Проходной размер калибра для вала и отверстия. Контроль калибрами, их назначение, классификация, правила использования
КОНТРОЛЬ ДЕТАЛЕЙ ГЛАДКИМИ КАЛИБРАМИ
Для выполнения операций технического контроля, особенно в массовом и крупносерийном производстве, рабочие и контролеры отделов технического контроля (ОТК) широко используют калибры.
Калибр – средство контроля, воспроизводящее геометрические параметры элементов изделия, определяемые заданными предельными линиями или угловыми размерами, и контактирующее с элементами изделия по поверхностям, линиям или точкам. Под элементом изделия понимается
конструктивно- законченная часть изделия. Например: вал, отверстие, паз, выступ, резьба и т.д..
Калибры – это специальная технологическая оснастка, предназначенная для оценки годности деталей и изделий машиностроения (допусковый контроль). Контроль калибрами имеет выше производительность, чем измерение действительных размеров деталей измерительными средствами. Однако проектирование и изготовление калибров экономически выгодно в крупносерийном и массовом производстве.
С помощью калибров ведется рассортировка деталей на годные и негодные (брак). Калибры не определяют числовое значение (действительный размер) контролируемого параметра, а лишь устанавливают входит ли элемент изделия в границы предельных размеров. Различают исправимый брак, когда валы выполнены с завышенными размерами, а отверстия − с заниженными, и неисправимый брак, когда размеры валов занижены, а размеры отверстия − завышены.
Контроль калибрами ведет к определенному ужесточению допуска на изготовление детали по сравнению с табличной величиной .
Применяются калибры для контроля гладких цилиндрических поверхностей, для конусных, резьбовых, шпоночных и шлицевых поверхностей, а также для контроля расположения поверхностей.
Различают калибры нормальные и предельные.
Нормальный калибр – калибр, воспроизводящий заданный линейный или угловой размер и форму сопрягаемой с ним поверхности контролируемого элемента изделия, т.е. имеют только проходную сторону.
Нормальные калибры (шаблоны, калибры расположения) используют для контроля деталей со сложным профилем поверхностей. О годности детали судят по величине зазора между ее контуром и нормальным калибром на равномерность просвета или под щуп.
Предельный калибр – калибр, воспроизводящий проходной и непроходной пределы геометрических параметров изделия, т.е. эти калибры имеют проходную (ПР ) и непроходную (НЕ ) стороны. К предельным калибрам относятся гладкие калибры для контроля валов и отверстий, резьбовые калибры и другие.
По назначению калибры разделяют на:
- рабочие калибры, предназначенные для проверки размеров деталей рабочими и контролерами ОТК;
- приемочные калибры − обычно это изношенные рабочие калибры (их размеры в пределах допуска на износ), используют их представители заказчика;
- контрольные калибры (контркалибры) используются для проверки размеров рабочих и приемочных калибров и для установки размера регулируемой скобы
Для контроля наружных (охватываемых) поверхностей валов применяют калибры-скобы, а для контроля внутренних (охватывающих) поверхностей отверстий – калибры-пробки.
Калибры – скобы могут быть регулируемые и нерегулируемые. Регулируемые калибры–скобы допускают переналадку на другой размер (за счет подвижной вставки) или восстановление размера проходной стороны по мере ее износа. Нерегулируемые скобы применяют более широко, так как имеют жесткую конструкцию, дешевле и проще в производстве.
8.2. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
ГЛАДКИХ КАЛИБРОВ
Исполнительным размером калибра является размер, по которому изготавливается новый калибр. Допуски на изготовление калибра задаются «в тело» калибра в виде одностороннего отклонения: положительного для скобы и отрицательного для пробки. Номинальными размерами проходных калибров ПР и непроходных НЕ служат соответственно предельные размеры детали.
Номинальный размер проходного калибра ПР соответствует максимуму материала проверяемого объекта, т.е. для вала – наибольшему предельному размеру, а для отверстия – наименьшему предельному размеру.
Номинальный размер непроходного калибра НЕ соответствует минимуму материала проверяемого объекта, т.е. для вала − наименьшему предельному размеру, а для отверстия – наибольшему предельному размеру.
Допуски на изготовление и износ гладких калибров заданы в ГОСТ 24853 «Калибры гладкие для размеров до 500мм. Допуски». Приняты условные обозначения полей допусков Н − для пробок и Н 1 − для скоб. Значение допуска калибра зависит от номинального размера детали и квалитета контролируемого размера (табл.8. 1). Схемы расположения полей допусков калибров-пробок даны на рис. 8.1.
У всех проходных калибров поля допусков (H и Н 1 ) сдвинуты внутрь поля допуска детали на величину Z − для калибров-пробок и Z 1 − для калибров-скоб. Для номинальных размеров свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра.
Т а б л и ц а 8.1
Допуски и отклонения гладких калибров и
контркалибров, мкм (по ГОСТ 24853-81)
Квалитет | Обозначение | Интервалы номиналов контролируемых размеров, мм | Допуски формы пробки | |||||||||
Св. 3 до 6 | 6… | 10… | 18… | 30… | 50… | 80… | 120… | 180… | 250… | |||
Z | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | IT1 | |||||||
Y | 1,5 | 1,5 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
Z 1 | 2,5 | 3,5 | ||||||||||
Y 1 | 1,5 | 1,5 | ||||||||||
H | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | ||||||||
H 1 | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
H p | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | ||||||
Z,Z 1 | 2,5 | 3,5 | IT2 | |||||||||
Y,Y 1 | 1,5 | 1,5 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H,H 1 | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
H p | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | ||||||
Z,Z 1 | IT2 | |||||||||||
Y,Y 1 | ||||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
H 1 | ||||||||||||
H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | |||||||||
9* | Z,Z 1 | IT2 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
H 1 | ||||||||||||
H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | ||||||||
10* | Z,Z 1 | IT2 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
H 1 | ||||||||||||
H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | ||||||||
11* | Z,Z 1 | IT4 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H,H 1 | ||||||||||||
H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | ||||||||
12* | Z,Z 1 | IT4 | ||||||||||
a,a 1 | ||||||||||||
H,H 1 | ||||||||||||
H p | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 |
П р и м е ч а н и е:Для квалитетов, отмеченных (*) для всех интервалов размеровY =Y 1 =0.
