измерение отклонений формы цилиндрической детали
23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения.
23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения. 23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения.
Под отклонением формы понимается совокупность отклонений формы действительной поверхности (или профиля) от формы номиналь¬ной поверхности (или профиля), заданной чертежом. За величину откло¬нения формы принимается наибольшее расстояние от точек действитель¬ной поверхности до прилегающей поверхности.
Точность формы цилиндрических поверхностей определяется точностью контура в поперечном (перпендикулярном оси) сечении и точностью образующих цилиндра в продольном (проходящем через ось) сечении. Контур поперечного сечения цилиндрического тела описывается окружностью. Показателем отклонений контура поперечного сечения является некруглость — отклонение от окружности (рис. 44, а).
При отсутствии огранки с нечетным числом граней некруглость определяется как полуразность между наибольшим и наименьшим диаметрами сечения, измеренными двухконтактным прибором.
К дифференцированным отклонениям формы в поперечном сечении относятся овальность и огранка. Овальность (рис. 44, б) — отклонение от окружности, при котором дей-ствительный профиль представляет со¬бой овалообразную фигуру, наибольший и наимень-ший диаметры которой (вдоль большой и малой осей овала) находятся во взаимно перпенди-кулярных направлениях. За величину овальности принимается разность между наибольшим и наименьшим диаметрами сечения, т.е. удвоенная величина некруглости. Огранка (рис. 44, в) — отклонение, при котором профиль детали представляет собой многогранную фигуру с криволинейными гранями. Величина огранки определяется как наибольшее расстояние от точек действительного профиля до прилегающей окружности.
Бочкообразность, седлообразность (корсетность) и изогнутость являются следствием непрямолинейности образующих, конусность — следствием непараллельности образующих.
Совокупность всех отклонений профиля сечения плоских поверх¬ностей может быть охарактеризована комплексным показателем — непрямолинейностью, а всех отклонений формы поверхности — неплоскостностью. Непрямолинейность (отклонение от прямо-линейности про¬филя поверхности) — наибольшее расстояние от точек действительного профиля (полученного в сечении поверхности нормальной плоскостью, проходящей в задан-ном направлении) до прилегающей прямой (рис. 47, а). Допуск на непрямолинейность может быть отнесен ко всему участку проверяемой поверхности или к заданной длине. Неплоскост¬ность (отклонение от плоскостности) — наибольшее расстояние от точек действительной поверхности до прилегающей плоскости (рис. 47, б), Детали с плоскими поверхностями могут иметь дифференцированные отклонения в виде вогнутости (рис. 47, в) или выпуклости (рис. 47, г).
Отклонением расположения называется отклонение от номинального распо-ложения рассматриваемой поверхности, ее оси или плоскости симметрии относительно баз или отклонение от номинального взаимного расположения рассматриваемых поверхностей. Номинальное расположение определяется номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемыми поверхностями, их осями или плоскостями симметрии.
Различают основные виды отклонений расположения:
непараллельность — отклонение от параллельности либо плоскости, либо оси поверхности вращения и плоскости. Непараллельность характеризуется раз-ностью наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостью и осью по-верхности на заданной длине:
неперпендикулярность — отклонение от перпендикулярности плос¬костей, осей или оси к плоскости — отклонение угла между плоскостя¬ми, осями или осью и плоскостью от прямого угла, выраженное в линей¬ных единицах на заданной длине:
несоосность — отклонение от соосности относительно базовой повер¬хности — наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверх¬ности и осью базовой поверхности на всей длине рассматриваемой поверхности или расстояние между осями в заданном сечении.
Обычно на практике учитывают комплексные погрешности, которые складываются из погрешностей формы и положения. К таким погрешностям относятся:
радиальное биение — разность наибольшего Аmax и наименьшего Аmin расстояний от точек реальной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном этой оси (рис. 48, а). Радиальное биение является результатом смещения центра (эксцентриситета) рассматривае¬мого сечения относительно оси вращения и некруглости;
торцевое биение — разность наибольшего и наименьшего расстоя¬ний а от точек реальной торцевой поверхности, расположенных на окружности заданного диаметра, до плоскости, перпендикулярной базовой оси вра¬щения (рис. 48, б).
