Учебное пособие Издательство тпу томск 2003
Главная > Документ
| Информация о документе | |
| Дата добавления: | |
| Размер: | |
| Доступные форматы для скачивания: |
Измерение угловых размеров
Углы изделий измеряют тремя основными методами:
методом сравнения с жесткими контрольными инструментами – угловыми мерами, угольниками, конусными калибрами и шаблонами;
абсолютным гониометрическим методом, основанным на использовании приборов с угломерной шкалой;
косвенным тригонометрическим методом, который заключается в определении линейных размеров, связанных с измеряемым углом тригонометрической функцией.
К универсальным средствам измерения углов относятся нониусные, оптические и индикаторные угломеры, а также другие приборы. Углы наклона поверхностей изделий измеряют уровнями и оптическими квадрантами.
Рис. 2.96. Схема измерения угла: 1 – угломер УН; 2 – деталь
В мелкосерийном производстве наибольшее распространение получили универсальные средства измерения углов (рис. 2.96).
Основными контролируемыми параметрами метрической резьбы являются: угол профиля, наружный диаметр d или D, внутренний
диаметр d 1 или D 1 , средний диаметр d 2 или D 2 , шаг резьбы.
Наружный диаметр d болта и внутренний диаметр D 1 гайки измеряют универсальными приборами, например, штангенциркулем, микрометром или на оптиметре. Шаг резьбы контролируют резьбовыми шаблонами.
Контроль метрической резьбы, обеспечивающей ее взаимозаменяемость, осуществляется комплексными предельными калибрами. Для внутренней резьбы применяют калибр-пробки, для наружной резьбы резьбовые калибр-кольца. При контроле резьбы комплексными предельными калибрами необходимо дополнительно измерять наружный диаметр резьбы болта и внутренний диаметр резьбы гайки.
Для более точного измерения наружных резьб применяются микрометры (для измерения среднего диаметра), микроскопы. Для измерения среднего диаметра внутренних резьб применяют индикаторные приборы с шаровыми наконечниками.
Измерение параметров зубчатых колес
Для измерения основного и окружного шага применяют: шагомер для контроля основного нормального шага, шагомер для контроля основного окружного шага.
Профиль зубьев проверяют следующими методами:
сопоставлением действительного профиля зуба с образцовым контуром шаблона «на просвет»;
сравнением профиля зуба, увеличенного в 10…100 раз на проекторах, с теоретическим профилем, вычерченным с тем же увеличением и помещенным на экране проектора;
измерением на эвольвентомерах – приборах, сопоставляющих действительный профиль зуба с теоретической эвольвентой основной окружности зубчатого колеса.
При контроле параметров зубчатых колес находят применение: универсальные эвольвентомеры; биениемеры – приборы для контроля радиального биения зубчатого венца; штангензубомеры и тангенциаль-ные зубомеры – для измерения толщины зуба и смещения исходного контура; нормалемеры – приборы для измерения длины общей нормали; универсальные контактомеры для контроля контакта зубьев; приборы для измерения кинематической погрешности зубчатых колес.
Измерение шероховатости поверхности
В простейшем случае шероховатость поверхности контролируют путем сравнения с образцами шероховатости. Для более точного контроля шероховатости применяют прибор, например, профилограф-профилометр для контактного измерения шероховатости.
Для бесконтактного измерения шероховатости используют оптические приборы – микроскопы: микроскоп светового сечения МИС-11 или микроинтерферометр МИИ-4.
Средства и методы измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности
Форма плоских поверхностей характеризуется прямолинейностью и плоскостностью.
Рис. 2.97. Виды отклонений Δ [8]: а, б – от прямолинейности; в – от плоскостности
Отклонение от прямолинейности Δ – наибольшее расстояние от точек реального профиля 2 до прилегающей прямой 1 в пределах нормируемого участка L (рис. 2.97, а, б).
Отклонение от плоскостности – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности 2 до прилегающей поверхности 1 в пределах нормируемого участка L (рис. 2.97, в). Частными видами отклонения от прямолинейности и плоскостности является выпуклость, при которой отклонения уменьшаются от краев к середине, и вогнутость, при которой отклонения уменьшаются от середины к краям.
В качестве рабочих средств измерений при-меняют поверочные линейки и плиты, оптические линейки и плоскомеры, инструментально-поверочные блоки ИПБ, автоколлиматоры, автоматические автоколлимационные и гравитационные приборы, оптические струны, гидростатические уровни, микронивелиры и уровни. При контроле плоскостности измерительных поверхностей калибров, приборов и инструментов размером до 120 мм применяют плоские стеклянные пластины для интерференционных измерений. Пластины наклады-
Рис. 2.98. Контроль плоскостности интерференционным методом
вают на проверяемую поверхность и наблюдают интерференционную картину. Плоскостность изделий прямоугольной формы определяют по выпуклости и вогнутости интерференционных полос так же, как при поверке плоскостности концевых мер длины. Плоскостность поверхностей изделий, имеющих форму круга, определяют по числу замкнутых интерференционных колец. На рис. 2.98 число замкнутых колец равно 2, следовательно, Δ = 2 х 0,3 = 0,6 мкм.
