11700

Отклонения формы и расположения поверхностей. Измерение отклонений круглости, прямолинейности цилиндрической поверхности (изогнутости оси), радиального и торцевого биений

Лабораторная работа

География, геология и геодезия

Тема: Отклонения формы и расположения поверхностей. Измерение отклонений круглости прямолинейности цилиндрической поверхности изогнутости оси радиального и торцевого биений 1. Цель работы 1.1. Изучить назначение и устройство индикатора часового типа модели...

Русский

2013-04-10

247 KB

59 чел.

Тема: Отклонения формы и расположения поверхностей. Измерение отклонений круглости, прямолинейности цилиндрической поверхности (изогнутости оси), радиального и торцевого биений

1. Цель работы

       1.1. Изучить назначение и устройство индикатора часового типа модели ИЧ 10 МН с измерительной стойкой типа С – IV, биениемера, а также правила их использования при контроле отклонений формы и суммарных отклонений формы и расположения поверхностей.

       1.2. Приобретение практических навыков при проведении контроля отклонений формы ( от круглости, прямолинейности)  и суммарных отклонений формы и расположения поверхностей (радиального и торцевого биения).

       1.3.  Приобретение практических навыков при нанесении допусков формы и расположения поверхностей на чертежах.

       2. Оборудование и принадлежности

        • плита поверочная 250×250 мм ГОСТ 10905 – 85. Погрешность контроля                                      отклонений по допуску плоскостности 5 мкм…………………………………………………………………..1 шт.;

        • Индикатор часового типа модели ИЧ 10 МН, цена деления 0,01 мм, кл.1……….….1 шт;

        • биениемер, кл.2………………………………………………………………………………………………………..1 шт.;

        • стойка измерительная типа С - IV …………………………………………………………………………….1 шт.;

        • вал  d = 20h11, l = 100h11…………………………………………………………………………………….......1 шт.;     

        • вал ступенчатый  d1 = 20h11, d2 = 40h11, l = 80h11 (с центровыми отверстиями)….3 шт.;

        • призма измерительня…………………………………………………………………………………………..….2 шт.;

        • линейка металлическая l = 150 мм………. …………………………………………………………………1 шт.;

        • ось………………………………………………………………………………………………………………………………1 шт.;

        • установочная плита……………………………………………………………………………………………………1 шт.;

    3. Краткое теоретическое введение

    3.1. Индикатор часового типа

     Индикатор часового типа c ценой деления  0,01 мм являются наиболее распространенными измерительными головками. Принцип их действия основан на преобразовании возвратно – поступательного движения  измерительного стержня  во вращательное движение стрелки при помощи зубчатого передаточного механизма.

    Схема индикатора представлена на рис.1. Зубчатая рейка, нарезанная на измерительном стержне 1, сцепляется с зубчатым колесом z2, на оси которого неподвижно сидит  колесо z3. При измерении линейное перемещение измерительного стержня в точных направляющих втулках 3 вызывают поворот колес z2, z3 и, соответственно зубчатого колеса z1 с закрепленной на его оси большой стрелкой 4 индикатора. Колесо z4, на оси которого неподвижно посажена втулка 8 с пружинным волоском 7, находится в зацеплении с колесом z1. Пружинный волосок

2   

                                                                                                                                                       3

 обеспечивает работу передачи на одной стороне профиля зуба, что устраняет мертвый ход. Измерительная  сила (в пределах 80 – 200 Н) создается пружиной 2. Один оборот большой стрелки 4 индикатора соответствует перемещению измерительного стержня 1 на 1 мм. Целые миллиметры отсчитывают по шкале 5 с помощью малой стрелки 6, сидящей на оси колеса z4. Доли миллиметра отсчитывают по перемещению стрелки 4.

   Погрешность измерения индикатора ИЧ 10 МН кл.1 - ±6 мкм.

  Общий вид индикатора часового типа (модель ИЧ 10 МН) представлен на рис.2.

   На лицевой стороне индикатора (рис.2) имеются две шкалы: большая шкала 1 с нанесенными на  ней 100 делениями с ценой деления 0,01 мм и малая шкала с миллиметровыми делениями (10 делений). Перемещение измерительного стержня 4 через наконечник  3 вызывает поворот большой стрелки на 360° и малой стрелки 9 на одно деление, т. е. на 1 мм. Шкала 1 большой стрелки вместе с рифленым ободком 6 поворачивается относительно корпуса головки 8 таким образом, что любое значение шкалы совмещается с концом стрелки 2.