Рис. 8.1. Схемы расположения полей допусков калибров–пробок для контроля отверстий:
а −до 180 мм, квалитеты 6…8; б −свыше180 мм, квалитеты 6…8;
в −до 180 мм, квалитеты 9…17; г −свыше180 мм, квалитеты 9…17
Рис. 8..3. Схемы расположения полей допусков калибров-скоб
для контроля валов квалитетов 9…17: а −до 180 мм; б −свыше 180 мм
также смещается внутрь поля допуска детали на величину a − для пробок и a 1 − для скоб. Для размеров до 180 мм a = a 1 = 0.
Для проходных калибров предусматривается допуск на износ, который отражает средневероятный износ калибра. Для калибров до 8 квалитета допуск на износ выходит за границу поля допуска детали на величину Y − для пробок и Y 1 − для скоб. Для калибров более грубых квалитетов (9...17) износ ограничивается проходным пределом, т.е. Y = Y 1 =0 . Эксплуатация калибра возможна в пределах границы износа. Этими калибрами пользуются представители заказчика и их называют приемочными калибрами .
При эксплуатации калибров-скоб контроль их годности осуществляется с помощью контркалибров, по форме соответствующих валу. Контркалибры имеют допуски на изготовление Нр , которые располагаются симметрично относительно середины полей допусков калибров на изготовление и границы износа. Схемы расположения полей допусков калибров-скоб даны на рис. 8..2 и 8.3). Контркалибры изготавливаются в виде шайб в комплекте из 3-х штук, так как проверяют проходную сторону рабочего калибра (К-ПР ), износ проходной стороны (К-И) и непроходную сторону (К-НЕ ).
Контрольные калибры целесообразно изготавливать только на специализированных предприятиях, выпускающих скобы большими партиями. В остальных случаях контроль скоб выполняется блоками из концевых мер длины.
Исполнительные размеры калибров согласно соответствующей схеме
расположения полей допусков подсчитываются по формулам табл. 8.2.
Т а б л и ц а 8. 2
Формулы для расчета
предельных и исполнительных размеров калибров
до 180 мм | свыше 180 мм | |
Пробки | (рис.8.1,а ;8.1,в = (D m i n + Z + H/ 2) ПР min = (D m i n + Z − H/ 2) ПР изн = (D m i n − Y) НЕ max = (D m a x + H/ 2) НE min = (D m a x − H/ 2) исполнительные размеры (d ) 1 ПР = (D min + Z + H/ 2) - H НЕ = (D max + H/ 2) - H | (рис. 8.1,б ;8.1,г ) предельные размеры ПР max = (D m i n + Z + H/ 2) ПР m i n = (D m i n + Z − H/ 2) ПР изн = (D m i n − Y + a) НЕ max = (D max −a + H/ 2) НE m i n = (D max − a− H/ 2) исполнительные размеры (d ) 1 ПР = (D m i n + Z + H/ 2) - H НЕ = (D max −a + H/ 2) - H |
Скобы | (рис.8.2,а ;8.3,а ) предельные размеры ПР max = (d max - Z 1 + H 1 /2) ПР m i n = (d max - Z 1 - H 1 /2) ПР изн = (d max + Y 1 ) НЕ max = (d m i n + H 1 /2) НEmin = (d m i n − H 1 /2) исполнительные размеры (D ) 1 ПР = (d max − Z 1 −H 1 /2) + H 1 НЕ = (d m i n – H 1 /2) + H 1 | (рис. 8.2,б ;8.3,б ) предельные размеры ПР max = (d max − Z 1 + H 1 /2) ПР m i n = (d max − Z 1 − H 1 /2) ПР изн = (d max + Y 1 −a 1 ) НЕ max = (d m i n + a 1 + H 1 /2) НE m i n = (d m i n + a 1 − H 1 /2) исполнительные размеры (D ) 1 ПР = (d max − Z 1 − H 1 /2) + H 1 НЕ = (d m i n + a 1 − H 1 /2) + H 1 |
Контр- калибры | (рис.8.2,а ;8.3,а ) исполнительные размеры (d ) К-И =(d max +Y 1 +H R /2) - Н р К-ПР = (d max – Z 1 + H R /2) - Н р К-НЕ = (d m i n + H R / 2) - Н р | (рис. 8.2,б ;8.3,б ) исполнительные размеры (d ) К-И = (d max +Y 1 −a 1 +H R / 2) - Н р К-ПР = (d max – Z 1 +H R / 2) - Н р К-НЕ = (d m i n + a 1 +H R / 2) - Н р |
П р и м е ч а н и е: Исполнительные размеры на рис. 2.1….2.8.
Исполнительные размеры калибров следует округлять: для изделий 6...14 квалитетов и всех контркалибров − до 0,5мкм в сторону сокращения производственного допуска, величина допуска калибра и контркалибра сохраняется; для изделий 15...17 квалитетов − округлять до 1 мкм.
Калибром называют бесшкальный измерительный инструмент, предназначенный для контроля (проверки) размеров или формы и взаимного расположения поверхностей детали. Поскольку размер детали ограничен двумя предельными размерами, для их контроля необходимо иметь два калибра, один из которых контролирует деталь по ее наибольшему, а другой по наименьшему предельным размерам. Такие калибры называются предельными. В отличии от приборов и универсальных измерительных инструментов, снабженных отсчетными устройствами (шкалой), калибры не определяют действительного значения контролируемого размера, а лишь устанавливают, находится ли контролируемый размер в пределах допуска. При контроле предельными калибрами детали сортируют на три группы: годные - с размерами, лежащими в поле допуска на изготовление, брак окончательный и брак исправимый. В зависимости от формы контролируемых деталей калибры подразделяются на гладкие, резьбовые, шлицевые и т. п. Наиболее многочисленные гладкие калибры. Их подразделяют на калибры для контроля валов (скобы и кольца) и калибры для контроля отверстий (пробки).