Если диаметр не задан, то торцевое биение определяется на наибольшем диаметре торцевой поверхности. Торцевое биение является резуль¬татом неперпендикулярнос¬ти торцевой поверхности базовой оси и отклонений фирмы торца по линии измерения.
Измерение отклонений формы цилиндрической детали
Методы измерений отклонений формы
Metal products. Methods of measuring form variations
Дата введения 2013-01-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом «УкрНИИМет» Украинского государственного научно-технического центра «Энергосталь», Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 327 «Прокат сортовой, фасонный и специальные профили»
2 ВНЕСЕН МТК 327 «Прокат сортовой, фасонный и специальные профили»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол N 35 от 30 декабря 2008 г.)
За принятие проголосовали:
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 августа 2012 г. N 252-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 26877-2008 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы и средства измерительной техники для измерения отклонений формы металлопродукции: блюмов, слябов, заготовок, листов, ленты, полосы, рулона, прутков, труб, горячекатаных и гнутых профилей, катанки и проволоки из черных и цветных металлов и сплавов.
Термины отклонений формы, применяемые в стандарте, с соответствующими определениями представлены в приложении А.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.050-73 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений
ГОСТ 8.051-81 ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм
ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия
ГОСТ 164-90 Штангенрейсмасы. Технические условия
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 5378-88 Угломеры с нониусом. Технические условия
ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия
ГОСТ 10905-86 Плиты поверочные и разметочные. Технические условия
ГОСТ 11358-89 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия
ГОСТ 17353-89 Приборы для измерений отклонений формы и расположения поверхностей вращения
3 Средства измерительной техники
Для измерения отклонений формы применяют универсальные средства измерительной техники, приведенные в приложении Б и прошедшие государственные приемочные испытания, а также автоматические, оптоэлектронные, электронные и другие средства измерительной техники, не выпускаемые серийно, приведенные в приложении В и прошедшие государственную метрологическую аттестацию в установленном порядке.
Допускается применять другие типы средств измерительной техники с такими или улучшенными метрологическими характеристиками, прошедшие государственные приемочные испытания или метрологическую аттестацию в государственных метрологических службах организаций или предприятий, уполномоченных (аттестованных) на право выполнения этих работ.
Средства измерительной техники, применяемые при измерениях, должны пройти поверку в установленном порядке.
4 Подготовка к измерениям
4.1 Металлопродукцию укладывают на плоскую поверхность длиной не менее длины металлопродукции, предназначенную для проведения измерений, например поверочную плиту или стеллаж.
4.2 Металлопродукция на плоской поверхности должна лежать свободно без воздействия каких-либо внешних сил, например нажима, натяжения, кручения, если в нормативных документах на конкретный вид проката не установлены другие требования.
4.3 Условия измерений по ГОСТ 8.050 (пункт 1.1).
5 Порядок проведения измерений
5.1 Отклонения от плоскостности и прямолинейности измеряют на всей длине металлопродукции или на длине 1 м, если в нормативных документах на конкретный вид проката не установлены другие требования.
5.2 Волнистость, коробоватость и прогиб в плоскости поперечного сечения определяют по наибольшему значению отклонения между плоской поверхностью и нижней поверхностью металлопродукции или между верхней поверхностью и прилегающей плоскостью или прямой, параллельной плоской поверхности.
Измерения проводят одним из таких способов:
а) с помощью приложенной к торцу или кромке металлопродукции в вертикальном положении измерительной металлической линейки, штангенглубиномера или с применением поверочной линейки и щупа (рисунки 1 и 2);
,
б) с помощью прилегающей к верхней поверхности поверочной линейки и измерительной линейки, расположенной вертикально (рисунок 3);
в) с помощью прилегающей к верхней поверхности натянутой стальной струны* и измерительной металлической линейки, расположенной вертикально (рисунок 4);
* Разрешается использовать синтетическую струну, обеспечивающую требуемую точность измерений. При возникновении разногласий из-за результатов измерений должна использоваться стальная струна.
