12824

Измерение отклонений расположения и суммарных отклонений формы и расположения тел вращения

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа №4 Измерение отклонений расположения и суммарных отклонений формы и расположения тел вращения. Цель работы: Изучить методы и средства измерений отклонения от соосности отклонения от параллельности плоскостей радиального торцевого и по

Русский

2013-05-03

4.94 MB

177 чел.

Лабораторная работа №4

Измерение отклонений расположения и суммарных отклонений формы и расположения тел вращения.

Цель работы:  

  1.  Изучить методы и средства измерений отклонения от соосности, отклонения от параллельности плоскостей,  радиального, торцевого и полного радиального биения деталей типа “вал” и “фланец”.
  2.  Провести измерения деталей, применяя различные схемы базирования.
  3.  Сделать вывод о годности деталей по измеренным отклонениям.
  4.  Сравнить схемы с точки зрения удобства реализации и источников погрешности измерений.

Ход работы

Пользуясь приведенным на рис. 1 эскизом сборочного узла, в котором установлены детали «Вал червячный» и «Фланец», выявить основные конструкторские базы деталей.

Рис. 1 Эскиз сборочного узла, где 1- «Вал червячный» и 2-«Фланец»,

На эскизе детали (рис.2) в соответствии с работой узла (рис.1), основными конструкторскими базами (ОКБ), являются ось ВГ – общая ось подшипниковых шеек (двойная направляющая), относительно которой установлены требования расположения, правый торец буртика Ø40мм и правый торец канавки  Ø29.8мм, совместно отнимающие у вала поступательную степень свободы вдоль оси.

Рис. 2. Эскиз вала червячного.

1. Радиальное и торцовое биение поверхностей вала

(определения отклонений согласно ЕСДП см. в ПРИЛОЖЕНИИ 1)

Как известно, радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости измеряемого сечения и смещения оси (эксцентриситета) рассматриваемого сечения относительно базовой оси.

р √∆2 +2эксцент  радиальное биение.

Торцовое биение является результатом совместного проявления отклонения от плоскостности кольцевого сечения, измеряемого торца и отклонения от перпендикулярности рассматриваемого сечения торца относительно базовой оси.

т √∆2 +2  торцовое биение.

Для уменьшения погрешности измерения рекомендуется использовать принцип совмещения баз. В предложенных на  рис 3 и 4 схемах измерительные и конструкторские базы совпадают, так как  вал устанавливается в призмы на подшипниковые шейки. Призмы обладают свойствами  и равенства высот и углов V-образных пазов.

Две узкие призмы 2, разнесенные в пространстве, и установленные в средних сечениях подшипниковых шеек В и Г материализуют двойную направляющую базу, отнимающую у вала 4 степени свободы (две поступательные и две вращательные) и практически совпадающую с ОКБ. Для  лишения вала пятой степени свободы (вдоль его оси),  в центровое отверстие устанавливается шарик 5 и упирается в неподвижную опору 4.

Рис.3  Контроль радиального биения поверхностей относительно общей оси подшипниковых шеек.

Индикаторами 8 возможно провести косвенное приближенное измерение отклонений от соосности подшипниковых шеек, проведя анализ результатов прямых измерений полного радиального биения поверхностей этих шеек, при этом учитывая ранее измеренные величины отклонений формы рассматриваемых поверхностей.

Рис.4 – Контроль торцевого биения относительно общей оси подшипниковых шеек.

При измерениях требуется обеспечить параллельность оси вала и плоскости плиты. Так как ступени вала имеют различные диаметры 20мм и 30мм, необходимо скомпенсировать эту разницу, приподняв  одну из призм над плитой с помощью ППКМД (см. рис. 5). Суммарная высота концевых мер длины должна быть равна  Δh.

            , где

− разница диаметров подшипниковых шеек;

α -  угол призмы

Рис. 5. Схема регулировки призм при разных диаметрах базирующих подшипниковых шеек.

