В результате расчетов размерных цепей двумя методами можно сказать, что допуски составляющих звеньев получаются очень жесткими при использовании метода максимума-минимума, а вероятностный метод, хотя и не обеспечивает полной взаимозаменяемости, но даёт достаточно широкие пределы полей допусков составляющих звеньев, что значительно удешевляет производство.
6. Выбор, расчёт и обоснование средств и методов контроля точности деталей
При выборе методов и организационно-технических форм измерений учитывают серийность производства (единичное, мелкосерийное) и его форму организации, а также величину допусков контролируемых размеров или формы и расположения поверхностей.
От типа (серийности) производства зависит тип применяемых контрольно-измерительных средств, необходимая производительность контроля, а значит уровень его механизации и автоматизации.
При единичном и мелкосерийном производстве чаще всего применяются универсальные измерительные средства, в крупносерийном и массовом – специализированные средства с различной степенью автоматизации измерений и контроля, а для наладки и технологического контроля – универсальные измерительные средства.
В машиностроении все больше распространение получают гибкие автоматизированные производства (ГАП), которые благодаря наличию в них металлорежущих станков с ЧПУ, промышленных роботов, микроэлектроники и средств вычислительной техники решают задачу автоматизации многономенклатурного производства изделий, т.е. изготовление разных изделий с невысокой серийностью.
Необходимым условием внедрения ГАП является применение специальных систем автоматизированного контроля (САК), которые осуществляют контроль параметров качества изготовления.
6.1 Выбор предельных калибров для контроля шлицевого, шпоночного и резьбового соединений
Диаметры d вала и отверстия втулки со шпоночными пазами контролируют гладкими калибрами, а ширину b шпоночного паза вала и втулки пазовыми калибрами. Глубину шпоночных пазов контролируют глубиномером.
Перечисленные выше калибры, контролирующие только предельные размеры вала и втулки, называют поэлементными. Для контроля ширины паза и отклонения паза от симметричности предусмотрены также комплексные шпоночные проходные калибры: калибр-призма и калибр-пробка.
Контроль изделий со шпоночными пазами с помощью комплексных проходных калибров осуществляют в следующем порядке: шпоночный вал годен, если калибр-призма проходит в паз прижима к поверхности вала. При этом диаметр вала, ширина и глубина шпоночного вала не должны выходить за предельные размеры.
Втулка со шпоночным пазом годна, если калибр-пробка проходит в контролируемое отверстие. При этом диаметр отверстия втулки, ширина и глубина паза не выходит за предельные размеры.
Рассмотрим подробнее используемые калибры. Для контроля отверстий со шпоночным пазом применяют:
- поэлементный калибр-пробку ПР и НЕ для диаметра d;
поэлементный пазовый калибр ПР и НЕ для ширины паза b;
- поэлементный калибр — глубиномер ПР и НЕ для глубины паза d+t2.
Конструкции калибров для контроля отверстий с пазом приведены на рис.6.1,а Ширину паза от 1 до 3-х мм контролируют пазовыми шпоночными калибрами по ГОСТ24120-80, свыше 3 до 50 мм — пазовыми шпоночными калибрами по ГОСТ 24121-80
Для контроля глубины шпоночных пазов отверстий диаметром от 3 до 10 мм используют калибры-глубиномеры по ГОСТ 24115-80, отверстий диаметром от 10 до 90 мм — калибры-глубиномеры по ГОСТ 24116-80, диаметром свыше 90 до 200 мм — калибры-глубиномеры по ГОСТ 24117-80 ( рис.6.1,б).
Технические требования, предъявляемые к изготовлению поэлементных калибров, регламентируются ГОСТ2015-84.
б и в – глубиномеры для валов; г – калибры-призмы
Рис.6.2 – Конструкции калибров для контроля вала ( а ) с пазом
Комплексные калибры-пробки изготовляют для отверстий диаметром от 9 до 18 мм по ГОСТ24110-80, для отверстий диаметром свыше 18 до 56 мм — поГОСТ 24111-80, для отверстий диаметром свыше 56 до 125 мм — по
ГОСТ24112-80.
Для контроля валов со шпоночным пазом применяют:
- поэлементный калибр-скобу ПР и НЕ для наружного диаметра вала d4;
- поэлементный пазовый калибр ПР и НЕ для ширины паза b;
- поэлементный калибр-глубиномер ПР и НЕ для контроля глубины паза t1;
- комплексный калибр-призму.
