Мета роботи: ознайомлення з методикою визначення відхилень від круглості поперечного перерізу тіл обертання.
Завдання:
1. Ознайомитися зі способами і засобами вимірювань відхиленні від круглості.
2. Ознайомитися з технічними характеристиками і принципом роботи кругломеров.
3. Визначити трьома методами по заданій круглограмме числові значення відхилень від круглості.
Об'єкт для виконання роботи: круглограмма із записом відхилень від круглості поперечного перерізу вала.
Допоміжні приналежності:
1. Шаблон - прозора пластина з нанесеними на ній концентричними колами.
2. Циркуль.
3. Калькулятор.
4. Лінійка.
1. Система нормування відхилень форми поперечного перерізу тел обертання
В основу нормування і систему відліку відхилень форми поперечного перерізу тіл обертання покладено принцип прилеглих профілів [1,2]. Під відхиленням форми розуміється відхилення дійсного (реального) профілю виготовленої деталі від номінального (геометричного) профілю, заданого кресленням (рис. 1).
Найбільша відстань від точок дійсного профілю до прилеглої окружності по нормалі до останньої приймають за величину відхилення від круглості. До диференційованим (приватним) відхилень від круглості відносять овальність і ограновування (рис. 2). Ограновування може бути з парних і непарних числом граней. Мінімальне число граней - три.
2. Способи та засоби вимірювань відхилень від круглості
При визначенні відхилень від круглості використовують три способу вимірювань:
1) різницевий, при якому визначається різниця між послідовними значеннями розмірів дійсного профілю;
2) порівняння з зразковою поверхнею на основі явища інтерференції;
-->>
3) прецизійного обертання, при якому дійсний профіль порівнюється з траєкторією точного кругового руху.
Різницевий спосіб реалізується у двох-і трьохконтактні пристроях (рис.3).
двоконтактний пристрої дозволяють виявляти огранювання з парних числом граней і овальність. Трьохконтактні пристрої являють собою комбінацію призми із заданим кутом розкриття та вимірювальної головки.
Коливання показань вимірювального пристрою при повороті вироби з величиною огранки і коефіцієнтом відтворення К, залежних, у свою чергу, від числа граней дійсного профілю і кутів та (табл. 1).
Порівняльні вимірювання відхилень від круглості отворів в різних перетинах від 5 до 12 мм можуть бути здійснені за допомогою інтерференційного нутроміра типу ІГ-88 (рис. 4).
Образцової поверхнею нутроміра є поверхня доведеного конуса 1 , розташованого всередині перевіряється кільця 2. Величину відхилення визначають за інтерференційної картини, яка виникає в полі зору окуляра 3 при взаємодії пучків світла, що відбили від досліджуваної та зразкової поверхонь. Точність вимірювання досягає 0,03 - 0,05 мкм.
Таблиця 1.
Параметри триконтактних пристроїв для контролю огранок з різним числом граней
Рис. 4. Схема вимірювання відхилень від круглості нутромером ІГ-88: 1 - поверхня доведеного конуса; 2 - перевіряється кільце; 3-окуляр
Відхилення від круглості валу можна виміряти в кільці (рис.5, а), діаметр якого дорівнює діаметру прилеглої окружності. Це умова виконується за допомогою набору кілець різних діаметрів. Індикатор, встановлений на кільці, дозволяє порівняти профілі перетину обертається деталі з траєкторією точного кругового руху, що задається внутрішньою поверхнею кільця.
Більш точними і універсальними приладами для визначення відхилень від круглості є кругломери, які працюють за методом відносного прецизійного обертання вимірювального наконечника і контрольованої поверхні з записом відхилень на діаграмному диску. Конструкції кругломеров поділяють на два типи: а- з обертовим вимірювальним наконечником/і нерухомою деталлю (рис.5, б), б-з нерухомим наконечником/і обертається перевіряється деталлю 2 (рис.5, в).
Рис. 5. Схеми вимірювання відхилень від круглості:
а-в кільці, б-кругломером з обертовим вимірювальним наконечником/І нерухомою деталлю 2; в-з нерухомим наконечником 1 та обертової перевіряється деталлю 2
За принципом вимірювальних систем кругломери можуть бути електромеханічними, індуктивними або пневматичними. Перед вимірюванням деталь центрують, щодо осі обертання. Сигнали вимірювальної головки, попередньо посилені і записані в полярних координатах, являють собою круглограмму, порівняння якої з прилеглою окружністю дозволяє оцінити відхилення від круглості перевіряється деталі. . Технічна характеристика кругломеров наведена в таблиці 2.
Таблиця 2 Технічна характеристика кругломеров
3. Методи обробки круглограмми
Круглограмма являє собою паперовий діаграмний диск 1 (рис. 6), з центром в точці О. У вихідній прямокутній системі координат точку О приймають за центр контуру геометричного профілю поперечного перерізу вала (див. рис.1).
З точки О з кутовим кроком 30 В° проведено дванадцять променів 2.На кожен промінь нанесена вимірювальна шкала 3 з ціною поділки 2 мм (на малюнку вимірювальна шкала показана на одному промені, на інших - тільки їх перші розподілу 4). Контур круглограмми 5 являє собою запис відхилень від круглості перевіряється вала в полярних координатах з початком координат в точці О. Запис виконана із заданим коефіцієнтом збільшення F.
Традиційним Методом оцінки відхилень від круглості тіл обертання, зокрема, валу є метод порівняння контурів круглограмми з прилеглою окружністю [3]. Прилеглу окружність 6 знаходять і проводять за допомогою шаблону - прозорої пластини, з нанесеними на ній концентричними колами або за допомогою циркуля.
Рис. 6. Круглограмма
Шаблон накладають на круглограмму і переміщаю щодо її до тих пір, поки одна з окружностей з найменшим діаметром не торкнеться контуру круглограмми в найбільш виступаючих точках А і В. Ця окружність з центром в точці С і буде прилеглої окружністю. Циркулем прилеглу окружність проводять аналогічним способом - переміщують ніжку циркуля в різних напрямках відносно початку вихідної системи координат (точки О) і підбирають окружність самого малого радіусу, що описує контур круглограмми.
Значення відхилень від крутості L k в мкм визначають з виразу:
Тут: L k - точка перетину променя з контуром круглограмм В»: Lk 1 - точка перетину променя з прилеглою окружністю; до = 1,2 ... і (п-кількість точок по числу проведених променів).
Значення відхилень від крутості R k в мкм по другому методу, при якому вимір відхилень слід виконувати не по промінь, а по нормалі до прилеглої окружності, можна визначити і; виразу
Вимірювання проводять циркулем - вимірником з використанням лінійки або за допомогою однієї лінійки.
Для визначення відхилень від крутості по третьому методу в Як базу відліку може бути прийнята середня окружність 7 (див. рис.6), проведена за принципом найменших квадратів [4].
абсцис а та ординату Ь, а також радіус R 1 визначають за формулами:
Вимірювання Х до , Y k , OL < sub> k виробляють за допомогою циркуля -Вимірювача і лінійки або за допомогою косинця. Дані вимірювань вносять в таблицю 3.
Значення відхилень від крутості R k 1 в мкм визначають з виразу
Відстань З ...
