Средства производственного контроля. Калибры

Современное машиностроительное производство требует строгого соблюдения размеров, допусков и технических условий, содержа­щихся в чертежах деталей и картах технологических процессов. Правильное и технически обоснованное построение чертежей дета­лей и технологических карт позволяет установить допуски и откло­нения, ограничивающие линейные размеры, угловые величины, форму и взаимное положение поверхностей, а также эксплуатацион­ные качества узлов и изделий в пределах, удовлетворяющих требо­ваниям взаимозаменяемости.

Система средств производственного контроля должна гаран­тировать выполнение всех требований, указанных в чертежах и технологических картах. Для этого они должны располагать необ­ходимой точностью, производительностью и быть увязанными с тех­нологическим процессом.

Недостаточная точность средств контроля приводит к повышен­ным погрешностям измерения, которые вынуждают уменьшать про­изводственные допуски. Это в свою очередь снижает технико-эконо­мические показатели работы машиностроительного предприятия, вызывая искусственное увеличение брака и повышение себестоимости продукции.

Недостаточная точность средств контроля и ограниченная номен­клатура шкальных измерителей затрудняют внедрение статистиче­ских методов контроля, получивших за последние годы широкое распространение.

Удобство, объективность и производительность средств контроля способствуют снижению трудоемкости операций контроля, умень­шению (в процентном исчислении) количества контролеров относи­тельно количества производственных рабочих и сокращению возмож­ностей субъективных погрешностей измерения.

Важнейшим условием, которому должны удовлетворять все средства производственного контроля, является обеспечение возмож­ности не только определения окончательной годности детали, но и предупреждения брака. Средства измерения, как и весь технический контроль, должны быть органически связаны с технологическим процессом изготовления проверяемой детали.

К средствам контроля, получившим наибольшее распространение в машиностроительном производстве, относятся калибры, контроль­ные приспособления и приборы.

Эти средства контроля — преимущественно специальные, пред­назначенные для измерения определенных элементов конкретных деталей непосредственно в цеховых условиях при значительном объе­ме их производства — являются объектом рассмотрения настоящей работы.

Универсальные измерительные средства (штриховые, микрометри­ческие, рычажно-механические, рычажно-оптические, проекцион­ные, интерференционные и др.), широко освещенные в технической литературе, в настоящей работе не рассматриваются.

Исключение составляют лишь те универсальные измерительные средства (индикатор часового типа, миниметр, пневматический приборы и др.), которые связаны с конструкциями контрольных приспособлений и входят в них как неотъемлемая составная часть.

Калибры. Калибры относятся к бесшкальным производственным измеритель­ным средствам, предназначенным для контроля размеров, формы и взаимного расположения деталей и их элементов.

В отличие от измерительных средств, оснащенных шкалами, калибры не определяют числовых отклонений проверяемых величин.

Калибры должны рассматриваться по следующим основным классификационным признакам: по технологическому назначению, по числу одновременно контролируемых элементов и по виду этих элементов.

Ниже приводится укрупненная — принципиальная классифи­кация калибров.

1. По технологическому назначению:
а) рабочие калибры;
б) калибры браковщика;
в) приемные калибры;
г) контрольные калибры.

2. По числу одновременно контролируемых элементов:
а) элементные (одиночные) калибры: нормальные; предельные;
б) комплексные калибры.

3. По виду контролируемых элементов:
а) калибры для гладких цилиндрических деталей: валов; отверстий;
б) калибры для длин и уступов;
в) калибры для резьбовых сопряжений;
г) калибры для шлицевых сопряжений;
д) калибры для профильных контуров;
е) калибры для контроля точности взаимного расположения поверхностей.)

По технологическому назначению калибры разделяются в соответствии с местом и характером их использования. Рабочие калибры предназначаются для контроля деталей рабо­чими-операторами в процессе выполнения производственной опера­ции.

Калибры браковщика предназначаются для контроля деталей контролерами отделов технического контроля заводов-изготовителей. Приемные калибры предназначаются для контроля деталей органами приемки заказчика.

Контрольные калибры предназначаются для проверки самих калибров (рабочих, браковщика и приемных).

Калибры — рабочие, браковщика и приемные — не различаются по своей конструкции. Все различие между ними заключается в используемой размерной зоне относительно проверяемого допуска детали. Наиболее жесткими в отношении проверяемого допуска являются рабочие калибры, наиболее свободными — приемные ка­либры.

Границы между указанными группами калибров определяются соответствующими государственными стандартами. По числу одновременно контролируемых элементов калибры разделяются на элементные и комплексные. Элементные (одиночные) калибры предназначаются для контроля отдельных линейных размеров или угловых величин деталей.

Элементные калибры могут быть нормальными или предельными. Нормальные калибры строятся по номинальным чертежным размерам деталей. Отклонения контролируемых размеров при использовании нормальных калибров определяются лишь на основании субъектив­ных ощущений лица, ими пользующегося, что ограничивает их применение. Предельные калибры ограничивают крайние размеры деталей, распределяя их на три группы: годные, брак по переходу за верхний предел проверяемого допуска и брак по переходу за ниж­ний предел допуска. Применение предельных калибров не требует высокой квалификации и значительно повышает объективность про­цесса контроля.

К элементным калибрам относятся скобы, пробки, пластины, высотомеры и т. п.

Комплексные (сложные) калибры предназначаются для контроля взаимного расположения поверхностей деталей, ограничивая пере­ходы за предельный контур детали, обеспечивающий ее собираемость и взаимозаменяемость в узле. Таким образом, комплексные калибры по принципу их построения являются однопредельными. К комплексным относятся калибры, контролирующие взаимное расположение деталей сложных профилей (резьбовых и шлицевых , сопряжений), симметричность и соосность поверхностей, собирае­мость деталей и т. п.

Наиболее правильным принципом построения калибров, гаран­тирующим собираемость и взаимозаменяемость деталей в узле, является выполнение проходного калибра в виде комплексного, ограничивающего одновременно ряд элементов, и непроходного — в виде элементного, ограничивающего каждый элемент в отдельности.

По виду контролируемых элементов калибры подробно рассматриваются ниже (см. гл. V).