Измерительные машины

Допуск	Относительная		Номинальные размеры, мм
размера по	геометрическая	До 18	св. 18 до 50	св. 50 до 120	св. 120 до 500
квалитетам	точность		Значение Ra в мкм., не более
	*	0,2	0,4	0,4	0,8
JT3	А	0,1	0,2	0,2	0,4
	В	0,05	0,1	0,1	0,2
	*	0,4	0,8	0,8	1,6
JT4	А	0,2	0,4	0,4	0,8
	В	0,1	0,2	0,2	0,4
	*	0,4	0,8	1,6	1,6
JT5	А	0,2	0,4	0,8	0,8
	В	0,1	0,2	0,4	0,4
	*	0,8	1,6	1,6	3,2
JT6	А	0,4	0,8	0,8	1,6
	В	0,2	0,4	0,4	0,8
	*	1,6	3,2	3,2	3,2
JT7	А	0,8	1,6	1,6	3,2
	В	0,4	0,8	0,8	1,6
	*	1,6	3,2	3,2	3,2
JT8	А	0,8	1,6	3,2	3,2
	В	0,4	0,8	1,6	1,6
	*	3,2	3,2	6,3	6,3
JT9	А	3,2	3,2	6,3	6,3
	В	1,6	3,2	3,2	6,3
	С	0,8	1,6	1,6	3,2
	*	3,2	6,3	6,3	6,3
JT10	А	3,2	6,3	6,3	6,3
	В	1,6	3,2	3,2	6,3
	С	0,8	1,6	1,6	3,2
	*	6,3	6,3	12,5	12,5
JT11	А	6,3	6,3	12,5	12,5
	В	3,2	3,2	6,3	6,3
	С	1,6	1,6	3,2	3,2
JT12 и JT13	*	12,5	12,5	25	25
	А	12,5	12,5	25	25
	В	6,3	6,3	12,5	12,5
JT14 и JT15	*	12,5	25	50	50
	А	12,5	25	50	50
	В	12,5	12,5	25	25



Примечание. Знак * означает случай, когда допуски формы не указаны на чертеже. При этом дя квалитетов от 3 до 8 значения Ra с учетом достижимой шероховатости при тех методах обработки, которые обеспечивают получение соответствующих квалитетов.

При заданных допусках биения 7 g (радиального, торцового и в заданном направлении, а также полного радиального, полного торцового) значения параметров Ra и Rz рекомендуется ограничивать исходя из условий РТМ2Н31-4-81: Ra?0,1 х Тб; Rz?0,4 х Тб.

4. Проверяют возможность контроля допусков взаимного расположения. При проведении контроля допусков взаимного расположения отклонения формы базовых поверхностей являются составляющими погрешности контроля. К поверхности, выбранной в качестве измерительной базы, должны быть, как правило, предъявлены более высокие точностные требования. Ее длина должна быть по возможности наиболее протяженной.

При назначении базовых поверхностей целесообразно руководствоваться руководящими материалами. Неправильный выбор базовых поверхностей - одна из наиболее распространенных ошибок конструкторов, выявляемых при проведении МЭ. Например, при контроле радиального биения 020 (± 0,007) не ограничена форма базовой поверхности А (рис. 3.2). При установке детали на призмах погрешность измерения только за счет отклонения от круглости базы А может достигать значения: (0,085 - 0,025)/2 = 30 мкм, т. е. оказаться равной допуску радиального биения. При этом эксперт может поставить вопрос о необходимом расширении допуска или об изменении способа его задания. Например, независимый допуск соосности отверстий может быть заменен на зависимый (если не предъявляются никакие другие требования, кроме собираемости деталей). Контроль зависимого допуска значительно быстрее и проще.

Зависимый допуск расположения или формы (допуск соосности, симметричности, позиционный) - переменный допуск, минимальное значение которого указывается на чертеже и которое допускается превышать на значение, соответствующее отклонению действительного

размера рассматриваемого и (или) базового элемента от наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия. Примерами назначения зависимых допусков могут быть сравнительно грубые допуски (свыше 0,04 мм) на перекос шпоночного паза и оси вала (отверстия), отклонение от соосности относительно базового отверстия (шейки) смежного соосного отверстия (шейки), отклонение от соосности относительно обшей оси двух соосных отверстий, если они не являются посадочными для подшипников. Обозначения зависимых допусков указаны в ГОСТ 2.308-79.

