43011

Расчет контрольно-измерительного приспособления КП 4ОУ-1297

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Данное контрольно-измерительное приспособление предназначено для контроля среднего диаметра винта рулевого управления. На этой операции необходимо строго выдерживать диаметральный размер при нарезании винтовой резьбы для последующего его шлифования.

Русский

2013-11-03

69 KB

26 чел.

1. Описание контрольного приспособления КП 4ОУ-1297.

Данное контрольно-измерительное приспособление предназначено для контроля среднего диаметра винта рулевого управления. На этой операции необходимо строго выдерживать диаметральный размер при нарезании винтовой резьбы для последующего его шлифования.

Контрольное приспособление состоит из основания, собранного из швеллеров, на котором расположены: каретка, сепаратор, планка, крепящаяся к каретке при помощи винтов, косынка, панель. Каретки и сепараторы закрыты кожухами. Так же к основанию при помощи винтов крепится скалка. На панели расположены направляющие, по ним перемещаются каретки и сам измерительный узел. На основании расположены передняя и задняя бабки, в которых по центровым отверстиям в центра устанавливается деталь. На направляющих монтируются измерительные узлы контрольного приспособления: стойка, сухарь, винты, наконечники, шарики (диаметром 7,144мм), закрепленные в наконечниках, которые вступают в контакт с измеряемой деталью. Основным измерительным элементом является индикатор с ценой деления 0,001мм. Индикатор часового типа является наиболее распространенным и широко применяется в конструкциях контрольных приспособлений.

Передаточный механизм индикаторов состоит из зубчатых  передач, преобразующих линейные перемещения измерительного стержня в пропорциональные перемещения стрелки.

2. Описание настройки контрольного приспособления.

Данное контрольно-измерительное приспособление предназначено для контроля среднего диаметра винта рулевого управления.

Индикатор часового типа  ценой деления 0,001 мм применяется в конструкциях контрольного приспособления, предназначенного для проверки допусков не менее 0,03 мм. Настройка индикатора на нулевые деления осуществляется по эталону. Проверка внутреннего диаметра (по шарикам - диаметром 7,144мм ) показывает вышла ли деталь за пределы допуска или нет. А для наладки станка требуется проверка, показывающая величину имеющегося отклонения. Это возможно благодаря применению индикатора.

3. Порядок работы.

Перед началом измерения индикатор настраивается на ноль по эталонной детали.

Деталь устанавливают в центрах передней и задней бабки с помощью рукоятки. Рукоятка скалки, установленная в стойках опускается, и деталь вступает в контакт с двумя шариками , закрепленными в наконечниках.

Передний наконечник через рычаг соединен с одной подвижной кареткой. Измерение диаметра винта производится с помощью индикатора часового типа. По индикатору смотрят, находится ли диаметр в заданном поле допуска. Если размер винта за полем допуска, то производят перенастройку инструмента до достижения заданного размера деталью. Диаметр винта проверяется по всей длине винтовой части. Ход измерительного узла ограничен упорами.

4. Анализ конструкции КП.

В данном контрольном приспособлении вращение детали осуществляется вручную и каретка передвигается механически. Этот процесс можно автоматизировать путем установки низкооборотного электромотора со скоростью вращения 7об/мин.

Данный метод контроля–относительный, так как годность контролируемой детали определяется по показаниям циферблата индикатора. Для  повышения производительности контроля и исключения погрешности параллакса установим амплитудный электроконтактный датчик, настроенный на заданный предельный размер по шкале.

5. Расчет погрешностей.

  1.  Погрешность установки  объекта измерения  в  приспособлении   Δк.

      Δк = √ Δкб2 + Δкз2 + Δкп2     (мкм)          (1)

а) Δкб – погрешность базирования.

В данном КП деталь устанавливается в центра, следовательно используем схему установки в центра с погрешностью по глубине и расположению центровых отверстий в соответствии с рисунком 1.

                 

Рисунок 1 - Схема базирования

Е1   Δк1 =2*а=2*13=26

Е2    Δк2 =1.15*а*с/l=1,15*13*3,44/344=0,149

Δкб =0,149мкм-погрешность базирования                             

б) Δкз – погрешность закрепления.

Для партии контролируемых деталей погрешность закрепления принимается равной нулю, если величина смещения детали постоянна, сила закрепления постоянна (Q = const), качество поверхностей одинаково

(С = const). Следовательно: Δкз = 0.  