а – втулка; б,в – комплексные пробки; г – пазовые для втулок; д – листовой.
Рис.6.4 – Детали шлицевого прямобочного соединения (а и ж) и конструкции калибров для их контроля.
На рис.6.2 представлены конструкции калибров для контроля валов со шпоночными пазами ( кроме пазовых калибров для контроля ширины паза b, контролируемой теми же калибрами, что и размер b в отверстии -см. рис 6.1,в).
Контроль диаметров резьбовых изделий осуществляют с помощью комплект-калибров. Комплект-калибров для контроля наружной резьбы ( рис 6.5 ): проходное резьбовое калибр-кольцо (калибр-скоба) ПР ( контролирует приведенный средний диаметр и одновременно внутренний диаметр резьбы); непроходное резьбовое калибр-кольцо (калибр-скоба) НЕ ( контролирует номинальный средний диаметр); гладкая калибр-скоба (калибр-кольцо) ПР ( контролирует наименьший наружный диаметр резьбы); гладкая калибр-скоба (калибр-кольцо) НЕ ( контролирует наименьший предельный размер наружного диаметра резьбы).
Комплект калибров для контроля параметров внутренней резьбы содержит:
- проходной резьбовой калибр-пробку ПР – контролирует проверенный средний диаметр и одновременно наружный диаметр резьбы;
- непроходной резьбовый калибр-пробка НЕ – контроль наибольшего среднего диаметра внутренней резьбы;
- гладкий калибр-пробка ПР – контроль наименьшего предельного размера внутреннего диаметра резьбы;
- гладкий калибр-пробка НЕ – контроль наибольшего предельного размера внутреннего диаметра внутренней резьбы.
6.2. Выбор конструкции и расчет размеров предельных калибров для контроля деталей
Для отверстия Æ 360 с полем допуска H7(+0,057) выберем и построим схемы расположения полей допусков калибров пробок, скоб, выберем допуски и предельные отклонения по ГОСТ 24953-81 и укажем их на схемах.
Определяем наибольший и наименьшие размеры отверстия.
Dmax = 360,057 мм; Dmin = 360,000 мм;
Для отверстия Æ360H7 выбираем схему расположения полей допусков калибров-пробок [л12, стр.7-8]. Определяем допуски и отклонения [табл.4 стр.12, л12]
z = 0,010 мм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;
y = 0,008 мм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия δ = 0,006 мм;
Н = 0,013 мм – допуск на изготовление калибров для отверстия;
Δ=0,006 мм – величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий с размерами свыше 180 мм.
Рассчитываем предельные размеры калибров-пробок [ л.12, с.11].
Наибольший размер проходного нового калибра–пробки ПР равен:
мм.Наибольший размер непроходного калибра–пробки НЕ равен:
Dmax – δ + H/2 = 360,057- 0,006+0,013/2 = 360,058 мм.
Предельный размер изношенного калибра-пробки ПР равен:
Dmin – Y + δ = 360 – 0,008+0,006 = 359,998 мм.
Назначаем исполнительные размеры калибров-пробок
Выбираем конструкцию калибров-пробок по ГОСТ 14822-69 для контроля отверстия Æ360Н7 выбираем пробку гладкую (двухстороннюю) проходную и непроходную с неполным диаметром. Чертежи пробки приведем в графической части.
Для вала Æ 360h9 выберем и построим схемы расположения полей допусков калибров скоб, выберем допуски и предельные отклонения по ГОСТ 24953-81 и укажем их на схемах.
По ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25348-82 выберем предельные отклонения для посадки
Æ 360 h9(-0,140)
Определяем наибольший и наименьший предельные размеры вала.
Dmax = 360 мм; Dmin = 359,860 мм;
В таблице 4 для квалитета 9 и интервалов размеров свыше 315 до 400 находим данные для определения размеров необходимых калибров и контркалибров
Z1=0.028 мм, Y1=0, H1=0.018мм, Hp=0.009δ1=0,007 мм.
Определение размеров калибров и контркалибров производим по формуле из таблицы 2 и 3
Наименьший размер проходного нового калибра-скобы ПР равен :
Наименьший размер непроходного калибра-скобы НЕ равен:
Предельный размер изношенного калибра-скобы ПР равен :
Наибольший размер контркалибра К-ПР равен
Наибольший размер контркалибра К-НЕ равен
Наибольший размер контркалибра К-И равен