цилнидрнческне 80, 86,
87
упорные 78, 79, 86, 87; Взаимо-
заменяемость 108—ПО; Допу-
ски — Расположение полей 108;
ПО;
Точность ПО
цилиндрические — Взаимозаме-
няемость 85—87; Параметры
76—78
Реле полупроводниковые и электрон-
ные 372. 373
Ролики для измерения среднего
диаметра резьб 407
— Назначение 325, 326
— Типы 327
— Точность 325
— Характеристики 324
Рулетки 215
С
Скобы диаметральные 298
индикаторные 297
линейные 298
рычажные 266, 267, 407
трехкоитактиые 386, 392
Соединения конические — Виды и
требования эксплуатационные 71;
Допуски 69—76; Параметры гео-
метрические 69, 71
цилиндрические гладкие — Вза-
имозаменяемость 24 — 57; Точ-
ность — Классы (степени) 25,
50. 57
шлицевые — Обозначения и а
чертежах 142; Типы и способы
центрирования 135, 136
шлицевые с прямобочным про-
филем 135, 142; Допуски и по-
садки 136—140; Контроль 340
шлицевые с треугольным и
эвольвентным профилем 135; До-
пуски и посадки 136, 141;
Контроль 340, 341
шпоиочиые — Допуски н по
садки 133, 134
463
chipmaker.ru
Соосность отверстий — Контроль
345. 346
Средства измерительные — см.
также Приборы измерительные
— Контакт физический с деталью —
Способы осуществления 454, 455
— Поверка — Методы 405, 408, 409
— Погрешности 6
— Показатели метрологические 212
— Схемы структурные 238
— Температура — Время для вы-
равнивания с температурой пред-
мета 219
— Точность — Выбор 221
Средства измерительные для зуб-
чатых и червячных передач 333;
Характеристики 336—339
специализированные 211, 296
универсальные 211, 256—294
Средства контрольно-измеритель-
ные — Выбор 220, 221, 224
контрольно-измерительные по-
верочные 405; Классификация,
назначение и характеристики
410—420
контроля размеров автоматиче-
ские — см Автоматические
средства контроля размеров
Статистика математическая — При-
менение при контроле — см. Кон-
троль статистический
Стойки для головок измерительных
218, 261, 262
Столы для микроскопов измеритель-
ных поворотные 288, 289
для микроскопов измерительных
с центрами 288, 290
к стойкам для измерительных
головок 262
круглые оптические 316; По-
верка 413; Характеристики 313,
317
сменные для приборов с опти-
ческим рычагом 266
Сферометры 341
т
Температура нормальная 29, 54
Теодолиты — Применение 300, 320
Теория вероятностей — см. также
Величины случайные — Распределе-
ние вероятности
— Применение при расчете раз-
мерных цепей 7, 173 —175, 179
Точность автоматических средств
контроля размеров пассивных 376
автоматических устройств актив-
ного контроля размеров 451
автоматов для контроля разме-
ров 438, 439
в машиностроении 162; Анализ
н контроль статистический 224 —
226; Запас гарантированный 8,
9, 48; Классы (степени) — Обозна-
чения на чертежах 26
зубчатых колес и передач 112 —
114: Обозначения на чертежах
131; Показатели комплексные
115, 116; Степени — Выбор
128 — 131
зубчатых колес и передач ки-
нематическая ИЗ, 115, 116;
Нормы 118; Повышение 117
изготовления 6; Контроль 47
измерений технических 6, 213 —
219
кинематическая винтовых пар
107
конусов инструментальных 72,
73
микроскопов измерительных 284
оборудования — Анализ ста-
тистический 226—228
отклонений предельных непро-
ставлеиных 53
отклонений расположения и фор-
мы поверхностей 17, 53
проволочек и роликов для изме-
рения среднего диаметра резьб
325
процессов технологических —
Анализ 162, 163, 226—228
размеров — Связь с классами
чистоты поверхностей 51
размеров поверхностей сопря-
гаемых — Классы 50
размеров угловых 53, 76
расположения взаимного поверх-
ностей измерительных — По-
верка 409, 424—427
резьб деталей из пластмасс 102,
103, 107; Классы 106
резьб метрических — Классы 89,
90, 100, 101