Скобы - калибры для контроля валов. Кольца применяют редко, так как они менее универсальны и не позволяют контролировать детали на станке, например размеры шеек коленчатого вала. Скобы имеют две стороны: проходную и непроходную. Они отличаются не только номинальными размерами, но и внешним видом (непроходная сторона скобы имеет фаски на измерительных губках).
Конструкции скоб многочисленны и разнообразны. Наиболее распространены скобы односторонние, двусторонние листовые, штампованные и литые, а также регулируемые. Регулируемые скобы можно переналадить на другой размер детали или восстановить размер по мере износа калибра. Это повышает срок службы скоб и снижает расходы на приобретение калибров. Регулировка размеров скобы достигается перемещением одной из вставок калибра. Пробками называют калибры для контроля отверстий.
Конструкции пробок достаточно многообразны. Они бывают полного и профилей, двусторонними и односторонними, со вставками.
На калибры наносят маркировку: номинальный размер детали, условное буквенное обозначение поля допуска детали (основного отклонения с номером квалитета), знаки и цифровые значения предельных отклонений детали (мм), обозначение стороны калибра - ПР (проходная) и НЕ (непроходная) и товарный знак завода - изготовителя.
Для контроля износа скоб (колец) и их размеров в процессе изготовления в квалитетах от 1Т6 до П77 размером до 500 мм предусмотрены контрольные калибры трех видов:
К-ПР - контркалибр-пробка для контроля размера проходной ПР новой рабочей скобы; К-НЕ - контркалибр пробка для контроля размера непроходимой НЕ новой рабочей скобы; К-И - контркалибр пробка для контроля износа проходной ПР скобы по наибольшему предельному износу. Если калибр К-И проходит через контролируемую скобу, то она изношена свыше установленного допуска и подлежит изъятию.
Допуски калибров (ГОСТ 24853 - 81). На изготовление всех видов калибров установлены допуски, обозначаемые латинскими буквами: Н - для пробок (Нs - для калибров со сферическими измерительными поверхностями); Н1 для скоб и Н р - для контркалибров.
В квалитетах от 1Т6 до 1Т10 включительно допуски для скоб примерно на 50% больше допусков для пробок, что объясняется большей сложностью изготовления скоб. В квалитетах 1Т11 и грубее допуски для скоб равны допускам для пробок.
Проходные калибры ПР в процессе эксплуатации изнашиваются. Величина износов калибров ПР ограничивается полем допуска детали, а для деталей с допусками до 8-го квалитета разрешается выход размера калибра - пробки (скобы) за этот предел на величину V (VI). При номинальных размерах свыше 180 мм поле допуска калибра НЕ и граница износа проходного калибра ПР сдвигается внутрь поля допуска детали на дополнительную величину б или б1 - так называемую "зону безопасности". Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали на величину z или z1 устраняет возможность искажения характера посадок и гарантирует получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допуска.
Для выполнения операций технического контроля в условиях массового и крупносерийного производства широко используют контрольные инструменты в виде калибров.
Калибры - это тела или устройства, предназначенные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации установленным допускам. Они применяются чаще всего для определения годности деталей с точностью 6... 18 квалитетов, а также в устройствах активного контроля, работающих по принципу «западающего калибра».
С помощью предельных калибров определяют не численное значение контролируемого параметра, а выясняют, выходит ли этот параметр за предельные значения или находится между двумя допустимыми.
При контроле деталь считается годной, если проходная сторона калибра (ПР) под действием усилия, примерно равного массе калибра, проходит, а непроходная сторона калибра (НЕ) не проходит по контролируемой поверхности детали. Если ПР не проходит, деталь относят к бракованным с исправимым браком. Если НЕ проходит, деталь относят к бракованным с неисправимым браком.
Виды гладких калибров для цилиндрических отверстий и валов устанавливает ГОСТ 24851-81. В системе ИСО гладкие калибры стандартизованы ИСО-Р1938-1971.
Стандарт предусматривает следующие гладкие калибры для валов и относящиеся к ним контрольные калибры:
ПР - проходной калибр-скоба;
НЕ - непроходной калибр-скоба;
К-ПР - контрольный проходной калибр для нового гладкого калибр-скобы;
К-НЕ - контрольный непроходной калибр для нового гладкого калибр-скобы;
К-И - контрольный калибр для контроля износа гладкого проходного калибр-скобы.
Для контроля отверстий предусмотрены:
ПР - проходной калибр-пробка;
НЕ - непроходной калибр-пробка.
Рис. 2.43.
Калибр-пробки для контроля отверстий.
Применяют предельные калибр-пробки различных конструкций (ГОСТ 14807 - 69 ... ГОСТ 14827 - 69). К ним относятся: пробки двусторонние с цилиндрическими вставками (рис. 2.43, а) и со вставками с коническим хвостовиком (рис. 2.43, б, в), пробки с цилиндрическими насадками (рис. 2.43, г), пробки полные (рис. 2.43, д, е), пробки неполные (см. рис. 2.43, г), пробки односторонние листовые (рис. 2.43, ж), шайбы неполные и шайбы полные (рис. 2.43, з).
Рис. 2.44.
Предпочтение отдают односторонним предельным калибрам. Они сокращают время контроля изделий и расход материала.
Калибр-скобы для контроля валов .
Применяют предельные и регулируемые калибр-скобы (ГОСТ 18358-93 - ГОСТ 18369-93). К предельным калибр-скобам относятся: скобы листовые односторонние (рис. 2.44, а) и двусторонние; скобы штампованные односторонние (рис. 2.44, б), двусторонние (рис. 2.44, в) и односторонние с ручкой (рис. 2.44, г).
