Способы контроля отклонения формы

Методы и средства контроля допусков формы и расположения поверхностей

При измерении расположения поверхностей необходимо соблюдать принцип единства баз и повышенные требования по точности к базовым поверхностям. Погрешности формы контролируемого и базового элемента детали должны быть исключены из рассмотрения, т.е. реальные поверхности должны быть заменены прилегающими.

Контроль формы плоских поверхностей зависит от физического явления, используемого для создания прилегающих прямых или плоскостей, от которых измеряется погрешность форы реальной плоской поверхности. Могут применяться следующие методы измерения:
— механические;
— гидростатические;
— оптико-механические;
— оптические.

Механические методы измерения получили наибольшее распространение ввиду их простоты. Они могут быть выполнены с помощью поверочных линеек и плит, а также «проверка на краску», для вертикальных поверхностей — по натянутой струне.

Гидростатический метод основан на использовании уровней, так как жидкость стремиться занять горизонтальное положение. Обычно этот метод используется для создания строго горизонтального положения поверхности.

Оптико-механические методы основаны на том, что луч света (оптическая ось) распространяется прямолинейно. Точность контролируемых поверхностей может быть 1; 2; 3 степеней точности. Этот метод реализуется в приборах типа автоколлиматор.

Оптические методы измерения основаны на применении интерференции. Преимуществом этого метода является то, что оценивается сразу вся поверхность, а не отдельные локальные участки. Простейший интерференционный метод основан на наблюдении искажения интерференционных полос, возникающих при наложении стеклянной пластины на контролируемую плоскость.

Контроль отклонения формы цилиндрических поверхностей может осуществляться различными способами.

Отклонение от цилиндричности упрощенно может быть определено как полуразность между
наибольшими и наименьшими диаметрами поверхности, измеренными в различных сечениях и направлениях.

Отклонение от круглости цилиндрических деталей наиболее полно контролируется на специальных приборах — кругломерах, на которых реальный профиль сравнивается с траекторией точного вращения шпинделя прибора или на координатно-измерительных машинах (КИМ) путем сравнения с математической моделью.

Контроль допусков расположения требует проектирования специальных контрольно-измерительных приспособлений, а как универсальные средства могут использоваться координатно-измерительные машины.

Источники:
1. Метрологическое обеспечение машиностроительного производства. Комплекс учебно-методических материалов. Кайнова В.Н., Е.В. Тесленко. Нижний Новгород, 2006 год.

Источник

Способы контроля отклонения формы

Методы измерений отклонений формы

Metal products. Methods of measuring form variations

Дата введения 2013-01-01

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом «УкрНИИМет» Украинского государственного научно-технического центра «Энергосталь», Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 327 «Прокат сортовой, фасонный и специальные профили»

2 ВНЕСЕН МТК 327 «Прокат сортовой, фасонный и специальные профили»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол N 35 от 30 декабря 2008 г.)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 августа 2012 г. N 252-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 26877-2008 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы и средства измерительной техники для измерения отклонений формы металлопродукции: блюмов, слябов, заготовок, листов, ленты, полосы, рулона, прутков, труб, горячекатаных и гнутых профилей, катанки и проволоки из черных и цветных металлов и сплавов.

Термины отклонений формы, применяемые в стандарте, с соответствующими определениями представлены в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.050-73 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений

ГОСТ 8.051-81 ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм

ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия

ГОСТ 164-90 Штангенрейсмасы. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 5378-88 Угломеры с нониусом. Технические условия

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия

ГОСТ 10905-86 Плиты поверочные и разметочные. Технические условия

ГОСТ 11358-89 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия

ГОСТ 17353-89 Приборы для измерений отклонений формы и расположения поверхностей вращения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Средства измерительной техники

Для измерения отклонений формы применяют универсальные средства измерительной техники, приведенные в приложении Б и прошедшие государственные приемочные испытания, а также автоматические, оптоэлектронные, электронные и другие средства измерительной техники, не выпускаемые серийно, приведенные в приложении В и прошедшие государственную метрологическую аттестацию в установленном порядке.

Допускается применять другие типы средств измерительной техники с такими или улучшенными метрологическими характеристиками, прошедшие государственные приемочные испытания или метрологическую аттестацию в государственных метрологических службах организаций или предприятий, уполномоченных (аттестованных) на право выполнения этих работ.

Средства измерительной техники, применяемые при измерениях, должны пройти поверку в установленном порядке.

