Контроль качества деталей способы контроля
ГЛАВА 3 ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ
У каждой обработанной детали должны быть измерены все или наиболее ответственные размеры, а также определены шероховатость, отклонения формы и расположения поверхностей. Под измерением понимается процесс нахождения числового значения проверяемой величины при помощи специальных технических средств, выраженного в принятых единицах -измерения. Какие именно размеры или характеристики геометрической точности обработанных деталей подлежат измерениям в процессе обработки, определяют технологи, разрабатывающие технологический процесс. Указания об этом заносят в карты технологического процесса механической обработки и в карты технического контроля деталей. Вместо определения размеров часто лишь устанавливают годность детали, т. е. определяется, находится ли действительное значение проверяемого размера в установленных пределах. Такой процесс получения и обработки информации о точности детали называют процессом контроля.
Контроль может быть сплошным или выборочным. При сплошном контроле, при котором контролируются все -изготовленные детали, проверяют размеры, определяющие эксплуатационные показатели машин, приборов, оборудования (например, размеры диаметра сопл в пневмо- и гидросистемах, размеры диаметров поршня и цилиндра в поршневых машинах и др.), так называемые аварийные параметры, отклонения которых сверх допустимых величин смогут вызвать быстрый выход из строя или аварию механизма или машины в целом (например, шероховатость и форма поверхности тормозных колодок грузоподъемных машин, размеры и форма поверхностей гнезд и хвостовиков лопаток паровых турбин и др.); размеры деталей, подвергающихся сортировке по группам для выполнения селективной сборки (например, диаметры поршневых пальцев и отверстий верхних головок шатунов в автомобильных двигателях). Сплошному контролю подвергаются также детали, изготовляемые по технологическому процессу, который не гарантирует стабильное качество деталей. Выборочный контроль целесообразно применять при стабильном, хорошо оснащенном технологическом процессе механической обработки, при использовании многорезцовых наладок, при обработке на станках с ЧПУ, т. е. во всех случаях, когда появление брака маловероятно.
Контроль и измерение обработанных деталей занимают важное место в обеспечении качества, и поэтому дальнейшее совершенствование технологических процессов, направленное на повышение точности обработки деталей, улучшающее надежность и долговечность машин и приборов, невозможно без постоянного развития и совершенствования методов и средств измерений, без развития метрологии и совершенствования техники измерений.
Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Важная роль метрологии видна из перечисления следующих, основных проблем этой науки: развитие общей теории -измерений; установление единиц физических величин, в частности единиц длины и систем физических единиц; разработка новых методов и средств измерений; обеспечение единства измерений и др.
В нашей стране принята и действует метрическая система мер. Для унификации единиц измерения в международном масштабе у нас ;в стране с 1963 года введена для предпочтительного применения международная система единиц, которая сокращенно обозначается буквами СИ. В обеих системах единицей длины является метр. В метрической системе это стержень фигурного профиля из платиново-иридиевого сплава, позволяющий воспроизводить единицу длины с погрешностью не более 0,1 — 0,2 мкм. В системе СИ эталон метра. содержит определенное число длин волн излучения в вакууме газа 86Кг; он позволяет воспроизводить единицу длины с погрешностью в. 0,01 мкм.
Различают прямое и косвенное, а также абсолютное и относительное измерения. При прямом измерении искомое значение находят непосредственно из процесса измерения путем считывания результата со шкалы измерительного инструмента (например, измерение диаметра вала микрометром). Косвенное измерение заключается в оценке проверяемой величины не непосредственно, а по результатам прямых измерений другой величины, находящейся с первой в определенной зависимости. Примером косвенного измерения может служить измерение конусности К цилиндрической детали: путем прямых измерений
получают значения диаметров вала у его торцов (например, 99,9 и 99,7 мм) и его длины (например, 100 мм);
Абсолютное измерение основано на прямых измерениях (например, измерение деталей микрометром или штангенциркулем).
При относительном измерении определяемую величину сравнивают с известным значением меры или эталона. Пример
относительного измерения показан на рис. 10.
Рис. 10. Пример относительного измерения
Вначале на столик измерительного прибора устанавливают блок концевых мер 2 или эталон, имеющие определенный, известный размер h. Указатель прибора 1 настраивают на нулевое деление (рис. 10, а). Затем — под измерительный наконечник прибора
устанавливают проверяемую деталь 3 отклонение указателя. Если указатель прибора установится опять на нуль, то это будет означать, что размер детали равен размеру эталона; если же указатель прибора отклонится на какое-то число делений б от нуля, то это будет означать, что проверяемая величина больше или меньше размера эталона на величину А, отмеченную указателем прибора.
