Какими способами можно измерить отклонения от расположения поверхностей при единичном производстве

Какими способами можно измерить отклонения от расположения поверхностей при единичном производстве

5. ОТКЛОНЕНИЕ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Рассмотрим методы и средства контроля и измерения отклонений формы и расположения поверхностей наиболее часто встречающихся деталей. Непосредственный контроль формы

поверхности представляет существенные трудности, и поэтому его часто заменяют проверкой реального профиля, являющегося сечением поверхности плоскостью, ориентированной в заданном направлении.

Измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности производятся обычно при помощи поверочных линеек различных типов (рис. 40). Лекальными линейками (рис. 40, а) измеряют «на просвет», накладывая линейку 1 «а проверяемую поверхность детали 2. При этом для определения величины просвета (световой щели), т. е. отклонения от прямолинейности, используют для сравнения образец просвета (рис. 40,6). Лекальную линейку 4 укладывают на две концевые меры 3, а между лекальной линейкой и концевыми мерами 5 образуется образцовый (эталонный) просвет. Правильная оценка видимого просвета требует у проверяющего определенного навыка. Погрешности измерения составляют, примерно 1—3 мкм. При измерении отклонений от прямолинейности образующих цилиндрических деталей лекальная линейка должна устанавливаться строго параллельно оси детали, а при измерении отклонений от прямолинейности плоских поверхностей — в заданном «а чертеже направлении. Лекальные линейки выпускают длиной от 80 до 320 мм.

Рис. 40. Схемы измерения отклонений от прямолинейности

Если вместо блоков концевых мер длины между лекальной или поверочной линейкой и контролируемой поверхностью вводят измерительный прибор, то по его отсчетному устройству можно определить отклонение от прямолинейности. По этим отклонениям строятся графики действительного профиля поверхности, по которым с помощью расчетов определяют отклонение от прилегающей прямой (см. рис. 1,(3), которое является отклонением от прямолинейности. Расстояние между сечениями, в которых производятся измерения, или шаг измерения, выбирают в пределах 0,1 длины измеряемой поверхности (не менее 100—200 мм). Шаговый метод измерения применяют для точных поверхностей большой длины (например, направляющих станин). Здесь широко используют автоколиматоры с перемещающимся на шаг измерения плоским зеркалом, оптическую линейку типа ИС-36 с перемещающейся измерительной кареткой, линейки ЛИП-3 с самописцем, записывающим график профиля поверхности, и другие приборы.

Поверочные линейки: мостики (рис. 40, в) и угловые трехгранные — применяют в основном при проверке плоскостности «на краску». Для этого рабочую поверхность 6 линеек покрывают тонким равномерным слоем краски берлинская лазурь или типографской краской. Затем линейку устанавливают на проверяемую поверхность и слегка перемещают ;в продольном направлении. При этом на выступающих частях проверяемой поверхности остаются следы краски. Чем больше пятен остается на поверхности, тем с большей точностью она выполнена. Минимальное число пятен краски в квадрате поверхности со стороной 25 мм должно составлять для III и IV степеней точности проверяемой поверхности по ГОСТ 10356—63* — 20—30 пятен; для V и VI степени точности — 12—20 пятен; для степеней точности VII и VIII — 5—12 пятен и для степеней точности IX и X менее 5 пятен. Угловые трехгранные линейки выпускаются с углом а, равным 45°, 55° и 60°, что позволяет использовать их также для проверки расположения плоскостей направляющих типа ласточкин хвост.

Контроль плоскостности обработанных поверхностей производят также поверочными плитами методом «на краску» (выпускают плиты с размерами 240X250—4000Х1600 мм); с помощью механических приборов; уровней, ллоокомеров карусельных (выпускают две модели, (позволяющие производить измерения деталей с диаметрами 900—1800 мм), оптических и других приборов.

Для измерения отклонений от плоскостности в практике широко используют шаговый метод с использованием поверочных и оптических линеек, автоколиматоров и других приборов. Измерения производят в продольном и поперечном направлениях, по диагоналям контролируемой плоскости (аналогично измерению отклонений от прямолинейности).

Определение отклонений от плоскостности часто выполняют по следующей схеме: измеряемую деталь укладывают на контрольную (образцовую) плиту и выверяют с помощью прокладок так, чтобы расстояния от трех разных точек проверяемой поверхности до плиты были одинаковыми. Измерительной головкой, установленной на стойке,, производят измерения в ряде точек поверхности при перемещении ее по образцовой плите. По разности показаний измерительной головки судят о величине действительных отклонений.