     При чтении размеров по шкалам индикатора часового типа целое число миллиметров отсчитывается стрелкой указателя оборотов по малой шкале. Сотые доли миллиметров отсчитываются стрелкой по большой шкале.

     3.2. Основные термины и определения                                    

    Точность геометрических параметров деталей, характеризуется точностью не только размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.

Реальная поверхность или реальный профиль - поверхность, ограничивающая тело и отклонения его от окружающей среды, или профиль, получаемый при пересечении реальной поверхности плоскостью.

Номинальная поверхность — идеальная поверхность, номинальная  форма которой задана в чертеже или в другой технической документации.

     Номинальный профиль — профиль номинальной поверхности.

    Элемент — обобщенный термин, под которым понимается поверхность, часть поверхности, линия (профиль поверхности, линия пересечения двух поверхностей), точка (точка пересечения поверхностей или линий, центр окружности или сферы).

    Нормируемый участок поверхности или линии тот, к которому относится допуск (отклонение) формы или расположения элемента, причем этот участок должен быть задан размерами, определяющими его площадь или угол сектора, длину, а в необходимых случаях и расположение участка на элементе.

    Если нормируемый участок не задан, то допуск должен относиться ко всей поверхности или длине рассматриваемого элемента.

    Отсчет отклонений формы поверхности производится от прилегающей поверхности.

     Основные  виды прилегающих поверхностей и профилей, установленных ГОСТ 24642-81, - прилегающая плоскость, прилегающий цилиндр, прилегающая прямая, прилегающая окружность, прилегающий профиль продольного сечения цилиндрической поверхности.

     Допуском формы называется наибольшее допускаемое значение отклонения формы.

   Поле допуска формы — это область в пространстве или на плоскости, внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности или реального профиля в пределах нормируемого участка.

4

      3.3. Отклонение от круглости

     Отклонение от круглости относится к отклонению формы расположения поверхностей и определяется наибольшим  расстояние  Δ  от  точек  реального профиля до прилегающей окружности (рис. 2а).

     Частные его виды - овальность и огранка - характерны для многих способов обработки.

Измерение данных параметров дает возможность увязать отклонения формы с точностью обработки.

Иногда частные виды отклонений нормируются, если они важны для эксплуатационных условий работы.

Нормы для частных видов отклонений принимаются как нормы на круглость.

                                                                                                                                               5

При овальности (рис.2б) реальный профиль поперечного сечения представляет собой овалообразную фигуру, наибольший и наименьший диаметры которой перпендикулярны.

Огранка (рис.2в)отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру.

В связи с особенностями измерения граненых деталей, их разделяют в зависимости  от числа граней.

Различают огранку с четным и нечетным числом граней.

Появление огранки зависит от способов обработки и режимов резания, особенно часто она возникает при бесцентровом шлифовании.

        3.6.  Отклонение от прямолинейности оси в пространстве (изогнутость) -  это наименьшее значение диаметра цилиндра, внутри которого располагается реальная ось поверхности вращения в пределах нормируемого участка.

      За реальную ось 1 в этом случае принимается геометрическое место центров прилегающих окружностей в сечениях поверхности, перпендикулярных оси прилегающего цилиндра (рис.3).

 

     

6

     Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей

      Под суммарным отклонением формы и расположения понимается отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно заданных баз.

 

3.7.   Радиальное биение — разность Δ наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной к базовой оси (рис.4).

  Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его  от  центра относительно базовой оси.

                                                                                                                                                                                               7

       3.9. Торцевое биение - разность Δ наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рис.5).

        Определяется на заданном диаметре d или любом (в том числе и наибольшем) диаметре торцевой поверхности.

        При номинально плоской форме торца торцовое биение является результатом совместного проявления отклонения от общей плоскости точек, лежащих на линии пересечения торцовой поверхности с секущим цилиндром, и отклонения от перпендикулярности торца относительно оси    базовой поверхности на длине, равной диаметру рассматриваемого сечения.

      Торцевое биение не включает в себя всего отклонения от плоскостности рассматриваемой поверхности.