Регулируемые калибр-скобы (рис. 2.45) позволяют компенсировать износ и могут настраиваться на разные размеры, относящиеся к определенным интервалам. Однако по сравнению с нерегулируемыми скобами они имеют меньшую точность и надежность и обычно применяются для контроля размеров с допусками не точнее 8 квалитета точности.
Рис. 2.45.
По назначению предельные калибры подразделяют на рабочие, приемные и контрольные.
Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Ими пользуются операторы и наладчики оборудования, а также контролеры ОТК завода- изготовителя.
Приемные калибры применяют для приемки деталей представителями заказчика.
Для установки регулируемых калибр-скоб и контроля нерегулируемых калибр-скоб, а также для изъятия из эксплуатации вследствие износа применяют контрольные калибры (К- И), которые имеют форму шайб (см. рис. 2.43, з). Несмотря на малый допуск контрольных калибров они все же искажают установленные поля допусков на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому вместо них, по возможности, целесообразно применять концевые меры длины или универсальные измерительные приборы.
Вставки и насадки калибр-пробок изготавливают из сталей X по ГОСТ 5950 - 2000 или ШХ-15 по ГОСТ 801-78. Допускается изготовление вставок и насадок из сталей У10А или У12А для калибров всех видов, кроме неполных калибр-пробок, получаемых штамповкой, а также из стали 15 или 20 для калибров диаметром более 10 мм.
При изготовлении деталей калибров с рабочей поверхностью из цементуемой стали 15 или 20 толщина слоя цементации должна быть не менее 0,5 мм. Рабочие поверхности, а также поверхности заходных и выходных фасок (притуплений) калибр-пробок всех видов размером 1... 100 мм (кроме листовых и неполных калибр-про- бок) хромируют или наносят другое износостойкое покрытие.
Твердость рабочих поверхностей и поверхностей заходных и выходных фасок калибр-пробок с хромовым покрытием - HRC3
57...65. Параметры шероховатости рабочих поверхностей должны находиться в пределах Ra 0,04...0,32 мкм в зависимости от вида калибра, точности контролируемого параметра изделия и его размера.
Для повышения износостойкости и снижения затрат в условиях производства часто применяют калибры со вставками и насадками из твердосплавных материалов (ГОСТ16775 - 93 - ГОСТ16780 - 71). Износостойкость таких калибров в 50... 150 раз выше по сравнению с износостойкостью хромированных калибров при повышении стоимости калибров в 3...5 раз.
Рис. 2.46.
Технические требования на гладкие нерегулируемые калибры устанавливает ГОСТ 2015 - 84.
Маркировка калибра предусматривает номинальный размер детали, для которого предназначен калибр, буквенное обозначение поля допуска изделия, числовые значения предельных отклонений изделия в миллиметрах (на рабочих калибрах), тип калибра (например, ПР, НЕ, К-И) и товарный знак завода-изготовите- ля. На рис. 2.46 представлены эскизы калибр-пробки (ГОСТ 14810 - 69), калибр-скобы (ГОСТ 18360 - 93) и контрольного калибр-шайбы с указанием типовой маркировки, исполнительных размеров, точности формы и шероховатости рабочих поверхностей.
Эти калибры (рис. 2.47) составляют особую группу. Конструктивно представляют собой ступенчатые пластины той или иной формы. ГОСТ 2534 - 77 предусматривает виды калибров с охватом размеров
1...500 мм 11... 18 квалитетов точности. Калибрами определяют годность изделия по наличию зазора между соответствующими плоскостями калибра и изделия. Вместо проходной и непроходной сторон у этих калибров имеются стороны, соответствующие наибольшему (Б) и наименьшему (М) предельным размерам изделия.
Основными методами контроля являются следующие методы: световой щели, или на просвет, надвигания, осязания, по рискам.
От выбранного метода зависят и средства контроля:
Калибры для контроля на просвет (рис. 2.47, а, б, в);
Калибры для контроля методом надвигания (см. рис. 2.47, г, д, е);
Калибры для контроля методом осязания (рис. 2.47, ж, з);
Калибры для контроля по рискам (рис. 2.47, и, к).
Калибрами по методу на просвет контролируют допуски не менее 0,04...0,06 мм. Минимальные допуски изделий, контролируемых ступенчато-стержневыми калибрами, составляют 0,03 мм, контролируемых по осязанию - 0,01 мм.
Рис. 2.47.
Рис. 2.48.
В системе ИСО предельные калибры для глубин и высот не стандартизованы.
Конусные калибры .
Контроль наружных конусов выполняется конусными калибр-втулками, а контроль внутренних конусов - конусными калибр-пробками. ГОСТ 24932 - 81 устанавливает виды и исполнения калибров для гладких конусов с раздельным нормированием каждого вида допуска с диаметрами в заданном сечении до 200 мм, конусностью от 1:3 до 1:50, допусками диаметров 6... 12 квалитетов, допусками углов конусов 4...9 степеней точности. Некоторые представители конусных калибров изображены на рис. 2.48.
Примеры обозначения :
калибр-втулки 40 4-й и 5-й степени точности - «Втулка 40 АТ4, ГОСТ 20305 - 94»;
контрольной калибр-пробки 60 6-й и 7-й степени точности - «Пробка 60-К АТ6, ГОСТ 20305 - 94».
Калибры для контроля расположения поверхностей .
Допуски, методика расчета исполнительных размеров и общие указания по применению калибров для контроля расположения поверхностей установлены ГОСТ 16085 - 80.
Он распространяется на калибры неразъемной конструкции, предназначенные для контроля поверхностей (их осей или плоскостей симметрии) с зависимыми допусками расположения, а также для контроля прямолинейности оси при зависимом допуске формы.
Измерительные поверхности калибров расположения представляют собой композицию элементов, воспроизводящих совокупность поверхностей сопрягаемых деталей.
При этом размеры отдельных измерительных поверхностей выполняют по самому неблагоприятному для сборки размеру (по проходному пределу), а их относительное расположение или расположение относительно базового элемента с очень высокой точностью выдерживают по указанным на чертеже изделия номинальным размерам.
