Дәріс №4. Геометриялық шамаларды өлшеу және бақылау

Механикалық өзгерткішті өлшеу және бақылау құралдары.Бұл құралдар өлшеу сырығының азғана жылжуын көрсеткіштердің (жебелердің, шкалалардың, жарық сәулелерінің және т.б.) үлкен жылжуларына түрлендіруге негізделген. Механизмдерінің типтеріне тәуелді олар иінтіректі-механикалық, тісті, иінтіректі-тісті, серіппелі, серіппелі-оптикалық болып бөлінеді.

Иінтіректі-механикалық аспаптар салыстырмалы өлшеулерге, радиальдық және маңдайлық соғуларды тексеруге, сондай-ақ бөлшек пішінінің ауытқуларын бақылауға қолданылады.

Бұл типтегі аспаптарға құрылымы тең емес иықты иінтіректі қолдануға негізделген миниметрлер жатады (4.1-сурет, а). Миниметрлердің құрылымдарының түрлері өте көп. Ең көп тарағаны пышақтық тіректі миниметрлер (4.1-сурет, б). Өлшеуші сырық 4 шарикті бағыттағышпен жылжиды. Көрсеткіш жебенің 1 тіректік шеті шанышқы тәрізді. Ол өзінің шетімен – аяқтарымен миниметр корпусына бекітілген призма төсемдерге тіреледі. Тіректік пышақ 5 сырық шетіне бекітілген жалпақ төсеммен түйіседі. Реттегіш винт 2 берілістік қатынасты реттеуге, яғни кіші иық а-ны (4.1-сурет, а) – тіректік аяқтар арасындағы қашықтықты қоюға арналған. Миниметрдегі өлшеу күшін серіппе 3 жасайды.

Миниметрдің кемшіліктері (аяқтары мен призмаларының тез тозуы, шкала бойынша өлшеу аралығының аздығы, өлшеу күшінің айтарлықтай шамада болуы, инерттілігі) машина жасауда қолдану аймағын шектейді.

Иінтіректі-механикалық аспаптарға индикаторлы ішінөлшегіштер жатады (4.2-сурет). Олар 3 мм-ден 1000 мм-ге дейінгі тесіктерді салыстырмалы өлшеуге арналған. Олар корпустан 11, есептеуші құрылымнан (индикатордан) 5, қозғалатын (өлшеуші) 13 және қозғалмайтын (реттелетін) 9 өзектерден, тең иықты (Г-тәрізді) иінтіректен 8, орталықтандырушы көпіршеден 15, жылжымалы штоктен 2 тұрады. Өлшеулер кезінде өзекше 13 тесік өсіне перпендикуляр бағытта жылжып, Г-тәрізді иінтіректі 8 өз өсінен айналдырады және сондай шамаға шток 2 пен өлшеуші индикатор ұшын 5 да жылжиды. Индикатор жебесі тесіктің іс жүзіндегі өлшемінің ішін өлшегіште қойылған шамадан ауытқуын көрсетеді. Индикатор нөлге қойғыш сақина немесе қысқышпен қысылатын шет өлшегіштер бүйірліктермен қойылады. Өндіріс жағдайында және өлшеу зертханаларында абсолюттік өлшеулер үшін тісті берілісті индикаторлар немесе индикаторлы өлшеу бастары кең қолданыс тапты. Сағат типт индикаторлар (МемСТ577-68) (4.3-сурет) тісті берілісті аспаптардың өкілі болып табылады.

 
 
4.1-сурет – Миниметрдің иінтірегінің (а) және құрылымының сұлбасы: 1-жебе; 2-реттеуші винт; 3-серіппе; 4-өлшеуші өзек; 5-тіректік пышақ.