4 Подготовка к измерениям

4.1 Металлопродукцию укладывают на плоскую поверхность длиной не менее длины металлопродукции, предназначенную для проведения измерений, например поверочную плиту или стеллаж.

4.2 Металлопродукция на плоской поверхности должна лежать свободно без воздействия каких-либо внешних сил, например нажима, натяжения, кручения, если в нормативных документах на конкретный вид проката не установлены другие требования.

4.3 Условия измерений по ГОСТ 8.050 (пункт 1.1).

5 Порядок проведения измерений

5.1 Отклонения от плоскостности и прямолинейности измеряют на всей длине металлопродукции или на длине 1 м, если в нормативных документах на конкретный вид проката не установлены другие требования.

Отклонение от плоскостности — это наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости.

5.2 Волнистость, коробоватость и прогиб в плоскости поперечного сечения определяют по наибольшему значению отклонения между плоской поверхностью и нижней поверхностью металлопродукции или между верхней поверхностью и прилегающей плоскостью или прямой, параллельной плоской поверхности.

Измерения проводят одним из таких способов:

а) с помощью приложенной к торцу или кромке металлопродукции в вертикальном положении измерительной металлической линейки, штангенглубиномера или с применением поверочной линейки и щупа (рисунки 1 и 2);

,

где — высота неровностей;

б) с помощью прилегающей к верхней поверхности поверочной линейки и измерительной линейки, расположенной вертикально (рисунок 3);

в) с помощью прилегающей к верхней поверхности натянутой стальной струны* и измерительной металлической линейки, расположенной вертикально (рисунок 4);

* Разрешается использовать синтетическую струну, обеспечивающую требуемую точность измерений. При возникновении разногласий из-за результатов измерений должна использоваться стальная струна.

г) с помощью индикатора, укрепленного на кронштейне или штативе и перемещаемого параллельно плоскости расположения металлопродукции (рисунок 5).

Прогиб в плоскости поперечного сечения металлопродукции (кроме гнутых профилей) измеряют с помощью щупа и поверочной линейки. Профиль укладывают на горизонтальную плоскую поверхность прогибом вверх. У одного угла профиля устанавливают щуп, по толщине равный допускаемому отклонению, и плотно прижимают его поверочной линейкой, а у другого угла измеряют полученный зазор между поверхностью профиля и поверочной линейкой (рисунок 6).

Волнистость, коробоватость и прогиб в плоскости поперечного сечения выражают в миллиметрах или процентах на нормируемую длину.

Длину волны выражают в миллиметрах.

При необходимости длину волны определяют как расстояние между точками прилегания поверхности металлопродукции к плоской поверхности с помощью измерительной металлической линейки (рисунок 1).

Источник

Способы контроля отклонения формы

ГОСТ 28187-89
(СТ СЭВ 6329-88)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Основные нормы взаимозаменяемости

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Общие требования к методам измерений

Basic norms of interchangeability. Deviations of form and position.
General requirements for methods of measurements

Дата введения 1990-07-01

1. ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

2. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.07.89 N 2352 стандарт Совета Экономической Взаимопомощи СТ СЭВ 6329-88 «Основные нормы взаимозаменяемости. Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерения» введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта СССР с 01.07.90

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Для проверки отклонений формы и расположения поверхностей применяют любые методы и средства измерений, которые обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков.

1.2. Прямое измерение отклонений формы и расположения поверхности, ограниченных в конструкторской документации допусками, имеющими комплексный характер, допускается заменять измерением составляющих отклонений. Например, допускается:

измерение отклонений от круглости и профиля продольного сечения взамен прямого измерения отклонения от цилиндричности;

измерение отклонения от параллельности осей в общей плоскости и перекоса осей взамен прямого измерения отклонения от параллельности осей в пространстве;

измерение отклонений размеров, координирующих оси, взамен прямого измерения позиционного отклонения осей.

Оценку годности детали по результатам измерений составляющих отклонений формы или расположения поверхностей проводят одним из двух способов:

1.2.1. Расчетом отклонения формы или расположения, имеющего комплексный характер, путем соответствующего суммирования измеренных значений составляющих отклонений и сравнением этого рассчитанного отклонения с заданным допуском формы или расположения.

1.2.2. Путем установления в технологической документации дифференцированных значений допусков на составляющие отклонения и сравнения с ними измеренных отклонений. Дополнительно в технологической документации может быть оговорено, что для деталей, у которых одно из составляющих отклонений выходит за дифференцированный допуск, но не превышает допуск, заданный в конструкторской документации, оценку годности проводят по п.1.2.1, т.е. по рассчитанному отклонению, имеющему комплексный характер.