В частном случае размер зависимого допуска Тзав может быть равен нулю (отклонения расположения допускаются только за счет недоиспользованных полей допусков размеров). Если диаметры равны соответственно 80 и 55 мм, то Тзав = 0. в том случае, если они равны 79,88 и 54,88 мм, Тзав может достигать 0,24 мм (Тзав = 0 + 0,24 = 0,24 мм). Поскольку отклонения расположения в большинстве случаев не выявляются при контроле размеров и контролируются либо универсальными СИ, либо комплексными калибрами, зависимые допуски, равные нулю, должны обязательно указываться на чертеже и не могут быть отнесены к числу неуказанных допусков.

Независимый допуск расположения или формы - это допуск, числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от действительного размера рассматриваемого или базового элемента. Независимые допуски требуют более сложного контроля. Примеры назначения независимых допусков (сравнительно жестких, менее 0,04 мм) - отклонение от соосности относительно обшей оси посадочных отверстий под подшипники или относительно базового посадочного отверстия смежного посадочного (под подшипник) отверстия.

Метрологической экспертизе подлежит чертеж детали «Балансир».

З.4 Метрологическая экспертиза чертежа детали «Балансир»

На чертеже имеются тринадцать ограниченных допусками размеров, четыре допуска взаимного расположения поверхностей, шестнадцать требований к шероховатости поверхностей.

При рассмотрении размера 91+0,57 допуски слишком завышены, т.е. не соответствуют 12 квалитету, а отклонение от симметричности поставлено совершенно неверно.

Анализируя размер Ш120+0,114, видим, что он указан с допусками, которые соответствуют посадке с натягом. Это обстоятельство должно быть выяснено у конструктора, и если на эту ступень при последующей сборке будет запрессовываться какая-либо деталь, то должен быть указан допуск торцевого биения или перпендикулярности между этим диаметром и торцом. На торец ступени назначить размер.

При рассмотрении размера Ш118-0.87 замечено, что допуск на размер указан неверно (по h14 отклонение составит -0,87).

При рассмотрении размеров 40 и 84 было выявлено, что допуска указанные на чертеже являются излишними, достаточно записи в технических требованиях, ограничивающей предельные отклонения размеров с неуказанными допусками.

При рассмотрении размера Ш90 допуск на размер является излишним достаточно записи в технических требованиях, ограничивающей предельные отклонения размеров с неуказанными допусками.

При рассмотрении требований к шероховатости поверхностей обнаруживаем, что на поверхность Ш118-0.87 нужно назначить шероховатость, т.к. поверхность в процессе производства обрабатывается Ra=12,5 мкм, это же относится и к поверхности Ш120+0,114, поверхность в процессе производства обрабатывается Ra=1,6 мкм.

Проверяем приемлемость соотношений допусков размеров и требований к шероховатости поверхностей. Для нормальной геометрической точности это соотношение составляет Ra?0,05 JT, где допуск соответствующего размера.

Для 91+0,57 JT = 35 мкм; Ra = 1,6 мкм и 0,05 х 35 = 1,75 мкм. Назначенное требование к шероховатости для обеих поверхностей можно считать достаточным.

Для Ш91Н7 JT = 35 мкм; Ra = 0,8 мкм и 0,05 х 35 = 1,75 мкм. Назначенное требование к шероховатости для обеих поверхностей можно считать достаточным.

Для Ш130+0,04 JT = 40 мкм; Ra = 0,8 мкм и 0,05 х 40 = 2 мкм. Назначенное требование к шероховатости для обеих поверхностей можно считать достаточным.

Для 146-0,63 JT = 630 мкм; Ra =12,5 мкм и 0,05 х 630 = 31,5 мкм. Назначенное требование к шероховатости для обеих поверхностей можно считать достаточным.

