Концевые меры длины, калибры и шаблоны

Категория:
Разметка


Концевые меры длины, калибры и шаблоны

Наряду с многомерными измерительными инструментами (штангенциркули, Микрометры и др.), которыми измеряют любой размер в пределах крайних делений шкалы инструмента, применяют так называемые одномерные инструменты для проверки лишь одного определенного размера, форм и взаимного расположения поверхностей деталей. К ним относятся калибры, шаблоны и щупы.

Калибры — бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для проверки определенных размеров обрабатываемых деталей. При помощи калибров можно установить пределы отклонения наружных и внутренних диаметров, высоты и длины деталей, расстояния между центрами отверстий и т. д. Калибры определяют не числовое значение измеряемых величин, а годность детали, т. е. правильность ее действительных размеров, ограниченных предельными отклонениями. Калибры разделяются на нормальные и предельные.

К нормальным калибрам относятся такие калибры, у которых измерительный размер равен заданному номинальному размеру детали. Номинальными размерами предельных калибров являются предельные размеры контролируемой детали, следовательно, разность размеров проходного и непроходного предельного калибров равна допуску детали, контролируемой данным калибром.

В современном машиностроении, как правило, размер назначается с двумя предельными отклонениями, и поэтому проверку размеров деталей производят не нормальными, а предельными калибрами. Годность контролируемой детали предельными калибрами определяется характером сопряжения калибра с измеряемыми поверхностями детали: проходная сторона калибра должна проходить через контролируемую деталь, а непроходная сторона — не проходит через эту деталь. Измерительное усилие, при котором калибр для контроля гладких поверхностей деталей должен проходить сопрягаемую поверхность, должно равняться собственному весу калибра, но не менее 100 г. Температура детали и калибра должна быть одинаковой (могут различаться на 2-3 °С).

Методы проверки калибров для отверстии и валов установлены инструкцией Комитета стандартов № 71-58.

По технологическому назначению различаются:
1) рабочие калибры, предназначенные для контроля деталей непосредственно в процессе их изготовления;
2) калибры для проверки деталей контролерами отдела технического контроля (ОТК);
3) приемные калибры, употребляемые заказчиком для контроля изделий;
4) контрольные калибры (или контркалибры), применяемые для проверки рабочих и приемных калибров.

Различия этих калибров состоят лишь в их размерах по отношению к полю допуска проверяемого размера детали.

При маркировке калибров установлены следующие условные обозначения;
Р-ПР — рабочий калибр, проходная сторона;
Р-НЕ — рабочий калибр, непроходная сторона;
П-ПР — приемный калибр, проходная сторона;
П-НЕ — приемный калибр, непроходная сторона;
К-ПР — контрольный калибр для проходной стороны новых рабочих калибров;
К-НЕ — контрольный калибр для непроходной стороны;
К-И — контрольный калибр для проверки износа проходной стороны рабочих скоб;
К-П — контрольный калибр для перевода частично изношенных рабочих проходных калибров в приемные.

Помимо условного обозначения калибра на нем маркируются номинальный размер и обозначение посадки и класса точности изделия, для которого предназначается данный калибр, числовые величины предельных отклонений этого изделия (в мм) и товарный знак предприятия-изготовителя. Например: если на калибре-пробке имеется маркировка П-ПР 60А3, это означает, что данный проходной приемный калибр предназначен для контроля отверстий диаметром 60 мм с полем допуска на А3.

Маркировка Р-ПР 080 Ш3 означает, что это рабочий проходной калибр для проверки вала диаметром 80 мм широкоходовой посадки 3-го класса точности.

Различают калибры для контроля гладких цилиндрических поверхностей (валов и отверстий), гладких конических поверхностей, линейных размеров, резьб, шли-цевых сопряжений, профильных контуров и для контроля расположения поверхностей.