резьб трапецеидальных 109
резьб упорных ПО
соединении цилиндрических
гладких — Классы (степени) 25
26, 50, 57
средних значений выборок 159
160
средств измерительных — Вы-
бор 221
формы деталей — Значение 23
Трубки автоколлимациониые 419
зрительные 317, 319, 418, 419
интерферометров 260
оптиметров 260, 267, 420
У
УАК — см. Автоматические ус~
тройства активноео контроля раз-
меров
Угловые плитки — Применение 410
— Характеристики 308, 309
Угловые размеры 71
— Допуски 73
— Точность 53, 76
Угловые шаблоны 309
Угломерные бабкн к измерительным
микроскопам 288, 290
Угломерные головки окулярные 285
287, 329
Угломеры — Поверка 410
механические 309; Типы 315}
Характеристики 313
оптические 312, 315; Характе-
ристики 313
Углы — Измерения 308 — 320; Из-
мерения косвенные 321, 322;
464
Отклонения предельные 75, 76
конусов 69; Поля допусков —
Расположение 73
конусов инструментальных —
Отклонения предельные 7
нормальные 70, 71
подъем резьб 78
профиля резьб 77; Измерения
330, 331, 333: Измерения —
Погрешности 287; Отклонения
86, 87, 100
Угольники 309
— Погрешности 421
— Применение 412
— Типы 312
— Характеристики 310, 311
Уровни 312
— Характеристики 314
Усилия измерительные 212, 218.
427, 430
ц
Центры образцовые 415
Цепи размерные 167 —181
— Зависимость между звеньями 166
— Звенья замыкающие 167, 168.
171, 179
— Классификация 168
— Обозначения 170, 171
— Расчет 171 —173
---Примеры 177, 178
---Простановка размеров 169
— Расчет при включении компен-
сирующего звена 175—177
---Примеры 179 — 181
— Расчет теоретике-вероятностным
методом 7, 173—175
---Примеры 179
ч
Червячные передачи — Измере-
ния — Средства 333
--- Характеристики 336—339
— Контроль 333
— Стандарты — Перечни 334
Чертежи рабочие — Обозначения
классов (степеней) точности 26
— Обозначения классов шерохова-
тости (чистоты) поверхности 22,
23
— Обозначения отклонений пре-
дельных от номинальных разме-
ров 43, 46, 47
— Обозначения отклонений распо-
ложения и формы поверхно-
стей 18, 19
— Обозначения посадок 43, 57
— Обозначения резьб метрических
и их классов точности 90
— Обозначения соединений шли-
цевых 142
— Обозначения точности зубчатых
передач 131
Чистота поверхности — Классы —
Выбор и связь с точностью разме-
ров 51
---Обозначения иа чертежах 22.
23
---Параметры 20, 21
ш
Шаблоны радиусные и специаль-
ные 341
угловые 309
Шагомеры для контроля зубьев
338, 339
для контроля резьб 330
Шарики — Контроль на автоматах
379, 380
Шероховатость поверхности 10,
19 — см. также Чистота поверх-
ности
— Значение 23
— Измерения — Выбор формы
наконечника 218
---Приборы оптические и щупо-
вые 342, 343
— Классы — Выбор и связь с точ-
ностью размеров 50
<--Обозначения иа чертежах 22,
23
— Контроль 342, 343, 345
— Образцы 345
— Оценка по высоте неровностей
и средним отклонениям про-
филя 21
— Параметры — Значения число-
вые 20
Шкалы приборов измерительных —
Поверка толщины штрихов 417;
Погрешности и методы их исклю-
чения 219; Показатели метрологи-
ческие 212
с нониусом 242; Характери-
стики 243—252
с указателем 240, 243
стеклянные 411
стеклянные с контрольным кре-
стом 412
Штангенглубнномеры 262, 306, 307
Шт ан ген зубом еры 339
Штангенрейсмассы 262, 264
Штангенциркули 262, 263; Поверка
409. 416; Применение 298, 299
с цифровым отсчетом 250
Штативы для головок измеритель-
ных 218, 261. 262
э
Эвольвентомеры 337, 338
Эксцентриситет 16
Эталоны 213, 406
ю
Юстировка автоматов для контроля
размеров 436
приборов измерительных 405
465
chipmaker.ru
Chipmaker.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1
Взаимозаменяемость в машиностроении (д-р техн, наук проф. 3
А. Л. Якушев) ...................
