Метрология. Часть I. Расчет средств измерений

8.6. Примеры расчета исполнительных размеров калибров для контроля расположения поверхностей

Пример 1. Рассчитать калибр для контроля расположения отверстий в дета-

ли (рис. 51).

1.1.Предельные отклонения и допуски диаметров измерительных элементов (пробок) калибра определяют (см. табл. 74) в зависимости от позиционного до-

пуска осей изделия Тр = 0,4 мм; F = 0,053 мм; Н = 0,012; W= 0,016 мм.

1.2.Предельные размеры пробок калибра рассчитывают по формулам

(см. табл. 75).

dkmax=8,4–0,4+0,053 = 8,053 мм; dkmin=8,053–0,012 = 8,041 мм; dk–w=8,053–0,012–0,016 = 8,025 мм.

1.3. Позиционный допуск осей пробок определяют по табл. 74:

Трк = 0,025 мм.

При нормировании и контроле размеров, координирующих оси пробок, должны быть соблюдены следующие требования (по табл. 76 п. 3, для

Трк = 0,025 мм):

а) предельные отклонения размеров между осями двух любых пробок

L k = ±0,016 мм;

б) предельные отклонения осей пробок от общей плоскости yk = ±0,008 мм. 1.4. Схема калибра с указанием размеров и допусков приведена на рис. 52.

20

40

Рис. 52. Чертеж калибра (для детали рис. 51)

141

Пример 2. Рассчитать калибры для контроля расположения отверстий в детали (рис. 53).

Рис. 53. Чертеж детали

2.1. Предельные отклонения и допуски диаметров измерительных элементов (пробок) калибра определяют (см. табл. 74) при Тр=0,2 мм:

– для пробок, контролирующих расположение отверстий диаметром

16Н11:

F = 0,026 мм; Н = 0,008 мм; W = 0,01 мм;

– для базовой пробки:

Н0=Н=0,008 мм; W0=W=0,01 мм.

2.2. Предельные размеры пробок калибра рассчитывают по формулам

(см. табл. 75):

– для базовой пробки:

dk0max=dG0–W=40 мм.

Размер поэлементного проходного предельно изношенного калибра определяют по табл. 16 п. 4:

dk0min =40–0,008=39,992 мм; dk0–w=40–0,008-0,010=39,982 мм;

– для остальных пробок:

dkmax= 16–0,2+0,026+0,008=15,834 мм; dkmin=15,834–0,008=15,826 мм; dk–w=15,834–0,008–0,010=15,816 мм.

2.3. Позиционный допуск осей пробок (кроме базовой) калибра

(см. табл. 74):

Тpк =0,016 мм.

При нормировании и контроле размеров, координирующих оси пробок, должны быть соблюдены следующие требования (по табл. 77, 78 для

Тpк = 0,016):

а) предельные отклонения размера между осью каждой пробки и осью базовой пробки Rk = ±0,0055 мм;

142

б) предельные отклонения центрального угла между осями двух любых пробок, расположенных на окружности диаметрам 100 мм, k = 50 , база – ось центральной пробки калибра.

2.4. Схема калибра с указанием исполнительных размеров и допусков приведена на рис. 54.

Рис. 54. Комплексный калибр (для детали рис. 53)

Пример 3. Рассчитать калибры для контроля соосности наружной и внутренней поверхности детали, показанной на рис. 55.

З0,6а

,130-

20

(+0,09) 10H11

Рис. 55. Чертеж детали

3.1. Позиционный допуск осей поверхностей детали определяют по табл. 81 п. 4:

Тp1=Тp2=0,3 мм.

143

3.2. Предельные отклонения и допуски измерительных элементов калибра определяют по табл. 1 при Тр =0,3 мм:

F1 = F2 = 0,032 мм; Н1 = Н2 = 0,01 мм; W1 = W2 = 0,012 мм; Тpк1 = Трк2 = 0,02 мм.

3.3. Предельные размеры измерительных элементов калибра рассчитывают по формулам табл. 75:

– для элемента, контролирующего наружную поверхность детали: dkimin=20+0,3–0,032=20,268 мм; dkimax=20,268+0,010-= 20,278 мм; dkl–W=20,268+0,010+0,012=20,29 мм;

– для элемента, контролирующего внутреннюю поверхность детали: dk2max=10–0,3+0,032=9,732 мм; dk2min=9,732–0,010=9,722 мм;

dk2–w=9,732–0,010–0,012=9,710 мм.

