Меню

Измерение внутренних цилиндрических поверхностей



MACHINE-TOOLS

Главное меню

Измерение цилиндрических отверстий, внутренних канавок и выточек
Добавил(а) Administrator
18.05.10 13:11

В зависимости от требуемой точности измерения и размеров диаметра отверстия применяют различные измерительные инструменты.

Неточные цилиндрические отверстия можно измерять нутромером и измерительной линейкой, а точные — штангенциркулем, либо микрометрических нутромером.

В серийном и массовом производстве для контроля точных диаметров отверстий применяют предельные калибры-пробки.

Измерение цилиндрических отверстий. На рис. 128 показано правильное (а) и неправильное (б) измерение диаметра отверстия нутромером. Если ось нутромера не будет совпадать с осью отверстия, то развод ножек покажет больший размер. для определения размера нужно величину развода ножек нутромера измерить линейкой или штангенциркулем.

При растачивании отверстия под обработанный вал измеряют вначале диаметр вала кронциркулем или штангенциркулем и затем устанавливают по ним ножки нутромера.

Точное отверстие измеряют штангенциркулем с точностью отсчета 0,02 мм (рис. 129).

На рис. 130 показан контроль диаметра отверстия предельной пробкой. Проходная сторона (длинный измерительный цилиндр) должна проходить без нажима сквозь отверстие. Если и непроходная сторона (короткий измерительный цилиндр) входит в отверстие, то деталь бракуют.

Цилиндрические калибры-пробки неудобны для контроля отверстий больших диаметров вследствие их большого веса. В этих случаях пользуются более легкими односторонними калибрами-пробками (рис. 131), из которых один — проходной, обозначают ПР, а второй — непроходной — НЕ.

Регулируемая предельная пробка, которую можно отрегулировать для контроля отверстий нескольких размеров показана на рис. 132. После износа измерительных поверхностей пробки можно восстановить ее правильные размеры.

Диаметры отверстий можно измерять также нутромерами, показанными на рис. 133 и 134.

Жесткий нутромер (рис. 133) представляет собой металлический стержень с измерительными концами, имеющими сферическую поверхность. Расстояние между ними равно диаметру измеряемого отверстия. Чтобы исключить влияние тепла от руки, держащей нутромер, на его действительный размер, применяют державки (рукоятки).

Для измерения внутренних размеров с точностью до 0,01 мм применяются микрометрические нутромеры . Устройство их сходно с устройством микрометра для наружных измерений.

При измерении микрометрический нутромер вводят в измеряемое отверстие (рис. 134). Один конец его умирают в поверхность отверстия, а противоположный медленно покачивают в продольном и поперечном направлениях и нащупывают регулированием микрометрического винта наибольший размер; затем производят отсчет.

Измерение внутренних канавок и выточек. Внутренние канавки и выточки измеряют по диаметру и по длине. Диаметр измеряют нутромером, кронциркулем и шаблоном.

На рис. 135 показан прием измерения диаметра выточки кронциркулем и линейкой. Сначала измеряют кронциркулем размер а, не меняя раствора ножек, прижимают одну из них к внутренней стенке отверстия, а положение второй измеряют линейкой. Предположим, вторая ножка находится у деления 18 мм, а размер а равен 25 мм. Легко подсчитать, что толщина стенки b равняется размеру a минус 18 мм, т. е. 25-18=7 мм. Если наружный диаметр детали равен 100 мм, то, вычитая из этого размера две толщины стенок, т. е. 2×7 мм, получим диаметр выточки 100-(2 × 7) = 86 мм.

Таким же способом можно измерить диаметр внутренней канавки.

На рис. 136 показано измерение ширины внутренней канавки ножками комбинированного штангенциркуля, а на рис. 137 шаблоном.

Источник

Измерение цилиндрических отверстий, внутренних канавок и выточек

В зависимости от требуемой точности измерения и размеров диаметра отверстия применяют различные измерительные инструменты.

Неточные цилиндрические отверстия можно измерять нутромером и измерительной линейкой, а точные — штангенциркулем, либо микрометрических нутромером.

В серийном и массовом производстве для контроля точных диаметров отверстий применяют предельные калибры-пробки.

Измерение цилиндрических отверстий. На рис. 128 показано правильное (а) и неправильное (б) измерение диаметра отверстия нутромером. Если ось нутромера не будет совпадать с осью отверстия, то развод ножек покажет больший размер. для определения размера нужно величину развода ножек нутромера измерить линейкой или штангенциркулем.

При растачивании отверстия под обработанный вал измеряют вначале диаметр вала кронциркулем или штангенциркулем и затем устанавливают по ним ножки нутромера.

