1. Контроль калибрами
Типы и допуски гладких калибров регламентируются:
ГОСТ 24853-81 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.
ГОСТ 21401 -75 Калибры гладкие для размеров до 500мм. Исполнительные размеры.
ГОСТ 2015 – 84 Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования.
ГОСТ 14807 -69 – ГОСТ 14826 -69 Калибр-пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры.
ГОСТ 18358-93 – ГОСТ 18369-93 Калибр-скобы для диаметров от 1 до 360 мм. Конструкции и размеры.
ГОСТ 2216 – 84 Калибр-скобы гладкие регулируемые. Технические условия.
Основные понятия и определения
Калибрами называются бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для проверки размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей. С помощью калибров нельзя получить числовое значение размера. Измерение калибром дает информацию о нахождении действительного размера в допустимом диапазоне. Калибры подразделяются на две группы: нормальные и предельные. Нормальные калибры изготовляются по номинальному размеру проверяемой детали и имеют измерительную часть, равную средне допускаемому размеру измеряемой детали. Нормальный калибр должен входить в деталь с большей или меньшей плотностью.
Предельные калибры имеют размеры номинально равные предельным размерам измеряемой детали. Одна из сторон калибра соответствует наибольшему, а другая - наименьшему заданному предельному размеру. При измерении предельными калибрами проходная сторона должна входить в отверстие или надеваться на вал, а вторая сторона - непроходная - не должна входить в отверстие или надеваться на вал. Непроходная сторона калибра отличается от проходной стороны кольцевой выточкой на ручке или же меньшей длиной измерительной части. Непроходная сторона калибра делается укороченной, потому что она обычно не входит в проверяемое отверстие.
Типы калибров (ГОСТ 27284-87) различают:
- по форме рабочих поверхностей: гладкий, конусный, резьбовой, шпоночный, шлицевой, профильный;
- по назначению: проходной, непроходной, поэлементный, комплексный, рабочий, приемный, контрольный, установочный, сортировочный, для измерения глубины (высоты), уступа;
- по конструктивным признакам: калибр-пробка, калибр-скоба, калибр-кольцо, калибр-втулка, нерегулируемый, регулируемый, полный, неполный, однопредельный, двух предельный (односторонний, двусторонний).
Комплект рабочих предельных калибров для контроля размеров гладких цилиндрических деталей состоит из проходного калибра ПР, контролирующего предельный размер, соответствующий максимально допустимому количеству материала изделия и непроходного калибра НЕ, контролирующего предельный размер, соответствующий минимально допустимому количеству материала изделия . С помощью предельных калибров определяют не числовое значение контролируемых параметров изделия, а годность детали, т. е. нахождение действительного размера детали между заданными предельными размерами. Деталь считают годной, если проходной калибр под действием собственной массы или аналогичного усилия проходит, а непроходной калибр не проходит по контролируемой поверхности детали. Если проходной калибр ПР не проходит, деталь является браком исправимым (брак "+"); если непроходной калибр НЕ проходит, деталь является браком неисправимым (брак "-").
Конструктивно калибры изготовляют либо однопредельными, содержащими только один проходной или непроходной калибр (например, контркалибры), либо двух предельными (двусторонними), у которых проходной и непроходной калибры расположены с противоположных сторон [5]. Иногда двух предельные калибры изготовляют как односторонние, т. е. у таких калибров проходная и непроходная стороны расположены одна за другой.
Калибр-пробка, представляющий собой калибр с наружной цилиндрической или конической поверхностью, служит для контроля отверстий. Непроходную скобу изготавливают по наименьшему предельному размеру вала, а проходную - по наибольшему.
Схема контроля отверстия и вала калибрами показана на рис.1.1.
Калибр-пробки состоят из ручек и вставок (или насадок), представляющих собой их рабочие элементы, но конструктивно выполняются по-разному. Для отверстий до 50 мм их изготовляют в виде полных пробок, 50-100 мм - полных и неполных пробок, свыше 100 мм - только неполных пробок.
Для больших размеров (свыше 360 мм) вместо пробок применяют нутромеры.
Рис.1.1. Контроль отверстия предельными калибрами:
а - детали годные; б – размер деталей меньше допустимого;
в – размер деталей больше допустимого наибольшего.
Калибр-скоба (с рабочими поверхностями, расположенными на внутренней входной части скобы) служит для контроля валов. Непроходную скобу изготавливают по наименьшему предельному размеру вала, а проходную - по наибольшему.
Схема контроля вала калибрами показана на рис.1.2.
Калибр-скобы также выполняются различных типов. Предпочтительны односторонние предельные скобы (листовые, штампованные и литые), как более экономичные. Для контроля изделий квалитета 8 и грубее находят применение регулируемые скобы (со вставными и передвижными губками), которые дают возможность компенсировать износ, а также настраиваться на разные размеры
Рабочие калибры (пробки и скобы) предназначены для контроля изделий при их изготовлении, ими пользуются рабочие и контролеры завода-изготовителя, причем последние используют частично изношенные калибры ПР (примерно на 2/3 допустимого износа) и новые калибры НЕ.
Приемные калибры служат для контроля изделий заказчиком.
Контрольные калибры (контркалибры) предназначены для контроля размеров рабочих калибр скоб проходных (К-ПР) и непроходных (К-НЕ) в процессе их изготовления (они являются проходными, поэтому слегка
Рис.1.2. Контроль вала предельными калибрами:
а – детали годные; б – размер деталей меньше допустимого;
в – размер деталей больше допустимого наибольшего.
смазанные плавно входят в соответствующую годную рабочую скобу под действием собственной массы), а также для контроля износа (К-И) проходных калибр-скоб при их эксплуатации (они являются непроходными). Это связано с тем, что в процессе эксплуатации калибр-скобу можно легко повредить, а контроль ее универсальными средствами затруднен. Контркалибры выполняют в виде шайб. Калибр-пробка легко проверяется универсальными измерительными приборами, поэтому для нее не предусмотрены контркалибры. В мелкосерийном производстве целесообразно вместо контркалибров использовать концевые меры длины или универсальные измерительные приборы. Установочные калибры предназначены для установки регулируемых калибров и измерительных приборов.
Валы и отверстия с допусками точнее квалитета 6 не рекомендуется проверять калибрами, так как при этом вносится большая погрешность измерения. Такие изделия проверяют универсальными средствами.
Калибры изготовляют из инструментальных углеродистых, легированных конструкционных или цементируемых сталей с последующей закалкой. Для увеличения долговечности калибров применяют износостойкие покрытия, например хромирование, или оснащают их твердым сплавом, что обеспечивает значительное увеличение износостойкости (до 150 раз) при незначительном увеличении стоимости изготовления (в 2-5 раз).
При конструировании предельных калибров необходимо, чтобы выполнялся принцип подобия (принцип Тейлора): проходной калибр должен иметь форму контролируемой детали, так как он контролирует отклонение размера и формы проверяемой детали; непроходной калибр должен иметь с проверяемой деталью точечный контакт, так как он контролирует только отклонение размера.
Предельные калибры дают возможность контролировать одновременно размеры и отклонения формы детали и проверять, находятся ли отклонения размеров и формы поверхностей деталей в поле допусков. Изделие считается годным, если погрешности размера, формы и расположения поверхностей находятся в пределах поля допуска.