Существуют два вида контроля: дифференцированный и комплексный. Дифференцированный, или поэлементный, контроль характеризуется независимым измерением каждого параметра обработанной детали в отдельности (например, измерение шага, половины угла профиля резьбы, ширины шлица или одного из диаметров шлицевой детали и Др.). Комплексный контроль позволяет оценивать годность детали по суммарной погрешности нескольких взаимосвязанных параметров (например, контроль резьбовых деталей предельными резьбовыми калибрами, контроль кинематической погрешности зубчатого колеса и др.).
В машиностроении используется большое число разнообразных измерительных средств, которые для удобства их рассмотрения классифицируются по ряду характерных признаков.
Все средства измерения, применяемые в машиностроении, разделяются на три основные группы: меры (концевые, угловые и штриховые); измерительные инструменты и приборы, а также контрольные приспособления и калибры. По числу параметров, проверяемых при одной установке детали, различают одномерные и многомерные контрольно-измерительные средства, а по степени механизации процесса измерения — ручного действия, механизированные, полуавтоматические и автоматические. Измерительные средства делят также на универсальные и специальные. Универсальные измерительные средства предназначены для измерения самых различных деталей (как по форме, так и по размерам); специальные в том числе контрольные приспособления и автоматы, — предназначены для контроля определенного типа деталей, отдельных конкретных деталей или их параметров (одного пли нескольких).
Назначение того или иного метода контроля или измерения обработанной детали требует применения определенных контрольно-измерительных средств, соответствующих принятому методу контроля или измерения, допускаемым погрешностям измерения, объему и типу производства, требованиям экономической целесообразности.
Источник
Технология контроля качества деталей
Технология контроля качества деталей является частью производственного процесса и неотъемлемой составляющей технологического процесса. Технология контроля должна разрабатываться одновременно с технологическим процессом изготовления детали, сборки и регулировки узлов и приборов. Технология контроля представляет собой совокупность контрольных операций, включаемых в технологический процесс, и должна содержать: необходимое количество контрольных операций, последовательность расположения контрольных операций в технологическом процессе, методы и средства контроля.
Система обеспечения качества выпускаемой продукции на большинстве предприятий разрабатывается заводским Отделом главного технолога (ОГТ) и согласуется с Заказчиком. Рассмотрим систему, широко применяемую в производстве изделий высшего уровня ответственности и сложности. Контроль качества деталей необходим для эффективного управления качеством конечного агрегата (узла), для этого все детали, выполняемые на станках с ЧПУ, разделяют на классы в зависимости от эксплуатационной важности, а также конструктивно-технологических признаков. Методика определения Класса детали разрабатывается в ОГТ и оформляется в виде Стандарта предприятия. Детали разделяются на три и более класса.
Классификация деталей
Класс 1 включает в себя:
- по согласованию с Заказчиком детали — особой эксплуатационной важности, от качества выполнения которых зависит жизнь людей; это могут быть, например, детали систем управления подводных лодок, шасси самолетов и т.д.
- если согласование не требуется — детали высшей категории сложности с большим числом высокоточных размеров, обработка которых требует проведения нескольких разнородных операций на многофункциональном технологическом оборудовании с ЧПУ.
Класс 2 включает в себя:
- по согласованию с Заказчиком детали повышенной эксплуатационной важности, от качества выполнения которых зависит бесперебойная работа сложных систем, таких как автоматизированные производственные комплексы, навигационное оборудование и т.д.
- если согласование не требуется — детали повышенной сложности, содержащие высокоточные размеры, обработка которых требует, в частности, выполнения комплексных операций на станках с ЧПУ.
Класс 3 и ниже — детали общемашиностроительной сложности.
Каждой детали Класса 1 присваивается индивидуальное имя, например «14894-0032 07_18». Имя обычно включает в себя номер чертежа (14894-0032), а также индивидуальный шифр детали, содержащий порядковый номер партии (07) и номер детали в партии (18). Данное имя фигурирует во всех сопроводительных документах детали, включая эксплуатационные.
Деталям Класса 2 индивидуальное имя не присваивается; при этом имя присваивается партии в целом, например «16694-0007 76». Имя включает в себя номер чертежа (16694-0007) и порядковый номер партии (76). Имя партии фигурирует во всех сопроводительных документах детали.