Калибры контроля точности цилиндрических резьб .
С помощью калибров используют комплексный и дифференцированный (поэлементный) методы. Комплексный метод применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным. Он основан на одновременном контроле среднего диаметра (d2 (D2)), шага (Р), половины угла профиля (а/2), а также внутреннего (d, (D,)) и наружного (d (D)) диаметров резьбы путем сравнения действительного контура резьбовой детали с предельными.
При дифференцированном методе контроля отдельно проверяют внутренний и наружный d диаметры, шаг Р и половину угла профиля а/2 с помощью обычных гладких калибров и шаблонов.
Все виды калибров и контркалибров (всего 37 видов) для цилиндрических резьб (метрической, трапецеидальной, трубной и упорной) устанавливает ГОСТ 24939 - 81. Конструктивные размеры резьбовых калибров и их элементов регламентируют ГОСТ 18465-73 и ГОСТ 18466 - 73.
В комплект резьбовых калибров входят рабочие гладкие и резьбовые проходные и непроходные калибры, калибры и контркалибры (КПР, ПР, КПР-НЕ, КНЕ-ПР, КНЕ-НЕ, КИ-НЕ, У-НЕ, У-ПР) для проверки и регулирования (установки) рабочих резьбовых скоб и колец.
Условное обозначение (номер вида) некоторых калибров по ГОСТ 24997 -81:
ПР (1) - калибр-кольцо резьбовой нерегулируемый;
КПР-ПР (2) - калибр-пробка резьбовой контрольный проходной для нового резьбового проходного нерегулируемого калибр- кольца;
КНЕ-НЕ (3) - калибр-пробка резьбовой контрольный непроходной для нового резьбового проходного нерегулируемого калибр-кольца;
ПР (4) - калибр-кольцо резьбовой проходной регулируемый;
ПР (7) - калибр-скоба резьбовой проходной;
У-ПР (8) - калибр-пробка резьбовой установочный для резьбового проходного калибр-скобы.
Проходные резьбовые калибры должны свинчиваться с проверяемой резьбой. Свинчиваемость калибра с гайкой означает, что приведенный средний и наружный диаметры резьбы гайки не выходят за установленные наименьшие предельные размеры.
Маркировка резьбового калибра предусматривает нанесение обозначения резьбы, поля допуска резьбы, назначения калибра (например, ПР), товарного знака предприятия-изготовителя, а на калибрах с левой резьбой предусматривается добавление букв «Ш».
На калибрах, используемых для собственных нужд предприятия-изготовителя, товарный знак может не наноситься.
Номинальный шаг резьбы (или число ниток на дюйм) определяется с помощью резьбовых шаблонов (резьбомеров) (рис. 2.49, а). В соответствии с ТУ 2-034-228 - 87 резьбовые шаблоны выпускают наборами для метрической резьбы с шагом от 0,4 до 6 мм включительно (20 шаблонов) и для дюймовой резьбы с числом ниток на дюйм от 28 до 4 включительно (17 шаблонов).
При наложении шаблона на профиль резьбы (рис. 2.49, б) следует использовать возможно большую его длину, так как это повышает точность определения шага.
Комплексные проходные калибры .
Точность размеров, формы и положения поверхностей у деталей с прямобочными шлицами, как правило, контролируют комплексными проходными калибрами (ГОСТ 24959-81, ГОСТ 24960-81): шлицевые втулки проверяют калибр-пробками, а шлицевые валы - калибр-кольцами.
Рис. 2.49. Резьбовые шаблоны (резьбомеры): а - набор; б - принцип контроля
Рис. 2.50. Калибры-щупы (а) и контроль с помощью щупов (б, в]
При необходимости производят также поэлементный контроль центрирующих и нецентрирующих диаметров, ширины впадин и шлицев специальными гладкими калибрами по ГОСТ 24961-81 - ГОСТ 24968-81.
Условное обозначение калибра состоит из наименования калибра («пробка» или «кольцо»), номера вида калибра, условного обозначения шлицевой втулки вала, для которых предназначен данный калибр, степени точности калибра и обозначения стандарта.
Примеры обозначения :
калибр-кольца 1-го вида 4-й степени точности для вала 50х2х9дпо ГОСТ 6033 - 80- «Кольцо 1-50х2х9g/4, ГОСТ 24969 - 81»;
комплексного калибр-пробки 5-го вида 4-й степени точности для шлицевой втулки 50х2х9Н по ГОСТ 6033 - 80- «Пробка 5-50х 2 х 9Н/4 ГОСТ 24969-81».
Калибры-щупы .
Это нормальные калибры для проверки зазора между поверхностями (рис. 2.50). Щупы представляют собой пластины с параллельными измерительными плоскостями. В соответствии с ТУ 2-034-0221197 - 91 щупы изготавливаются длиной 100 и 200 мм. Щупы длиной 100 мм могут изготавливаться отдельными пластинами и наборами (четырех номеров), включающими следующие номинальные размеры пластин:
набор № 1 (9 щупов) - с толщиной от 0,02 до 0,1 мм с градацией через 0,01 мм;
набор № 2 (17 щупов) - с толщиной от 0,02 до 0,5 мм;
набор № 3 (10 щупов) - с толщиной от 0,055 до 1 мм с градацией через 0,05 мм;
набор № 4 (10 щупов) - с толщиной от 0,1 до 1 мм с градацией через 0,1 мм.
При применении щупов либо используется один из них, либо складываются два и более щупа для набора требуемой толщины.
Допускаемые отклонения толщины новых щупов колеблются от 5 до 15 мкм в зависимости от их номинальной толщины. При применении набора щупов погрешность контроля увеличивается.