Порядок проведения измерений

  •  Установить на плиту 1 комплект призм 2 и осевую опору 4;
  •  Вал положить на призмы подшипниковыми шейками В и Г, предварительно отрегулировав концевыми мерами  3 разницу их диаметров и вложив шарик 5 в центровое отверстие;
  •  Оценить правильность установки вала в призмах (погрешность базирования), измерив отклонение от параллельности верхней образующей хвостовика в двух  угловых положениях  относительно поверхности плиты
  •  Установить индикаторные головки 8 и 9 на штативах 6 и 7 в соответствующих сечениях вала как указано на схемах.
  •  Вал должен совершить не менее одного оборота вокруг оси.
  •  Величину биений определяют по разнице показаний индикаторных головок.

р =     и   т =,

где Pиндmax  и Pиндmin max и min показания индикатора

за один оборот объекта вокруг базовой оси.  

 Примечания: 

1) При измерении полного радиального биения поверхности необходимо обеспечивать расположение индикатора строго на верхней образующей измеряемой шейки в каждом осевом сечении.

2) При измерении торцевого биения штатив с индикатором должен быть неподвижен относительно оси вала.

3) Радиальное биение наружной  поверхности витков червяка, обычно, контролируют до нарезания витков или бесконтактным методом на микроскопе УИМ-21.

4) Биение рабочих поверхностей витков червяка можно измерять либо бесконтактно на УИМ-21, либо на специальном оборудовании.

Кроме рассмотренной на рис. 3 и 4 существуют и другие схемы осевого базирования при установке вала в призмах (см. рис. 6 и 7).

Рис.6. Измерительной базой вала вдоль оси является крайний торец.

Предложенная на рис. 6 схема обеспечит точное осевое базирование только при условии соблюдения требований к опоре, указанных на рисунке. Так как торец вала – реальная поверхность с отклонениями формы, то при вращении в призмах вокруг оси выступающая точка торца будет перемещаться  по поверхности опоры по круговой траектории. Если при этом поверхность опоры не будет плоской и перпендикулярной, то вал переместится вдоль оси опоры на величину её погрешности.

Если осевой опорной базой вала будет являться какая-либо точка измеряемой поверхности (торца), находящаяся на определённом радиусе R2 от оси, то при постоянном контакте опорной точки и упора  при вращении вал переместится в осевом направлении на величину т R2 торцевого биения поверхности на этом же радиусе. Поэтому, если индикатор и опорную точку расположить на одном радиусе (R1=R2), то при измерении мы получим удвоенное торцевое биение.

Рис.7 Измеряемый торец является измерительной осевой базой.

Таким образом, при осевом базировании согласно рис. 7 величина торцевого биения должна определятся по формуле: т =.

2. Контроль полного радиального биения

Как известно, полное радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от цилиндричности и отклонения от соосности  измеряемой поверхности относительно базовой оси.

р √∆2 +2   полное радиальное биение.

Вал устанавливается в призмах так же, как и при измерении радиального и торцевого биения. Отличие в том, что штатив с индикатором необходимо перемещать вдоль вала, причем должна обеспечиваться параллельность этого перемещения относительно оси. Это возможно либо при движении по направляющим параллельным оси, либо при перемещении штатива, ориентируясь по верхней образующей (которая характеризуется максимальным показаниям индикатора).

р = Pиндmax Pиндmin,

Где  Pиндmax и Pиндminmax и min выбираются  из всей серии показаний индикатора в нескольких сечениях шейки, при его перемещении вдоль оси вала на длину контролируемой поверхности вместе со штативом без поднастройки показаний, вращая вал вокруг оси.

Измерение вала в центрах

Традиционной схемой базирования вала является базирование в центрах. При контроле вала в центрах (см. рис. 8 и 9) измерительные базы не совпадают с базами конструкторскими, поэтому необходимо выявить величину несовпадения этих баз, т.е. величину радиальных биений в средних сечениях подшипниковых шеек.

Для сравнения результатов измерения радиальных биений относительно оси центров с допусками на чертеже, указанными от конструкторских баз, необходимо учитывать величину дополнительной погрешности от смены баз.