Точное отверстие измеряют штангенциркулем с точностью отсчета 0,02 мм (рис. 129).

На рис. 130 показан контроль диаметра отверстия предельной пробкой. Проходная сторона (длинный измерительный цилиндр) должна проходить без нажима сквозь отверстие. Если и непроходная сторона (короткий измерительный цилиндр) входит в отверстие, то деталь бракуют.

Цилиндрические калибры-пробки неудобны для контроля отверстий больших диаметров вследствие их большого веса. В этих случаях пользуются более легкими односторонними калибрами-пробками (рис. 131), из которых один — проходной, обозначают ПР, а второй — непроходной — НЕ.

Регулируемая предельная пробка, которую можно отрегулировать для контроля отверстий нескольких размеров показана на рис. 132. После износа измерительных поверхностей пробки можно восстановить ее правильные размеры.

Диаметры отверстий можно измерять также нутромерами, показанными на рис. 133 и 134.

Жесткий нутромер (рис. 133) представляет собой металлический стержень с измерительными концами, имеющими сферическую поверхность. Расстояние между ними равно диаметру измеряемого отверстия. Чтобы исключить влияние тепла от руки, держащей нутромер, на его действительный размер, применяют державки (рукоятки).

Для измерения внутренних размеров с точностью до 0,01 мм применяются микрометрические нутромеры. Устройство их сходно с устройством микрометра для наружных измерений.

При измерении микрометрический нутромер вводят в измеряемое отверстие (рис. 134). Один конец его умирают в поверхность отверстия, а противоположный медленно покачивают в продольном и поперечном направлениях и нащупывают регулированием микрометрического винта наибольший размер; затем производят отсчет.

Измерение внутренних канавок и выточек. Внутренние канавки и выточки измеряют по диаметру и по длине. Диаметр измеряют нутромером, кронциркулем и шаблоном.

На рис. 135 показан прием измерения диаметра выточки кронциркулем и линейкой. Сначала измеряют кронциркулем размер а, не меняя раствора ножек, прижимают одну из них к внутренней стенке отверстия, а положение второй измеряют линейкой. Предположим, вторая ножка находится у деления 18 мм, а размер а равен 25 мм. Легко подсчитать, что толщина стенки b равняется размеру a минус 18 мм, т. е. 25-18=7 мм. Если наружный диаметр детали равен 100 мм, то, вычитая из этого размера две толщины стенок, т. е. 2×7 мм, получим диаметр выточки 100-(2 × 7) = 86 мм.

Таким же способом можно измерить диаметр внутренней канавки.

На рис. 136 показано измерение ширины внутренней канавки ножками комбинированного штангенциркуля, а на рис. 137 шаблоном.

Источник

Измерение внутренних цилиндрических поверхностей

В настоящем времени автомобильная промышленность занимает одно из лидирующих позиций среди всей отрасли машиностроения.

Одной из ответственейших деталей любого автомобиля является двигатель. От качества изготовления двигателя зависит надежная работа автомобиля и безопасность пассажиров. По расположению цилиндров автомобильные двигатели можно разделить на: рядные, V-образные и оппозитные (рис. 1).

Рис.1. Типы автомобильных двигателей

Обеспечение максимальной точности изготовления и контроля цилиндров двигателя внутреннего возгорания (ДВС) является одной из приоритетных направлений автомобилестроения.

На сегодняшний день существует множество способов контроля цилиндров ДВС. Для измерения различных элементов цилиндра требуется комплект измерительных инструментов: специальная поверочная линейка, набор плоско-калиберных щупов и нутромер с индикатором часового типа. Также часто применяются микрометры, штангенциркули, плиты поверочные, различные технологические кондукторы.

Измерение этими инструментами требует их калибровки другими измерительными инструментами, что снижает КПД на контроль, так же применение этих инструментов требует определенной квалификации рабочего.

При измерении отверстия цилиндров необходимо определить три параметра – действительный диаметр цилиндра и его отклонение от номинала, эллипсность и конусность отверстия.

Недостатком ручного измерения является низкая производительность измерения и наличие человеческого фактора.

Развитие технологий невозможно без качественного контроля. Широкое использование станков с числовым программным управлением в производстве увеличило требование к используемым средствам контроля, адекватным ответом было использование в контроле координатных измерительных машин (КИМ). Современные КИМ представлены широким модельным рядом, что позволяет выбрать машину в соответствии с решаемыми измерительными задачами, условиями (температура, давление, влажность, запыленность) и финансовыми возможностями предприятия. КИМ универсальна: контрольно-измерительные операции можно осуществлять как на этапе освоения, так и при серийном выпуске деталей, а также позволяет за один установ проконтролировать практически все нормируемые параметры, и в лаборатории, и в цеховых условиях.

