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

164 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

62628. What clothes teenagers should wear at school? 15.68 KB
  Цели: Обучение учащихся выражать мнение о подростковой школьной одежде, используя активную лексику. Ознакомление учащихся с прямой и косвенной речью и обучение в их употреблении в данных речевых ситуациях
62629. Країни Європи 18.52 KB
  Listen to me and follow. Listen to me and repeat. Let name the sound is this rhyme? Who can translate? Who can recite?
62630. Автоматическое регулирование угловой скорости коленчатых валов дизелей 1.19 MB
  Регулирующее воздействие: Чтобы поддерживать число оборотов дизеля постоянным нужно с возрастанием нагрузки увеличить подачу топлива а с уменьшением нагрузки соответственно уменьшить подачу топлива. Это выполняет Регулятор числа оборотов.
62631. Банки и банковская система. Банковский кредит 38.53 KB
  Одним из важнейших элементов рыночной экономики является финансовый рынок, т.е. рынок. где в роли товаров выступают деньги, обслуживающие экономику. Финансовый рынок состоит из двух частей: рынок ценных бумаг и рынок банковских ссуд.
62632. Мочевыделительная система. Почки - органы выделения 14.71 KB
  Задачи урока: Образовательные: Обобщить знания об органах выделения организма Познакомить с общим планом строения и функций органов мочевыделительной системы Изучить особенности строение почки в связи с выполняемыми функциями.
62633. Урок биологии. Типология уроков 30.54 KB
  К числу дидактических требований как и методических относятся: четкое определение образовательных задач каждого конкретного урока и его места в общей системе уроков; определение оптимального содержания урока...
62634. Что такое погода? 33.52 KB
  Цель: дать общее представление о погоде какая она бывает. Прогнозируемые результаты: Второклассники узнают из чего складывается погода; научаться обозначать явления природы условными знаками; смогут задуматься над тем для чего нужны прогнозы погоды.