Для контроля диаметров отверстий применяют калибры-пробки с полной и неполной цилиндрической поверхностью, а также нутромеры сферические, представляющие собой стержни со сферическими поверхностями. Номинальным, размером проходной стороны калибра-пробки ПР является наименьший предельный размер отверстия, а непроходной стороны НЕ — наибольший предельный размер отверстия. При контроле проходная сторона ПР пробки должна проходить в отверстие под легким усилием, а непроходная сторона НЕ не должна входить в отверстие. Проходную часть пробки делают длиннее непроходной стороны.

Так, для отверстия 30+0’023 одна сторона пробки (удлиненная, рис. 1, а) будет иметь номинальный размер 30 мм и называться проходной ПР, а другая сторона пробки (укороченная) будет иметь номинальный размер наибольшего отверстия, т. е. 30,023 мм. Эта сторона пробки называется непроходной и обозначается НЕ, она может входить только в деталь, имеющую завышенный размер отверстия. Такие детали бракуются.

Пробки предельные двусторонние с цилиндрическими вставками имеют пределы контролируемых размеров от 0,1 до 3 мм (рис. 33,6). В рукоятку этих пробок, имеющих накатку, устанавливают с двух сторон цилиндрические вставки и закрепляют карбинольным клеем. Пробки со вставками с конусным хвостовиком (рис. 33, в) бывают односторонние и двусторонние, проходные и непроходные. Пределы контролируемых размеров этих пробок от 1 до 50 мм. В средней части двусторонние пробки имеют поперечное отверстие, через которое можно удалить клином одну из вставок.

Пробки односторонние со вставками, имеющими конусный хвостовик (рис. 1,г), выпускаются с пределами измерения от 6 до 50 мм. Проходная и непроходная части расположены одна за другой и разделены между собой узкой проточкой. Пробки с насадками (рис. 1, д) изготовляются двусторонние, проходные и непроходные. Рукоятки у этих пробок имеют с двух сторон цапфы, на которые надевают насадки и крепят их винтом. Выпускаются пробки с насадками для контроля размеров от 30 до 100 мм.

Рис. 1. Калибры-пробки для проверки диаметров отверстий.

Пробки листовые двусторонние (рис. 1, е) изготовляются для контроля размеров от 18 до 100 мм, а пробки листовые односторонние (рис. 1,ж)—для размеров от 50 до 360 мм. Материалом для таких пробок служит листовая сталь толщиной 6—12 мм.

Пробки неполные с рукоятками (рис. 1,з) бывают проходные и непроходные для контроля размеров от 50 до 150 мм. Пробки неполные с накладками (рис. 2, и) выпускают проходными и непроходными с размерами от 150 до 360 мм. Измерительная часть этих пробок прикрепляется к рукоятке винтами либо карбинольным клеем. Измерительные части изготовляют отдельно для проходного и непроходного размеров.

Рис. 2. Калибры-скобы для проверки диаметров валов

Для проверки диаметров вала используют калибры – скобы различных конструкций (рис. 2). Независимо от конструкций скоба должна иметь проходную и непроходную измерительные поверхности. Проходная часть ПР должна свободно находить на вал, так как она изготовляется по наибольшему предельному размеру. Непроходная часть НЕ выполняется по наименьшему предельному размеру вала, поэтому она на вал не находит.

Скобы листовые двусторонние (рис. 2,а) изготовляют для контроля размеров от 1 до 50 мм. Скобы листовые прямоугольные односторонние (рис. 2,б) применяют для контроля размеров от 1 до 70 мм, а скобы листовые круглые односторонние (рис. 2, е) — для размеров от 1 до 180 мм. ‘

У двусторонних скоб проходная и непроходная части расположены на противоположных сторонах скобы, а у односторонних скоб—на одной стороне и разделяются канавкой. Длину непроходной части делают короче, чем у проходной.

Выпускают также скобы, штампованные горячим способом: двусторонние для контроля размеров от 3 до 170 мм, односторонние для размеров от 3 до 50 мм и с ручками — для размеров от 50 до 170 мм. Штампованные скобы имеют ребра жесткости и более широкие измерительные губки, что повышает их жесткость и срок эксплуатации. Скобы литые выпускают со вставными губками односторонние для контроля размеров от 100 до 325 мм. Для облегчения веса в них делают отверстия.

