Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 58

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 58)

При конструировании машины, механизма, детали конструктор оперирует образами идеальных поверхностей и их сочетанием. Под идеальными поверхностями понимаются поверхности, заданные конструктором, например, плоскость, круговой цилиндр, винтовая поверхность и т.п. Однако у реальных деталей форма поверхности всегда отличается от заданной конструктором, это и приводит к трудностям в измерении точности.

В качестве примера на рис, 1.6.41 показаны летали с идеальными (рис. 1,6.41, а) и реальными (рис. 1.6.41, б) поверхностями, Когда поверхности соответствуют заданным геометрическим образам, то легко, например, измерить расстояние с, диаметральный размер и', отклонение от параллельности а. У деталей с реальными поверхностями возникает проблема определения этих характеристик. Отклонение формы реальных поверхностей от заданных привело к введению дополнительных геометрических характеристик, таких как отклонения от плоскостности, прямолинейности, цилиндричности, круглости (элементами которой являются овальность, огранка), откло- 314 ВАкОнОмеРИОсти ОБРАзОВАния ОтклОнений кАчестВА изделии пенис профиля в продольном сечении (конусообразность, бочкообра~ ность, седлообразность, изогнутость) и лр.

Введение этих характеристик усложнило методику измерения ы счет таких дополнительных этапов, как определение положения базы отсчета и выбора критерия отклонения данной геометрической характг ристики. Например, чтобы определить отклонение от параллельное~и поверхности Б' относительно поверхности А (см. рис. 1.6.41), надо про. вести прилегающие плоскости к каждой из этих поверхностей. Другой причиной повышенной трулосмкости процесса измерения точности машины является наличие многочисленных геометрических характеристик, отклонения которых надо измерять. К ним относятся еп клонение от параллельности, биение, отклонение от перпендикулярности. перекос осей, отклонения от соосностн, симметричности, перекрещивания осей и лр. В зависимости от типа контролируемого изделия появляются лополнительные геометрические характеристики, учитывающие сто специфику, Например, при контроле точности зубчатого колеса измеряют погрешности шага между зубьями, накопленную ошибку шага, толшинэ зуба и его направление.

При этом каждая из геометрических характеристик требует своего метода и средств измерения. Наличие такого многообразия геометрических характеристик привело к появлению множества методов и срслств измерения, и тем самым повысило трудоемкость и стоимость измерений.

Поэтому одной из важнейших задач совершенствования процесса измерения является унификация геометрических характеристик. Сокращение разнообразия геометри ческих характеристик позволит существенно повысить точность и эффективность процесса измерения. Большой резерв в повышении эффективности и качества процесса измерения точности машин заложен в совершенствовании методов измерения. В ряде случаев наблюдается такой парадокс, когда преимушества высокоточных измерительных средств "сводятся на нет" недостатками методов измерения, т.с, погрешности измерсиия, вносимые методикой измерения, оказываются значительно выше погрешностей средств изме.

рения. Одной нз главных причин такого несоответствия является мно гоступенчатость процесса измерения, что приводит к накоплению по грешностей. ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ Все разнообразие методов измерения точности деталей н машин можно свести к двум принципиально отличным вилам: комплексному и дифференцированному. Сушность компвексного мвглода заключается в получении непосредственно в результате измерения ответа о годности или непригодности контролируемого объекта выполнять свои служсбныс функции (типичным примером такого метода является измерение с помошью проходного и непроходного калибров).

Кроме того, в процессе измерения непосредственно можно контролировать и показатели служебного назначения объекта (напрнмер, при контроле плунжерной пары измеряют объем утечки рабочей среды за единицу времени и таким образом определяют годность этой плунжсрной пары). Преимушеством комплексного метода является возможность установления непосредственной связи между геометрией измеряемого объекта и его служебными функциями, а также отсутствие необходимости измерения многочисленных геометрических характеристик. Таким образом, с точки зрения объема измерений, а следовательно, и потенциально меньшей погрешности измерения комплексный метод более предпочтителен.

Однако его применение наталкивается на ряд таких трудностей, как недостаточное знание явлений, которые имеют место при выполнении изделием служебных функций. Другим недостатком комплексного метода является отсутствие информации об отклонениях геометрических характеристик, что затрудняет совершенствование технологии изготовления изделия и восстановление точности, теряемой в процессе эксплуатации.

В связи с указанными недостатками комплексного метода широкое распространение приобрел дифференцированный метод, сушность которого заключается в измерении отклонений группы геометрических характеристикк. Рассмотрим в качестве примера контроль точности вала. Точность детали оценивается комплексом показателей: точностью размера или расстояния между поверхностями, точностью относительных поворотов поверхностей и точностью геометрической формы поверхностей. 316 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИ>! Упрошая задачу, рассмотрим толью измерение точности вала в поперечном сс чении. Для решения этой задачи надо изме рить сначала погрешность формы диамс~ а) рального размера, а затем положение кон тролирусмого сечения относительно опорных шеек вала (рис.