1. Способы расчета отклонения формы или расположения по составляющим отклонениям и дифференцированных допусков на составляющие отклонения устанавливаются в стандартах на методы измерений отдельных видов отклонений формы и расположения поверхностей.

2. Пересчет позиционных допусков в допуски размеров, координирующих оси элементов — по ГОСТ 14140.

3. Примеры оценки годности деталей при измерении составляющих отклонений приведены в приложении 2.

1.3. Кроме методов измерений, при которых выполняются все требования, вытекающие из стандартного определения измеряемого отклонения, допускается применять методы измерений, которые по одному или нескольким признакам не соответствуют этому определению. Например, измерения проводят не во всех точках поверхности или профиля; базовый элемент для отсчета отклонений отличается от предусмотренного стандартным определением; не исключается влияние отклонений других геометрических параметров, подлежащих исключению в соответствии со стандартным определением и т.п.

Методы, не полностью соответствующие стандартному определению отклонения, применяют в случаях:

когда экономически нецелесообразно применять методы измерений, соответствующие стандартному определению, например, из-за недостаточной производительности, высокой стоимости, конструктивной сложности и т.п.;

когда условия изготовления и характер получаемых отклонений создают предпосылки для получения достаточно точных результатов без измерений, соответствующих стандартному определению отклонения;

когда эти методы измерений установлены в стандартах на правила приемки отдельных видов продукции.

1.4. Условные обозначения методов измерений устанавливаются в стандартах на методы измерений отдельных видов отклонений формы или расположения поверхности и состоят из порядкового номера метода измерений и обозначения соответствующего стандарта, например, «Метод измерений 5 по ГОСТ . «.

Примечание. Порядковый номер метода измерений не определяет степени предпочтительности его применения. Выбор метода измерений проводят с учетом допускаемой погрешности измерений, размеров и конфигурации измеряемой детали, особенностей и стабильности технологического процесса изготовления деталей, серийности производства, стоимости измерений и других конструкторских, технологических и экономических факторов.

1.5. Термины, определения, буквенные обозначения, относящиеся к отклонениям и допускам формы и расположения поверхностей — по ГОСТ 24642.

1.6. Указания допусков формы и расположения поверхностей на чертежах — по ГОСТ 2.308.

1.7. Термины и определения по метрологии, используемые при измерении отклонений формы и расположения поверхностей, приведены в приложении 1.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРЕНИЯМ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЙ
ОТКЛОНЕНИЙ И ДОПУСКОВ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

2.1. Нормируемый участок

2.1.1. Измерение и оценку отклонений формы и расположения проводят на длине (площади) нормируемого участка.

Если нормируемый участок не указан особо, то измерение и оценку отклонений формы и расположения проводят на всей поверхности (длине) рассматриваемого элемента.

2.1.2. При оценке отклонений формы и расположения измеряемого элемента и (или) базы отклонения формы вглубь материала (завалы) в зоне на расстоянии (черт.1) от края элемента (краевой зоне) не учитывают, если на чертеже или в другой технической документации не указаны другие размеры краевой зоны или не предписано учитывать отклонения формы в пределах краевой зоны.

2.1.3. Отклонения расположения поверхности допускается измерять и оценивать на длине, отличающейся от длины нормируемого участка, при условии, что влияние отклонений формы измеряемой поверхности исключено на длине, равной длине нормируемого участка (черт.2).

1 — деталь; 2 — оправка

При измерении отклонений от параллельности, перпендикулярности, наклона значение отклонения , измеренного на длине , приводят к длине нормируемого участка путем пересчета

, (1)

где — отклонение расположения на длине нормируемого участка .

2.1.4. Если расположение нормируемого участка на поверхности не задано, то допуск относится к любому участку поверхности заданной протяженности. Практически ограничиваются измерением и оценкой отклонений на нескольких участках.

2.2. Расположение и направление измеряемого сечения

2.2.1. Допуски формы и расположения поверхности, которые рассматриваются в сечении поверхности (например, допуски круглости, прямолинейности, радиального биения), относятся к любому сечению в пределах нормируемого участка, если расположение сечения не задано в технических требованиях. Практически ограничиваются измерением отклонения в нескольких сечениях. За отклонение формы и расположения поверхности, сопоставляемое с допуском, принимают наибольшее из значений, измеренных в разных сечениях.

