Расчет и проектирование калибров и контрольных приспособлений

Разработка и расчёт калибра-пробки для контроля отверстия. Проектирование контрольного приспособления для контроля радиального биения. Выбор типа измерительной головки. Стойка для крепления индикаторов. Метрологическая схема контрольного приспособления.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Аннотация

В рамках курсовой работы решается задача по разработке и расчёту калибра-пробки для контроля отверстия, и проектированию контрольного приспособления для контроля радиального биения.

Содержание

Введение

1. Расчет и проектирование калибров

1.1 Расчет калибра-пробки

2. Расчет и проектирование контрольных приспособлений

2.1 Выбор типа измерительной головки

2.2 Стойка для крепления индикаторов

2.3 Базирующие элементы контрольных приспособлений

2.4 Метрологическая схема контрольного приспособления

2.5 Описание конструкции контрольного приспособления

Заключение

калибр контрольное приспособление

Введение

Приведённая в задании деталь представляет собой втулку с внутренним диаметром 25H7 и основным наружным диаметром 35U8. Необходимо спроектировать калибр-пробку для контроля диаметра 25H7 и контрольное приспособление для контроля радиального биения 0,01мм на диаметре 35U8 относительно внутренней поверхности.

1. Расчет и проектирование калибров

Калибры служат не для определения действительного размера деталей, а для рассортировки их на группы годности. Предельные калибры делятся на проходные и непроходные. При контроле годной детали проходной калибр (ПР) должен проходить, а непроходной (НЕ) проходить не должен. Проходной калибр отделяет годные детали от брака исправимого, а непроходной - от брака неисправимого. По конструкции калибры для контроля отверстий представляют собой пробки, а для контроля валов - скобы или кольца.

По конструктивным признакам различают калибры нерегулируемые (жесткие), регулируемые, односторонние и двусторонние и т. д.

По назначению калибры разделяют на:

- рабочие калибры (Р - ПР и Р - НЕ), применяемые для проверки размеров изделий рабочими и ОТК завода - изготовителя;

- приемные калибры (П - ПР и П - НЕ) - для проверки размеров изделий представителями заказчика;

- контрольные калибры - для контроля размеров рабочих и приемных калибров или для установки регулируемых скоб.

Различают калибры однопредельные (с проходной или с непроходной стороной) и двупредельные (сочетающие проходную и непроходную стороны). Среди двупредельных калибров различают односторонние (проходная и непроходная стороны последовательно расположены друг за другом на одном конце калибра) и двусторонние (проходная и непроходная стороны расположены на противоположных сторонах калибра).

У калибров пробок могут быть вставки (вставка - часть калибра с измерительной поверхностью, закрепляемая в ручке) или насадки (закрепляют на ручке). Пробки для больших размеров могут быть выполнены в виде стержня с цилиндрическими или сферическими торцевыми измерительными поверхностями, такие калибры называют нутромерами. Калибры - скобы бывают нерегулируемые и регулируемые, последние позволяют в известных пределах перенастраивать свой размер для контроля несколько отличных предельных размеров или же для компенсации износа измерительных поверхностей скобы.

К калибрам предъявляют ряд метрологических, конструктивных, технологических и эксплуатационных требований. Метрологические требования сводятся к соблюдению принципа Тейлора, согласно которому калибр ПР должен быть по возможности полным, а НЕ, наоборот, должен иметь точечный контакт с контролируемой деталью. В определенном диапазоне размеров эти требования в значительной мере осуществимы: пробки ПР малых и средних размеров изготавливаются полные (рис. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.8), а пробки НЕ средних и больших размеров - неполные (рис. 1.6, 1.7, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13). Пробки ПР обычно длиннее пробок НЕ. По мере возрастания контролируемых диаметров возрастает и вес калибров. Для его ограничения полные калибры - пробки, в том числе и ПР, заменяют неполными, листовыми пробками и нутромерами, дающими контакт на двух участках поверхности (цилиндрические нутромеры) или в двух точках (сферические). Для уменьшения веса пробок средних и больших размеров в теле насадок выполняют отверстия. Для калибров - скоб особенно важно сочетание минимального веса с максимальной жесткостью.