г) с помощью индикатора, укрепленного на кронштейне или штативе и перемещаемого параллельно плоскости расположения металлопродукции (рисунок 5).
Прогиб в плоскости поперечного сечения металлопродукции (кроме гнутых профилей) измеряют с помощью щупа и поверочной линейки. Профиль укладывают на горизонтальную плоскую поверхность прогибом вверх. У одного угла профиля устанавливают щуп, по толщине равный допускаемому отклонению, и плотно прижимают его поверочной линейкой, а у другого угла измеряют полученный зазор между поверхностью профиля и поверочной линейкой (рисунок 6).
Волнистость, коробоватость и прогиб в плоскости поперечного сечения выражают в миллиметрах или процентах на нормируемую длину.
Длину волны выражают в миллиметрах.
При необходимости длину волны определяют как расстояние между точками прилегания поверхности металлопродукции к плоской поверхности с помощью измерительной металлической линейки (рисунок 1).
Измерение отклонений от формы цилиндрических поверхностей
Форма цилиндрических поверхно-стей характеризуется цилиндричностью, круглостью и профилем продольного сечения (рис. 2.99).
Отклонение от цилиндричности – наибольшее расстояние Δ от точки реальной поверхности 2 до прилегающего цилиндра (рис. 2.99, а).
Отклонение от круглости – наибольшее расстояние Δ1 от точки реального профиля 2 до прилегающей окружности 1 (рис. 2.99, б).
Отклонение от профиля продольного сечения – наибольшее расстояние от точек реального профиля до соответствующей стороны прилегающего профиля (рис. 2.99, в).
Прилегающий профиль продольного сечения цилиндрической поверхности – две параллельные прямые, соприкасающиеся с реальным профилем и расположенные вне материала так, что наибольшее отклонение точек образующей реального профиля от соответствующей стороны прилегающего профиля имеет минимальное значение.
Частным случаем отклонения от круглости является овальность (рис. 2.99, г).
К частным видам отклонения от профиля продольного сечения относятся конусообразность (рис. 2.99, е), бочкообразность (рис. 2.99, ж), седлообразность (рис. 2.99, з).
В некоторых случаях для оценки отклонений формы цилиндрических поверхностей в осевом направлении можно применять отклонение от прямолинейности оси – наименьшее значение диаметра, внутри которого располагается реальная ось поверхности вращения в пределах нормируемого участка. Примером такого типа отклонений формы является изогнутость (рис. 2.99, и).
Отклонения от формы цилиндрических поверхностей измеряют на специальных приборах – кругломерах, а также с помощью универсальных средств линейных измерений и приспособлений.
 |
Овальность определяют по наибольшей разности диаметров в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 2.100, а). Овальность равна полуразности показаний прибора. Овальность отверстий находят аналогично с помощью нутромеров.
Огранку с нечетным числом граней измеряют при установке вала в призме или кольце трехконтактным методом, при котором две точки профиля изделия соприкасаются с опорой, а одна точка – с наконечником прибора. Значение огранки определяют как наибольшую разность показаний индикатора (рис. 2.100, б, в).
Конусообразность определяют по диаметрам изделия, измеренным по краям продольного сечения, а бочкообразность и седлообразность – по краям и в середине.
Изогнутость измеряют при вращении детали на двух опорах под наконечником индикатора (рис. 2.100, г). Значение изогнутости равно полуразности наибольшего и наименьшего показаний индикатора. Для измерения отклонений от цилиндричности используют разнообразные приспособления с индикаторами.
По наибольшему допускаемому значению отклонения формы – допуску формы, цилиндрические поверхности, так же как и плоские, делятся на 16 степеней точности. Измерительные средства выбирают в зависимости от степени точности. Например, вал с номинальным значением диаметра 100 мм и поверхностью 4-й степени точности должен иметь допуск формы не более 4 мкм. Для измерений может быть использован оптиметр ОВО-1 с ценой деления 0,001 мм или индикаторная головка с ценой деления 0,001 мм с установкой вала в центрах.