 

 


Құрылымы тіс салынған рейкалы 6 өзектен 4, тісті дөңгелектерден 2, 3, 5, 7 ирек серіппеден 1, жебеден 8 тұрады. Бұнда сырықтың 4 ілгерілі–кейінді қозғалысы жебенің 8 айналма қозғалысына айналдырылады. Жебенің бір айналымы сырықтың 1 мм жылжуына сәйкес келеді. Бүтін милиметрлер жебенің 9 көмегімен есептелінеді. Аспаптың шкаласында 100 бөлік бар, индикатордың бөлік құны 0,01 мм.

МЕМСТ 577-88 бойынша сағат типті индикаторлар құрылымы негізінде жасалған, өлшеу нәтижелерін статистикалық өңдейтін сызықтық өлшемдер индикаторларын жасауды МЕМСТ 16497-80 қарастырады. Олар өлшеу және бақылау операциялары кезіндегі есептеулерді механикаландыруға арналған.

 

 

4.2-сурет – Индикаторлы іштен өлшегіштің құрылымы: 1-иінтіректің айналу өсі; 2-шток; 3-түтік; 4 -серіппе; 5-есептеуші құрылым (индикатор); 6-сақтандырушы қабат; 7-жылуоқшаулы тұтқа; 8-Г-тәрізді иінтірек; 9- қозғалмайтын (реттелетін) өзек; 10-контргайка; 11-корпус; 12-шарик; 13- қозғалатын (өлшеуші) өзек; 14-белгі; 15-орталықтандырушы көпірше

 

 
 
4.3-сурет – Сағат типті индикатор (а) және оның құрылымы (б): 1-ирек серіппе; 2, 3, 5, 7-тісті дөңгелек; 4-өзек; 6-тісті рейка; 8, 9-жебелер.

 


4.4-сурет – Иінтіректі-тісті өлшеу басы (а) және оның сұлбасы (б): 1-ирек серіппе; 2-серіппе; 3-бағыттаушы төлкелер; 4-өлшеуші өзек; 5-арретир; 6, 8-иінтіректер; 7-тісті дөңгелек (триб).

 

 

Иінтіректі-тісті берілісті аспаптарға тісті өлшеу бастары, иінтіректі жақтар, иінтіректі микрометрлер және т.б. жатады. Бұл аспаптар сыртқы беттерді салыстырмалы өлшеуге арналған.

Иінтіректі-тісті өлшеу бастардың (4.4-сурет) сағат типті индикаторлардан айырмашылыығы оларды тісті берілістермен қатар иінтіректер жүйесі де бар. Ол беріліс санын үлкейтіп, өлшеу дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді. Екі дәл бағыттаушы төлкелерде 3 өлшеу өзегі 4 жылжығанда иінтірек 6 бұрылып, үлкен иығындағы тістік секторларымен тісті дөңгелекпен (трибпен) 7 ілінісетін иінтірекке 8 әсер етеді. Трибтің осінде саңылау таңдаушы ирек серіппемен 1 байланысқан төлкелі жебе орналасқан. Өлшеулік әсер күші серіппемен 2 жасалады. Өлшеу сызығын дұрыстауды арретир 5 көмегімен іске асырады.

Калибрлермен бақылау.Массалық және ірісериялық өндірістерде техникалық бақылау операцияларын орындау үшін калибр типіндегі бақылау құралдары қолданылады. Калибрлер – бұйымдардың өлшемдерінің немесе олардың пішіндерінің белгіленген шамаға сәйкестігін тексеретін денелер немесе құрылымдар. Олар бөлшектердің жарамдылығын 6 ÷ 17 квалитетке дейінгі дәлдікте анықтауға сондай-ақ «түсіп кететін калибр» принципі бойынша жұмыс істейтін белсенді бақылау құрпымдарда қолданылады. Шектік калибрлердің көмегімен бақыланатын параметрдің сандық шамасын емес, ал бұл параметр шектік шамалардан асып кете ме әлде екі рауалы шамалар арасында бола ма соны анықтайды. Бақылау кезінде бөлшек жарамды деп есептеледі, егер каблибрдің өтіп кететін басы (ПР) шамамен калибр массасындай күшпен өтіп кетсе, ал өтпейтін басы (НЕ) - өтпесе. Егер НЕ өтіп кетсе, бөлшекті брактайды. -

Цилиндрлік тесіктер мен біліктерге арналған тегіс бетті калибрлер түрін МЕМСТ 24851-81 белгілейді. ИСО жүйесінде калибрлер ИСО-Р1938-1971 стандартталған.

