2.5.4. Расчет исполнительных размеров калибров

Знакомство с излагаемой методикой удобно вести параллельно с изучением схемы расположения полей допусков сторон калибров и контркалибров.

Рассматривая схему (черт.37), замечаем, что координата середины поля допуска проходной стороны калибра Р-ПР смещена относительно своего предельного размера на величину Z(Z₁)^1. Это вызвано тем, что в отличие от универсальных СИ, рабочая поверхность калибра, контактируя с измеряемой поверхностью детали, перемещается по ней, следовательно, подвергается износу^2. При этом размер стороны калибра изменяется^3 и выходит из поля допуска детали. Поэтому, во–первых, центр группирования размеров проходной стороны калибра смещен относительно своего предельного размера к середине поля допуска детали, а, во–вторых, величина износа данной стороны ограничена параметром Y(Y₁). Для деталей высокой точности (квалитеты IT6, IT7,IT8) значения Y(Y₁) больше нуля; для квалитетов от IT9 до IT17 они равны нулю.

Черт.37. Схема расположения полей допусков гладких калибров: T_D, T_Dпр, T_Dгр, (T_d, T_dпр, T_dгр) – допуск изделия соответственно полный, производственный, гарантированный отверстия (вала).

Непроходная сторона Р-НЕ не должна проходить по годной детали, следовательно, ее износ менее значителен. К тому же изменение размера этой стороны происходит в сторону поля допуска детали, в силу чего здесь допуск на износ не предусмотрен.

Середина поля допуска непроходной стороны и граница предельного износа проходной стороны смещены к середине поля допуска детали на величину ( ₁), предназначенную для компенсации расширения допуска детали для размеров более 180 мм. Для калибров, контролирующих детали диаметром до 180 мм, значения ( ₁) равны нулю.

Точность исполнения рабочей стороны калибра определяется допуском Н(Н₁), контркалибров – допуском Н_р. Располагаются указанные поля допусков симметрично относительно своего номинального размера.

Исполнительный размер стороны калибра на примере проходной стороны калибр-пробки, определяется так: за основу берем номинальный размер контролируемой детали D , прибавляем соответствующее предельное отклонение EI, добавляем величину Z. Получаем уравнение

P–ПР = D + EI +Z, (45)

отражающее последовательность расчета координаты центра группирования размера рабочей проходной стороны калибр-пробки. Формула исполнительного размера названной стороны с учетом допуска на его изготовление имеет вид:

Р–ПР = (D + EI + Z)  H/2. (46)

Подставив численные значения параметров, входящих в зависимость (46), получаем исполнительный размер рабочей проходной стороны калибр-пробки. Аналогично произведем построение уравнений для расчета остальных параметров, характеризующих гладкие калибры (табл. 33).

Параметры Z(Z₁), Y(Y₁), (₁) подставляют в формулы со знаком, определяемым стандартным приемом с учетом их расположения на схеме относительно своего номинального размера, в качестве которого принимается соответствующий предельный размер детали.

Пример. Рассчитать исполнительные размеры сторон регулируемой калибр-скобы для контроля вала 25f10.

1. Расшифровываем условное обозначение детали: вал номинального размера D = 25 мм, выполнен в системе отверстия; основное отклонение f; точность, квалитет, IT10.

2. Выписываем из ГОСТ 25346–82 (прил.10, 12) парметры детали: допуск Т = 84 мкм; основное отклонение, верхнее, еs = –20 мкм.

3. Рассчитываем второе, нижнее, отклонение (мкм)^:

ei = еs – Т = –20 – 84 = –104.

Таблица 33

Исполнительные размеры сторон рабочих калибров

Наименование размера стороны	Калибр-скоба	Калибр-пробка
Рабочая проходная новая, Р-ПРН
Рабочая проходная изношенная, Р-ПРИЗ
Рабочая непроходная, Р-НЕ

Примечание. Размер, устанавливающий предел износа рабочей проходной стороны, не является исполнительным, поэтому допуск на него не назначен.

4. Отыскиваем в СТ СЭВ 157–75 численные значения величин, определяющих расположение полей допусков калибр-скобы [прил.34 и заносим их в таблицу З4.

5. Строим схему расположения полей допусков калибр-скобы (черт.37).

6. Выбираем тип регулируемой скобы (прил.35): гладкая двухпредельная калибр-скоба с односторонней регулировкой с диапазоном контролируемых размеров от 20 до 28 мм, исполнения 1:

Калибр-скоба 8118 – 0005–1 ГОСТ 2216–84.