Кругломеры, предназначенные для измерения отклонения от круглости, основаны на принципе образцового вращения измерительного наконечника относительно изделия, или наоборот. При измерении происходит непрерывное ощупывание цилиндрической поверхности по окружности. После одного оборота диска на бумаге записывается круглограмма проверяемого поперечного сечения изделия (рис. 2.101). Для определения круглости на круглограмму наносится прилегающая окружность 1, касающаяся выступов точек записанного профиля 2. Отклонение от круглости равно наибольшему расстоянию по радиусу от круглограммы до прилегающей окружности. На рис. 2.101 наибольшее расстояние АВ равно 6 делениям шкалы, а отклонение от круглости поверхности при цене деления 0,001 мм (увеличение 2000 Х ) равно 6 мкм.
Измерение твердости
Для измерения твердости предложено много методов. Основными являются методы вдавливания наконечников в материал под действием статических нагрузок: Бринелля, Роквелла, Виккерса.
Микротвердость измеряют при небольших размерах изделия (у тонких металлических лент и покрытий, фольги, проволоки, поверхностных слоев металла, мелких изделий и т.д.), прижимая к поверхности изделия алмазные наконечники различной формы.
Нормирование
Техническое нормирование устанавливает технически обоснованную норму расхода производственных ресурсов – рабочего времени, энергии, сырья, материалов, инструментов и т. д. (ГОСТ 3.1109 – 82).
Норма времени – регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.
В машиностроении за единицу объема работ, на который устанавливается норма времени, принимают операцию.
Под нормой выработки Нв понимают регламентированный объем работы, которая должна быть выполнена в единицу времени в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации: Нв = Т/t, где Т – время, на которое рассчитывают норму выработки (час, смена, месяц); t – норма времени (tшт или tшт. к ).
Имеются три метода установления норм времени [22]: на основе изучения затрат рабочего времени наблюдением; по нормативам; сравнением и расчетом по типовым нормам. При первом методе норму времени устанавливают путем изучения затрат времени непосредственно в производственных условиях на рабочем месте. При втором методе производят расчет длительности операции, используя нормативы длительности выполнения отдельных элементов работы (операции). При третьем методе нормирование операции осуществляется приближенно с использованием типовых норм. Первые два метода нормирования чаще применяют в серийном и массовом производствах, третий – в единичном и мелкосерийном.
При изучении затрат рабочего времени используют следующие методы: фотографию рабочего времени, хронометраж и фотохронометраж.
Фотография рабочего времени заключается в изучении затрат времени путем наблюдения и их замеров по видам на протяжении одной или нескольких смен. При этом методе главное внимание уделяют выявлению потерь рабочего времени, времени обслуживания рабочего места и времени, необходимого на отдых.
С помощью хронометража изучают затраты времени на выполнение циклически повторяющихся ручных и машинно-ручных элементов операции. Хронометраж применяют для проектирования рационального состава и структуры операции, установления их нормальной продолжительности и разработки на этой основе нормативов, которые используют при расчете технически обоснованных норм времени. Хронометраж применяют также при изучении передовых методов работы с целью их распространения.
Фотохронометраж является комбинированным методом изучения затрат рабочего времени путем наблюдения, при котором фиксируются одновременно все затраты рабочего времени в течение смены.
Штучное время есть интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий либо равный календарному времени сборочной операции.
Различают подготовительно-заключительное время, основное время, вспомогательное время, оперативное время, время обслуживания рабочего места и время на личные потребности.
Подготовительно-заключительное время – интервал времени, затрачиваемый на подготовку исполнителя и средств технологического оснащения к выполнению технологической операции и приведению в порядок после окончания смены.
Основное время – часть штучного времени, затрачиваемая на изменение и последующее определение состояния предметов труда.