Источник

Измерение отклонений расположения поверхностей.

Выполнять такие измерения средствами, применяемыми для измерения размеров, затруднительно, так как измерять в подавляющем большинстве приходится в корпусных деталях машин, определяющих положение остальных деталей в машине. Возможны измерения с помощью подобранной группы универсальных средств измерения для единичного производства. Поэтому для измерений отклонений расположения поверхностей в серийном и массовом производстве изготовляют специальные средства, называемые измерительными приспособлениями.

ЛЕКЦИЯ № 13 СУММАРНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ

И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

1. Основные понятия
2. Виды отклонений

При изготовлении деталей машин реальные отклонения формы и расположения поверхностей в большинстве случаев возникают одновременно, то есть поверхность элемента детали при обработке оказывается изготовленной с отклонением как по форме, так и по расположению от базы. Оба эти отклонения складываются (алгебраическая сумма), и возникают так называемые суммарные отклонения формы и расположения поверхности.

Суммарное отклонение формы и расположения — отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно заданных баз.

Радиальное биение разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной к базовой оси.

Торцовое биение разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной к базовой оси.

Полное радиальное биение разность наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка до базовой оси.

Допуск полного радиального биения – наибольшее допускаемое значение полного радиального биения.

Полное торцовое биение — разность наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной к базовой оси.

Допуск полного торцового биения – наибольшее допускаемое значение полного торцового биения.

Суммарное отклонение от параллельности и плоскостности — разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной поверхности до базовой плоскости в пределах нормируемого участка.

Суммарный допуск параллельности и плоскостности – наибольшее допускаемое значение суммарного отклонения от параллельности и плоскостности.

Суммарное отклонение от перпендикулярности и плоскостности— разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой плоскости или базовой оси в пределах нормируемого участка.

Суммарный допуск перпендикулярности и плоскостности — наибольшее допускаемое значение суммарного отклонения от перпендикулярности и плоскостности.

Суммарное отклонение от номинального наклона и плоскостности — разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной поверхности до плоскости, расположенной под заданным номинальным углом относительно базовой плоскости или базовой оси, в пределах нормируемого участка

Суммарный допуск от номинального наклона и плоскостности — наибольшее допускаемое значение суммарного отклонения от номинального наклона и плоскостности.

ЛЕКЦИЯ № 14 ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ,

ЕЁ НОРМИРОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ

1. Основные понятия
2. Параметры шероховатости поверхностей
3. Обозначение шероховатости на чертежах
4. Методы и средства оценки шероховатости поверхности.

Все поверхности любой детали, независимо от способа их получения, имеют макpо- и микpонеpовности в виде выступов и впадин. Эти неровности, формирующие рельеф поверхности и определяющие ее качество, называют шероховатостью поверхности. Шероховатостью поверхности называют совокупность микронеровностей на поверхности детали.

В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость — ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров. Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может возникать вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факто-ров.

Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно:

• шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или ин­тенсивного износа выступов профиля;

• в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;
• шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплотнения;

• неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей;

• шероховатость влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокрасочных покрытий;

• шероховатость влияет на точность измерения деталей;

• коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях и т.п.

Государственный стандарт на шероховатость поверхности устанавливает единый подход к определению величины шероховатости – основой для этого является профиль шероховатости и его параметры.

Сечение поверхности, перпендикулярной к ней плоскостью дает представление о профиле её рельефа: о количестве, форме и величине выступов и впадин неровностей (рис.1). Практически высота выступов и впадин микронеровностей поверхности находится в пределах от 0,08 до 500 мкм и более.

Рисунок 1. Профиль шероховатости поверхности и его характеристики

Базовая линия – это линия, по которой оценивается шероховатость.

Базовая длина участка l — длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Средняя линия профиля – линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии отсчитывают все числовые значения для шероховатости.