Нелицензионное копирование и изготовление контрафактных деталей Классов 1 и 2 на отраслевых ремонтно-эксплуатационных предприятиях категорически запрещено. Очевидно, что детали Класса 1 с выгравированным именем подделать практически невозможно. Для исключения возможности контрафактного изготовления деталей Класса 2, не имеющих гравировки и как следствие улучшения контроля качества деталей, на них наносится специальное клеймо завода-изготовителя, содержащее определенный буквенно-цифровой код. Нанесение клейма либо гравировки производится на свободных малоответственных местах детали по отдельной технологической операции. Место расположения, текст и общий вид клейма либо гравировки указывается на отдельном маршрутном эскизе.
Контроль качества выпускаемой продукции
Выполнение деталей Класса 2 сопровождается оформлением Группового Технологического Паспорта (табл. 1). В основную надпись паспорта вносятся номер чертежа и порядковый номер партии, а также первоначальное количество деталей в партии. В паспорте перечислены все технологические операции в строгом соответствии с комплектом технологической документации (ТД). Напротив обозначения очередной операции записывается количество деталей, которые передаются для дальнейшей обработки. Очевидно, что по мере выполнения деталей их количество из-за возникающих отбраковок немного снижается. Напротив обозначения каждой операции в паспорте проставляются личные подписи лиц, ответственных за ее выполнение (обычно это Исполнитель и Контролер БТК), а также делаются записи о выявленных производственных дефектах.
Источник
Конспект урока на тему «Контроль деталей» (+ презентация)
Контроль качества продукции. Виды контроля (пассивный и активный). Способы контроля: наружных цилиндрических поверхностей (валов); внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий); резьбы; зубчатых колес.
Качество продукции в машиностроении
ГОСТ 15467—79 устанавливает основные термины, связанные с качеством продукции. Дано определение качества продукции: «Качество продукции — это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением». Качество продукции, заложенное в изделие при его проектировании обеспечивают в производстве и поддерживают в эксплуатации.
Совершенствование качества продукции, начиная от предпроектной стадии и кончая эксплуатацией, требует прежде всего своевременной и правильной оценки качества с помощью системы контроля. Организацией контроля качества продукции называется система технических и административных мероприятий, направленных на обеспечение производства изделий с уровнем качества, соответствующим требованиям нормативной документации.
1. Контроль качества
Систематическая проверка изделий, образцаизделия в линии либо на различных этапах производства. Цель проверки заключается в том, чтобы убедитьсяв поддержании всех требуемых стандартов и непревышении отклонениями допустимых значений.Вмассовом производстве очень большое значение имеет статистический анализ параметров произвольноотобранного образца конечного продукта. Чем активнее осуществляется контроль образца, тем выше репутация изготовителя как производителя высококачественной продукции. Контроль качества может быть пассивным или активным. В первом случае результаты измерения не влияют на ход технологического процесса. Они лишь служат для разбраковки или для принятия необходимых решений (рабочим, мастером, технологом). Во втором случае по данным измерения происходит автоматическое воздействие на технологический процесс (например, при достижении требуемого размера шлифовальный круг автоматически отводится от детали).
В современных условиях невозможна эффективная работа на металлорежущих станках без наличия средств измерения, без усвоения основных метрологических понятий и умения правильно применять соответствующий измерительный инструмент и приборы.
Контроль может быть прямым (например, проверка диаметра вала штангенциркулем) или косвенным (проверка диаметра вала одноконтактным способом при использовании приборов активного контроля на шлифовальных станках). Для одновременной проверки нескольких параметров сложной поверхности часто применяется комплексный метод контроля (например, проверка шлицевого отверстия комплексным калибром). Активный контроль при комплексной автоматизации технологических процессов обеспечивает не только значительное повышение производительности труда, но и дает возможность получить весьма высокую точность и стабильность размеров.
Чаще всего измерение деталей машин производится контактным способом, когда измерительные элементы прибора (губки штангенциркуля, наконечник индикатора и т. п.) непосредственно соприкасаются с поверхностью контролируемого объекта. В некоторых случаях применяется также бесконтактный способ измерения (например, при использовании проекционных приборов).
2. Технический контроль. Виды контроля.
Стабильность качества в значительной мере зависит от выбранного вида и метода контроля.