!.6.42) В свою очередь, чтобы определим, указанные погрешности, необходимо у рс д) ального вала (рис. !.6.42, б) найти базы о~ Рнс. 1.6.42. Ступенчатый счета положения контролируемого сечения вал с поверхностями относительно опорных шеек. В качестве таких баз (согласно ГОСТ 24642-8!) при 6 — Реальными мем оси этих шсек, а в качестве характери стики, опрсдсляюшей погрешность положения поперечного сечения. ра диальное биение, Исходной информацией для определения точности поперечногп сечения вала являются результаты измерения фактических поверхно стой опорных шеек и профиля контролируемого поперечного сечения Поскольку поверхность шейки вала можно представить совокупностып профилей поперечного сечения, то для получения исходной информа ции надо определить а профилей поперечных сечений. Измерение точно сти профиля поперечного сечения осушествляют в несколько этапов.

Этап 1 — измерение профиля поперечного сечения вала, которос осушсствляется различными способами. Наибольшее распространение нз практике нашли три способа: двухконтактный. трехконтактный и изме- рение радиус-вектора (метод образцового вращения). Двухконтактный способ измерения профиля детали заключается к измерении диаметрального размера сечения в разных направлениях.

Пот диаметральным размером профиля произвольной формы, отличаюшегося от окружности, понимается расстояние, заключенное между точками ка. сания профиля с двумя параллельными прямыми, В обшем случае дна- мстральные размеры нс пересекаются в одной точке (рис. !.6.43, а), по- этому по колебанию диаметрального размера нельзя судить о форм~ профиля детали. Например, в математике известна группа фигур, имею ших постоянную ширину, которые, резко отличаясь по форме, характернь ОЬРАЗОНАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ 317 Рнс.

1.6.43. Измерение профиля поперечного сечения: а — двухконтактным методом; б -трсхконтмсгиым методом ~см, что две любыс параллельные опорные прямые удалены одна от лругой на одно и то жс постоянное для всех направлений расстояние. Г1римсром такой фигуры является огранка с нечетным числом граней. Следовательно, при высоких требованиях к точности формы этот способ для и ~мерения профиля не рекомендуется. Трехконтактный способ измерения профиля детали обычно реализуется в виде измерения летали на призме (рис, 1.6,43, б). Результаты покаяший измерительного прибора при таком способе измерения зависят о~ формы измеряемого сечения, угла призмы 2а н угла 1), заключенного между.биссектрисой угла и направлением измерения.

Для определения по результатам измерений действительного профиля детали разработаны конрфиниснты воспроизведения, определяющие связь между показаниями измерительного прибора и действительного профиля. Значения коэффициентов зависят от углов а и 1) н формы детали Грассматривасмой кал с очетание гармоник, полученных после разложения уравнения профиля в Рчд Фурье). Следует отметить, что углы а и 11 определяют, какие номера ~ армоник будут обнаружены при таком сочетании параметров измерения, д пд какие прибор нс будет реагировать. Таким образом, чтобы выявить трсхконтактным методом все составчяюгние гармоники профиля детали и определить действительный профняь летали, необходимо производить измерения детали при различных « ~мбинациях значений углов а и Г1 с последуюшим пересчетом.

Такой н гоб трудоемок и не отличается высокой точностью. Определение 318 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБ!'АЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ формы детали путем измерения радиус- вектора (рис, !.6.44) осушествлястся при относительном вращении летали и измеритсльного устройства. В этом случае на точности измерения не сказывается характер измеряемой формы профиля, как это имсло место в ранее рассмотренных способах. Однако схемы измерения, реализующие этот способ, вносят сушсРис.!.6.44. Измерение радиус- ствснныс погрешности. вектора профиля поперечного Широко распространснной схемой измерения является измсрснис радиус- вектора детали при вращении ес в центрах, Измерительное устройство по такой схеме показывает отклонснис от заданной величины, определяемое колебанием радиус-вектора профиля, смещением профиля относительно центров и отклонением от вращательного движения.

Другие схемы измсрсния радиус-вектора, например. когда вращается измерительное устройство или деталь, имеют тот жс недостаток — на погрсшность измерения влияст отклонение от вращательного движения. Отсюда слсдует, что по радиальному биению нелшя судить о форме летали. Например, деталь имеет в сечении окружность. но так как невозможно бсз погрешности совместить центр окружности с центрами, то при измсренин будет иметь место отклонение радиус- вектора, хотя в действительности погрешность формы отсутствует. Нсредко и неточность вращательного движения познают !без каких-либо дополнительных пересчетов) через радиальное биение. Это приводит х неправильной оценке отклонения действительного движсния от заданного, Возможен даже такой случай, когда неточность вращательного движсния в сумме с погрешностью формы из-за разных знаков погрсшности приведет к тому, что измерение покажет отсутствие радиального биения Допуская, что деталь совершает вращательное движение, идсатизн руют явление и вводят такие понятия, как ось вращения, центр вращсннх, принимаемые во многих случаях в качестве измерительных баз, что при водит при измерении высокоточных деталей к серьезным ошибкам В действительности фактическое движение детали является сложным.

Характеристики

Список файлов книги