в) Δкп – погрешность положения объекта измерения.

Δкп = t*√ λ1и2 + λ2р2 + Δу = 3*√1/√3*0,00282 = 0,00638 мкм

t = 3 – коэффициент, определяющий долю возможного брака.

λ1, λ2 = 1/√3 – коэффициенты, зависящие от закона распределения величин Δи и Δр (для закона равной вероятности).

Δи – погрешность, износа установочных элементов приспособления.

Δи = β*Nm = 0,002* 20,5 = 0,002*1,41 = 0,0028 мкм.

β = 0,002 – коэффициент, зависящий от вида опоры (для опор в виде цилиндрических пальцев).

N = 2 – количество контактов объекта измерения с опорой.

m = 0,5 – коэффициент, учитывающий интенсивность износа опоры                                            для опор с неразвитой несущей поверхностью).

Δр = 0 – погрешность установки КП на рабочем месте.

Δу = 0 – погрешность, характеризующая неточность положения  установочных элементов КП.

Из-за малости величин Δр и Δу после настройки КП по установочным мерам, они часто принимаются равными нулю.

Подставим полученные значения в формулу (1) и получим:

Δк = √ Δкб2 + Δкз2 + Δкп2 = √ 0,1492 + 0,006382 = 0,149мкм

  1.  Δиу – погрешность измерительного устройства  при нормируемых условиях измерения.

Δиу = Δиу + √ Δиу2 + Δиу2    (мкм) (2), где:  

Δиу - предельная погрешность для средства измерения;

Δиу - погрешность измерителя в пределах цены деления;

Δиу - погрешность параллакса.

Δиу = 4мкм – предельная погрешность (для индикаторов с ценой

деления 0,001 мм, пределом измерения 1мм).

Δиу = 0,3*0,001 =0,0003мм =0,3мкм– погрешность измерителя в пределах цены деления (для стрелочных приборов).

Δиу =0мкм – погрешность параллакса (установлен электроконтактный амплитудный датчик).

Подставим полученные значения в формулу (2) и получим:

Δиу = Δиу + √ Δиу2 + Δиу2 = 4 + √ 0,032 +  02 = 0,424 мкм

  1.  Δп – погрешность передаточных устройств

Δп = Σ Δпi + √ Σ (Δпi)2       (мкм)      (3), где

Δпi  – систематическая составляющая погрешности (при настройке КП по установочным мерам).

Δпi = 0

Δпi – случайная составляющая погрешности.

Δпi = 0

Подставим полученные значения в формулу (3) и получим:

Δп = Σ Δпi + √ Σ (Δпi)2 =0 мкм

  1.  Δм – погрешность установочных мер

В качестве установочной меры при настройке КП применяется специальная (эталонная) деталь. Δм = 0 мкм.

  1.  Погрешности, возникающие от температурных деформаций Δт.

Температурный режим:

V = √[Δt1*(αп-αд)max/(11,6*10-6)]2 + [Δt2*αmax/(11,6*10-6)]2    (4), где:

Δt1– отклонение температуры среды от +20оС;

Δt2– кратковременные колебания температуры воздуха в процессе измерения;

Δt1=5град.

Δt2=5град.

(αп-αд)max – максимально возможная разность значений коэффициентов   линейного расширения материала средства измерения (αп) и объекта измерения (αд);

αmax – максимальное значение коэффициента линейного расширения материала деталей СИ или ОИ;

αп = (10…13)*10-6 град-1 - т.к марка материала неизвестна.

Подставив полученные значения Δt1, Δt2, αmax и αп в формулу (4) получим:

V = √[Δt1*(αп-αд)max/(11,6*10-6)]2 + [Δt2*αmax/(11,6*10-6)]2 =

= √[5*(10*10-6)/(11,6*10-6)]2 + [5*10*10-6/(11,6*10-6)]2 =

 =√(5*0,862)2 + (5*0,862)2 = √ 4,312 + 4,312 = √ 37,1522 = 6,0953

Т.к. 6,0953 < 10 , то Δт = 0.

  1.  Погрешности, вызванные деформацией элементов контрольного приспособления или объекта измерения, в результате силовых факторов Δкк.

      Δкк = 0, т.к. величина усилия, действующего на объект измерения, равна нулю.