Общие сведения............... . . .......... 3
Точность изготовления и взаимозаменяемость .... 6
Виды взаимозаменяемости............................. 7
Взаимозаменяемость по форме и расположению поверх-
ностей ........................................... 9
Волнистость и шероховатость поверхностей ............ 19
Значение оптимальной шероховатости и точности формы
деталей . ................... ............... 23
Взаимозаменяемость гладких цилиндрических соеди-
нений ............................................ 24
Система отверстия и система вала ........... . 24
Единицы допуска................................ 24
Классы (степени) точности........ . . . 26
Ряды допусков. Интервал диаметров............... 26
Нормальная температура.......................... 29
Принцип предпочтительности ... 29
Комбинированные посадки........................ .31
Обозначение отклонений и посадок на чертежах ... 43
Основные положения по выбору посадок и классов точ-
ности ........................ . . 48
Выбор классов точности................. . . . 50
О связи классов точности размеров деталей и клас-
сов чистоты их поверхностей. Выбор классов чи-
стоты ...........•.............................. 51
Допуски размеров несопрягаемых поверхностей
(инж. Ю. А. Шачнев) ...... ....... 51
Международная система допусков и посадок ИСО
для гладких цилиндрических деталей............... 54
Допуски и посадки деталей из пластмасс (канд. техн, наук
Е. Ф. Бежелукова и канд. техн, наук Ю. А. Воробьев) 58
466
Факторы, влияющие на характер соединения деталей 58
Допуски и посадки деталей . . 59
Выбор допусков и посадок .... 64
Контроль деталей из пластмасс 61
Допуски гладких конических соединений (инж. Шач-
нев Ю. А.) .................... 69
Основные геометрические параметры kohjcob и их
соединений ........................................ 69
Виды конусных гоединений и эксплуатационные тре-
бования к ним ............................... ... 71
Допуски на конусы инструментов . . . 72
Допуски на угловые размеры . ... 73
Резьбовые соединения........................... . 76
Основные параметры цилиндрических резьб........... 76
Классификация и характеристика крепежных резьб 78
Взаимозаменяемость цилиндрических резьб........... 85
Приведенный средний диаметр резьбы .... 87
Допуски и посадки метрической резьбы . . . 89
Допуски дюймовой резьбы ..... 96
Система ИСО по допускам метрических резьб......... 97
Связь допусков на резьбу с прочностью резьбовых
соединений ........................................ 99
Выбор классов точности метрической резьбы...... 100
Метрическая резьба деталей из пластмасс (канд.
техн, наук В. Н. Плуталов)................. . . 101
Характеристика и взаимозаменяемость кинематических
резьб........................................ ... 107
Взаимозаменяемость зубчатых передач . . 110
Основные параметры зубчатых передач............... ПО
Система допусков цилиндрических зубчатых передач 113
Кинематическая погр< шность колеса . ....... 115
Неплавность работы зубчатой передачи ............ 117
Контакт сопряженных зубьев в передаче ........... 121
Виды сопряжений зубьев колес в передаче ... . 124
Выбор степени точности колес..................... 128
Выбор комплекса контролируемых параметров колес 131
Предполагаемое усовершенствование стандарта на до-
пуски зубчатых передач............................ 133
Допуски и погчдкч шпоночных и шлицевых соединений
(инж. Ю. А. Шачнев)............................... 133
Допуски и посадки шпоночных соединений........... 133
Типы шлицевых соединений и выбор способа центриро-
вания ........................................... 135
Допуски и посадки шлицевых соединений ... 136
Анализ результатов измерений и его цели (проф.