Торцевое биение определяется на заданном диаметре d или любом диаметре торцевой поверхности.                                                                                                                                                                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

8

Поле допуска торцового биения - область на боковой поверхности цилиндра, диаметр которого равен заданному или любому (в том числе и наибольшему) диаметру торцовой поверхности, а ось совпадает с базовой осью, ограниченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску торцового биения Т, и перпендикулярными к базовой оси (рис.5).

Торцовое биение определяется в сечении торцовой поверхности цилиндром заданного диаметра, соосным с базовой осью, а если диаметр  не задан, то в сечении любого диаметра торцовой поверхности.

Приведенные термины применяются только к поверхностям с номинальной цилиндрической поверхностью.

         4. Порядок проведения лабораторной работы

       4.1. Отклонение от круглости :

       1) ознакомьтесь с конструкцией и органами регулировки измерительных приборов установки рис.6;

       2) с помощью преподавателя или лаборанта соберите  измерительную установку согласно рис.13;

       3) установите вал на призму так, чтобы торец вала, со стороны которого проводятся измерения не выходил за габарит призмы;

       4) регулировками стойки 2 рис.6, а также медленным перемещение призмы 3 установите индикатор в верхней точке (точке на диаметре) сечения 2 -2 вала по максимальному отклонению большой стрелки индикатора 4. Контроль заданного положения сечения вдоль оси вала ведите с помощью металлической линейки. Регулировкой стойки 2 установите измерительное усилие, соответствующее 1 – 1,5 оборота большой стрелки, после чего поворотом ободка индикатора 4 установите нулевое значение шкалы против большой стрелки;

       5) медленно и плавно вращая вал вокруг его оси в пределах одного оборота и слегка прижимая вал к поверхностям призмы, зафиксируйте максимальное и минимальное значения по большой стрелке индикатора в единицах длины (мм);

      6) вычислите отклонение от круглости как разность максимального δmaqx и минимального δmain значений отклонений по большой шкале индикатора, умноженной на коэффициент k, зависящий от числа граней и угла γ призмы

                             Δкр = (δmax - δmain)∙ k,

где k = 1,1 – можно принять для призмы, используемой в данной работе.

       4.2. Отклонение от прямолинейности оси  в пространстве  (изогнутость):

       1) ознакомьтесь с конструкцией и органами регулировки измерительных приборов установки рис.7;

       2) с помощью преподавателя или лаборанта соберите  измерительную установку согласно рис.14;

       3) установите вал на призмы согласно рис.7. Размеры L, L/2  и  0,5max проконтролируйте с помощью металлической линейки;

       4) регулировками стойки 2 рис.7 установите индикатор в верхней точке (точке на диаметре) приблизительно в центре  вала по максимальному отклонению большой стрелки индикатора 4.  Регулировкой стойки 2 установите измерительное усилие, соответствующее 1 – 1,5 оборота большой стрелки, после чего поворотом ободка индикатора 4 установите нулевое значение шкалы против большой стрелки;

       5) медленно и плавно вращая вал вокруг его оси в пределах одного оборота и слегка прижимая вал к поверхностям призмы, зафиксируйте максимальное и минимальное значения по большой стрелке индикатора в единицах длины (мм);

                                                                                                                                        9

      6) вычислите отклонение от прямолинейности как разность максимального δmaqx  и минимального δmain значений отклонений по большой шкале индикатора, умноженной на коэффициент k, зависящий от числа граней и угла γ призмы

                             Δкр = (δmaqx - δmain)∙ k,

где k = 1,1 – можно принять для призмы используемой в данной работе.

10

Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей

      4.3.   Радиальное биение :

       1) ознакомьтесь с конструкцией и органами регулировки измерительных приборов установки рис.8;

       2) с помощью преподавателя или лаборанта соберите  измерительную установку согласно рис.15;

       3) установите вал 1 в центра биениемера согласно рис.8  и отпустите пружину центра задней бабки;

                                                                                                                                     11 

       4) регулировками стойки биениемера 2  рис.8 установите индикатор в верхней точке (точке на диаметре) согласно схеме измерений по максимальному отклонению большой стрелки индикатора 3.  Регулировкой стойки биениемера 2 установите измерительное усилие, соответствующее 1 – 1,5 оборота большой стрелки, после чего поворотом ободка индикатора 4 установите нулевое значение шкалы против большой стрелки;

       5) медленно и плавно вращая вал вокруг его оси в пределах одного оборота, зафиксируйте максимальное и минимальное значения по большой стрелке индикатора в единицах длины (мм);

      6) вычислите радиальное биение  как разность максимального δmaqx  и минимального δmain значений отклонений по большой шкале индикатора

                             Δрб = (δmaqx - δmain).