Тесіктерді бақылауға арналған калибр-тығындар. Әртүрлі құрылымды шектік калибр- тығындар қолданады (МЕМСТ 14807-69 – МЕМСТ 14827-69). Оларға жататындар: цилиндр қосымшалы(4.5-сурет, а) және конустық құрықты қосымшалы (4.5-сурет, б,в) екіжақты тығындар, цилиндр ауыстырмалы тығындар (4.5-сурет, г), толық тығындар (4.5-сурет, д,е), толық емес тығындар (4.5-сурет, г), бір жақты парақ тығындар (4.5-сурет, ж), толық емес шайбалар және толық шайбалар (4.5-сурет, з).Көбіне бір жақты шектік калибрлерге басымдық береді. Олар бұйымды бақылау уақытын қысқартады және матертериал шағынын азайтады.

Стандарт бойынша келеседей біліктерге арналған тегіс калибрлер және оларға қатысты бақылау калибрлері қарастырылған:

ПР— өтіп кететін калибр-жақша;

НЕ— өтпейтін калибр-жақша;

К-ПР— жаңа калибр-жақшаға арналған өтіп кететін бақылау калибрі;

К-НЕ — жаңа калибр-жақшаға арналған өтпейтін бақылау калибрі;

К-И — өтіп кететін тегіс калибр-жақшаның тозуын бақылауға калибр.

Тесіктерді бақылауға арналған:

ПР— проходной калибр-тығын;

НЕ— өтпейтін калибр-тығын.

Біліктерді бақылауға арналған калибр-жақшалар.Шектік және реттелетіе калибр-жақшаларды қоладанады (МЕМСТ 18358-73 – МЕМСТ 18369-73). Шектік калибр-жақшаларға жататындар: біржақты (4.6-сурет, а) және екіжақты парақтық жақшалар; біржақты штапмталған (4.6-сурет, б), тұтқалы біржақты (4.6-сурет, г) және екжақты (4.6-сурет, в) жақшалар. Ретелетін қалибр-жақшалар (4.7-сурет) тозуға қайтарым жасауға және шектік интервалдарға жататын әртүрлі өлшемдерге келтіруге мүмкіндік береді. Бірақ реттелмейтін жақшаларға қарағанда олардың дәлдіктері және сенімділіктері төмен, сондықтан дәлдігі 8 квалитетті рауалы өлшемдерді бақылауға арналған.

Тағайындалуы бойынша шектік калибрлер жұмыстық, қабылдау және бақылау болып бөлінеді.

 

4.5-сурет – Калибр-тығындар

 

 

 
 
4.6-сурет – Калибр-жақшалар

 


Жұмыстық калибрлер бөлшектерді жасау үдерісі кезінде бақылауға арналған. Оларды жабдықтың операторлары мен баптаушылары, сондай-ақ жасаушы заводтардың ТББ бақылаушылары қолда-нады. Қабылдау калибрін тапсырыс берушінің өкілі қабылдап алу кезінде қолданады. Реттелетін калибр-жақшаларды реттеуге және ретелмей-тін калибр-жақшаларды бақылауға, сондай-ақ

 
 
4.7-сурет – Реттелетін калибр-жақша

 

 


оларды тозуы себебінен пайдаланудан шығарып тастау үшін, пішіндері шайба тәрізді, бақылау калибрлері (К-И) қолданылады. Рауалы шамалардың аздығына қарамастан бақылау калибрлері жұмыстық калибрлерді жасаудың және бақылаудың рауалы өрісінен шығып кетеді. Сондықтан олардың орнына мүмкіндігінше шеттік ұзындық өлшегіштерді немесе әмбебап өлшеуші аспаптарды қолданған жөн.