Скобы регулируемые устроены так, что их можно переналаживать на другой размер или же восстанавливать по мере износа рабочие размеры. Таким образом увеличивается срок эксплуатации инструмента.

Для проверки действительного размера скоб применяют контрольные калибры. Для пределов измерения от 1 до 18 мм выпускают пробки контрольные со вставками, имеющими конусный хвостовик, для размеров от 18 до 100 мм — шайбы полные и для размеров от 100 до 325 мм — шайбы неполные. Конструкция и размеры гладких калибров-пробок диаметром от 1 до 360 мм приведены в ГОСТах 14807-69 и 14827-69. Технические требования на гладкие нерегулируемые калибры для контроля цилиндрических отверстий диаметром от 0,1 до 360 мм и валов диаметром от 1 до 360 мм указаны в ГОСТе 2015-69, а на скобы гладкие регулируемые для контроля валов диаметром до 340 мм —в ГОСТе 2216-68.

Для проверки конических поверхностей деталей применяют конусные калибры, нормальные и предельные. Их делают с уступами и контрольными рисками. Проверка конических поверхностей производится по осевому перемещению калибра относительно проверяемой детали. В процессе проверки наблюдают, находится ли торец детали в пределах уступа или рисок (рис. 35,а, б, в, г).

Проверку внутренней резьбы производят предельными резьбовыми пробками, а наружной — нерегулируемыми (жесткими) и регулируемыми предельными резьбовыми кольцами, а также резьбовыми скобами. Проверка заключается в свинчивании резьбового калибра с проверяемой деталью. Так, проходная резьбовая пробка должна свободно ввинчиваться в гайку, а проходное резьбовое кольцо должно свободно навинчиваться на болт.

Рис. 3. Калибры для проверки конических поверхностей (а, б. в, г) и резьбы (д, е, ж)

Непроходные части резьбовых калибров не должны ввинчиваться в гайку или навинчиваться на болт.

Проходная сторона калибра-пробки имеет длинную резьбовую часть и полный профиль резьбы, а непроходная— укороченную (3—3,5 витка) и гладкую цилиндрическую направляющую (рис. 3, д).

Для проверки наружных резьб используют жесткие и регулируемые кольца. Проходные кольца выполняются с резьбой полного профиля по всей высоте кольца, а у непроходных резьба укороченного профиля в пределах 2—2,5 витка (рис. 3,е, ж). Наружные резьбы проверяются также скобами различных конструкций.

Шаблоны. Для проверки контуров деталей сложного профиля широко используют профильные калибры (шаблоны) (рис. 3,а). Профильный шаблон представляет собой как бы элемент сопрягаемой детали. Проверка производится путем прикладывания шаблона к проверяемому контуру детали. Результаты проверки определяются на глаз (визуально) по величине просвета или по совмещению контуров детали и шаблона. При проверке глухих мест, где невозможно воспользоваться методом просвета, пользуются методом проверки на краску. Форма шаблона повторяет форму детали, отсюда ясно большое разнообразие и индивидуальный характер производства таких инструментов. Шаблонами контролируют профили зубьев зубчатых колес, профили кулачков муфт и кулачковых валиков, гнезда сальниковых уплотнений, радиусы закруглений деталей, профили матриц и пуансонов штампов, углы заточки режущего инструмента и т. п. Шаблоны изготовляют из тонкой листовой или полосовой стали толщиной от 1,5 до 3 мм.

Кроме специальных шаблонов (индивидуального назначения) в производстве используют еще и нормализованные шаблоны — радиусные и резьбовые.