3.4. Допуск соосности измерительных элементов калибра определяют по табл. 79:

ТСk=Тр1 + Тр2= 0,02+0,02= 0,04 мм.

3.5. Схема калибра с указанием размеров и допусков измерительных элементов приведена на рис. 56.

Рис. 56. Чертеж калибра для контроля соосности (деталь рис. 55)

144

4.1. Позиционный допуск осей поверхностей детали определяют по табл. 81 п. 1:

–для гладкого измерительного элемента Тp = 0,8 мм;

–для резьбового (базового) измерительного элемента Тр = 0.

4.2. Предельные отклонения и допуски измерительных элементов калибра определяют по табл. 74 при Тр =0,1 мм:

–для гладкого измерительного элемента:

F=0,066 мм; Н=0,016 мм; W=0,02 MM; Tpk = 0,03 мм;

–для резьбового измерительного элемента:

Н0=Н=0,016 мм; W0=W= 0,02 мм.

4.3. Предельные размеры измерительных элементов калибра рассчитывают по формулам табл. 2:

– для гладкого измерительного элемента: dkmax=6–0,8+0,066+0,016=5,282 мм;

dkmin=5,282–0,016=5,266 мм; dk–w=5,282–0,016–0,02=5,246 мм;

– для резьбового измерительного элемента (по среднему диаметру): dk0max = dGО–W=14,696 мм (размер dGO–W определяют по ГОСТ 18107-72);

dk0min=14,696–0,016=14,68 мм; dk0–W=14,696–0,016–0,02=14,66 мм.

Наружный и внутренний диаметры резьбового измерительного элемента, указанные на рис. 58, определяет по ГОСТ 18107-72.

4.4. Допуск соосности гладкого измерительного элемента калибра относительно резьбового измерительного элемента определяют по табл. 79.

TCk=Tpk=0,03 мм.

145

Пример 5. Рассчитать калибр для контроля соосности поверхности детали рис. 59.

5.1.Калибры для контроля зависимого допуска соосности, равного нулю, рассчитывают в соответствии с п. 8.5.2.8 настоящего стандарта.

5.2.Предельные отклонения и допуски измерительных элементов калибра определяют (обозначения Z1, Н1, Y1) по разделу 4, табл. 16 и п. 8.5.2.8 настоящего стандарта:

– для измерительного элемента, контролирующего диаметр 50 Н11:

Z1=0,022 мм; Н1=0,011 мм; Y1=0; Тpк=0,011 мм;

146

– для измерительного элемента, контролирующего диаметр 20 Н9:

Z1=0,009 мм; Н1=0,006 мм; Y1 =0; Трк=0,006 мм.

5.3. Предельные размеры измерительных элементов калибра рассчитываются по формулам табл. 16:

dk1min = 50–0,022–0,0055 = 49,972 мм; dk1max= 50–0,022+0,0055 = 49,983 мм; dk1–W =50 мм;

dk2min =20–0,009–0,003=19,988 мм; dk2max =20–0,009+0,003=19,994 мм; dk2–w=20 мм.

5.4.Допуск соосности измерительных элементов калибра определяют в со-

ответствии с п. 8.5.2.8 и табл. 79: ТСk=0,011+0,006 = 0,017 мм.

5.5.Схема калибра с указанием размеров и допусков измерительных элементов калибра приведена на рис. 60.

9. Выполнение чертежа детали

Выполнение чертежа включает 3 этапа.

1.Вычерчивание детали.

2.Указание номинальных размеров с допусками, соответствующими квалитетам точности.

3.Назначение и указание на чертеже допусков отклонений формы и взаимного расположения поверхностей, параметров шероховатости поверхности и технических требований.

147

1-й этап. При вычерчивании стакана достаточно привести главный вид и вид слева, использовав ЕСКД [11, 12] .

148

2-й этап. Из выданного узла известны: наружный посадочный диаметр стакана 95, диаметр отверстия под посадку подшипника 85. Остальные размеры назначаются конструктивно.

3-й этап. Точность детали задается следующими показателями: а) допусками размеров; б) шероховатостью поверхностей; в) допуском формы; г) допуском расположения поверхностей.

Рассмотрим последовательно принципы назначения этих показателей.

1. Для основных сопрягаемых размеров точность определяется при выборе посадок.

