Контроль корпусных деталей

В условиях единичного и мелкосерийного производства кон­троль выполняют с помощью универсальных измерительных средств. Точность размеров, относительных поворотов и геометри­ческой формы плоских поверхностей контролируют с помощью линеек, угольников, уровней, концевых мер, индикаторов и раз­личных шаблонов. Для контроля точности размеров, относитель­ного положения и геометрической формы отверстий дополни­тельно применяют микрометрические и индикаторные приборы – штихмассы, пассаметры, микрометры, штангенинструменты – штангенциркули, штангенрейсмусы, штангенглубиномеры, кон­трольные оправки и предельные калибры-пробки.

В крупносерийном и массовом производстве контроль гео­метрической точности корпусных деталей выполняют на специаль­ных приборах, обеспечивающих автоматическое измерение одно­временно нескольких параметров точности детали. Измерительная система таких приборов основана обычно на применении пневма­тических, индуктивных или электроконтактных датчиков.

При выборе измерительных средств необходимо учитывать требования к точности контролируемой детали и допускаемые предельные погрешности измерительного прибора. Предельная погрешность измерительных средств, как правило, не должна пре­вышать 0,1...0,2 мм допуска на контролируемый параметр и лишь в отдельных случаях при малом допуске возможно допустить погрешность измерения в пределах 0,3 допуска.

Методы контроля параметров геометрической точности пло­ских поверхностей аналогичны тем, которые применяют для кон­троля плоских поверхностей станин. Для корпусных деталей наиболее характерным является контроль точности раз­меров и относительного положения главных отверстий. Микро­метрические нутромеры (штихмассы) имеют цену деления 0,01 мм и обеспечивают измерение диаметров отверстий 50 ... 600 мм и бо­лее. Индикаторные нутромеры повышенной точности с ценой деле­ния 0,001...0,002 мм позволяют контролировать отверстия диа­метром 5...300 мм. Пневматические измерительные головки, ис­пользуемые в специальных контрольных приборах, обеспечивают контроль диаметров с точностью до 0,001 мм. При этом возможно измерение в нескольких радиальных направлениях в труднодо­ступных местах для отверстий диаметром от 5 мм и выше.

Оценка точности диаметральных размеров отверстий с помощью предельных калибров-пробок не позволяет получить численного значения отклонений. Предельные калибры, с помощью которых можно быстро установить, находится ли контролируемый размер в пределах допуска, достаточно широко применяют как в мелко­серийном, так и в массовом производстве. Для контроля точности геометрической формы отверстия в поперечном сечении (оваль­ность, огранка) измерение диаметральных размеров необходимо выполнять в нескольких радиальных направлениях. При изме­рении диаметральных размеров в двух перпендикулярных направ­лениях D₁ и D₂, D₁=D_max, D₂=D_minотклонение геометриче­ской формы отверстия – отклонение от круглости

∆_кр = (D_maх – D_min) / 2.

Контроль точности геометрической формы отверстий в продольном направлении (конусообразность, бочкообразность) требует измерения диаметральных размеров в нескольких поперечныхсечениях. При измерении диаметральных размеров в двух сече­ниях D_I и D_II (D_I=D_max, D_II=D_min), расположенных на расстоянии L, погрешность геометрической формы в виде конус­ности составит ∆_gр = (D_maх – D_min) / L. Для измерения точности положения отверстия относительно плоскости или другого отвер­стия в первую очередь необходимо материализовать ось отверстия. Это делают с помощью контрольных оправок, вставляемых в от­верстия. Оправки представляют собой закаленные стальные стержни твердостью HRC_э 52...54 и точностью диаметров по IТ5, IТ6, шероховатостью поверхности Rа = 0,32...0,16 мкм.

Схемы контроля соосности двух отверстий представлены на рис. 3.26. О достижении требуемой точности звена Е₁судят по легкости прохождения контрольной оправки (рис. 3.26, а). Изме­рительная размерная цепь при этом включает звенья Е_∆= Е₁+ Е₂+ Е₃. Этот метод прост в реализации, однако он не позволяет определить по ∆ _Е∆ численное значение отклонения ∆ _Е1 и установить причину его формирования – параллельное сме­щение или относительный перекос (поворот) осей.