Принципиально большая информативность координатных измерений позволяет неограниченно расширить набор контролируемых параметров, например, можно определить взаимное расположение разнесенных сложных поверхностей и геометрических элементов, рассчитать прилегающие поверхности, выполнить взаимное вписывание фактического и теоретического профилей по заданному критерию.

Основное преимущество современных КИМ – возможность полной автоматизации как на этапе реализации координатного метода измерений, так и на этапе обработки результатов этих измерений. Кроме того, мы получаем возможность осуществлять контроль качества крупных корпусных деталей сложных поверхностей с повышенной точностью и достоверностью результатов измерений (рис. 3) [1-6].

Целью работы является изучение существующих методик контроля цилиндров двигателя ДВС и определение наиболее оптимальных.

Материалы и методы исследования

В работе рассмотрен процесс автоматизированного контроля тестовой детали – «Цилиндр» диаметром 17,0721мм, на КИМ портального типа ConturaG2.

Стоит отметить, что координатные измерения – это измерения геометрических параметров объекта, путем измерения координат отдельных точек поверхности объекта в принятой системе координат (может быть прямоугольная, цилиндрическая, сферическая) и последующей математической обработке измеренных координат, для определения линейных и угловых размеров, отклонений формы и расположения поверхностей.

Измерения проводились по трем стратегиям, заключающихся в сканировании отверстия щупом: в автоматическом режиме по спирали, в ручном режиме по восьми точкам, в автоматическом режиме в двух сечениях по восьми точкам.

Как и в общей теории базирования, при координатных измерениях выполняется математическое базирование. Математическим базированием называют процедуру установки объекта на стол координатного измерительного средства (СИ), снятия координат нескольких точек его базовых поверхностей в системе СИ и последующего расчета расположения системы координат объекта в системе СИ [1-6].

В работе базирование детали осуществлялось по схеме – три взаимно перпендикулярные плоскости (рис. 2) [1-6]:

Установочная база – основная плоскость (совпадает со столом КИМ), отнимает три степени свободы (условно это точки 1, 2, 3) (рис. 2).

Рис. 3. Базирование детали при измерении на КИМ

Плоскость 2 – отнимает 2 степени свободы (условно это точки 4, 5). Через эти две точки проводятся расчетный элемент (прямая 1, через которую проходит плоскость 2, перпендикулярная плоскости 1) (рис. 2).

Плоскость 3 – отнимает 1 степень свободы (условно это точка 6). Через точку 6 проводится плоскость, перпендикулярная двум плоскостям 1 и 2 (рис. 2).

Начало базовой системы координат получается пересечением трех плоскостей.

Необходимо отметить, что математическое базирование выполняется непосредственно КИМ, однако отклонение от перпендикулярности базовых поверхностей способно внести погрешность при измерении.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно проведенным исследованиям:

1. При измерении цилиндра по спирали, количество точек равнялось 20 (рис. 3).

Рис. 3. Измерение цилиндра по спирали

Время на измерение составило 22 секунды. Получен диаметральный размер 17,0723 мм.

2. В ручном режиме по восьми точкам (рис. 4).

Рис. 4. Измерение цилиндра в ручном режиме по восьми точкам

Время на измерение составило 60 секунд. Получен диаметральный размер 17,0732 мм.

3. Два сечения по 8 точек в каждом (рис. 5).

Рис. 5. Измерение цилиндра в автоматическом режиме в двух сечениях по восьми точкам

Время на измерение составило 27 секунд. Получен диаметральный размер 17,0744 мм.

Из проведенных измерений следует, что при увеличении количества измеряемых точек повышается точность измерения. Автоматизированный контроль позволяет сократить время измерения.

Стремление измерять ответственные детали с высокой точностью является актуальной задачей современного машиностроения. В работе показано, что применение координатно-измерительных машин позволяет с высокой точностью, без применения дополнительной оснастки производить измерения.

В ходе работы установлено, что при измерении цилиндров ДВС целесообразнее использовать координатно-измерительные машины. Ручные средства контроля способствуют снижению точности измерения. Применение КИМ позволяет оптимизировать процесс измерения. Доказано, что увеличение количества точек, измеряемых в процессе контроля, ведет к увеличению точности контроля. При измерении цилиндров для повышения точности контроля необходимо использовать стратегию «измерение в автоматизированном режиме по спирали».

Рецензенты:

Беленький А.Я., д.т.н., профессор, декан МТФ Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь.

Иванов В.А., д.т.н., профессор, зав. кафедрой МСИ Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь.

Источник

Цилиндрических поверхностей

Средства для измерения отклонений формы

Для контроля отклонений формы цилиндрических поверхностей используют специальные приборы (круглометры) или универсальные средства линейных измерений.

