Расчет исполнительных размеров рабочих калибров и выбор универсальных средств измерения

Калибры - бесшкальные инструменты, которые предназначены для контроля размеров, форм и взаимного расположения деталей. Раз­личают рабочие, приемные и контрольные калибры. Рабочие калибры (проходной ПР и непроходной НЕ) служат для проверки изделий в процессе их изготовления и приемки контролерами ОТК завода-изго­товителя.

Приемные калибры предназначены для контроля изделий при приемке заказчиком, их изготовления и приемки контролерами ОТК завода-изготовителя.

Контрольные калибры служат для проверки рабочих калибров-скоб при их изготовлении и эксплуатации.

За номинальный размер калибров принят предельный размер де­тали: у калибров-пробок для проходной стороны - Dmin, для непро­ходной - Dmax, у калибров-скоб для проходной стороны - dmax, для непроходной - dmin.

Стадарт устанавливает следующие обозначения допусков и отклонений на изготовление и износ калибров:

допуск на изготовление рабочих калибров: пробки - Н, ско­бы – H₁;

допуск на изготовление контрольных калибров для контроля калибров-скоб - Н_р;

отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра: пробки - Z, скобы – Z₁;

допустимый выход размера изношенного калибра за пределы поля допуска контролируемой детали: калибра-пробки - у, калибра-скобы - у₁.

При выполнении этого задания для деталей заданного соединения (табл. 7.1 задание по теме 7) необходимо рассчитать предельные и исполнитель­ные размеры рабочих и контрольных калибров и выбрать универсаль­ные средства измерения. Задание выполняется в следующем порядке.

6.1. Определяются предельные размеры деталей (Dmax , Dmin ,
dmax , dmin) заданного соединения.

По прил. 2, табл. 1 находятся допуски калибров и величины, оп­ределяющие расположение полей допусков: для калибра-пробки - Н, Z, у; калибра-скобы -H₁ , Z₁ , y₁; для контрольного калибра - Н_р. (прил. 2, табл. 2)

Определяются предельные и исполнительные размеры калиб­ра-пробки:

ПРmах = Dmin + Z + 0,5Н , (7.1)

ПРmin = Dmin + Z - 0,5Н , (7.2)

ПРизн = Dmin - у , (7.3)

ПРисп = ПРmах - Н, (7.4)

HEmax = Dmax + 0,5H, (7.5)

HEmin = Dmax - 0,5H, (7.6)

НЕисп = НЕmах - Н; (7.7)
калибра-скобы:

ПРmах = dmax - Z_l + 0,5Н₁ , (7.8)

ПРmin = dmax - Z₁ – 0,5H₁ , (7.9)

ПРизн = dmax + у₁, (7.10)

ПPисп = ПPmin + H₁, (7.11)

HEmax = dmin +0,5H₁ , (7.12)

HEmin = dmin - 0,5H₁, (7.13)

НЕисп = НЕmin + Н₁; (7.14)

контрольного калибра для контроля новой скобы:

К - ПРmах = dmax - Z₁+ 0,5Н_Р , (7.15)

К - ПРmin = dmax – Z₁ - 0,5Н_Р , (7.16)

К - ПРисп = К - ПРтах - Н_р , (7.17)

К - НЕmах = dmin + 0,55Н_р , (7.18)

К - HEmin = dmin - 0,5Н_Р , (7.19)

К - НЕисп = К - HEmin + Н_р ; (7.20)

контрольного калибра для контроля изношенной скобы:

К - Иmах = dmax + y₁ + 0,5Н_Р , (7.21)

К - Иmin = dmax + y₁ - 0,5Н_Р , (7.22)

К - Иисп =К - Иmах - Н_р . (7.23)

Строятся схемы расположения полей допусков калибров отно­сительно полей допусков деталей (рис.7.2) и вычерчиваются эскизы ка­либров с указанием маркировки, исполнительных размеров и шерохо­ватости рабочих поверхностей (рис. 7.1).

Пробка Скоба

Рис.7.1.Эскизы калибров для контроля отверстия и вала

Рис.7.2.Схемы полей допусков калибров

Выбираются универсальные средства измерения размеров де­талей соединения (для вала и отверстия) из условия

где - предельная погрешность средства измерения (прил.,2);

- допускаемая погрешность измерения по ГОСТ 8.051- 81 (прил.2).

Допускаемая погрешность измерения показывает, на сколько можно ошибиться при измерении размера заданной точности в мень­шую или в большую стороны, т. е. имеет знаки ± . Величины допу­скаемых погрешностей установлены стандартом равными от 20 (для IT10-IT17) до 35 % (для IT2 - IT5) от значения допуска на изго­товление.

Предельная погрешность ± средства измерения - наиболь­шая величина, на которую измерительное средство может исказить ис­тинный размер. Предельная погрешность обязательно указывается в паспорте или аттестате измерительного средства.

Пример расчёта исполнительных размеров рабочих калибров и выбор универсальных средств измерения.

1. Определяются предельные размеры деталей (D_max , D_min , d_max , d_min) заданного соединения.

D_max = 135 + 0,040 = 135,040 мм

D_min = 135 + 0 = 135 мм

d_max = 135 – 0,085 = 134, 915 мм

d_min = 135 – 0,148 = 134,852 мм

2. По таблице находят допуски калибров и величины, определяющие расположение полей допусков: для калибра-пробки – Н, Z, y; калибра- скобы – Н₁, Z₁, y₁; для контрольного калибра – Н_р.

калибр-пробка

H = 5

Z = 6

y = 4

калибр-скоба

H₁ = 12

Z₁ = 9

y₁ = 6

3. Определяются предельные и исполнительные размеры калибра-пробки:

ПР_max = D_min + Z + 0,5H ,

ПР_min = D_min + Z - 0,5H ,

ПР_изн = D_min - y ,

ПР_исп = ПР_max - H ,

НЕ_max = D_max + 0,5H ,

НЕ_min = D_max - 0,5H ,

НЕ_исп = НЕ_max - H ;

ПР_max = 135 + 6 + 2,5 = 143,5 ,

ПР_min = 135 + 6 – 2,5 = 138,5 ,

ПР_изн = 135 – 4 = 131 ,

ПР_исп = 143,5 – 5 = 138,5 ,

НЕ_max = 135,04 + 2,5 = 137,54 ,

НЕ_min = 135,04 – 2,5 = 132,54 ,

НЕ_исп = 137,54 – 5 = 132,54 ;

калибры-скобы:

ПР_max = d_max – Z₁ + 0,5H₁ ,

ПР_min = d_max – Z₁ - 0,5H₁ ,

ПР_изн = d_max + y₁ ,

ПР_исп = ПР_min + H₁ ,

НЕ_max = d_min + 0,5H₁ ,

НЕ_min = d_min - 0,5H₁,

НЕ_исп = НЕ_min + H₁ ;

ПР_max = 134, 915 - 9 + 6 = 131,915 ,

ПР_min = 134,915 – 9 – 6 = 119,915 ,

ПР_изн = 134,915 + 6 = 140,915 ,

ПР_исп = 119,915 + 12 = 131,915 ,

НЕ_max = 134,852 + 6 = 140,852 ,

НЕ_min = 134,852 – 6 = 128,852,

НЕ_исп = 128,852 + 12 = 140,852 ;

контрольного калибра для контроля новой скобы:

К - ПР_max = d_max – Z₁ + 0,5H_р ,

К - ПР_min = d_max – Z₁ - 0,5H_р ,

К - ПР_исп = К - ПР_max – H_p ,

К - НЕ_max = d_min + 0,55H_p ,

К - НЕ_min = d_min - 0,5H_p,

К - НЕ_исп = К - НЕ_min + H_p ;

К - ПР_max = 134, 915 – 9 + 2,5 = 128,415 мм ,

К - ПР_min = 134, 915 – 9 - 2,5 = 123,415 мм,

К - ПР_исп = 128,415 – 5 = 123,415 мм ,

К - НЕ_max = 134,852 + 2,75 = 137,602 мм,

К - НЕ_min = 134,852 – 2,5 = 132,352 мм ,

К - НЕ_исп = 132,352 + 5 = 137,352 мм ;

контроль калибра для контроля изношенной скобы:

К - И_max = d_max + y₁ + 0,5H_р ,

К - И_min = d_max + y₁ - 0,5H_р ,

К - И_исп = К - И_max – H_p .

К - И_max = 134, 915 + 6 + 2,5 = 143,415 мм,

К - И_min = 134, 915 + 6 - 2,5 = 138,415 мм,

К - И_исп = 143,415 – 5 = 138,415 мм

4. Строятся схемы расположения полей допусков калибров относительно полей допусков деталей и вычерчиваются эскизы калибров с указанием маркировки, исполнительных размеров и шероховатости рабочих поверхностей .

5. Выбираются универсальные средства измерения размеров деталей соединения (для вала и отверстия) из условия

Δ_lim ≤ δ ,

±Δ_lim = 15

δ = 16

15 ≤ 16

Приборы для измерения

Микрометр типа МК и МП – в руках и

Микрометр рычажный МР и МРИ с отсчётом 0,002 мм – в руках

где Δ_lim – предельная погрешность средства измерения ;

δ – допускаемая погрешность измерения по ГОСТ 8.051- 81

Допускаемая погрешность измерения показывает, на сколько можно ошибиться при измерении размера заданной точности в меньшую или в большую стороны, т. е. имеет знак ±δ. Величины допускаемых погрешностей установлены стандартом равным от 20 (для IT10 – IT17) до 35% (для IT2 – IT5) от значения допуска на изготовление.

Предельная погрешность ±Δ_lim средства измерения – наибольшая величина, на которую измерительное средство может исказить истинный размер. Предельная погрешность обязательно указывается в паспорте или аттестате измерительного средства.