  1.  Погрешности настройки контрольного приспособления Δн

Δн =0, т.к. значения этих погрешностей выявляются в процессе аттестации контрольного приспособления и могут быть устранены. 9.8 Погрешности, обусловленные наличием шероховатости измеряемой поверхности Δш.

Δш  ≈ 4*RaRz  (мкм)   (5), где

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля для измеряемой поверхности.

Rz – высота неровностей микро-профиля по десяти точкам для измеряемой поверхности.

Подставим полученные значения в формулу (5) и получим:

Δш  =4*1,25=5 мкм

  1.  Погрешности, обусловленные наличием шероховатости измеряемой поверхности Δш

Δш  ≈ 4*RaRz  (мкм)   (5), где

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля для измеряемой поверхности.

Rz – высота неровностей микро-профиля по десяти точкам для измеряемой поверхности.

Подставим полученные значения в формулу (5) и получим:

Δш  =4*1,25=5 мкм

  1.  Определение суммарной погрешности измерения.

ΔΣ = √ Δк2 + Δну2 + Δп2 + Δм2 + Δт2 + Δкк2 + Δн2 + Δш2   (мкм) (6)

Подставив ранее найденные значения составляющих суммарной погрешности в формулу (6), получим:

ΔΣ = √ Δк2 + Δну2 + Δп2 + Δм2 + Δт2 + Δкк2 + Δн2 + Δш2 =

= √ 0,1492 + 0,424 2 + 02 + 02 + 02 + 02 + 02 +52 = 5,020 мкм      

6. Методика выполнения измерения.

Методика применяется в области машиностроения, в ней приводится описание выполнения измерений КП 4ОУ-1297, которое предназначено для  контроля диаметра впадин винта рулевого управления, ОИ - винт рулевого управления.

Результат измерения снимается  оператором с циферблата индикатора и заносится в специальный  журнал.

Нормы точности

В соответствии с ГОСТ 28.187-89 «Допускаемые погрешности измерений, отклонений формы и расположения поверхностей» величина допускаемой погрешности измерений составляет 25% от поля допуска.

Реализация данной методики выполнения измерений обеспечивает необходимую точность.  Следовательно, предельно допустимая погрешность измерения для КП 40У-1297  для размера 36,844(-0,048) равна:  

[Δ] = 0,25*T = 0,25*48 = 12 мкм.

Условия проведения измерения

При выполнении измерений должны соблюдаться следующие рабочие условия:

- температура 20±5 С0;

- влажность не более 70 %;

- давление – атмосферное;

- освещение не менее 200 лк.

Вибрация и механические воздействия могут привести к неправильным результатам измерения или к поломке СИ.

Исключение грубых ошибок

Если при обработке результатов измерений выявляется наличие грубых  погрешностей, то необходимо выяснить причину их возникновения.

Для этого надо проверить настройку КП и при необходимости перенастроить его. Если же в перенастройке КП необходимости нет, то деталь следует отбраковать.

Техника безопасности

1. Необходимо провести инструктаж по технике безопасности.

2. Оговорить безопасные приемы измерений.

Требование к персоналу

Прохождение обучения на рабочем месте.

Регистрация результатов измерения

Измерения, проводимые данным КП, прямые, статические, однократные, относительные.

Выбранный метод контроля – относительный, т.к. годность контролируемой детали определяется по показаниям индикатора, которому передается измерительное усилие от измерительных контактов, соприкасающихся с измеряемой деталью. Производится проверка деталей по принципу «годен / не годен».

Если полученное значение отклонения находится в пределах предельно-допустимых значений отклонений, т.е. не превышает -0,048 мкм, то деталь признается годной.  Если полученное значение отклонения выходит за  границы предельно-допустимых значений отклонений, то деталь бракуется.

7. Заключение.

Данное измерительное приспособление было автоматизированно путем замены механического привода каретки электромотором и установкой амплитудного электроконтактного преобразователя.


Список используемой литературы.

1. Зайцев С.А., Грибанов Д.Д., Толстов А.Н. «Контрольно-измерительные приборы и инструменты»-2002.

2. Сорочкин Б. М. «Автоматизация измерений и контроля размеров деталей»-1990.

3. Педь Е.И.  «Активный контроль в машиностроении»-1978.