При измерении торцевого биения, погрешностью, возникающей от смены баз, можно пренебречь, т.к. отношение длинновых размеров валов к диаметральным обычно достаточно велико.

Величины р , т  и р  определяются так же как при измерении в призмах.

Рис. 8 – Схема измерения радиального биения и полного радиального биения поверхностей вала в центрах.

Рис. 9 – Схема измерения торцового биения поверхностей вала относительно оси центров.


На рис. 10 представлен пример эскиза фланца, к поверхностям которого предъявлены требования, ограничивающие суммарные отклонения (биения). При этом легко реализуются прямые измерения этих параметров точности (см. рис.11).

Рис 10. Эскиз фланца «с биениями».

Основными конструкторскими базами фланца изображенного на рис.10 согласно рис. 1 являются:

  1.  поверхность торца В – установочная база (3 ст.св.);
  2.  ось пояска Б – двойная опорная (2 ст.св.)

Рис.11. Схема измерения радиального и торцового биений поверхностей фланца, реализующая принцип совмещения измерительных и основных конструкторских баз детали.

Кроме представленного на рис. 10 варианта указания требований в виде биений, возможен и другой (тоже правильный) вариант (см. рис. 12), но с указанием требований расположения к тем же поверхностям.

Рис 12. Эскиз фланца «с отклонениями расположения».

Прямое измерение нормируемых таким образом параметров невозможно (см. определения согласно ЕСДП в приложении 1). При косвенном измерении отклонений расположения путем измерений радиальных и торцовых биений необходимо из результата измерений исключить величины отклонения формы.  Это возможно либо при математической обработке результатов измерений, либо при материализации прилегающих плоскостей и осей измеряемых поверхностей (примеры см. на рис.13 и 14).

Рис. 13 Схема измерения отклонения от параллельности

Рис. 14 Схема измерения отклонения от соосности.

Для измерения торцового биения валов чаще всего применяются индикаторы ИРБ (цена деления 0,01 мм), так как их габариты позволяют их размещать на небольших перепадах диаметров. Однако, их точности иногда бывает недостаточной, в этих случаях можно воспользоваться более точными индикаторными головками (например 1МИГ или 1ИГ с ценой деления 0,001 мм) с использованием рычажной схемы  (см рис. 15) установленной на том же штативе, что и индикатор. Обязательным условием конструкции является равенство плеч  - расстояний от шарнира 2 до индикатора и от шарнира до измерительного наконечника 3.

Рис. 15  Схема применения индикаторов осевого действия  (1МИГ или 1ИГ) с использованием рычажной передачи.

1 – пружина;

2 – шарнир;

3 – измерительный наконечник;

4 – объект измерений;

5 – штатив.


Отчет о проведенных измерениях

Погрешности, связанные со средствами измерения:

Погрешности, связанные с субъектом измерения:

 

Погрешности, связанные с объектом измерения:

Погрешности, связанные с методом измерения:

п/п

Измеряемый параметр

Показания индикатора

Ринд, мм

Результат измерения Δ, мм

Допуск Т, мм

Заключение о годности

1

2

3

4

5

6

7

8

Результаты измерений детали _________________

Примечание: Если измеренная разность показаний индикатора Δ меньше или равна  допуску Т измеряемого параметра — то деталь по этому показателю годна, в ином случае — негодна

Вывод:


Отчет о проведенных измерениях

Погрешности, связанные со средствами измерения:

Погрешности, связанные с субъектом измерения:

 

Погрешности, связанные с объектом измерения:

Погрешности, связанные с методом измерения:

п/п

Измеряемый параметр

Показания индикатора

Ринд, мм

Результат измерения Δ, мм

Допуск Т, мм

Заключение о годности

1

2

3

4

5

6

7

8

Результаты измерений детали _________________

Примечание: Если измеренная разность показаний индикатора Δ меньше или равна  допуску Т измеряемого параметра — то деталь по этому показателю годна, в ином случае — негодна

Вывод:

PAGE  5

1

2

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28354. Понятие и значение наследования. Основные категории наследственного права 14.46 KB
  Основные категории наследственного права. Особенностью наследственного правопреемства является его универсальность: все права умершего переходят как единое целое причем одновременно и без посредничества третьих лиц. Значение наследования состоит в том что оно является основанием способом возникновения права собственности на чужое имущество. Понятие наследственное право употребляется в двух смыслах: объективном и субъективном: в субъективном смысле это право лица быть признанным к наследованию и его права на имущество после принятия...
28355. Субъекты наследственного правопреемства. Недостойные наследники 14.75 KB
  Граждане и государство могут быть наследниками как по закону так и по завещанию. При наследовании по закону граждане находящиеся в живых к моменту смерти наследодателя а также дети зачатые при его жизни и родившиеся после его смерти; При наследовании по завещанию любые лица находившиеся в живых к моменту смерти наследодателя а также зачатые при его жизни и родившиеся после его смерти. Вопервых не имеют права наследовать ни по закону ни по завещанию граждане которые противозаконными действиями направленными против наследодателя...
28356. Наследство: понятие и состав 14.51 KB
  Наследство: понятие и состав. В его состав согласно ст. Состав наследственного имущества чрезвычайно разнообразен. Включаются в состав наследства средства транспорта а также другое имущество предоставленное государством или муниципальным образованием на льготных условиях наследодателю в связи с его инвалидностью или другими подобными обстоятельствами ст.
28357. Наследование по завещанию: понятие и общие положения 13.85 KB
  Наследодатель вправе сделать распоряжение своим имуществом на случай смерти путем составления завещания. Условия совершения завещания: совершается полностью дееспособным гражданином должно быть совершено лично наследодателем в завещании должно содержаться распоряжение только одного лица Принципы: свобода завещания – наследодатель по своему усмотрению выбирает наследников и завещает все или часть своего имущества также он вправе лишить наследства одного или нескольких наследников без объяснения причин в любое время может...
28358. Общие правила, касающиеся формы и порядка совершения завещания 14.64 KB
  Общие правила касающиеся формы и порядка совершения завещания. Форма завещания должна быть письменной. К содержанию завещания ГК РФ особых требований не предусматривается. Завещание обязательно должно быть подписано завещателем лично либо при помощи рукоприкладчика о чем делается запись при составлении завещания.
28359. Формы завещания, порядок их совершения 15.06 KB
  Завещание должно быть составлено в письменной форме и удостоверено нотариусом. В случае когда в соответствии с правилами ГК при составлении подписании удостоверении завещания или при передаче завещания нотариусу присутствуют свидетели не могут быть такими свидетелями и не могут подписывать завещание вместо завещателя: нотариус или другое удостоверяющее завещание лицо; лицо в пользу которого составлено завещание или сделан завещательный отказ супруг такого лица его дети и родители; граждане не обладающие дееспособностью в полном объеме;...
28360. Недействительность завещания. Изменение, отмена и исполнение завещания 14.57 KB
  В зависимости от основания недействительности завещание является недействительным в силу признания его таковым судом оспоримое завещаниеили не зависимо от такого признания ничтожное. По иску лица права или законные интересы которого нарушены этим завещанием оспаривание недействительности З. а также применение последствий недействительности З. отменено завещателем полностью или в соответствующей части в случае недействительности последующего З.
28361. Наследование по закону: понятие и общие положения 14.01 KB
  Дети супруг и родители наследодателя.Внуки наследодателя и их потомки наследуют по праву представления. Полнородные и неполнородные братья и сестры наследодателя его дудушка и бабушка как со стороны отца так и со стороны матери.и сестры родителей наследодателя.
28362. Обязательные наследники: понятие, категории обязательных наследников, размер доли 14.52 KB
  1149 ГК РФ определяет понятие права на обязательную долю в наследственном имуществе т. Право на обязательную долю вопервых не допускает исключения управомоченного лица из числа наследников на основании завещания вовторых не допускает снижения размера доли данного наследника ниже установленного минимума. Право на обязательную долю в наследстве удовлетворяется из оставшейся незавещанной части наследственного имущества даже если это приведет к уменьшению прав других наследников по закону на эту часть имущества а при недостаточности...