ГОСТ 24851-81
Группа Г28
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАЛИБРЫ ГЛАДКИЕ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИЙ И ВАЛОВ
Plain gauges for cylindrical holes and shafts. Types
МКС 17.040.30
ОКП 39 3100
Дата ведения 1982-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.06.81 N 3063
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1919-79
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер приложения |
|
Приложение |
|
Приложение |
6. ИЗДАНИЕ с изменением N 1, утвержденным в сентябре 1989 года (ИУС 12-89)
1. Настоящий стандарт распространяется на предельные гладкие нерегулируемые калибры для контроля отверстий и валов с номинальными диаметрами от 1 до 500 мм, а также на контрольные калибры для калибров-скоб.
Настоящий стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1919-79.
2. Номера видов калибров, их обозначение и наименование должны соответствовать указанным в таблице.
Обозначение вида калибра | Наименование вида калибра | Номера вида калибра по СТ СЭВ 1919-79 |
Калибры для вала и относящиеся к ним контрольные калибры-пробки |
||
Калибр-кольцо гладкий проходной | ||
Калибр-скоба гладкий проходной | ||
Калибр-скоба гладкий непроходной | ||
Калибр-кольцо гладкий непроходной | ||
Калибр-пробка гладкий контрольный проходной для нового гладкого проходного калибра-скобы | ||
Калибр-пробка гладкий контрольный проходной для нового гладкого непроходного калибра-скобы | ||
Калибр-пробка гладкий контрольный для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы | ||
Калибр гладкий контрольный проходной для нового гладкого проходного калибра-скобы | ||
Калибр гладкий контрольный проходной для нового гладкого непроходного калибра-скобы | ||
Калибр гладкий контрольный для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы | ||
Калибры для отверстия |
||
3. Схематическое изображение калибров приведено в приложении 1.
4. Правила применения калибров приведены в приложении 2.
СХЕМАТИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ КАЛИБРОВ
Обозначение и номер вида калибра | Наименование и схема калибра |
ПР (1), НЕ (4) | Калибр-кольцо гладкий |
ПР (2), НЕ (3) | Калибр-скоба гладкий однопредельный |
ПР (2), НЕ (3) | Калибр-скоба гладкий |
К-ПР (5), К-НЕ (6), ПР (11) | Калибр-пробка гладкий проходной |
Калибр-пробка гладкий проходной |
|
К-И (7), НЕ (12) | Калибр-пробка гладкий непроходной |
Калибр-пробка гладкий непроходной |
|
ПР (11), НЕ (12) | Калибр-пробка гладкий двусторонний |
К-ПР (8), К-НЕ (9), К-И (10) | Калибр гладкий контрольный проходной, непроходной |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (обязательное). ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ КАЛИБРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
1. Калибры для валов и относящиеся к ним контрольные калибры-пробки
1.1. Калибр-кольцо гладкий проходной (1) или калибр-скоба гладкий проходной (2) должен проходить по валу под действием собственного веса или определенной силы.
1.2. Калибр-скоба гладкий непроходной (3) или калибр-кольцо гладкий непроходной (4) не должен проходить по валу, в крайнем случае закусывать.
1.3. Калибр-пробка гладкий контрольный проходной (5) или калибр гладкий проходной контрольный (8) для проходного гладкого калибра-скобы (2).
Калибр-скоба гладкий проходной (2) должен скользить по гладкому проходному калибру-пробке (5) или по гладкому контрольному проходному калибру (8) под действием собственного веса или определенной силы.
1.4. Калибр-пробка гладкий контрольный проходной (6) или калибр гладкий проходной контрольный (9) для непроходного гладкого калибра-скобы (3).
Калибр-скоба гладкий непроходной (3) должен скользить по гладкому контрольному проходному калибру-пробке (6) или по гладкому контрольному проходному калибру (9) под действием собственного веса или определенной силы.
1.5. Калибр-пробка гладкий контрольный (7) или калибр гладкий контрольный (10) для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы (2).
Калибр-скоба гладкий проходной (2) не должен проходить по гладкому контрольному калибру-пробке (7) или гладкому контрольному калибру (10), в крайнем случае закусывать.
1.6. Взамен контрольных калибров для контроля калибров-скоб размерами до 180 мм допускается применять универсальные измерительные приборы, плоскопараллельные концевые меры и для всех размеров калибров-скоб - аттестованные образцы изделий.
Размер блока плоскопараллельных концевых мер длины и аттестованного образца изделия рекомендуется назначать близким к наименьшему предельному размеру контрольных калибров (5, 8 и 6, 9) и к наибольшему предельному размеру контрольных калибров 7, 10.
2. Калибры для отверстий
2.1. Калибр-пробка гладкий проходной (11) должен свободно проходить через отверстие под действием собственного веса или определенной силы.
2.2. Калибр-пробка гладкий непроходной (12), как правило, не должен входить в отверстие под действием собственного веса или определенной силы в крайнем случае закусывать.
3. Правила контроля калибрами
3.1. Калибр должен изыматься из употребления, когда его износ дойдет до предела, установленного в ГОСТ 24853 .
3.2. При возникновении разногласий в оценке качества изделия между изготовителем и потребителем рекомендуется:
3.2.1. При контроле отверстия или вала в процессе их изготовления пользоваться новыми или малоизношенными проходными калибрами и непроходными калибрами с размерами, близкими к наименьшему для калибра-пробки и наибольшему для калибра-скобы (кольца).
3.2.2. При контроле отверстия или вала контролерами предприятия-изготовителя и представителем заказчика пользоваться проходными калибрами с размерами, близкими к пределу допустимого износа, и непроходными калибрами с размерами, близкими к наибольшему для калибра-пробки и наименьшему для калибра-скобы (кольца).
3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. Проверка правильности определения размеров изделий должна осуществляться калибрами с размерами, близкими к границе износа проходного калибра и к границе поля допуска нового непроходного (наименьшего для калибра-скобы (кольца) и наибольшего для калибра-пробки).
Текст документа сверен по:
официальное издание
Калибры. Часть 1: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Калибры
К атегория:
Помощь рабочему-инструментальщику
Калибры
Калибрами называются бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для проверки размеров, форм и взаимного расположения частей деталей. Калибры не определяют числового значения измеряемой величины.