Тегіс калибрлерге техникалық талаптарды МЕМСТ 2015-84 белгілейді. Калибрлерді белгілеуде калибр тағайындалған бөлшектің номиналь өлшемі, бұйымның рауалық өрісінің әріптік белгіленуі, бұйымның шектік ауытқуының миллиметрмен алынған сандық мәні (жұмыстық калибрлерде), калибр типі (мысалы, ПР, НЕ, К-И) жасаушы заводтың тауарлық белгісі жазылады.

Шығыңқылықтың тереңдігі мен биіктігін бақылауға арналған калибрлернегізгі топты құрайды.Құрылымы бойынша олар әртүрлі пішінді сатылы пластиналар болып келеді. МЕМСТ 2534-77 өлшем ауқымы 1 – 500 мм дәлдік квалитеті 11 – 17 қамтитын калибрлердың түрлерін қарастырады. Калибрлермен калибр мен бұйымның сәйкес жазықтықтары арасындағы саңылаудың болуы бойынша бұйымның жарамдылығын анықтайды. Өтетін және өтпейтін жақтарының орнына бұл калибрлерде бұйымның ең үлкен (Б) және ең кіші (М) шектік өлшемдеріне сәйкес жақтары бар. Бұндай бақылаудың негізгі әдістері мыналар: жарық түсуі немесе жарықтануы, қозғалуы, белгілер бойынша.

Таңдалған әдіске сәйкес құралдар таңдалады:

- жарықтануды бақылауға арналған калибрлер;

- қозғау әдісімен бақылауға арналған калибрлер;

- белгілер бойынша бақылауға арналған калибрлер.

Жарықтану әдісі бойынша калибрлермен 0,04 – 0,06 мм рауалы шамалар бақыланады. Сатылы-өзекті калибрлермен бақыланатын бұйымдардың ең аз рауалық шамасы 0,03 мм,

ИСО жүйесінде тереңдік пен биіктіктің калибрлері стандартталмаған.

Конустық калибрлер.Сыртқы конустарды бақылау конустық калибр-төлкелермен, ал ішкі конустарды – конустық калибр-тығындармен орындалады. МЕМСТ 24932-81 берілген қимадағы диаметрлері 200 мм дейін, конустылығы 1:3-тен 1:50-ге дейін, диаметрлер рауалылығы 6 ... 12 квалитетті, конустық бұрыш рауалылығы 4 ... 9 дәлдік дәрежедегі әртүрлі түрдегі рауалылықты жеке нормалайтын тегіс конустарға арналған калибрлердің түрлері мен орындалуын белгілейді.

Белгілеу мысалдыры:

- 4-ші және 5-ші дәлдік дәрежелі 40калибр-төлке – «Втулка 40 АТ4, ГОСТ 20305-80»;

- 6-шы және 7-ші дәлдік дәрежелі 60бақылау калибр-тығыны - «Пробка 60-К АТ6, ГОСТ 20305-80».

Беттердің орналасуын бақылауға арналған калибрлар. Рауалылығы, орындау өлшемдерін есептеу әдістемесіжәне беттердің орналасуын бақылауға арналған калибрлерді қолдануға жалпы нұсқаулар МЕМСТ 16085-80 белгіленген. Ол орналасу рауалылығы тәуелді беттерді (олардың өстерін немесе симметрия жазықтығын) сондай-ақ тәуелді рауалық түр кезіндегі өстердің түзулігін бақылауға арналған, бөлінбейтін құрылымның калибрлерін қарастырады. Калибрлердің өлшеу беттерінің орналасуы бөлшектің жанасатын беттерінің жиынтығын көрсететін элементтер композициясы болып табылады. Бұл кезде жеклеген өлшеу беттерінің өлшемдерін ең қолайсыз жинау өлшемдеріне жасайды (өтіп кету шегі бойынша), ал олардың салыстырмалы орналасуын немесе базалық элементпен салыстырмалы орналасуын бұйымның сызбада көрсетілген номиналь өлшемдері бойынша жоғары дәлдікті сақтай орындайды.

