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

27 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

53883. Кров. Кровообіг 50 KB
  Мета: перевірити знання учнів про склад і функції крові будову і роботу серця кровоносних судин профілактику захворювань серцевосудинної системи; розвивальна: продовжити формування умінь та навичок порівнювати узагальнювати робити висновки відпрацьовувати навички роботи з тестовими завданнями формувати навички публічного виступу з підготовленої теми; виховувати культуру мовлення бережливе ставлення до особистого здоровя. Обладнання: таблиці “Склад кровіâ€ “Серц冓Круги кровообігу†“Шкідливість...
53884. Кровообращение 45.5 KB
  Восстановление знаний учащихся об органах кровообращения. Приём Мозговой штурм Что такое кровообращение Какие органы входят в систему кровообращения Какие кровеносные сосуды вы знаете Какие сосуды называются артериями Какие сосуды называются венами Какие сосуды называются капиллярами Какая бывает кровь В чём отличие 2. Этапы эволюции системы кровообращения у позвоночных животных. Приём Экскурсия по страницам зоологии у рыб двухкамерное сердце один круг кровообращения система замкнутая кровь смешанная; у...
53885. Органи кровообігу 91.5 KB
  Обладнання: таблиця Органи кровообігу картки; компютер ППЗ Природознавство 3й клас для загальноосвітніх навчальних шкіл. Органи дихання це ніс гортань трахея бронхи легені легеневі пухирці кровоносні судини 3. Мотивація навчальної діяльності Прослухавши вірш ви легко дасте відповідь на запитання: про яку систему органів сьогодні піде мова Тема сьогодні у нас важкувата Адже кров ми вивчаєм малята.
53886. День слави і печалі. Урок – пам’ять присвячений річниці бою під Крутами 111 KB
  94 роки тому назад у бою під Крутами що на Чернігівщині понад 300 курсантів військової школи студентів та гімназистів рішуче відстоюючи право українського народу жити у власній державі вступили у нерівний бій із значно переважаючим добре озброєним і вишколеним противником і протягом кількох днів стримували на підступах до Києва величезну більшовицьку армію. Єдиною активною мілітарною нашою силою була наша інтелігентна молодь і частина національносвідомого робітництва яке гаряче стояло за українську державність розуміючи за нами ту...
53887. Квадратне рівняння та його використання 87.5 KB
  Завдання: навчальні: відтворити знання про квадратне рівняння його види способи розвязування;вміння розвязувати квадратні рівняння. використовувати рівняння що зводяться до квадратних перетворювання раціональних виразів розвязування квадратичних виразів графічним способом; систематизувати та узагальнити навчальні досягнення учнів щодо розвязання квадратних рівнянь та їх використання в ході уроку та їх використання в ході уроку під час формування компетенцій учнів з алгебри;;розвивальні: розвивати увагу мислення пам'ять...
53889. Американська їжа. Традиційна українська кухня 332 KB
  Dear friends! I аm very glad to meet you here in our beautiful village and welcome you to the lesson About Americans Food. Today we shall speak English, watch video-cassettes. In other words we shall enjoy the English language today.
53890. Методика «Кулькова лялька» 90.5 KB
  Вік: рекомендуємо використовувати з 2х років разом з психологом з батьками до 11 років вік коли дитина ще вірить у казки чаклунство. Емоція яку проговорить дитина буде відображена на обличчі кулькової ляльки. Хід роботи: Чарівні маленькі предмети дитина кладе у коробок зпід кіндерсюрпризу. Дитина думає про те що їй допомагає та 3 рази дує в коробочок закриває його.
53891. Культура и традиции 62.5 KB
  И такой вариант возможен и у вас начнётся как переплетение с цветочками посредине. Допустим мы взяли черно злато белые цвета императорского штандарта. Что вам нужно Я взял три нитки можно цветов и поболее собрал их вместе. Можно подвести просто по одному цвету.