В машиностроении конструктор задает размер, как правило, с двумя предельными отклонениями (наименьшим и наибольшим), и контроль сводится не к определению его абсолютного размера, а лишь к определению, находится ли действительный размер детали в пределах заданных отклонений. Такой контроль производится предельными калибрами.
Предельный калибр для контроля отверстий с одного конца имеет пробку с наименьшим предельным размером - проходную сторону (ПР), а с другого - с наибольшим предельным размером - непроходную сторону (НЕ).
Для контроля деталей типа валов применяется предельная скоба, которая имеет проходную и непроходную стороны.
При контроле предельными калибрами непроходная сторона скобы или иепроходная пробка не должна надеваться на вал или входить в отверстие.
По назначению калибры подразделяют на рабочие (Р-ПР и Р-НЕ) -для проверки размеров деталей рабочими и ОТК завода-изготовителя; приемные (П-ПР и П-НЕ)-для проверки размеров деталей представителями заказчика и контрольные (К-ПР, К-НЕ, К-П, К-И)-для контроля размеров рабочих и приемных калибров или для установки регулируемых скоб.
Условные обозначения калибров следующие:
Р-ПР - рабочий калибр, проходная сторона;
РНЕ
- рабочий калибр, ненроходная сторона;
П-ПР - приемный калибр, проходная сторона;
П-НЕ - приемный калибр, непроходная сторона;
К-ПР - контрольный калибр для проходной стороны новых рабочих калибров;
К-НЕ - контрольный калибр для непроходной стороны рабочих и приемных скоб;
К-И контрольный калибр для проверки износа проходной стороны рабочих скоб;
К-П - контрольный калибр для перевода частично изношенных рабочих проходных калибров в приемные.
По конструктивным признакам различают калибры: – нерегулируемые (жесткие) для контроля одного определенного размера; – регулируемые, позволяющие компенсировать износ калибра или установить его на другой размер, близкий к первоначальному; – однопредельные с раздельным выполнением проходного и непроходного калибров; – двухпредельные (односторонние и двусторонние), представляющие конструктивное объединение проходного и непроходного калибров.
В машиностроении широко распространены листовые калибры, называемые шаблонами. Предельные листовые калибры для измерения длины обозначаются буквами Б и М. Стороны этих калибров, соответствующие наибольшему предельному размеру детали, обозначаются буквой Б, а соответствующие наименьшему предельному размеру - буквой М. Контрольные листовые калибры (контршаблоны) условно обозначаются К-Б и К -М.
В зависимости от контролируемых элементов деталей различают калибры для контроля:отверстий; валов; наружных и внутренних резьб; шлнцевых валов и втулок; уступов, длин и высот (плоские шаблоны); взаимного расположения элементов деталей (пространственные калибры); конусных отверстий и наружных конусов.
Калибры для контроля цилиндрических деталей.
По конструктивным признакам различают калибры нерегулируемые, регулируемые, полные и неполные пробки, нутромеры и др.
Неполные односторонние пробки с ручками и накладками, а также штихмасы и нутромеры изготовляют комплектно - один инструмент проходной, а второй - непроходной. Для измерения отверстий диаметром 37…100 мм служат регулируемые пробки. Они применяются в мелкосерийном производстве. Конструкции пробок (ГОСТ ы 16778-71…16780-71) размерами проходных от 1 до 6 мм и двусторонних от 1 ДО 50 ММ оснащаются твердым сплавом. Эти пробки предназначены для контроля отверстий с допуском от IT6 до /ПО.
Кроме жестких применяют также регулируемые скобы для контроля валов диаметром до 350 мм (рис. 48); К литому корпусу скобы привернута неподвижная губка. Вставки можно регулировать на величину от 3 до 8 мм как по проходному, так и по непроходному размерам с помощью установочных винтов. После установки необходимого размера вставки закрепляют втулками 5 с лыской и винтами 6.
Конструкции односторонних листовых скоб по ГОСТ ам 16775-71…16777-71 оснащаются твердым сплавом для контроля валов диаметром от 3 до 180 мм с допуском от /77 до /710.
Калибры-шаблоны для контроля размеров уступов, глубин и высот. Согласно ГОСТ у 2534-77 при выборе допусков на размеры глубин, высот и уступов калибры следует изготовлять с допуском /711 и грубее и лишь при особой необходимости - более точные.
Рис. 1. Регулируемая скоба.
В условиях серийного и массового производства контроль этих размеров производят с помощью предельных калибров, изготовляемых из листовой стали. Конструкции калибров разнообразны и зависят от метода контроля. Различают контроль методами вхождения, просвета, надвигания и рисок.
Калибры, работающие по методу вхождения, показаны на рис. 2, а, б и в. Практически они мало чем отличаются от листовых калибров для контроля гладких цилиндрических поверхностей. Калибрами-скобами контролируют длину и ширину уступов, а калибрами-пробками-ширину пазов.
Для контроля глубины пазов, высоты и длины уступов применяют калибры, работающие по методу просвета. Если просвет появляется между поверхностью детали и измерительными поверхностями калибра последовательно у сторон Б и М, то деталь считается годной. В момент контроля направляющая поверхность калибра должна прилегать к ба-зовой поверхности детали.
Когда метод просвета использовать невозможно, применяют метод надвигания. Калибры надвигаются на контролируемый размер поочередно каждой стороно.
Рис. 2. Предельные калибры для контроля ли» нейных размеров.
Для контроля размеров длин, проточек, прорезов, если допуск на них превышает 0,5 мм, служат калибры, работающие по методу рисок (рис. 2, и). Деталь считается годной, если плоскость измеряемого размера находится между рисками.
Калибры для контроля резьб. Назначение, характеристика и конструкции калибров для контроля метрических резьб регламентируются стандартами.