Допуски формы ограничиваются допусками на линейный размер.

Все отклонения расположения на данном чертеже должны соответствовать повышенной точности.

Рассмотрим требования к взаимному расположению поверхностей.

В качестве измерительной базы для контроля отклонения от соосности и симметричности выбрана база А. Проанализируем возможность контроля отклонения от соосности отверстий Ш130+0,04. Т.к. допуск назначен в соответствии с ГОСТ 10356-86 и по повышенной точности, значит Тф = 30 мкм, а для симметричности на размер 91+0,57 - Тф=0,25 мкм. Назначенные требования к допускам расположения можно считать достаточными.

В качестве измерительной базы для контроля отклонения от соосности и перпендикулярности выбрана база Б. Проанализируем возможность контроля отклонения от соосности отверстий Ш91Н7. Т.к. допуск назначен в соответствии с ГОСТ 10356-86 и по повышенной точности, значит ТФ = 25 мкм, а допуск перпендикулярности осей назначен обычной точности, значит ТФ = 250 мкм. На данный размер отклонение от симметричности относительно оси Б назначается повышенной точности, что составит 0,25 мкм. Назначенные требования к допускам расположения можно считать достаточным.

При контроле правильности обозначения допусков расположения поверхностей отмечаем, что обозначение позиционного зависимого допуска не соответствует ГОСТ 2.308-79, т.е. размер 25±0,1 определяющий расположение оси и выступа, не заключен в рамку.

При рассмотрении контролепригодности параметров устанавливаем, что контроль может быть проведен универсальными средствами измерения, которые можно выбрать, руководствуясь ГОСТ 8.051-81 и РД 50-98-86.



Глава 4. Методика выполнения измерений отклонений расположения элементов детали «Балансир»

I. Подготовительный этап.

1. Включить КИМ

2. Проверить подачу сжатого воздуха 6 атм. (если воздух не подается, то включить компрессор).

3. Промыть все направляющие специальным спиртосодержащим раствором и промыть стол спиртобензиновой смесью.

Машина готова к работе.

4. Включить ПК.

5. Запустить UMESS.

6. Установить СКМ в нулевую точку (в автоматическом режиме).

II. Проведение измерений.

7. Установить деталь на стол с помощью специального подъемного механизма.

8. Выбрать щуп.

9. Определить систему координат детали (СКД).

10. Измерение отклонения от соосности осей 2-х отверстий Ш91Н7(+0,035)

относительно их общей базовой оси (Б).

10.1. Определение базовой оси.

10.1.1. Запустить программу измерение цилиндра.

Цилиндр (ПВ 1106)

Программа рассчитывает диаметр и расположение отверстий или валов. Минимальное количество касаний: 5.

Ручное измерение:

Вызов функции:



Вывод в протоколе:

10.1.2. Измерить цилиндр (отверстие 1 - крайне правое сечение, отверстие 2 - крайне левое сечение) по 2-м сечениям по максимальному количеству точек. (Для двух разнесенных отверстий Ш91Н7(+0,035)).

Стратегия касания:

Первые 3 точки касания должны лежать в сечении, примерно перпендикулярном оси. В результате программа методом приближения определяет направление оси цилиндра, нужное для дальнейшей расчетной обработки данных. Эти точки должны быть замерены одним и тем же щупом. Дополнительные точки могут быть ощупаны различными щупами, если они имеют примерно одинаковый радиус. Щупы должны войти в состав одной комбинации.

Во время обучающего программирования эти данные откладываются в память в качестве данных управления для последующей ускоренной обработки данных.

Примечания о выводе результатов

*Выведенные углы относятся к оси цилиндра.

*Базовой осью для углов проекции является координатная ось, с которой ось цилиндра

образует наименьший угол.

С помощью опции «Заданная плоскость» можно выбрать любую базовую ось.

* В качестве точки пересечения выводятся координаты точки, в которой ось цилиндра пересекает координатную систему детали.

Это значит, положение точки пересечения зависит от положения координатной системы детали:

А. Это значение по Y получается, когда система координат располагается у Y'.