Элементарные отклонения формы, как правило, измеряют с помощью универсальных средств измерения.

Овальность определяют по наибольшей разности диаметров в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Вал поворачивают между измерительными поверхностями универсального прибора (микрометра, рычажной или индикаторной скобы) или на столе вертикальной стойки под наконечником измерительной головки (рис. 8.12,а) до получения наибольшего или наименьшего показаний. Затем вал поворачивают на 90° и выполняют второй отсчет. Овальность равна полуразности показаний прибора. Овальность отверстий находят аналогично с помощью нутромеров.

г
в
б
а

Рис. 8.12. Схемы измерений элементарных погрешностей формы
цилиндрических поверхностей

Огранку с нечетным числом граней измеряют при установке вала в призме или кольце трехконтактным методом, при котором две точки профиля изделия соприкасаются с опорой, а одна точка — с наконечником прибора. При вращении вала в кольце (рис. 8.12,6) определяют значение огранки как наибольшую разность показаний индикатора. При определении огранки путем вращения вала в призме (рис. 8.12,в) используют зависимость, связывающую значение огранки с наибольшей разностью показаний индикатора

где Δ х – показания прибора;

К — коэффициент воспроизведения огранки, числовые значения которого приведены в табл. 8.4. Для измерений следует выбирать призму с углом, который обеспечивает наибольшее значение К.

Значение коэффициента воспроизведения огранки

Число граней изделия Значение К при угле призмы
60 о 90 о 108 о 120 о
3,0 1,6 1,0
2,0 1,2 2,0
1,3 2,0
3,0 1,0

Конусообразность определяют по диаметрам изделия, измеренным по краям продольного сечения, а бочкообразность и седлообразность по краям и в середине. Изогнутостьизмеряют при вращении детали на двух опорах под наконечником индикатора (рис. 8.12,г). Значение изогнутости равно полуразности наибольшего и наименьшего показаний индикатора.

Для измерений отклонений от круглости и цилиндричности используют разнообразные приспособления с одноконтактными приборами (индикаторами, оптиметрами и т. п.). Методика измерения отклонений от круглости на оптической делительной головке с использованием вертикального оптиметра приведена в лабораторной работе № 20.

Кругломеры, предназначенные для измерения отклонения от круглости, основаны на принципе образцового вращения измерительного наконечника относительно изделия или наоборот. При измерении происходит непрерывное ощупывание цилиндрической поверхности по окружности. Кругломеры выпускают двух типов: КН — с вращающимся измерительным наконечником; КД — с вращающимся изделием.

У кругломера с вращающимся наконечником проверяемое изделие установлено на предметном столе. Стол перемещается в двух взаимно перпендикулярных направлениях микрометрическими головками. Прецизионный шпиндель, ось которого имеет радиальные биения порядка сотых долей микрометрa, приводится во вращение приводом через коробку скоростей. На шпинделе закреплен индуктивный датчик со щупом. При вращении шпинделя измеряемый наконечник щупа скользит по поверхности изделия и вызывает колебания щупа вследствие отклонений формы изделия. Сигнал датчика усиливается и подается на записывающее устройство. Запись осуществляется пером на бумаге, закрепленной на электротермическом диске. После одного оборота диска на бумаге записывается круглограмма (рис. 8.13) проверяемого поперечного сечения изделия.

Кругломер мод. 255 (рис. 8.14) широко применяется в промышленности. Станина прибора состоит из основания 1и колонны 4;она служит для размещения панели управления 2 и всех механических узлов: предметного стола 3, шпинделя 7 с датчиком 6 и щупом 5, шпиндельной коробки с приводом 9 и записывающего устройства 8. Электронный блок 10 установлен в тумбочке 11.

Рис. 8.13. Круглограмма Рис. 8.14. Кругломер

Проверяемое изделие устанавливают в центре стола симметрично концентрическим окружностям, нанесенным на его поверхности. Щуп датчика приводят в соприкосновение с изделием и перемещениями стола центрируют изделие, вращая шпиндель сначала вручную, а затем от привода. Перед измерением переключают частоту вращения шпинделя на 15 об/мин, устанавливают нужное увеличение прибора и требуемый фильтр. Закрепляют диаграммный диск в записывающее устройство и перо выводят на середину. Для снятия круглограммы нажимают кнопку «запись» на панели управления 2. Запись автоматически отключается, когда шпиндель совершит один оборот. Сняв круглограмму, осуществляют ее обработку.

С кругломером мод. 290, у которого вращается измеряемая деталь, можно ознакомиться в лабораторной работе № 21.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Читайте также:  Прибор для измерения магнитной индукции это

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.