Технический контроль может быть стационарным или подвижным. В первом случае детали после определенной операции или полной обработки доставляются на постоянный контрольный пункт (испытательный стенд, участок лаборатории контроля и т. п.), где они подвергаются проверке (испытанию).
Для контроля громоздких деталей обычно применяется подвижный контроль. При этом деталь проверяется контролером на месте изготовления. Данный метод применяется в том случае, если необходимо использовать специальную или сложную измерительную аппаратуру. Место и условия проверки должны обеспечить ее полноту и надежность.
Контроль качества может быть сплошным — проверка каждой единицы продукции и выборочным — проверка определенной части (выборки) из партии изделий.
Сплошной контроль применяется в тех случаях, когда технологический процесс не обеспечивает достаточной стабильности заданных размеров и других параметров качества продукции; при неоднородности качества материалов или комплектующих изделий; после технологических операций, от которых в значительной мере зависят точность или другие качественные показатели изделия (например, после чистового шлифования направляющих станины прецизионного станка, после растачивания отверстий под подшипники в корпусе редуктора и т. п.) а также при проверке сложной или точной готовой продукции. Следует учесть, что сплошной контроль деталей на рабочем месте самим рабочим не всегда экономически оправдан, так как при этом рабочий будет на значительное время отвлекаться от своих основных обязанностей — непосредственного выполнения операции и наблюдения за ходом технологического процесса.
При выборочном методе контроля рабочий-оператор имеет возможность больше уделять внимания вопросу поддержания стабильности технологического процесса, обеспечивая, таким образом, бездефектную работу. При выборочном контроле особое значение имеет определение оптимальной выборки — количества проверяемых деталей из каждой партии.
Выборочный метод контроля обработанных деталей может обеспечить достаточную информацию об их качестве лишь при хорошо налаженном и стабильном технологическом процессе. Вместе с тем данный метод является наиболее целесообразным при организации контроля на рабочих местах, внедрении бездефектной работы и личных клейм.
Необходимо при внедрении выборочного контроля создать все условия (нормальную работу станка, своевременную заточку инструмента, идентичные припуски и однородность качества материала заготовок и т. п.) для получения максимальной стабильности размеров и других качественных показателей обработанных деталей, иными словами, обеспечить все предпосылки для успешного применения метода выборочного контроля операторами на рабочих местах.
Различают также такие виды контроля, как пооперационный (после каждой операции) и групповой (после группы операций). Пооперационный контроль применяется при выполнении наиболее точных работ, а также в тех случаях, когда качество одной технологической операции существенно влияет на последующую обработку детали. (Например, фрезерование базовой поверхности корпуса редуктора, шлифование точных отверстий во втулках для последующего их хонингования и т. п.).
Если несколько последовательных операций органически связаны между собой, то их проверку целесообразно осуществлять одновременно — групповым методом, сокращающим трудоемкость контроля.
Для выявления продукции, не соответствующей техническим условиям, применяется приемочный контроль. Результаты его (включая испытание изделия) фиксируются клеймением продукции, в актах, протоколах или других документах.
Контроль деталей и изделий может быть произведен визуальным способом (наружным осмотром) или инструментальным измерением геометрических параметров (линейных и угловых размеров, форм, взаимного расположения поверхностей и т. п.), а также проверкой различных физических характеристик (твердости, магнитной проницаемости и др.).
Рабочего-оператора может удовлетворить лишь тот метод контроля, который в состоянии ему помочь в предотвращении брака и обеспечении систематической сдачи продукции с первого предъявления.
Поэтому браковочный контроль по системе «годен — не годен» на рабочем месте неприемлем. Предупредительный метод контроля в процессе обработки партии деталей дает возможность судить о целесообразности продолжения работы или необходимости принятия соответствующих мер для обеспечения требуемого качества.
Если, например, рабочий, контролируя детали в ходе выполнения операции, обнаруживает систематическую погрешность, он может ввести соответствующую поправку в технологический процесс (изменить режим резания, подналадить резец и т. п.) и тем самым предотвратить погрешности при обработке последующих деталей.
В связи с этим необходимо подчеркнуть значение контроля выполнения установленного технологического процесса и борьбы с нарушениями технологической дисциплины. Все требования и указания, которые предусмотрены в технологической документации, должны выполняться рабочими и мастерами, учитывая, что при ее разработке технолог предусматривает высококачественное выполнение всего комплекса технологических работ по созданию изделия и что нарушение какого-либо требования на одной операции может отрицательно сказаться на последующих операциях и качестве изделия.