2.2.2. Направление линии измерений должно соответствовать указанному в условном обозначении допуска формы или расположения поверхности или в технических требованиях. Как правило, направление линии измерений перпендикулярно к измеряемой поверхности.

2.3. Исключение влияния шероховатости при измерении отклонений формы и расположения поверхностей

2.3.1. При измерении отклонений формы и расположения поверхностей влияние неровностей, относящихся к шероховатости поверхности, исключают за счет выбора радиуса измерительного наконечника (механической фильтрации) и (или) применения частотных (электрических) фильтров в цепи преобразования и регистрации измерительного сигнала.

В приборах, оснащенных вычислительной техникой, допускается применение цифровых фильтров.

2.3.2. Если в технических требованиях оговорено, что нормируется отклонение формы, включая шероховатость поверхности, то радиус измерительного наконечника должен соответствовать принятому при измерении шероховатости поверхности, а длина измерения должна соответствовать нормируемому участку, установленному для допуска формы.

Частотные характеристики приборов, включая применяемые фильтры, должны обеспечивать пропускание всех неровностей, относящихся как к отклонениям формы, так и к шероховатости поверхности.

2.4. Базовые элементы для оценки отклонений формы

2.4.1. Измерение и оценку отклонений формы проводят от прилегающего элемента (прилегающей поверхности или прилегающего профиля).

Прилегающий элемент материализуется рабочей поверхностью средства измерений или контроля, ориентированной относительно реального элемента в соответствии с определением прилегающего элемента, либо рассчитывается по результатам измерений отклонений от вспомогательных баз.

2.4.2. Допускается измерение и оценка отклонений формы относительно среднего элемента или других элементов, имеющих номинальную форму измеряемого элемента, но по расположению отличающихся от прилегающего элемента (такими элементами являются, например: прямая, проходящая через две разнесенные точки реального профиля; плоскость, проходящая через три разнесенные точки реальной поверхности; окружность или цилиндр минимальной зоны).

Оценку отклонения формы в этом случае проводят по наибольшей алгебраической разности расстояний от точек реального элемента до базового элемента.

Если оценку отклонений формы проводят от среднего или другого элемента номинальной формы, то может возникнуть расхождение между значениями этих отклонений и отклонения формы относительно прилегающего элемента. Значение этих расхождений зависит от характера и значения отклонения формы измеряемого элемента детали.

Применение базовых элементов, отличающихся от прилегающего, если оно не оговорено в технической документации, следует указывать в протоколе измерений.

2.5. Базы для оценки отклонений расположения поверхностей и суммарных отклонений формы и расположения поверхности

2.5.1. Оценку отклонений расположения поверхностей и суммарных отклонений формы и расположения поверхности проводят в системе координат, воспроизводимой базирующими элементами средства измерений или контроля, либо расчетным путем. Расположение и (или) ориентация измеряемых деталей относительно системы координат осуществляется путем совмещения баз детали, относительно которых задан контролируемый допуск, с базирующими элементами средства измерений или расчетным путем.

2.5.2. При базировании детали относительно средства измерений или контроля по одной базе должно быть исключено влияние отклонений формы базы детали. Это достигается путем замены реальной базы прилегающим элементом. За базовые оси, плоскости симметрии и центры принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих баз соответственно.

Требуемые условия базирования обеспечиваются, если базирующие элементы средств измерений имеют форму и расположение прилегающих элементов (например, плиты, цилиндрические пробки, кольца и т.п.). При этом предполагается, что отклонения формы базирующих элементов средств измерений малы по сравнению с измеряемым отклонением.

2.5.3. Если за базу принимают средний или другой элемент номинальной формы, по расположению отличающийся от прилегающего элемента, то могут возникнуть расхождения между значениями отклонений расположения или суммарных отклонений формы и расположения, измеренных от этих баз и относительно прилегающих элементов. Значение этих расхождений зависит от характера и значения отклонений формы реальных баз детали.

Применение в качестве баз элементов, отличающихся от прилегающих, если оно не оговорено в технической документации, следует указывать в протоколе измерений.

Примечание. Если используют средние или другие базовые элементы, не касающиеся реальных баз с внешней стороны, то при измерении позиционных отклонений, отклонений формы заданной поверхности или заданного профиля относительно базовых плоскостей или базовых прямых в качестве базы для отсчета координат измеряемых элементов следует принимать плоскость (или прямую), проходящую через наиболее выступающую точку (точки) реальной базы элемента параллельно среднему или другому элементу номинальной формы (плоскость на черт.3).

Источник