Рис. 3.26. Контроль соосности двух отверстий:

а – с помощью проходных оправок; б – с помощью индикатора

Отклонение от соосности ∆_Е определяют как половину радиаль­ного биения, показываемого индикатором (рис. 3.26 б): ∆_Е = 0,5U.

Отклонения от соосности необходимо контролировать в не­скольких поперечных сечениях (I, II), так как согласно выраже­нию (3.30) при определенном сочетании отклонений несоосность на отдельных участках может быть не обнаружена. Зная отклоне­ния ∆ _ЕI, ∆ _ЕII в отдельных сечениях (∆ _ЕII > ∆ _ЕI, и L_II > L_I), можно рассчитать наибольшее отклонение от соосности на рассматриваемом участке L:

∆ _Е = ∆ _Е1+ ( L_i – L_I )

при L_II ≤ L_i ≤ L.

Эта величина не должна превышать заданный допуск d_Е на соос­ность, который по ГОСТ 24642–81 задается в диаметральном или радиальном выражении. Измерение точности поворота оси отвер­стия относительной базовой плоскости и точности расстояния от от­верстия до плоскости выполняют на контрольной плите с исполь­зованием контрольной оправки и индикатора на стойке (рис. 3.27). С помощью набора концевых мер индикатор предварительно выставляют на требуемый размер В = А+ d/2. Затем последо­вательно в позициях I и II фиксируют отклонения U_I и U_II,пока­зываемые индикатором при касании образующей оправки (рис. 3.27, а).

Рис. 3.27. Схема контроля точности поворота оси отверстия относительно базы и точности расстояния от оси отверстия до плоскости

Отклонение от параллельности оси отверстия плоскости (рис. 3.27, б) определяют по формуле

∆_l = (U_I – U_II) / L,

где L – расстояние между позициями I и II.

Отклонения расстояния от оси отверстия до плоскости

∆_А= (U_I + U_II) / 2.

Расстояние (среднее) от оси отверстия до плоскости рассчитывают по формуле

А_ср = (В_I + B_II) /2 – d/2,

где d – диаметр контрольной оправки.

Схемы измерения точности положения осей отверстий в задан­ной плоскости показаны на рис. 3.28. В отверстия вставляют контрольные оправки. Для измерения используют линейки 1, угольники 2 или специальные приспособления 3, на которые уста­навливают уровень 4. Измерения можно выполнить также на кон­трольной плите с использованием индикатора на стойке.

Точность межцентрового расстояния и параллельность осей отверстий контролируют по схеме, представленной на рис. 3.29.

Рис. 3.28. Контроль положений осей отверстий в заданной плоскости:

а – в горизонтальной; б – в вертикальной; в – в плоскости, расположенной под опре­деленным углом

Рис. 3.29. Схема контроля точности межосевого расстояния

Рис. 3.30. Контроль перпендикулярности одного отверстия к другому

Рис. 3.31. Контроль перпендикулярности торцовой плоскости к оси отверстия

Расстояние между образующими двух контрольных оправок можно измерить: по наружной стороне – микрометром или штангенциркулем (рис. 3.29, а), по внутренней стороне – штихмассом (рис. 3.29, б), индикаторным нутромером или набором концевых мер. Межцентровое расстояние рассчитывают по формуле

А = 0,5 [(А₁ + А₂)+ (d₁+d₂)].

Отклонение от параллельности одного отверстия другому

∆_b = (А₁ - А₂) /L.

Отклонение от перпендикулярности оси одного отверстия к оси другого можно проверить с помощью индикатора на оправке (рис. 3.30, а) или калибра (рис. 3.30, б). В обоих случаях фиксируют два отклонения ∆₁и ∆₂ на базовой длине L. Отклонение от перпендикулярности ∆_γ определяют как отношение разности (∆₁ – ∆₂) к базовой длине L.

Отклонение от перпендикулярности торцовой плоскости к оси отверстия проверяют с помощью калибра (рис. 3.31, а) или индикатора, установленного в специальной оправке (рис. 3.31, б). В первом случае отклонения определяют щупом, измеряя зазор в двух противоположных точках на базе D, а во втором – по показаниям индикатора в положениях I и II. Отклонение от перпендикулярности торцовой плоскости к оси отверстия оценивают как разность показаний, отнесенную к базовой длине D.