д. т. н. Якушев А. И., канд. техн, наук Зябрева Н. И.) 142
Основные определения...................... .... 143
Законы распределения.......................... . 144
Обработка эмпирических данных.................... 151
467
chipmaker.ru
Установление вида распределения............... . . 155
Выбор масштаба для построения гистограммы и кри-
вых распределения ... ........... 158
Основы организации выборочного контроля ......... 159
Установление соответствия точности выбранного тех-
нологического процесса заданной точности изделия 162
Установление технологических допусков............ 162
Суммирование погрешностей и анализ комплексной по-
грешности ........................................ 163
Суммирование погрешностей функционально связанных
параметров . ...................... . . 166
Размерные цепи (канд техн, наук В. Г. Калитенко) 167
Классификация, термины и определения......... 168
Уравнения для расчета размерной цепи, включающей
компенсирующее звено........................ 175
Литература......................... .............. 18)
Глава 2
Калибры для цилиндрических деталей гладких и резьбовых
(канд. техн, наук Ю. А. Воробьев) ... ....... 182
Общие сведения . . . . .... . . . . 182
Классификация калибров .... . 182
Основной принцип конструирования калибров ... 184
Маркировка калибров........................ 185
Основные требования к калибрам и правила их экс-
плуатации . . . .................. . . 186
Калибры для контроля валов и отверстий цилиндрической
формы ............................................... 187
Допуски на изготовление гладких калибров........ 187
Предельные и исполнительные размеры гладких ка-
либров ..................................... 187
Калибры для контроля резьбы ..................... . 198
Характеристика резьбовых калибров и допуски на
их изготовление.................................. 198
Укороченный профиль резьбы ....... 207
Предельные и исполнительные размеры резьбовых ка-
либров ......................................... . . 209
Литература............. . . ........... 210
Глава 3
Организационно-технические формы контроля и выбор средств
измерения (канд. техн, наук А. Д. Федоров) .............. 211
Основы технических измерений........................ 211
Средства и методы измерения....................... 211
Основные метрологические показатели измеритель-
ных средств........................................ 212
468
Основные приемы, обеспечивающие необходимую точ-
ность измерения .................... 213
Обеспечение единства мер ..................... ... 213
Базирование детали при измерении .... . . 216
Уменьшение компараторной погрешности . 217
Выбор формы измерительного наконечника . . 217
Выбор измерительного усилия и его влияние на резуль-
тат измерения ..................................... 218
Уменьшение температурной погрешности.............. 218
Погрешности шкал приборов и методы их исключения 219
Субъективные погрешности и способы их уменьшения 219
Выбор контрольно-измерительного средства............. 220
Выбор типа контрольно-измерительного средства . . . 220
Выбор контрольно-измерительного средства по метро-
логическим характеристикам......................... 220
Выбор контрольно-измерительного средства по кон-
структивным особенностям детали ...... 221
Выбор контрольно-измерительного средства, исходя из
экономических соображений.......................... 221
Выбор организационно-технической формы и способа
контроля............................................ 224
Статистические методы анализа и контроля точности
в машиностроении (д-р техн, наук проф. О. Ф. Тищенко) 224
Задачи статистического анализа и контроля точности 224
Статистические методы анализа точности и стабиль-
ности технологических процессов................... 226
Статистический метод текущего контроля............ 229
Статистический метод приемочного контроля......... 231
Литература........................................... 237
Глава 4
Отсчетные и визирные устройства (канд. техн, наук А. Д. Фе-
доров) ................................................... 238
Структура измерительного средства.................... 238
Отсчетные устройства (канд. техн, наук А. В. Мироненко) 238
Визирные устройства.................................. 253
Глава 5
Универсальные измерительные средства (канд. техн, наук
А. Д. Федоров) ........................................... 256
Измерительные головки.............................. 256
Стойки и штативы для измерительных головок........... 262
Штангенинструменты................................... 262
469
chipmaker.ru
Микрометрические инструменты................. ... 262
Рычажные скобы .... ............... 266
Приборы с оптическим рычагом ... 267
Длиномеры и измерительные машины .... 268
Компараторы..................... . . 274
Интерференционные приборы 277
Приборы для дистанционных измерений . . 278
Лупы измерительные........................ . . 279
Микроскопы измерительные........................... 279
Проекторы . . .................. . . . ... 290
Пневматические измерительные приборы . . 293
Литература ........... . . . 295
Глава 6
Методы и средства контроля типовых деталей машин (канд.