Радиусные шаблоны представляют собой стальные пластинки с выпуклыми и вогнутыми по радиусу концами и предназначены для определения радиусов закруглений (галтелей) на различных деталях. Они комплектуются в три набора: с радиусом выпуклых и вогнутых поверхностей от 1 до 25 мм. В наборе № 1 девять выпуклых и девять вогнутых шаблонов с радиусами: 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. В наборе № 2 шесть шаблонов вогнутых и шесть шаблонов выпуклых с радиусами: 8; 10; 12; 16; 20 и 25 мм. В наборе № 3 по двенадцать выпуклых и вогнутых шаблонов с радиусами: 7; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22 и 25 мм.

Шаблоны в наборах располагаются в-порядке нарастания измерительного радиуса. Толщина пластин во всех наборах 0,6 мм, а ширина в наборе № 1 — 12 мм, а в наборах № 2 и 3 — 20 мм. Проверка

Рис. 4. Примеры проверки деталей с помощью шаблонов, резьбомеров и щупов: а, б—профиля; в, г—шага резьбы; д, е—зазора.

радиуса закругления детали производится прикладыванием шаблона к проверяемому элементу и определением отклонения на просвет.

Резьбовые шаблоны представляют собой набор тонких стальных пластинок толщиной 1 мм с нанесенными на них точными профилями стандартных резьб. Они применяются в условиях ремонта механизмов и машин, при экспериментальной работе, а также при сортировке изделий с резьбой с целью определения типа и основных элементов резьбы.

Шаблоны комплектуются в два’набора: для метрической резьбы с углом профиля 60° и для дюймовой’ резьбы с углом профиля 55°. Набор № 1 для определения шага метрической резьбы состоит из 20 резьбовых пластин с шагом: 0,4; 0,45; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 и 6 мм. Набор № 2 для определения шага дюймовой и трубной резьб состоит из 17 резьбовых шаблонов с числом ниток на один дюйм: 28; 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5. На каждой пластине указаны величина шага или количество ниток на 1”, а на обойме обозначена резьба — метрическая (60°) или дюймовая (55°), т. е. М60° или Д55°. Из набора резьбовых шаблонов необходимо выбрать тот, который наилучшим образом сопрягается с профилем измеряемой резьбы. При наложении резьбового шаблона на резьбу следует использовать как можно большее количество витков с целью повышения точности измерения (рис. 36,в, г). Зная наружный диаметр и шаг резьбы или количество ниток на 1”, можно по справочнику определить наименование и номинальный размер резьбы.

Щупы применяют для определения величины зазора между сопрягаемыми поверхностями. Они представляют собой набор тонких стальных пластин с параллельными измерительными поверхностями (рис. 36, д). Щупы различной толщины собраны на общей оси между двумя более толстыми пластинками, выполняющими роль футляра. Щупы выпускают 1-го и 2-го классов точности с толщиной пластин от 0,02 до 1 мм. Щупы длиной 100 мм изготовляют наборами и отдельными пластинами, а щупы длиной 200 мм — отдельными пластинами. Комплектуются четыре набора. В наборе № 1 девять щупов с толщиной: 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1 мм. В наборе № 2 17 щупов с толщиной: 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5 мм. В наборе № з десять щупов: 0,55; 0,6; 0,65; 0,7; 0,75; 0,8; 0,85; 0,9; 0,95; 1,0 мм. В наборе № 4 десять пластин с толщиной: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1 мм.

Рис. 5. Плоскопараллельные концевые мерные плитки (а, б, в. г) и принадлежности к ним (д); примеры использования плиток (е, ж).

При измерении зазоров пластинки набора одну за другой осторожно проталкивают в щель между сопрягаемыми деталями до тех пор, пока одна из них плотно не войдет в измеряемый зазор. Толщина щупа укажет величину измеряемого зазора. В ряде случаев пластинки набора складывают одну с другой в различных комбинациях для получения нужных размеров.

Пользоваться щупами, особенно тонкими, нужно очень осторожно, так как они могут согнуться.

Плоскопараллельные концевые меры длины, сокращенно называемые плитками, широко применяются в машиностроении для точных измерений. С их помощью производят градуировку и проверку измерительных приборов, инструментов и наладку оборудования, измеряют детали, производят разметку и т. п.