Измерение отклонений от формы цилиндрических поверхностей
Форма цилиндрических поверхно-стей характеризуется цилиндричностью, круглостью и профилем продольного сечения (рис. 2.99).
Рис. 2.99. Виды отклонений от формы цилиндрических поверхностей: а – от цилиндричности; б – от круглости; в – от профиля продольного сечения; г – овальность; д – огранка; е – конусообразность; ж – бочкообразность; з – седлообразность; и – изогнутость
Отклонение от цилиндричности – наибольшее расстояние Δ от точки реальной поверхности 2 до прилегающего цилиндра (рис. 2.99, а).
Отклонение от круглости – наибольшее расстояние Δ 1 от точки реального профиля 2 до прилегающей окружности 1 (рис. 2.99, б).
Отклонение от профиля продольного сечения – наибольшее расстояние от точек реального профиля до соответствующей стороны прилегающего профиля (рис. 2.99, в).
Прилегающий профиль продольного сечения цилиндрической поверхности – две параллельные прямые, соприкасающиеся с реальным профилем и расположенные вне материала так, что наибольшее отклонение точек образующей реального профиля от соответствующей стороны прилегающего профиля имеет минимальное значение.
Частным случаем отклонения от круглости является овальность (рис. 2.99, г).
К частным видам отклонения от профиля продольного сечения относятся конусообразность (рис. 2.99, е), бочкообразность (рис. 2.99, ж), седлообразность (рис. 2.99, з).
В некоторых случаях для оценки отклонений формы цилиндрических поверхностей в осевом направлении можно применять отклонение от прямолинейности оси – наименьшее значение диаметра, внутри которого располагается реальная ось поверхности вращения в пределах нормируемого участка. Примером такого типа отклонений формы является изогнутость (рис. 2.99, и).
Отклонения от формы цилиндрических поверхностей измеряют на специальных приборах – кругломерах , а также с помощью универсальных средств линейных измерений и приспособлений.
Рис. 2.100. Схемы измерений отклонений от формы цилиндрических поверхностей: а – овальность; б, в – огранки; г – изогнутости
Овальность определяют по наибольшей разности диаметров в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 2.100, а). Овальность равна полуразности показаний прибора. Овальность отверстий находят аналогично с помощью нутромеров.
Огранку с нечетным числом граней измеряют при установке вала в призме или кольце трехконтактным методом, при котором две точки профиля изделия соприкасаются с опорой, а одна точка – с наконечником прибора. Значение огранки определяют как наибольшую разность показаний индикатора (рис. 2.100, б, в).
Конусообразность определяют по диаметрам изделия, измеренным по краям продольного сечения, а бочкообразность и седлообразность – по краям и в середине.
Изогнутость измеряют при вращении детали на двух опорах под наконечником индикатора (рис. 2.100, г). Значение изогнутости равно полуразности наибольшего и наименьшего показаний индикатора. Для измерения отклонений от цилиндричности используют разнообразные приспособления с индикаторами.
Рис. 2.101. Круглограмма: 1 – прилегающая окружность; 2 – профиль изделия
По наибольшему допускаемому значению отклонения формы – допуску формы, цилиндрические поверхности, так же как и плоские, делятся на 16 степеней точности. Измерительные средства выбирают в зависимости от степени точности. Например, вал с номинальным значением диаметра 100 мм и поверхностью 4-й степени точности должен иметь допуск формы не более 4 мкм. Для измерений может быть использован оптиметр ОВО-1 с ценой деления 0,001 мм или индикаторная головка с ценой деления 0,001 мм с установкой вала в центрах.
Кругломеры , предназначенные для измерения отклонения от круглости, основаны на принципе образцового вращения измерительного наконечника относительно изделия, или наоборот. При измерении происходит непрерывное ощупывание цилиндрической поверхности по окружности. После одного оборота диска на бумаге записывается круглограмма проверяемого поперечного сечения изделия (рис. 2.101). Для определения круглости на круглограмму наносится прилегающая окружность 1, касающаяся выступов точек записанного профиля 2. Отклонение от круглости равно наибольшему расстоянию по радиусу от круглограммы до прилегающей окружности. На рис. 2.101 наибольшее расстояние АВ равно 6 делениям шкалы, а отклонение от круглости поверхности при цене деления 0,001 мм (увеличение 2000 Х ) равно 6 мкм.
Для измерения твердости предложено много методов. Основными являются методы вдавливания наконечников в материал под действием статических нагрузок: Бринелля, Роквелла, Виккерса.
Микротвердость измеряют при небольших размерах изделия (у тонких металлических лент и покрытий, фольги, проволоки, поверхностных слоев металла, мелких изделий и т.д.), прижимая к поверхности изделия алмазные наконечники различной формы.
Техническое нормирование устанавливает технически обоснованную норму расхода производственных ресурсов – рабочего времени, энергии, сырья, материалов, инструментов и т. д. (ГОСТ 3.1109 – 82).