      4.4.   Торцевое биение :

       1) ознакомьтесь с конструкцией и органами регулировки измерительных приборов установки рис.9;

       2) с помощью преподавателя или лаборанта соберите  измерительную установку согласно рис.16;

       3) установите вал 1 в центра биениемера согласно рис.9 и отпустите пружину центра задней бабки;

       4) регулировками стойки биениемера 2  рис.9 установите индикатор наконечником в точке на диаметре согласно схеме измерений. Контроль диаметра, на котором находится точка касания, ведите с помощью металлической линейки.  Регулировкой стойки биениемера 2 установите измерительное усилие, соответствующее 0,1…0,2 мм по шкале индикатора, после чего поворотом ободка индикатора 3 установите нулевое значение шкалы против стрелки;

       5) медленно и плавно вращая вал вокруг его оси в пределах одного оборота, зафиксируйте максимальное и минимальное значения по стрелке индикатора в единицах длины (мм);

      6) вычислите торцевое  биение  как разность максимального δmaqx  и минимального δmain значений отклонений по большой шкале индикатора

                             Δрб = (δmaqx - δmain).

         4.5. Оформление результатов измерений.

          Вычертите эскизы деталей с указанием условных обозначений измеренных отклонений формы и расположения поверхностей.

12

     

                                                                                                                                      13

14

                                       5. Вопросы для самоконтроля

  1.  Какие причины вызывают отклонения формы и расположения поверхностей?
  2.  Дайте понятие «реальная поверхность (реальный профиль), номинальная поверхность (профиль), элемент, нормируемый участок, прилегающие поверхности (профиль), допуск формы, поле допуска формы.
  3.  Какие вы знаете частные виды отклонений от круглости?
  4.  Что такое отклонение от прямолинейности оси  в пространстве  (изогнутость) ?
  5.  Что такое суммарное отклонение и допуски формы и расположения поверхностей, радиальное и  торцевое и  биения?

                                                      Список литературы

     1. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979.

    2. Палей М.А. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. – 8-е изд., перераб. И доп. – СПб.: Политехника,2001.

 

                                                                                                                                    15


Шаг зацепления 0,625

2

1

3

z2 = 16

3

Z1 = 10

z3 = 100

z4 = 100

4

5

6

7

8

Рис.1. Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм.                                 Схема кинематическая.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рис.2. Индикатор часового типа с перемещением стержня параллельно шкале (типа ИЧ).

Δ

а)

Прилегающая окружность

Реальный профиль

dmax

dmin

б)

Δ

в)

Рис.2. Отклонение формы цилиндрических поверхностей:

а) – отклонение от круглости; б) – овальность; в) – огранка (нечетная).

Наименование допуска и                  Условное                         Пояснение (текст в       

изображение поля допуска          обозначение                  технических требованиях)

Допуск круглости Т

Т

А

Допуск круглости поверхн. А 0,04 мм.

    0,04

       П р и м е ч а н и е. Буквенное обозначение поверхности дано для пояснения и при нанесении допуска условным обозначением в чертеже не указывается.

Реальная ось

Δ

L

Наименование допуска и           Условное обозначение            Пояснение (текст в

изображение  поля допуска                                                            технических требованиях)

Допуск прямолинейности Т

L

Т

А

—   Ø 0,1

Допуск прямолинейности оси поверхн. А 0,1 мм на всей длине.

П р и м е ч а н и е.  Буквенное обозначение поверхности дано для пояснения и при нанесении допусков условными обозначениями в чертежах не указываются.

Рис.3. Отклонение формы цилиндрических поверхностей:

отклонение от прямолинейности оси (изогнутость).

    Допуск радиального биения поверхн. В относительно общей оси поверхн. А и Б 0,1 мм.

Δ

Базовая ось

Наименование допуска и           Условное обозначение             Пояснение (текст в

изображение поля допуска                                                             технических требованиях)

Допуск радиального

биения Т

Т

Базовая ось

Cекущая плоскость, перпендикулярная базовой оси

А

Б

В

А

Б

А

      0,1  АБ

   П р и м е ч а н и е.  Буквенные обозначения поверхностей, приведенные без рамок, даны для пояснения и при нанесении допуска условными обозначениями в чертежах не указываются.