Вспомогательное время – часть штучного времени, затрачиваемая на выполнение приемов, необходимых для обеспечения изменений и последующего определения состояния предметов труда.
Время обслуживания рабочего места – часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ними и рабочим местом.
Время на личные потребности – часть штучного времени, затрачиваемая человеком на личные потребности и, при утомительных работах, на дополнительный отдых.
Штучное время Tшт для неавтоматизированного производства состоит из элементов:
где Tо – основное (технологическое) время; Tв – вспомогательное время; Tт – время технического обслуживания рабочего места; Tорг – время организационного обслуживания рабочего места; Tп – время перерывов.
Основное время Tо затрачивается на непосредственное изменение размеров, формы, физико-механических свойств или внешнего вида обрабатываемой заготовки (станочная, слесарная доводочная и другая обработка) или на соединение деталей при сборочных операциях. При обработке на станках основное время определяют расчетным методом по формуле:
где lр – расчетная длина обработки, мм (длина хода инструмента в направлении подачи); i – число рабочих ходов инструмента; Sм – минутная подача инструмента, мм/мин.
При ручном подводе инструмента расчетная длина обработки lр представляет собой сумму собственно длины обработки l, размера врезания (недобега) инструмента lв и размера схода (перебега) инструмента lсх:
Схема определения расчетной длины обработки для продольного точения, сверления, фрезерования показана на рис. 2.102.
При обработке резанием на станках с ЧПУ следует учитывать путь подхода lп инструмента к заготовке для облегчения работы инструмента (рис. 2.102, б, в). Расчетная длина lр при этом увеличится:
Вспомогательное время Tв – время, затрачиваемое на различные действия, обеспечивающие выполнение элементов работы, которые относятся к основному времени, например на установку и снятие заготовки или собираемого узла, на пуск и останов станка, на переключение режимов обработки в процессе выполнения операции, на измерение заготовок или контроль качества сборки.
В расчетах учитывается та часть вспомогательного времени, которая не перекрывается машинным временем. Вспомогательное время рассчитывается по эмпирическим формулам, в соответствии с действующими на данном предприятии нормативами, или на основе проводимого хронометража.
Часть штучного времени, равную сумме основного Tо и вспомогательного времени Tв, называют оперативным временем Tоп:
Оперативное время затрачивается на выполнение каждой операции и представляет собой основную часть технической нормы.
Время обслуживания рабочего места Tоб включает затраты времени на уход за рабочим местом в течение смены (смазка и чистка механизмов, раскладка и уборка инструмента в начале и в конце смены, уборка рабочего места).
Время обслуживания рабочего места устанавливают на основании нормативов и во многих случаях определяют в процентах (до 4…8%) к оперативному времени.
Штучное время рассчитывают по формуле:
где α, β, γ – коэффициенты, характеризующие, соответственно, время технического обслуживания, время организационного обслуживания и время на отдых и личные надобности.
В серийном производстве при расчете норм времени на партию заготовок необходимо учитывать подготовительно-заключительное время.
Подготовительно-заключительное время Tп-з затрачивается рабочим перед началом обработки партии заготовок и после окончания задания. К подготовительной работе относятся: получение задания, ознакомление с работой, наладка оборудования, в том числе установка инструмента, специального приспособления; к заключительной работе относятся: сдача выполненной работы, снятие специального приспособления и режущего инструмента, приведение в порядок оборудования и т.д. Подготовительно-заключительное время зависит от сложности задания, в частности от сложности налаживания оборудования, и не зависит от размера партии.
В единичном производстве подготовительно-заключительное время включается в штучное время.
В серийном производстве норму времени на обработку партии заготовок или сборку партии сборочных единиц рассчитывают по формуле:
где n – размер партии.
Штучное время и подготовительно-заключительное время на выполнение операции над одной деталью образуют норму штучно-калькуляционного времени:
На основе норм времени определяют расценки выполняемых операций, рассчитывают необходимое количество оборудования для выполнения программы, осуществляют планирование производственного процесса.
Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 597 ; Мы поможем в написании вашей работы!