техн, наук А. Д. Федоров).............. . 296
Элементы измерительных приборов для контроля типовых
деталей машин ................................. . . 296
Измерение диаметров валов и отверстий ... . . . 297
Измерение глубин.............................. . . 306
Измерение углов и конусов...................... . 3U8
Контроль резьбы................................ . 323
Контроль зубчатых и червячных передач......... . . 333
Контроль шлицевых сопряжений....................... 340
Контроль криволинейных поверхностей................ 341
Контроль шероховатости, волнистости, ошибок формы и
взаимного расположения поверхностей................ 345
Литература.................................. . . 346
Глава 7
Автоматические средства контроля размеров (канд. техн, наук
Л. Н. Воронцов) . ...... . . 347
Классификация средств контроля размеров............ 347
Транспортирующие механизмы автоматических контроль-
ных систем ...................................... 348
Устройства измерительных позиций автоматических кон-
трольных систем................................. . 350
Датчики и их характеристики.................... . 359
Управляющие, запоминающие, исполнительные и блоки-
ровочные устройства ...................... . . 366
470
Электрические схемы автоматических средств контроля
размеров . . . ... 371
Автоматизированные контрольные устройства ... . 374
Автоматы для пассивного контроля размеров............ 376
Автоматические устройства для активного контроля
размеров............................................. 382
Устройства для активного контроля в процессе обработки
(автотолераторы)................................... 384
Автоподналадчики и автоблокировщики.................. 402
Литература........................................ • 404
Глава 8
Средства и методы юстировки, иаладки и поверки измерительных
приборов и автоматов (д-р техн, наук проф. О. Ф. Тищенко) 405
Средства и методы поверки измерительных приборов . . . 405
Методы поверки электроконтактных датчиков........... 427
Методы поверки и метрологических испытаний автоматов
для контроля размеров (канд. техн, наук В. Г. Кали-
тенко) 436
Методы и средства поверки устройств активного кон-
троля размеров (инж. Шачнев Ю. А.)................ 444
Литература.......................................... 452
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
Коллектив авторов
СПРАВОЧНИК КОНТРОЛЕРА
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
Редактор издательства М. С. Хухлин
Технический редактор А. Ф. Уварова
Корректор Н. И. Шарунина
Сдано в производство 24/11 1969 г.
Подписано к печати 17/11 1970 г.
I 01352 Тираж 80 000 (1-й завод
1—40 000) зкз. Печ. л. 24,78. Бум. л. 7,38
Уч.-изд. л. 33,0. Формат 84X 108/32
Цена 1 р 35 к. Зак. 93
Издательство «МА ШИНОСТ РОЕ НИЕ»,
Москва, Б-66, 1-й Басманный пер, 3
Ленинградская типография № 6
Главполиграфпрома Комитета по печати
при Совете Министров СССР
Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10
Chipmaker.ru