4. Мейзда Ф. «Электронные измерительные приборы и методы измерений»-1990.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35664. Вишивка атласними стрічками. Картина Кошик з квітами 1.69 MB
  Його мета полягає в тому щоб з’ясувати якої вони думки щодо того якою повинна бути обрана мною картина. Аналіз об’єктіваналогів Ця картина приваблює мене своєю кольоровою гамою у поєднанні з ніжним віддтінком тканини. Ця картина приваблює мене своїми дрібними деталями тобто вони виконані францюзькими вузликами.
35665. Вязання крючком. Творчий проект 208.84 KB
  Відповідно до метиоб’єкту і предмету роботи були поставлені такі завдання: Проаналізувати та теоретично обґрунтувати особливості в’язання крючком. Висока якість виконання речей з могил коптів дозволяє вважати що техніка в'язання була відома набагато раніше. У 1867 році Вільям Фелкін висунув гіпотезу що в'язання було відоме ще за часів Троянської війни.
35666. Технологія пошиття повсякденної спідниці 64.07 KB
  Але де взяти нову спідницю щоб вона була не тільки модна але і подобалася б у всіх деталях добре сиділа на фігурі і була не дуже дорога Найкраще зшити її самої. Мета: Зшити спідницю. Завдання: 1 Навчитися шити спідницю 2 Ознайомитися з технологією пошиття спідниці 3 Зшити спідницю. Мистецтво шиття Для того щоб зшити спідницю потрібно виконати кілька етапів.
35667. Випалювання сови. Творчий проект 2.23 MB
  Випалювання сови Хід проектування У ході проектування свого виробу я повинен пройти такі етапи: І. Щоправда я вимушений був розчаруватись бо не мав спеціального пристрою для випалювання по дереву. І коли у школі задали домашнє завдання зробити якийнебудь виріб то одразу ж згадав про випалювання і прийшовши додому взявся за роботу. Серед багатьох художніх ремесел що з обробкою дерева окреме місце посідає декоративне випалювання.
35668. Вышитая открытка. Творческий проект 1.08 MB
  3 Минимаркетинговое исследование Проведя минимаркетинговое исследование направленное на выбор объекта проектирования выяснилось что 5 проголосовало за мягкую игрушку 15 за изготовление открытки техникой скрапбукинг а остальные проголосовали за изготовление вышитой открытки. По большому счету это были не совсем обычные открытки не представляющие большой культурной ценности. Кроме того в тоже время а именно к концу 19го века стали очень популярны фото открытки. Привнеся в европейскую традицию чтото свое отечественные...
35669. Театрализованные игры. Исследовательская работа 965.67 KB
  Что такое театрализованная игра. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ Игра. Что такое театрализованная игра. Он хочет играть играет всем и познаёт окружающий мир прежде всего и легче всего в игре игрой.
35670. Виготовлення спідниці. Творчий проект 586.77 KB
  Іспанія епохи Відродження була в той момент законодавцем мод і вводить в гардероб каркасний костюм. Спідниці шиються на спеціальному щільному чохлі з металевими або деревяними обручами різних розмірів. Вузька в талії, підігнана до корсета, спідниця розширюється донизу, облягаючи конусоподібний каркас (вертюгаден) без єдиної складкиитки 5 грн –1 моток 1 моток 5 грн Прикраси 3 грн –1 шт...
35671. Дерево з бісеру. Творчий проект 233.62 KB
  Виріб: Фіалкове дерево з бісеру 1.3 Після опитування яке стосується мого проекту я зробила висновок: Виконаний проект матиме свого споживача тому що вироби з бісеру – це завжди вишукано незвичайно і дуже гарно. Найбільша кількість кольорів бісеру була створена в Завхідній Європі в XIX ст.
35672. Виготовлення вишитої картини. Творчий проект 1.19 MB
  Також наприклад у Древньому Єгипті певна вишивка означала соціальне становище людини: найкрасивіша різнобарвна багата вишивка робилася на одязі тільки у осіб царського роду фараонів; у нижчих шарів суспільства вона була набагато скромніше або взагалі відсутня. Зрозуміло вишивка була поширена не тільки в Єгипті а й наприклад у Стародавній Греції де була знайдена домашнє начиння на якій зображені жінки вишивали на пяльцях. У словянських народів спочатку вишивка мала релігійний характер була так званим оберегом від зла.