Рис.4. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей: Радиальное биение.

d

Δ

Базовая ось

Т

d

Допуск торцевого биения Т

Наименование допуска и изображение поля допуска

Условное обозначение

       Пояснени (текст          технических требований)

Ø20

Допуск торцевого биения на диаметре 20 мм относительно оси поверхности А – 0,1 мм.

     0,1    А

А

А

П р и м е ч а н и е. Буквенное обозначение поверхностей, приведенные без рамок, даны для пояснения и при нанесении допуска условными обозначениями на чертежах не указываются.

Рис.5. Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей: торцевое биение.

3

2

1

4

      Рис.6. Эскизы детали и схемы измерений отклонений от круглости:           1 – объект измерений (вал ступенчатый);  2 – стойка измерительная типа С – IV;      3 – призма измерительная;   4 – индикатор модели ИЧ 10 МН;

10±2

2

2

а

б

2

5

4

      Рис.7. Схема измерений отклонения от прямолинейности: 1 – объект измерений (вал Ø20h11, l =100h11);   2 – стойка измерительная типа С – IV;  3 – призма измерительная;  4 – индикатор модели ИЧ 10 МН;  5 – плита установочная.

0,5max

0,5max

1

3

δmax - δmin

L

L/2

      Рис.8. Эскиз детали и схема измерений радиального биения: 1 – объект измерения (вал ступенчатый); 2 – биениемер; 3 – индикатор ИЧ10МН

1

2

3

10 ± 2

2

2

      Рис.9. Эскиз детали и схема измерений радиального биения: 1 – объект измерения (вал ступенчатый); 2 – биениемер; 3 – индикатор ИРБ

1

2

3

Ø30 ± 2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59997. Украина в годы правления Ивана Выговского 63.5 KB
  Охарактеризовать основные причины условия Гадячского договора и его последствия для украинских земель выяснить причины и последствия украино-московской войны 1658-1659гг определить основные причины поражения украинского войска под руководством Выговского...
59998. ВИХОВНА ГОДИНА З ЕЛЕМЕНТАМИ НАРОДОЗНАВСТВА «МОВА, МАМА, ПІСНЯ НА РІДНІЙ ЗЕМЛІ» 1.37 MB
  Дитинство пахне яблуками й медом І матіолою пянкою під вікном І хмарами що так гойдають небо Дитячим довгим безтурботним сном. В світі все минає тільки зостається Мова мама пісня на рідній землі.
59999. Опис досвіду роботи з виховання особистості 173 KB
  Розбудова української держави ставить на порядок денний надзвичайно важливе і невідкладне завдання виховання нового покоління здатного не тільки осягнути загальнолюдський зміст сутності існування людини а й творчо вирішувати їх згідно з духом свого часу.
60000. Координатна площина. 6 клас 1.54 MB
  Мета уроку: навчити учнів будувати точку за її координатами і визначати координати точки позначеної на координатній площині Задачі уроку: ознайомити учнів з прямокутною системою координат на площині; навчити орієнтуватися на координатній площині...
60001. Випадкові події 92 KB
  Визначення подій: подія А яблуко яке взяли червоне або подія В яблуко яке взяли зелене ; 2визначення того яка подія швидше відбудеться А або В якщо у кошику 7 червоних і 2 зелених яблука тобто імовірність події 3 визначення...
60003. Витинаночка. Твір-опис процесу праці за власним спостереженням в художньому стилі (письмово) 1.62 MB
  Це мистецтво витинанки. Тож сміливо беріть у руки ножиці папір олівець і вирушайте у світ витинанки. Робота в групах До сьогоднішнього уроку справно готувалися групи Дослідників-пошуковців Мистецтвознавців Літературознавців Майстрів-інструкторів...
60004. Взаимоотношения человека и природы 42.5 KB
  С возникновением земледелия и животноводства произошел коренной перелом в отношении человека к окружающей природе. Все виды воздействия человека на природу можно объединить в четыре типа: преднамеренное...
60005. Вашингтон - столица США 62 KB
  For some time we have been learning many interesting things about the USA. You’ve got to know that the USA is the richest and highly developed country in the world. It stretches from one coast to another.