Из рисунка к заданию 41 по ГОСТ 25346-82 получим: для наружного посадочного диаметра вала 95h6( 0,022 ), для отверстия под подшипник –85Н7( 0,035 ). Из расчета размерной цепи (размер А6) берем точность осевого размера 40 ± 0,125. Остальные размеры стакана на правильность работы не влияют и являются свободными, то есть могут иметь точность не выше 14 квалитета (черновая обработка) или оставаться в состоянии поставки. Их точность оговорена в технических требованиях. Нанесение размеров и предельных отклонений по ЕСКД – ГОСТ 2.307-68.

2. Шероховатость поверхности назначается, исходя из условий работы сопряжения. Высота неровностей Rz может составлять лишь часть допуска Т на размер:

Rz ≤ (0,2...0,05)Т по БВ РТМ – 62 – 71 или Rа≤ (0,05...0,012)Т.

При выполнении работы можно принимать Rа≤ 0,05 Т (приложение 5).

Для поверхностей под подшипники шероховатость указана в ГОСТ 3325-85. При расчете шероховатости Rа≤ 0,05Т по полученной величине определяют,

что указать в чертеже: Rа или Rz и выбирают соответственно ближайшее

меньшее значение параметра по ГОСТ 2789-73. Нанести на чертеж обозначения шероховатости поверхностей по ЕСКД ГОСТ 2.309-73. В стакане поверхности В и Г – основные сопрягаемые, обеспечивающие центрирование стакана в корпусе и подшипника в стакане. Шероховатость поверхности В, поверхности Г, заплечиков (торца) под подшипник назначается согласно условий работы детали, так как торец детали, прилегает к корпусу.

Остальные поверхности на работу детали существенно не влияют. Механически обработанные поверхности могут иметь шероховатость не выше Rа 6,3, а

наружный диаметр, несопрягаемый торец фланца и отверстие 80 можно оставить в состоянии поставки.

3. Допуски формы должны оговариваться в чертеже только при наличии особых требований, вытекающих из условия работы, изготовления или измерения детали. Указание их в чертежах по ЕСКД – ГОСТ 2.308-79.

Для посадочных поверхностей под подшипники качения по ГОСТ 3325-85 указывается отклонения по табл. 68:

а) неуказанные предельные отклонения размеров механически обработанных поверхностей: отверстий Н14, валов h14, остальные ± IT14/2;

149

б) для остальных поверхностей допуски формы можно особо не оговаривать, то есть их величина будет ограничена половиной допуска на соответствующий размер.

4. Допуски расположения поверхностей также оговариваются в чертеже лишь при наличии особых требований, вытекающих из условий работы, изготовления или измерения детали.

Увязываются между собой основные сопрягаемые поверхности детали и поверхности, определяющие собираемость. Рекомендации по выбору допусков расположения поверхностей приведены в приложениях 2, 3, 4.

Указание их в чертежах по ЕСКД ГОСТ 2.306-79.

Несоосность поверхностей В и Г стакана приведет в конечном итоге к перекосу вала. В чертеже условным обозначением задан допуск радиального биения поверхности Г относительно оси В (непосредственный контроль допуска соосности неудобен).

Биение торца фланца вызовет перекос стакана в корпусе, что отразится на работе подшипника. Допуск торцового биения указан условным знаком в чертеже.

Допуск торцового биения заплечиков под подшипники определяется по ГОСТ 3325-85 (см. табл. 68). Он задан в чертеже условным обозначением.

Позиционное отклонение осей крепежных отверстий 8,4 может привести к нарушению собираемости деталей.

Позиционный допуск Тпоз определяется в зависимости от наименьшего за-

зора Smin между винтом и отверстием – зависимый допуск.

По ГОСТ 14140-81 (см. табл. 72) для случая крепления винтами:

При винте М8-8h и диаметре отверстия для него в стакане 8,4Н14:

Smin = 8,4 – 8 = 0,4 и Тпоз= 0,4 · 0,5 = 0,2 мм.

Вчертеже Тпоз указано условным обозначением.

10. Оформление схем контроля

Схема контроля должна точно соответствовать обозначению контролируемого требования на чертеже, то есть базовые элементы приспособления подведены к элементам детали, обозначенным базовыми в чертеже; отсчетные устройства по точности соответствуют величине допуска в чертеже.

Схема может быть выполнена либо в прямоугольной проекции, либо в аксонометрической проекции. Соблюдение масштаба необязательно.

Схема контроля должна содержать: эскиз проверяемой детали (на нем можно не указывать малозначащие элементы), базовые элементы приспособления (призмы, центры, оправки, контрольные плиты и т.п.), отсчетные устройства.

Схемы контроля отклонений взаимного расположения поверхностей приведены для вала-шестерни (рис. 62).

150