В соответствии с ГОСТ
ом 18107-72 контроль резьбы сводится к следующему:
1) проверяют свинчиваемость, наличие которой показывает, что предельные размеры всех трех диаметров резьбы болта не больше. Проверка свинчиваемости болта выполняется резьбовым кольцом, которое должно навинчиваться на бол г, а проверка свинчиваемости гайки - резьбовой пробкой, которая должна ввинчиваться в гайку. Таким образом, эти калибры контролируют одновременно все три диаметра резьбы и являются комплексными проходными калибрами;
2) проверяют качество резьбы, при этом контролируются вторые предельные размеры диаметров с целыо установления, что их отклонения не превышают допустимых. Качество резьбы проверяется непроходным калибром. Так как он может контролировать только один параметр, для каждого из диаметров резьбы требуются отдельные непроходные калибры.
Наименьший предельный размер внутреннего диаметра болта и наименьший размер наружного диаметра гайки непроходными калибрами не контролируются. Это объясняется, во-первых, сложностью подобного контроля и, во-вторых, тем, что эти предельные размеры обеспечиваются конструкцией режущего инструмента.
Наименьший предельный размер среднего диаметра болта контролируют’ неироходным резьбовым кольцом, которое не должно навинчиваться на болт. Наименьший предельный размер среднего диаметра гайки проверяют непроходной резьбовой пробкой, которая не должна ввинчиваться в гайку.
Так как первые витки резьбы обычно имеют некоторую конусность вследствие недостаточно точного направления инструмента, при ее нарезании допускается ввинчивание до двух витков непроходных калибров в зависимости от назначения резьбы.
Калибры для контроля внутренней резьбы представляют собой двусторонние или односторонние пробки (рис. 3, а и б). Рабочая часть пробок выполняется в виде вставок для контроля размеров от 1 до 100 мм и насадок для размеров свыше 50 мм.
В проходном калибре желательно иметь число витков, равное числу витков в контролируемой детали (что не всегда возможно). Номинальные размеры среднего, диаметра, шага и угла профиля соответствуют теоретическим размерам этих элементов в детали.
Рис. 3. Резьбовые предельные калибры.
Непроходной калибр имеет меньшее, чем деталь, число витков (2-3,5) и укороченный по сравнению с теоретическим профиль. Малое число витков делается с целью уменьшить влияние погрешности шага калибра на результаты контроля, а укорочение профиля - с целью уменьшить влияние на них погрешности угла профиля калибра.
Калибры для контроля наружных резьб изготовляют в виде резьбовых колец или роликовых скоб. Резьбовые кольца выпускают в комплекте - проходное и непроходное.
Проходнке кольца имеют полный профиль резьбы, а непроходные - укороченный профиль и малое число витков. Укороченный профиль у колец и скоб получают путем увеличения внутреннего диаметра и прорезанич канавки у впадин (по наружному диаметру резьбы). Для внешнего отличия кольцевых калибров непроходное кольцо имеет на наружной поверхности проточку.
Роликовые скобы, состоящие из обоймы и двух пар роликов, хотя и сложнее в изготовлении, однако более удобны для контроля и значительно ускоряют его. Их выполняют односторонними с проходным и непроходным размерами. В качестве измерительных губок применяют ролики или гребенки. Эксцентриковые оси, на которых установлены ролики, позволяют легко регулировать размер между роликами.
Допуски на изготовление резьбовых калибров для метрической резьбы установлены ГОСТ ом 18107-72 раздельно на каждый параметр.
Калибры для контроля шлицевых и шпоночных соединений. Отверстия и валы с прямобочным шлицевым профилем контролируются поэлементно и комплексно. Поэлементные калибры предназначены для контроля отдельных элементов шлицевого профиля: наружных диаметров вала и отверстия, внутренних диаметров вала и отверстия, толщины зубьев вала и ширины впадины. Конструктивное оформление поэлементных калибров аналогично оформлению гладких предельных пробок, пластин и скоб.
При комплексном контроле проверяются погрешности формы и взаимного расположения элементов шлицевого профиля отверстий и валов. Контроль осуществляется специальными комплексными шлицевыми калибрами-пробками и калибрами-кольцами, которые применяются как проходные калибры. Калибры-пробки с одним направляющим пояском служат для контроля отверстий, центрируемых по размерам D или Ь, ас двумя поясками - для отверстий, центрируемых по рчзмсру d. В соответствии со стандартами этот контроль распространяется на шлицевые валы и отверстия с номинальными внутренними диаметрами d до 120 мм.
Калибры для контроля конических деталей. Контроль или измерение диаметров конусов имеет одну важную особенность. Измерить диаметры оснований конусов (большой - у отверстий и малый - у пробки) простыми методами не представляется возможным, поэтому изменение их размеров при обработке определяют по изменению базового расстояния при сопряжении проверяемой детали с калибром.
Рис. 4. Комплексные шлицевые калибры.
Рис. 5. Калибры для контроля конусов.
Контроль гладких конических деталей осуществляется с помощью калибров по их осевому перемещению относительно детали и направлен на ограничение отклонений базовых расстояний.
Требования к конструкции калибров для контроля конусов регламентируются ГОСТ ом 2849-77. Калибры для контроля наружных и внутренних конусов представляют собой конические пробки или втулки, имеющие риски или уступы, расстояние h между которыми равняется допустимому отклонению базового расстояния. При контроле торец детали должен находиться между рисками или торцами калибра, расположенными на расстоянии h друг от друга.
Кроме проверки осевого положения калибра относительно детали, необходимо проверить угол (конусность), прямолинейность образующей и форму конуса. Для этого калибр покрывают тонким слоем краски (3…6 мкм), обычно берлинской лазури, растертой на индустриальном масле, вводят в соединение с проверяемой деталью и несколько раз проворачивают. О правильности прилегания судят по оставшимся на поверхности детали следам краски или по характеру ее стирания на калибрр.
Контроль наружных конусов по расположению их базовой поверхности и плотности прилегания поверхностей может производиться с помощью специальных угловых скоб по рискам и на просвет одновременно.