Цилиндрлік бұрандалардың дәлдігін бақылау калибрлері. Калибрлердің көмегімен кешендік және дифференциальдық әдістерді қолданады. Кешендік әдісті орта диаметрінің рауалылығы жинақтық болып келетін бұрандаларға қолданады. Ол бір мезгілде орта диаметрін (d2,D2), қадамын (P), пішіндік бұрышының жартысын (a/2), сондай-ақ бұранданың ішкі (d1,D1) және (d, D) сыртқы диаметрлерін бұрандалы бөлшектің іс жүзіндегі контурын шектігімен салыстыруға негізделген.

Дифференциальдық әдісте жекелеп ішкі D1 және сыртқы d диаметрлері, қадамы P, және пішіндік бұрышының жартысы (a/2) кәдімгі тегіс калибрлер мен шаблондармен бақыланады. Цилиндрлік бұрандаларға (метрлік, трапециялық, құбырлық және тіреулік) арналған калибрлер мен контркалибрлердің барлық түрлерін МЕМСТ 24939-81 белгілейді. Бұрандалық калибрлер мен олардың элементтерінің құрылымдық өлшемлерін МЕМСТ 18465-73 және МЕМСТ 18466-73 регламенттейді. Бұрандалық калибрлердің комплектісіне жұмыстық бұрандалы сақиналар мен жақшаларды тексеруге және реттеуге арналған жұмыстық тегіс және бұрандалық өтып кететін және өтпейтін калибрлер, калибрлер мен контркалибрлер кіреді.

Кешендік өтіп кететін калибрлер. Тік бүйірлі шлицелі бөлшектердің өлшемдерінің дәлдігін, пішіндерін және беттерінің орналасуынкешендік өтіп кететін калибрлермен бақылайды (МЕМСТ 24959-81, МЕМСТ 24960-81): шлицелік төлкелерді калибр-тығындармен, ал шлицелік біліктерді калибр-сақиналармен тексереді. Қажет болған жағдайларда центрленетін және центрленбейтін диаметрлерді, ойықтарының енін және шлицелерді арнайы тегіс калибрлермен МЕМСТ 24961-81 – МЕМСТ 24968-81 бойынша элементтік бақылау жүргізеді.

Шартты белгілеуінде калибрдің атауы («тығын» немесе «сақина»), калибр түрінің нөмірі, берілген калибр тағайындалған біліктің шлицелік төлкесінің шартты белгіленуі, калибрдің дәлдік дәрежесі, стандарттың белгіленуі көрсетіледі.

Мысалы:

- МЕМСТ 6033-80 бойынша 50х2х9g білігіне арналған 1-түрдегі дәлдік дәрежесі 4 калибр-сақина – «Кольцо 1-50x2x9 g /4, ГОСТ 24969-81»;

- МЕМСТ 6033-80 бойынша 50х2х9Ншлицелік төлкеге арналған 5-түрдегі дәлдік дәрежесі 4 кешендік калибр-тығын - «Пробка 5-50х2х9Н/4 ГОСТ 24969-81».

Негізгі әдебиет: 1 , 5

Қосымша әдебиет: 8

Бақылау сұрақтары:

1. Механикалық түрлендіргішті өлшеу және бақылау құралдарының әрекет принциптері неге негізделген?

2. Сағат типіндегі индикатордың құрылымы мен әрекет принципі қандай?

3. Индикаторлық іштен өлшегіштің құрылымы мен әрекет принципі қандай?