Норма времени – регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.
В машиностроении за единицу объема работ, на который устанавливается норма времени, принимают операцию.
Под нормой выработки Н в понимают регламентированный объем работы, которая должна быть выполнена в единицу времени в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации: Н в = Т/t, где Т – время, на которое рассчитывают норму выработки (час, смена, месяц); t – норма времени (t шт или t шт. к ).
Имеются три метода установления норм времени [22]: на основе изучения затрат рабочего времени наблюдением; по нормативам; сравнением и расчетом по типовым нормам. При первом методе норму времени устанавливают путем изучения затрат времени непосредственно в производственных условиях на рабочем месте. При втором методе производят расчет длительности операции, используя нормативы длительности выполнения отдельных элементов работы (операции). При третьем методе нормирование операции осуществляется приближенно с использованием типовых норм. Первые два метода нормирования чаще применяют в серийном и массовом производствах, третий – в единичном и мелкосерийном.
При изучении затрат рабочего времени используют следующие методы: фотографию рабочего времени, хронометраж и фотохронометраж.
Фотография рабочего времени заключается в изучении затрат времени путем наблюдения и их замеров по видам на протяжении одной или нескольких смен. При этом методе главное внимание уделяют выявлению потерь рабочего времени, времени обслуживания рабочего места и времени, необходимого на отдых.
С помощью хронометража изучают затраты времени на выполнение циклически повторяющихся ручных и машинно-ручных элементов операции. Хронометраж применяют для проектирования рационального состава и структуры операции, установления их нормальной продолжительности и разработки на этой основе нормативов, которые используют при расчете технически обоснованных норм времени. Хронометраж применяют также при изучении передовых методов работы с целью их распространения.
Фотохронометраж является комбинированным методом изучения затрат рабочего времени путем наблюдения, при котором фиксируются одновременно все затраты рабочего времени в течение смены.
Штучное время есть интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий либо равный календарному времени сборочной операции.
Различают подготовительно-заключительное время, основное время, вспомогательное время, оперативное время, время обслуживания рабочего места и время на личные потребности.
Подготовительно-заключительное время – интервал времени, затрачиваемый на подготовку исполнителя и средств технологического оснащения к выполнению технологической операции и приведению в порядок после окончания смены.
Основное время – часть штучного времени, затрачиваемая на изменение и последующее определение состояния предметов труда.
Вспомогательное время – часть штучного времени, затрачиваемая на выполнение приемов, необходимых для обеспечения изменений и последующего определения состояния предметов труда.
Время обслуживания рабочего места – часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ними и рабочим местом.
Время на личные потребности – часть штучного времени, затрачиваемая человеком на личные потребности и, при утомительных работах, на дополнительный отдых.
Штучное время T шт для неавтоматизированного производства состоит из элементов:
T шт = T о + T в + T т + T орг + T п ,
где T о – основное (технологическое) время; T в – вспомогательное время; T т – время технического обслуживания рабочего места; T орг – время организационного обслуживания рабочего места; T п – время перерывов.
Основное время T о затрачивается на непосредственное изменение размеров, формы, физико-механических свойств или внешнего вида обрабатываемой заготовки (станочная, слесарная доводочная и другая обработка) или на соединение деталей при сборочных операциях. При обработке на станках основное время определяют расчетным методом по формуле:
где l р – расчетная длина обработки, мм (длина хода инструмента в направлении подачи); i – число рабочих ходов инструмента; S м – минутная подача инструмента, мм/мин.
При ручном подводе инструмента расчетная длина обработки l р представляет собой сумму собственно длины обработки l, размера врезания (недобега) инструмента l в и размера схода (перебега) инструмента l сх :
l р = l + l в + l сх .
Схема определения расчетной длины обработки для продольного точения, сверления, фрезерования показана на рис. 2.102.
При обработке резанием на станках с ЧПУ следует учитывать путь подхода l п инструмента к заготовке для облегчения работы инструмента (рис. 2.102, б, в). Расчетная длина l р при этом увеличится:
l р = l + l п + l в + l сх .
Значения l п , l в , l сх определяют по нормативным таблицам или расчетным путем.
Вспомогательное время T в – время, затрачиваемое на различные действия, обеспечивающие выполнение элементов работы, которые относятся к основному времени, например на установку и снятие заготовки или собираемого узла, на пуск и останов станка, на переключение режимов обработки в процессе выполнения операции, на измерение заготовок или контроль качества сборки.
Рис. 2.102. Схемы определения расчетной длины обработки: а – продольное точение, б – сверление, в – фрезерование
В расчетах учитывается та часть вспомогательного времени, которая не перекрывается машинным временем. Вспомогательное время рассчитывается по эмпирическим формулам, в соответствии с действующими на данном предприятии нормативами, или на основе проводимого хронометража.
Часть штучного времени, равную сумме основного T о и вспомогательного времени T в , называют оперативным временем T оп :
Источник