Параметры шероховатости поверхности Ra, Rz, R max, Sm, S, tp

Условное обозначение параметра шерохова­тости	Наименование пара­метра шероховатости	Определение параметра шероховатости
Ra	Среднее арифметиче­ское отклонение про­филя	Среднее арифметическое отклонение точек про­филя в пределах базовой длины.
Rz	Высота неровностей профиля по 10 точкам	Сумма средних арифметических абсолютных от­клонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины.
Rmax	Наибольшая высота по­верхностей профиля	Расстояние между линией выступов профиля и ли­нией впадин профиля в пределах базовой длины.
Sm	Средний шаг неровно­стей профиля	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
S	Средний шаг неровно­стей профиля по вер­шинам	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.
tp	Относительная опорная длина профиля	Отношение опорной длины профиля к базовой длине, где «p» — значение уровня сечения профиля.

Обозначение шероховатости на чертежах. Структура обозначения:

Значения параметров шероховатости указывают на чертежах нижеследующим образом:

— Ra указывается без символа, а другие параметры с символом.

— При указании диапазона параметров записывают пределы в 2 сроки:

— Номинальное значение параметра записывается с предельным отклонением

— При указании нескольких параметров шероховатости их значения записывают в столбик, сверху вниз в следующем порядке: параметр высоты неровностей (Ra, Rz, Rmax), параметр шага неровностей (Sm,S), относительная опорная длина профиля (tp).

— Если шероховатость нормируется параметром Ra или Rz из числа приведенных в таблице «Зна­чения параметров Ra и Rz для указанных классов шероховатости» выше, то базовую длину в обозна­чении шероховатости не указывают.

В зависимости от требуемого вида обработки материалов используют нижеследующие значки шероховатости:

Рис.1 — вид обработки поверхно­сти не устанавливается	Рис.2 — обработка поверхности со снятием слоя материала (то­карная, фрезерование. )	Рис.3 — обработка поверхности без снятия слоя материала (ковка, литье. )
Вид обработки поверхности указывается только в том случае, если другим видом обработки указанное качество поверхности не получить.
H=(1,5-3)h, h — примерно равна высоте размерных цифр

Методы и средства оценки шероховатости поверхности.

Шероховатость поверхности оценивают двумя основными методами: качественным и количественным.

Качественный метод оценки основан на сравнении обработанной поверхности с эталоном (образцом) поверхности посредством визуального сопоставления, сопоставления ощущений при ощупывании рукой (пальцем, ладонью, ногтем) и сопоставления результатов наблюдений под микроскопом.

Визуальным способом можно достаточно точно определять класс чистоты поверхности, за исключением весьма тонко обработанных поверхностей.

Эталоны, применяемые для оценки визуальным способом шероховатости поверхности, должны быть изготовлены из тех же материалов, с такой же формой поверхности и тем же методом, что и деталь.

Основные области применения образцов:

— контроль шероховатости труднодоступных поверхностей;

— оперативная оценка шероховатости детали на различных стадиях технологического процесса механообработки;

— использование в качестве рабочих образцов при контроле металла и металлоизделий.

Качественную оценку весьма тонко обработанных поверхностей следует производить с помощью микроскопа; можно пользоваться лупой с пятикратным и большим увеличением.

Количественный метод оценки заключается в измерении микронеровностей поверхности с помощью приборов: профилометров и профилографов-профилометров.

Профилометр — прибор для измерения неровностей поверхности с отсчитыванием результатов измерения на шкале в виде значений одного из параметров, используемых для оценки этих неровностей— шероховатости поверхности. Первые профилометры появились почти одновременно с профилографами. В профилометрах сигнал получается от датчика с алмазной иглой, перемещающейся перпендикулярно контролируемой поверхности. После электронного усилителя сигнал интегрируется для выдачи усреднённого параметра, количественно характери-ующего поверхностные неровности на определённой длине.

Профилограф — прибор для измерения неровностей поверхности и представления результатов в виде кривой линии (профилограммы), характеризующей волнистость и шероховатость поверхности. Обработку профилограммы осуществляют графоаналитическим способом. Принцип работы профилографа заключается в последовательном ощупывании поверхности иглой, перпендикулярной к контролируемой поверхности, преобразовании колебаний иглы оптическим или электрическим способом в сигналы, которые записываются на светочувствительную плёнку или бумагу. Первые профилографы появились во 2-й половине 30-х гг. 20 в. и представляли собой оптико-механические устройства с записью сигнала на кино- или фотоплёнку. В современных профилографах колебания иглы обычно преобразуются в колебания электрические напряжения с помощью индуктивных, ёмкостных, пьезоэлектрических и др. преобразователей. Профилографы состоят из трёх блоков: станина с измерительным столиком и приводом, электронный блок и записывающее устройство.

Источник