Плитки представляют собой прямоугольные стальные бруски двух размеров в сечении: 30X9 — для проверки размеров до 10 мм и 35X9 для проверки размеров свыше 10 мм. Характерным свойством плиток является притираемость их друг к другу измерительными поверхностями.

Свойство притираемости состоит в том, что точно обработанные и доведенные измерительные поверхности двух плиток при их соприкосновении под небольшим усилием, создаваемым руками, с одновременным зигзагообразным перемещением вдоль длинного ребра до совмещения плоскостей обеих мер прочно сцепляются друг с другом. Плитки считаются правильно притертыми одна к другой, если с помощью небольшого усилия их не удается разъединить. К двум притертым плиткам так же притирают третью, четвертую и т. д., составляя так называемый блок требуемого размера, пользуясь которым можно производить измерения с точностью до тысячных долей миллиметра. По точности изготовления концевые меры длины (согласно ГОСТу 9038-59) делятся на четыре класса: 0, 1, 2 и 3-й. Самым точным является класс 0-й. Для каждого класса точности установлены допускаемые отклонения размеров и параллельности плоскостей.

Плитки выпускаются размерами от 0,1 до 2000 мм и комплектуются в 15 различных наборах от 4 плиток в наборе до 116. ГОСТ 9038-59 предусматривает выпуск плоскопараллельных концевых мер 15 различных наборов:

В эти наборы входят плитки, отличающиеся одна от другой соответствующей разницей (градацией) в размерах: 0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 1; 10; 25; 50; 100 и 1000 мм.

Наиболее широкое применение имеет набор мер, состоящий из 87 плиток; в этот набор входят следующие меры:

С целью уменьшения износа плиток к некоторым па-борам прилагаются специальные защитные плитки, которые ставятся по концам блока.

В настоящее время заводы «Калибр» и «Красный инструментальщик» выпускают 8 наборов концевых мер из твердого сплава (по ГОСТу 13581-68) с количеством плиток в наборе от 4 до 112. Завод «Красный инструментальщик» наборы мер из твердого сплава выпускает и по техническим условиям ТУ 2-054-616-68 с градацией через 0,0001 мм, размером от 2 до 2,001 мм (11 плиток).

Для более широкого использования концевых мер к ним прилагают наборы принадлежностей (по ГОСТу 4119-66). В комплект набора входят державки, установленные на основании, в которые можно помещать блоки плиток и боковики (плоские, радиусные, чертильные и центровые). Боковики притираются к блоку и фиксируются винтом, что дает возможность после установки в державке получать цельный инструмент, используемый для точных измерений: контроля точности показаний микрометра; для измерения диаметра отверстий, разметки и других работ.

При составлении блока концевых мер необходимо стремиться использовать возможно меньшее количество плиток. Для этого следует руководствоваться такой последовательностью при выборе плиток. Первой берется плитка, содержащая один или два последних знака пробного значения нужного размера. Следовательно, остаток будет представлять целое число миллиметров с меньшим числом дробных знаков. Так же выбираются последующие плитки. Пусть требуется, например, подобрать блок плиток, составляющих размер 39,375 мм. Первой берем плитку 1,005 мм (оставшийся размер будет 39,375— —1,005 = 38,37 мм). Второй — плитку 1,37, остаток составляет: 38,37—1,37 = 37,0 мм. Третью плитку берем 7 мм, остаток и четвертая плитка — 30 мм.

Таким образом, блок размером 39,375 мм составлен из четырех плиток: 1,005; 1,37; 7 и 30 мм.

Обращаться с концевыми мерными плитками следует очень осторожно и аккуратно, чтобы не повредить их измерительных поверхностей. Перед пользованием плитки необходимо промывать авиационным бензином и тщательно протирать чистой мягкой тканью. По окончании работы с плитками они должны быть также промыты бензином, смазаны вазелином и уложены в соответствующие гнезда футляра.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум