Определение отклонения от круглости

Для измерения отклонений от круглости цилиндрических и конических поверхностей деталей часто используют специальные приборы – кругломеры, работающие по методу относительного прецизионного вращения измерительного преобразователя и детали.

В зависимости от объекта, которому сообщается вращение, кругломеры делятся на два типа: КН – с вращающимся измерительным преобразователем и КД – с вращающейся измерительной деталью.

Диаграммный диск с записанными на нем в полярных координатах сигналами от перемещения измерительного наконечника преобразователя представляет собой круглограмму, по которой определяется числовое значение отклонения от круглости. Запись круглограммы осуществляется самописцем электроискровым способом на бумажных диаграммных дисках, вращающихся синхронно с прецизионным шпинделем. Диаграммный диск имеет 12 равномерно расположенных по окружности лучей (радиусов) с делениями через 2 мм.

Для исключения записей на круглограммах шероховатости измеряемой поверхности измерительные наконечники преобразователя выполняются с большим радиусом закруглений (0,8 и 2,5 мм). У кругломеров предусмотрены фильтры частот, с помощью которых устанавливается число неровностей, регистрируемых за один оборот.

В данной лабораторной работе предусмотрено применение кругломера модели 290 (тип КД), принципиальная схема которого представлена на рис. 16.1.

Прецизионный шпиндель, выполненный в виде диска 1 на шариковых направляющих, вращается вместе с предметным координатным столом 2 и установленной на нем измеряемой деталью 3. Измерительный индуктивный преобразователь 4, установленный на каретке 5, перемещается и закрепляется в нужном положении на кронштейне 6 и стойке 7.

Общий вид кругломера показан на рис. 16.2,а, где кроме совпадающих номеров позиций с принципиальной схемой на рис. 16.1 и номеров позиций установочных и стопорных устройств каретки 9, 10 и маховиков 11 и 8, указаны номера позиций блока измерительного 12, прибора записывающего 13 и пульта управления 14.

Рис. 16.2. Общий вид кругломера и каретки

Преобразователь 4 и каретка 5 в увеличенном масштабе показаны на рис. 16.2,б где дополнительно обозначены: 15 – переключатель измерительного усилия преобразователя, 16 – указатель (риска) положения преобразователя, 17 – маховик микроподачи преобразователя.

Размеры диаметров измеряемых поверхностей: наружных – 0,5...250 мм, внутренних – 3...250 мм. Наибольшая высота детали – 250 мм.

Порядок выполнения работы

1. Включить вилку питания прибора в электрическую сеть.

2. Нажать на пульте управления 14 (рис. 16.2) кнопку включения прибора со знаком “молния” и кнопку “руч”. Контроль выполнения команд осуществляется световым индикатором, расположенным над каждой кнопкой.

3. Установить на измерительном блоке 12 ручки установки «O» – примерно в среднее положение, переключатель «увеличение» – в положение “уст”, переключатель “фильтр” – в положение 1.

4. Установить винты микроподачи предметного координатного стола в среднее положение.

5. Установить переключатель измерительного усилия преобразователя 15 в положение «наруж.» (рис. 16.2).

6. Установить риску 16 измерительного преобразователя на уровень средней риски каретки.

7. При открепленном стопоре 10 маховиком 9 переместить измерительный преобразователь в положение, обеспечивающее беспрепятственную установку измеряемой детали на предметный стол кругломера.

8. Установить измеряемую деталь на предметном столе кругломера, совмещая ось стола с осью измеряемой детали. Закрепить деталь в случае необходимости.

9. Открепить кронштейн 6 гайкой 8 и при помощи маховика 11 установить на стойке 7 в нужное положение щуп измерительного преобразователя 4 по высоте детали и снова закрепить его.

10. Установочным устройством 9 перемещать каретку с измерительным преобразователем по кронштейну до тех пор, пока расстояние от щупа до измеряемой детали не достигнет 1…2 мм, и закрепить его стопором 10.

11. Расположить щуп против механизма микроподачи предметного координатного стола и, повернув шпиндель рукой на 180°, определить визуально зазор с другой стороны детали и, если он окажется больше или меньше 1…2 мм, выровнять его механизмом микроподачи стола. Повторить операцию предварительного центрирования детали в направлении, перпендикулярном предыдущему.

12. Поворотом маховика 17 добиться контакта щупа с измеряемой деталью, при котором стрелка по шкале установки «O» на измерительном блоке 12 окажется примерно в среднем положении. Повернуть предметный стол на 360°, при этом стрелка индикатора установки «O» не должна выходить за пределы рабочей зоны шкалы. В случае зашкаливания необходимо повторить центрирование детали при помощи механизмов микроподачи предметного координатного стола.

13. Переключением рукоятки «увеличение» на измерительном блоке 12 установить такое значение увеличения, которое позволяет использовать все поле записи на диаграммном диске, и занести в форму отчета.

14. Установить на измерительном блоке 12 переключатель «“фильтры» в требуемое положение и занести в форму отчета пропускаемое число неровностей на окружности.

15. Установить диаграммный диск в записывающий прибор 13.

16. Нажать на пульте управления 14 кнопку «пуск» и записать круглограмму. Запись выполняется автоматически за два оборота шпинделя.

17. Нажать на пульте управления кнопку «стоп», выключить прибор кнопкой со знаком «молния» и отключить вилку от электрической сети.

18. Снять диаграммный диск и по круглограмме определить действительное отклонение от круглости Dо, которое в соответствии со стандартом обычно определяется наибольшим расстоянием от точек реального профиля до прилегающей окружности I (рис. 16.3).

Прилегающая окружность обычно воспроизводится прозрачным шаблоном с концентрическими окружностями, расстояние между которыми 2 мм: это своеобразная шкала, цена деления которой определяется установленным увеличением прибора. Например, при увеличении 2000^х цена деления шаблона будет равна 1 мкм.

Прозрачный шаблон следует наложить на диаграммный диск и подобрать окружность самого малого (для наружных поверхностей) диаметра, которая касалась бы круглограммы в самых выступающих ее точках А, В и С. Это и будет прилегающая окружность.

Кроме того, стандарт допускает количественную оценку отклонений формы относительно среднего элемента, поэтому с помощью круглограммы, записанной на кругломере модели 290, можно найти действительное отклонение от круглости относительно средней окружности профиля, одновременно записанной на круглограмме.

19. Дать заключение годности детали в соответствии с заданной преподавателем степенью точности ее изготовления: 5…16 для обычных цилиндрических деталей (см. табл. П15 Приложения 2).

20. Оформить отчет о работе, согласно прилагаемой форме, к отчету приложить круглограмму.

Форма протокола измерений

Группа №	Ф. И. О.
Работа 16	Определение отклонений от круглости
Данные о приборе	Данные о детали
Наименование и модель		Наибольший диаметр конуса или контролируемый диаметр
Пределы измерения		Номер конуса
Увеличение		Степень точности
Фильтр		Допуск круглости
Схема измерения (рис. 16.1)	Заключение о годности

Р а б о т а 17