Калибры служат не для определения действительного размера деталей, а для рассортировки их на годные и две группы брака ( гораздо реже – на несколько групп годных для последующей селективной сборки). Предельные калибры делятся на проходные и непроходные.
При контроле годной детали проходной калибр (ПР) должен проходить , а непроходной(НЕ) проходить не должен.
Проходной калибр отделяет годные детали от брака исправимого, а непроходной – от брака неисправимого.
Калибрами называются меры, имеющие форму поверхности, противоположную контролируемой детали. Калибры – бесшкальные измерительные инструменты для контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей изделий. Все калибры можно разделить на две группы: нормальные и предельные. При контроле нормальными калибрами соответствие размера изделия размеру калибра оценивают по ощущению, краске или на просвет. Калибры, размеры которых соответствуют предельным размерам контролируемой детали, называются предельными калибрами. Калибрами определяют качество детали, а не числовое значение измеряемой величины. В основном качество деталей определяют с помощью калибров двух типов; проходные ПР и непроходные НЕ. В производстве калибры разграничивают на рабочие Р-ПР, Р-НЕ и контрольные К-ПР, К-НЕ, К-К. Калибры изготовляют с определенной точностью и с допуском на износ. Величина допуска калибра зависит от степени точности (квалитета) контролируемой детали.
4. Характеристика калибров
Два предельных размера калибров, наибольший и наименьший называются исполнительными. По конструктивным признакам калибры бывают жесткими (нерегулируемые), регулируемыми, односторонними, двухсторонними, скобы, пробки. Скобы изготавливаются с контролируемыми размерами, обозначенными на чертеже детали, в качестве наименьшего предельного размера с положительным отклонением, равным по величине допуску на изготовление калибра. Пробки (полные и неполные) изготавливаются с контролируемыми размерами, установленными в чертеже детали с наибольшим предельным размером с отрицательным отклонением, равным по величине допуску на изготовление калибра .Для контроля валов калибры изготавливают в виде шайб.
5. Контроль валов
Диаметральные размеры, длины ступеней, размеры резьб, шлицев, шпоночных пазов проверяют с помощью предельных скоб, резьбовых и шлицевых колец. Шероховатость поверхности контролируют сличением с эталоном.
Для проверки отклонения от соосности шеек ступенчатый вал укладывают базовыми шейками на призмы контрольного приспособления, а стержнем индикатора касаются поверхности контролируемой шейки. Поворачивая вал вокруг оси определяют биение шейки по разности показаний индикатора.
Отклонение от параллельности шлицев или шпоночного паза оси вала устанавливают по разности показаний индикатора в двух крайних положениях, базируя вал на призмах или в центрах.
В крупносерийном и массовом производствах контроль валов производят многомерными приборами с индикаторными или электроконтактными датчиками.
6. Точность и контроль отверстий
Точность диаметра отверстий контролируют штангенциркулем с точностью отсчета до 0,1 мм или 0,05. При замерах штангенциркулем с точностью до 0,05 мм ШЦ-II учитывают толщину губок b. Отверстия диаметром 120 мм и выше можно измерять микрометрическим нутромером (штихмасом) с точностью до 0,01 мм.
Глубокие отверстия большого диаметра (например, полости цилиндров) контролируют индикаторным нутромером, который предварительно настраивают на размер по эталонному кольцу или по микрометру. Индикатор показывает отклонение от установленного размера с точностью до 0,01 мм. В крупносерийном и массовом производстве отверстия контролируют предельными калибрами-пробками. Если проходная пробка ПР без усилия проходит в отверстие, а непроходная НЕ – не проходит, то размер отверстия находится в пределах допуска. Для контроля отверстий диаметром 80 мм и более применяют срезанные и пластинчатые пробки. Такие пробки легче, кроме того, ими можно выявлять овальность отверстия, измеряя в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Перед контролем калибром-пробкой полость отверстия очищают от стружки и протирают. Протирают отверстие и контролируют размер только после полной остановки вращения шпинделя. Калибры-пробки хранят в вертикальном положении или укладывают на панель из пенопласта.
В комплект для контроля цилиндрических резьб входят проходные (ПР) и непроходные (НЕ) предельные калибры.
Рабочие калибры — калибры для проверки правильности размеров резьбы в процессе ее изготовления.
Контрольные калибры (контркалибры) — калибры для контроля или регулирования (установки) размеров рабочих калибров.
Для контроля размеров внутренней резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-пробки.
Источник