7. Устанавливаем величину деформации скобы (см.выше): _L = 0,25 мкм.

8. Вычисляем исполнительные размеры сторон калибр-скобы:

8.1. Рабочая проходная новая равна (мм):

.

8.2. Рабочая проходная изношенная имеет значение (мм):

.

8.3.Рабочая непроходная соответствует величине (мм):

.

9. Набираем блоки концевых мер на рассчитанные размеры сторон калибр-скобы. Учитывая, что минимальная градация концевых мер равна 1 мкм (прил.28), округляем расчетные величины до целого микрометра. Величины, кратные 0,5 мкм, округлять в сторону сокращения производственного допуска изделия. Результаты подбора табулируем (табл. 35).

Таблица 34

Нормируемые параметры калибр-скобы, мкм

Параметры схемы калибра
рабочего				контрольного
Н1	Y1	1	Z1	НР
6	0	0	9	2,5

Таблица 35

Характеристика плиток, включенных в блоки, мм

Сторона калибр-скобы	Размер стороны		Размер плиток
	расчетный	округленный	1	2	3	4	5
Р–ПРН	24,970 75	24,971	1,001	1,47	2,5	20	–
Р–ПРИЗ	24,979 75	24,980	1,48	3,5	20	–	–
Р–НЕ	24,895 75	24,896	1,006	1,39	2,5	20	–

Примечание. Число мер в наборе должно быть наименьшим и не превышать 5 плиток.

10. Устанавливаем предельную погрешность, _,блоков концевых мер (мкм):

_ = 0,5 Н_Р = 0,5 · 2,5 = 1,25. (47)

11. Подбираем требуемую точность концевых мер по зависимости:

_Ф  _ , (48)

где _Ф – фактическая (расчетная) погрешность блока.

где _i – погрешность отдельной плитки, входящей в блок (прил. 29).

11.1. Рассчитываем погрешность блока, составленного из плиток 3–го класса точности (мкм):

.

Замечаем, _Ф(кл.3) > _, что неприемлемо.

11.2. Определяем погрешность блока, набранного из плиток 2–го класса точности (мкм):

.

Обнаруживаем: _Ф (кл.2) < _. Условие (48) выполнено.

Вывод. Для настройки рабочей проходной стороны калибр-скобы используем блок, набранный из концевых мер класса точности 2 ГОСТ 9038–83.

Аналогично устанавливаем требуемую точность мер, входящих в другие блоки.

Набранные блоки используем для установки исполнительных размеров проходной и непроходной сторон калибр-скобы и контроля износа проходной стороны калибра при его эксплуатации.

Задание 18

1. Построить схемы расположения полей допусков калибров для деталей сопряжений (табл.36).

Таблица 36

Условные обозначения сопряжений

Сопряжение	Вариант (первая цифра шифра справа)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Гладкое цилиндрическое	8 H10 – d10	20 H9 – e9	26 H9 – f9	32 H11 – h11	10 H11 – d11	22 F9 – h9	27 D10 – h10	33 E9 – h9	23 D11 – h11	28 D10 – h9
Резьбовое	M6Х0,5 – 8H/8g	M8X1 – 6H/6g	M10X1,25 – 4H/4g	M20X0,75 – 6H/6e	M24X2 – 8H/8g	M36X1,5 – 6H/6f	M42 – 4H/4g	M56X3 – 6H/6g	M72X4 – 6H/6e	M80X6 – 6H/6g

2. Рассчитать исполнительные размеры и настроить гладкую регулируемую скобу.

3. Ответить на контрольные вопросы:

3.1. Что такое брак исправимый и неисправимый? Когда возникают данные виды брака?

3.2. Объяснить понятия: Измерение, Контроль. В чем их различия?

3.3. Объяснить понятие Калибр. Назначение, применение, виды калибров.

3.4. Раскрыть понятия: проходная, непроходная сторона; калибр рабочий, контрольный.

3.5. Изложить методику настройки регулируемой скобы.

3.6. Что такое исполнительный размер калибра, предел износа стороны калибра?

3.7. Как определить годность рабочего калибра?

3.8. Раскрыть понятия: допуск производственный; допуск гарантированный. Как определить их величину?

4. Изучить схему расположения полей допусков резьбовых калибров (прил.30, 31; черт.38).

Черт.38. Схема расположения полей допусков среднего диаметра калибров для

метрической резьбы