В. Это значение по Y получается, когда система координат располагается у Y.

С. Это значение по Y получается, когда отверстие измеряется в качестве окружности или эллипса (независимо от положения оси Y).

Полуавтоматическое измерение:

Макрофункция позволяет полуавтоматическое измерение цилиндра.

Определить имя и параметры макрофункции.

Вызов функции:

Маска ввода:

Поля ввода:

Anzahl Punkte pro Schnitt (количество точек по одному сечению):

Заданное количество точек распределяется равномерно по выбранному угловому диапазону.

Startwinkel (начальный угол):

Базовой осью является абсцисса. Угол (только положительный) действует при взгляде на плоскость измерения из положительного направления третьей оси.

Winkelbereich (угловой диапазон):

Положительный угол - обход против часовой стрелки, отрицательный угол -обход по часовой стрелке.

Nutbreite (ширина канавки):

Ширина безопасной зоны, проходимой щупом без столкновения. При измерении отверстий ширина канавки может быть приравнена нулю.

Abstand ZW / ANT (расстояние промежуточная позиция/касание):

Расстояние промежуточной позиции от точки касания. Это расстояние должно быть четко меньше ширины канавки.

Abstand / Anzahl d. Kreisschnitte (расстояние между круговыми сечениями/количество круговых сечений):

Базой этих данных является расположение вспомогательных точек.

Измерение с помощью макрофункции:

Вызов функции:

Перед каждым измерением следует вызвать макрофункцию под ее именем.

Измеряемый элемент сначала определяется двумя ручными вспомогательными касаниями. Для расчета информации для управления машиной автоматически производится по одному дополнительному касанию в точке симметрии двух точек, полученных ручными касаниями, и в следующем сечении.



10.1.3. Цилиндр измерен, нажать ГОТОВО.

10.1.4. Базовая ось определена.

10.2. Определение оси отверстия 1 Ш91Н7(+0,035).

10.2.1. Запустить программу измерения цилиндра.

10.2.2. Измерить цилиндр по 2-м максимально разнесенным друг от друга сечениям по максимальному количеству точек.

10.2.3. Отверстие измерено, нажать ГОТОВО.

10.2.4. Ось отверстия 1 определена.

10.3. Определение оси отверстия 2 Ш91Н7(+0,035).

10.3.1. Запустить программу измерение цилиндра.

10.3.2. Измерить цилиндр по 2-м максимально разнесенным друг от друга сечениям по максимальному количеству точек.

10.2.3. Отверстие измерено, нажать ГОТОВО.

10.2.4. Ось отверстия 2 определена.

10.4. Измерение отклонения от соосности.

10.4.1. Запустить программу измерения отклонения от соосности.

10.4.2. Ввести все данные:

- базовый элемент - ось Б;

- измеряемый элемент - ось 1 и ось 2;

- базовая длина 680±0,5;

- номинальное значение отклонения.

10.4.3. Рассчитать.

10.4.4. Значение отклонения получено.

11. Измерение отклонения от перпендикулярности осей отв. Ш130 +0,04.

11.1. Определение оси (А).

11.1.1. Изменить щуп.

11.1.2. Запустить программу измерение цилиндра.

11.1.3. Измерить цилиндр (отверстие 3 - крайне верхнее сечение, отверстие 4 - крайне нижнее сечение) по 2-м сечениям по максимальному количеству точек. (Для двух разнесенных отверстий Ш130 +0,04).

11.1.4. Цилиндр измерен, нажать ГОТОВО.

11.1.5. Ось определена.

11.2. Измерение отклонения от перпендикулярности.

11.2.1. Запустить программу измерения отклонения от перпендикулярности

11.2.2. Ввести все данные:

- базовый элемент - ось Б;

- измеряемый элемент - ось А;

- базовая длина 540;

- номинальное значение отклонения.

11.2.3. Рассчитать.

11.2.4. Значение отклонения получено.

12. Измерение отклонения от соосности осей 2-х отверстий Ш130 +0,04 относительно их

общей базовой оси (А).

