Измерение отклонений от соосности элементов деталей

Согласно ГОСТ 24642-81 каждое такое измерение должно быть направлено на получение оценки наибольшего расстояния между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой. При этом в качестве базы может выступать либо ось некоторой отдельной базовой поверхности, либо общая ось двух или нескольких поверхностей. В соответствии с этим и методики выполнения измерений в этой области подразделяются на две группы:

1) методики выполнения измерений отклонений от соосности элементов деталей относительно оси базовой поверхности;

2) методики выполнения измерений отклонений от соосности элементов деталей относительно общей оси двух или нескольких поверхностей.

Основу реализации этих методик выполнения должно составлять экспериментальное воспроизведение осей наружных и внутренних номинально цилиндрических поверхностей деталей, общих осей двух или нескольких поверхностей, а также адекватное моделирование соответствующих расстояний между осями или их отклонений.

В качестве примеров реализации таких методик выполнения измерений можно привести следующие.

8.1 Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности с помощью измерительной головки и призмы (или двух призм) (рисунок 45)

Контролируемую деталь устанавливают ее базовой поверхностью в поверочной призме с широкими рабочими поверхностями.

Измерительную головку вместе со штативом (стойкой) перемещают по поверочной плите до момента касания ее наконечника контролируемой поверхности детали в одном из ее крайних сечений. Перемещая измерительную головку в вертикальном направлении, создают необходимый предварительный измерительный «натяг». После этого измерительную головку двигают возвратно-поступательно в направлении, перпендикулярном оси контролируемой поверхности и фиксируют точку возврата стрелки отсчетного устройства измерительной головки. Далее деталь вращают в призме и определяют максимальное и минимальное показание измерительной головки за один оборот детали, а также алгебраическую разность этих показаний. Все то же самое проделывают в другом крайнем сечении контролируемой поверхности.

В качестве искомого значения отклонения от соосности принимают большую из зафиксированных алгебраических разностей показаний измерительной головки.

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3 – поверочная призма;

4 – поверочная плита;

5 – штатив (стойка);

6 – жесткий осевой упор

Рисунок 45 – Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности

Вместо одной широкой поверочной призмы могут использоваться две узкие ножевые призмы, устанавливаемые по краям базовой поверхности детали (рисунок 46).

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3, 4 – ножевые призмы;

5 – поверочная плита;

6 – жесткий осевой упор;

7 – штатив (стойка)

Рисунок 46 – Измерение отклонения от соосности наружной номинально цилиндрической поверхности относительно оси базовой поверхности

Следует отметить, что по рассмотренным схемам измерения по сути измеряется радиальное биение контролируемой поверхности относительно оси базовой поверхности. Поэтому такую методику выполнения измерений можно использовать в том случае, когда можно пренебречь влиянием отклонения формы контролируемой поверхности по сравнению с искомым отклонением ее расположения. В противном случае, для устранения влияния значимых отклонений формы контролируемой поверхности детали на нее может быть установлена оправка в виде эталонного контрольного кольца.

8.2 Измерение отклонения от соосности двух наружных номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси с помощью измерительной головки и двух ножевых призм (рисунок 47)

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3 – штатив (стойка);

4, 5 – ножевые призмы;

6 – поверочная плита

Рисунок 47 – Измерение отклонения от соосности двух наружных номинально цилиндрических поверхностей относительно их общей оси

Измеряемую деталь устанавливают на ножевые призмы так, чтобы середины контролируемых поверхностей А и Б совпадали приблизительно с опорными элементами призм.

Настройку измерительной головки в каждом контрольном сечении детали осуществляют аналогично предыдущей измерительной задаче.

В ходе реализации измерительной процедуры деталь вращают и определяют алгебраическую разность показаний измерительной головки для каждого из обозначенных на схеме контрольных сечений.

За искомое отклонение от соосности (в радиусном выражении) принимается половина наибольшей алгебраической разности показаний измерительной головки отдельно для каждой из поверхностей А и Б.

Если опорные элементы используемых ножевых призм не совпадают с серединами контролируемых поверхностей, то за результат измерений для каждой поверхности принимается величина, рассчитываемая по формуле:

где ΔА – максимальная алгебраическая разность показаний измерительной головки в соответствующем сечении;

l – длина контролируемой поверхности;

l^I – расстояние от края контролируемой поверхности до места установки ножевой призмы (рисунок 48).

Рисунок 48 – Схема несимметричной установки ножевой призмы

8.3 Измерение отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью измерительной головки и двух оправок (рисунок 49)

1 – контролируемая деталь;

2 – измерительная головка;

3, 4 – контрольные цилиндрические оправки;

5 – установочное приспособление

Рисунок 49 – Измерение отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей

В контролируемые отверстия детали плотно «от руки» вставляются контрольные цилиндрические оправки. На одной из них закрепляется установочное приспособление вместе с измерительной головкой с возможностью его вращения относительно оси этой оправки.

Вращая установочное приспособление вместе с измерительной головкой вокруг оси контрольной оправки в положениях I и II, фиксируют максимальную алгебраическую разность показаний измерительной головки в каждом из них.

За результат измерения отклонения от соосности рассматриваемых поверхностей в радиусном выражении принимается половина наибольшего из полученных значений разности показаний.

8.4 Контроль отклонений от соосности наружных и внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью калибров (рисунок 50, 51)

Калибры широко используют в массовом и крупносерийном производстве для контроля отклонений от соосности отверстий и валов, ограниченных зависимыми допусками.

1 – контролируемая деталь;

2 – калибр-пробка

Рисунок 50 – Контроль отклонения от соосности внутренних номинально цилиндрических поверхностей с помощью ступенчатого калибра

1 – контролируемая деталь;

2 – калибр-втулка

Рисунок 51 – Контроль отклонения от соосности наружных номинально цилиндрических поверхностей с помощью ступенчатого калибра-втулки

При осуществлении контрольной операции калибр-пробку вставляют в контролируемые отверстия детали, в калибр-втулку насаживают на контролируемый ступенчатый вал.

Деталь считается годной, если калибр-пробка проходит через контролируемые отверстия детали или деталь входит в калибр-втулку.