Важное метрологическое и эксплуатационное значение имеет усилие введения пробки в деталь или надевания скобы на нее. Чрезмерное усилие вызывает проникновение бракованных деталей в годные, а кроме этого ускоренный износ калибров, используемых при этом как обрабатывающий инструмент. Практическое правило введения калибра под действием его силы тяжести для скоб - при горизонтальной оси контролируемой детали пригодно лишь в первом приближении и только для средних размеров. Для малых размеров сила тяжести калибра недостаточна, для больших - чрезмерна. Поэтому рекомендуется регламентировать это усилие и обучать рабочих и персонал ОТК обеспечивать его с достаточной точностью на ощупь.

Другая погрешность контроля калибрами связана с их тепловыми деформациями. При нагревании скоб руками контролера возникает погрешность, составляющая существенную часть в общей погрешности контроля. При обеспечении надежной изоляции от тепла рук происходит заметное уменьшение погрешности. У стандартных скоб для диаметров, начиная с 10 мм, предусмотрены пластмассовые накладки.

Измерительные поверхности калибров изготавливают из инструментальной стали (хромистой или иной), закаленной до высокой твердости, подвергают хромовому износоустойчивому покрытию; используют и твердосплавные вставки. Оснащение рабочих поверхностей калибров твердым сплавом марки ВК6 или ВК6М повышает их износостойкость в десятки раз. Основная причина снижения износостойкости калибров - истирание измерительных поверхностей в процессе их эксплуатации.

Одной из причин потери калибрами своих размеров является естественное их старение, т.е. свойство закаленных стальных деталей с течением времени изменять размеры и форму. Для того чтобы довести эти изменения до возможного минимума, калибры в процессе изготовления подвергают искусственному старению. С этой целью производится нагрев рабочих частей калибров при температуре 130 - 150 0 С в течение 2 - 3 часов между операциями предварительного и окончательного их шлифования.

Контроль калибрами - одна из наиболее массовых контрольных операций в машиностроении, поэтому вопросы производительности контрольных операций стоят достаточно остро. Производительность можно повысить за счет:

перехода от двусторонних калибров к односторонним;

использования набора скоб, для контроля ступенчатых валиков или набора пробок для контроля деталей с несколькими отверстиями.

Контроль размеров глубин и высот уступов.

Основными методами контроля являются: «метод световой щели» или «на просвет», методы «надвигания», «осязания», «по рискам».

Согласно ГОСТ 2534 - 67 предельные стороны калибров обозначаются буквами Б (большая) и М (меньшая), в отличие от обозначений ПР и НЕ, принятых для обозначения калибров пробок и скоб.

Каждая из сторон калибра (Б и М) должна иметь одну лезвиеподобную грань для уменьшения погрешностей контроля вследствие неровностей на обработанных поверхностях и плоскую грань, которая улучшает условия оценки величины просвета.

Калибрами по методу «световой щели» контролируются допуски не менее 0,04 мм у тонкошлифиванных деталей и не менее 0,06 мм при более грубой обработке. Минимальные допуски изделий, контролируемых ступенчато - стержневыми калибрами составляют 0,03 мм, контролируемыми по «ощущению» - 0,01 мм и рисочными калибрами - порядка нескольких десятых миллиметра.

1.1 Расчет калибра-пробки

Калибр-пробка для контроля отверстия

Отклонения калибра отсчитываем от соответствующих предельных размеров изделия.

Для отверстий отклонение проходного калибра Р-ПР отсчитываем от наименьшего предельного размера отверстия (); отклонение непроходного калибра Р-НЕ - от наибольшего предельного размера отверстия ().

Определение предельных размеров

отверстие Ш25H7(+0,021 ):

= Dmin = 25 + 0 = 25мм

= Dmax = 25 + 0,021 = 25,021мм

В справочниках отклонения (допуски) калибров даны от предельных значений размеров изделий.

Допуски и отклонения калибров по ГОСТ 24853-81

Калибр	Номинальный размер калибра	Исполнительный размер калибра	Средневероятностный износ Uср	Износ рабочим	Износ цеховым контроллером
Проходная сторона ПР			Z+Y
Непроходная сторона НЕ			-	-	-

Согласно ГОСТ 24853-81 для отверстия Ш25H7(+0,021 ) получим:

Z = 3мкм; Y = 3мкм; H = 4мкм.

Пробка ПР:

Исполнительный размер пробки ПР:

(25 + 0,003 + 0,002)-0,004 =...