12.1. Определение базовой оси.

12.1.1. Изменить щуп.

12.1.2. Базовая ось определена ранее

12.2. Определение оси отверстия 3 Ш130 +0,04

12.2.1. Изменить щуп.

12.2.2. Запустить программу измерение цилиндра.

12.2.3. Измерить цилиндр по 2-м максимально разнесенным друг от друга сечениям по максимальному количеству точек.

12.2.4. Отверстие измерено, нажать ГОТОВО.

12.2.5. Ось отверстия 3 определена.

12.3. Определение оси отверстия 4 Ш130 +0,04

12.3.1. Изменить щуп.

12.3.2. Запустить программу измерение цилиндра.

12.3.3. Измерить цилиндр по 2-м максимально разнесенным друг от друга сечениям по максимальному количеству точек.

12.3.4. Отверстие измерено, нажать ГОТОВО.

12.3.5. Ось отверстия 4 определена.

12.4. Измерение отклонения от соосности.

12.4.1. Запустить программу измерения отклонения от соосности.

12.4.2. Ввести все данные:

- базовый элемент - ось А;

- измеряемый элемент - ось 3 и ось 4;

- базовая длина 540;

- номинальное значение отклонения.

12.4.3. Рассчитать.

12.4.4. Значение отклонения получено.

13. Измерение отклонения от симметричности размер 91.

13.1. Базовая ось определена ранее

13.2. Измерить элемент сложной формы

13.3. Найти ось симметрии

13.3.1. Запустить программу «Симметрия»

13.3.2. Ось симметрии найдена.

13.4. Измерение отклонения от симметричности

13.4.1.Запустить программу измерения отклонения от симметричности

13.4.2. Ввести все данные:

- базовый элемент - ось А;

- измеряемый элемент;

- номинальное значение отклонения.

13.5. Рассчитать.

13.6. Значение отклонения получено.

Изделие считать годным к эксплуатации, если все отклонения не выходят за номинальные значения (допуск расположения).



Заключение

В ходе проведения работ по дипломному проектированию на тему «Измерение отклонений расположения поверхностей деталей сложной формы на координатно-измерительной машине» были рассмотрены современные КИМ, их конструктивные особенности, алгоритмы проведения измерений, обработка результатов и проведен анализ погрешности измерений, также рассмотрены отклонения расположения и проведена метрологическая экспертиза чертежа детали. На основе изученного была разработана методика выполнения измерений отклонений от перпендикулярности, соосности и симметричности детали «Балансир» на КИМ.

Таким образом, цель дипломного проекта можно считать достигнутой.



Литература

1. Prismo. Это критерий. Координатно-измерительная техника фирмы Carl Zeiss.

2. Допуски и посадки: Справочник в 2 т. - Мягков В.Д. - Л., Машиностроение, 1978.

3. Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении: Справочник в 2 т. - М., Издательство Стандартов, 1989.

4. Измерительные машины - Материалы выставки «Металлообработка 2008» в г. Москве.

5. Информационный Интернет-портал Carl Zeiss. www.zeiss.ru

6. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измертельных инструментов и приборов - Марков Н.Н. - М., Машиностроение, 1993

7. Координатно-измерительная техника фирмы Carl Zeiss: Каталог.

8. Координатные измерительные машины и их применение - Гапшис А.А., Каспарайтис А.Ю., Модестов М.Б. и др. - М., Машиностроение, 1988.

9. Метрологическая экспертиза технической документации - Яковлев Ю.Н., Глушкова Н.Г. и др. - М., Издательство Стандартов, 1992.

10.огрешности измерений. - Рабинович С.Г. - Л., Энергия, 1978.

11. Размерный контроль в машиностроении - Чудов В.А., Цидулко Ф.В., Фрейдгейм Н.И. - М., Машиностроение, 1982.

12. Системы программирования для КИМ - Будгинас С.Ю. и др. - Станки и инструмент., 1983.

13. Универсальное матобеспечение UMESS: Инструкции по эксплуатации. 2 т. - Германия, Carl Zeiss.

Размещено на Allbest.ru

...