Приспособление для контроля радиального биения канавки шкива

Anisimova.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Тульский Государственный Университет»
Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»
«Разработка приспособления для контроля
радиального биения канавки шкива»
Методы и средства измерений и контроля
Тульский государственный университет
задание на курсовой ПРОЕКТ
по дисциплине «Методы и средства измерений и контроля»
Студент Тишкова Ольга Олеговна группа 620561
Тема: Проектирование калибра-скобы для контроля вала ∅63 р6; Проектирование калибра для проверки шпоночного паза
Разработка приспособления для контроля радиального биения канавки шкива
Срок представления работы к защите «16» мая 2019г.
(чертеж детали техническая литература ГОСТы)
Содержание пояснительной записки курсового проекта:
бланк задания на курсовой проект;
характеристика объекта контроля и контролируемых параметров;
расчет калибра пробки (скобы) для контроля отверстия (вала);
выбор типа измерительной головки описание ее устройства и основных метрологических характеристик;
метрологическая схема контрольного приспособления;
описание конструкции спроектированного контрольного приспособления;
(чертежи детали и калибров для контроля отверстия (вала); чертеж контрольного приспособления)
Темой данной курсовой работы является: " Разработка приспособления для контроля радиального биения канавки шкива".
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.
Пояснительная записка содержит описание заданной детали её параметров требующих контроля а также способов и средств их контроля в цеховых условиях. Приведен расчет размеров калибра-скобы для контроля вала. Описан индикатор рычажно-зубчатого бокового типа который используется в спроектированном приспособлении. Приведена метрологическая схема спроектированного приспособления с указанием наиболее важных частей приспособления. Описана конструкция спроектированного приспособления с указанием позиций на чертеже.
Введение2. Характеристика объекта контроля3. Характеристики контролируемых параметров4. Расчет калибра-скобы для контроля вала ∅63р65. Расчет калибра для проверки шпоночного паза 6. Выбор типа измерительной головки описание ее устройства и основных метрологических характеристик7. Метрологическая схема контрольного приспособления8. Описание конструкции спроектированного контрольного приспособления9. Заключение10. Список литературы
Контроль качества изделий является актуальной и важной задачей в современном машиностроительном производстве. Производство точных надежных шкивов повышение их качества невозможно без технического контроля и постоянного совершенствования техники измерений.
Измерение шкивов производится не только для того чтобы повысить уровень производства но и для проверки соответствия технологического процесса от которого зависит качество продукции установленным техническим требованиям.
Данный курсовой проект посвящен общему описанию параметров шкива а также способов и средств его контроля. Также для контроля отверстия и наружного диаметра детали спроектированы калибр-пробка и калибр-скоба соответственно а для контроля радиального биения - контрольное приспособление.
Характеристика объекта контроля
Шкивпредставляет собой колесо с канавкой по окружности которое передаёт движениеприводному ремню. Шкив передаёт момент с вала на ремень.
Конструкции шкивов отличаются большим разнообразием.
На чертеже представлен шкив максимальный диаметр которого равен 166 толщина 36. Для закрепления на валу предусмотрен шпоночный паз. Шкив изготовлен литым из чугуна марки СЧ 15-32 ГОСТ 1412-70.
К шкиву предъявляются различные требования точности изготовления поверхностей которые более подробно представлены в таблице.
Канавка сделана в соответствии с ГОСТ 20889-88 для данного шкива задана с параметром угла 40°.
Предельные отклонения угла канавки шкива соответствуют ГОСТ 20889-88.
Контрольные параметры представлены в таблице
Контролируемый параметр
Специальные средства измерения
Универсальные средства измерения
Калибр-пробка для шпоночного паза
Предельный угловой калибр
Специальный глубиномер
Угловой концевой калибр
Суммарное отклонение
Радиальное биение 02
Индикатор рычажно-зубчатого бокового типа
Образцы шероховатости поверхности (сравнения)
Стальной шарик или шарик из твердого сплава
Характеристики контролируемых параметров
Контроль линейных размеров
Линейные размеры составляют основную долю применяемых в технике числовых характеристик. В подавляющем большинстве случаев взаимозаменяемость по геометрическим параметрам является основным важнейшим элементом взаимозаменяемости. Эта геометрическая взаимозаменяемость достигается за счет установления соответствующих размеров и допусков. Из-за большого удельного веса линейных размеров и их роли в обеспечении взаимозаменяемости оказалось целесообразным самостоятельно регламентировать ряды линейных размеров приняв в качестве базы для них предпочтительные числа и (в отдельных случаях) их округленные значения.
Поскольку заданная деталь предназначена для массового производства то в цеховых условиях контроль ее линейных размеров удобнее проводить с помощью штангенциркуля.
При измерении штангенциркулем размер определяется отсчетом по шкале штанги произведенным относительно нулевого штриха нониуса. Отсчет по нулевому штриху нониуса позволяет определить целое число делений шкалы заключающееся в измеренном (или установленном) размере. Оценка части деления заключающейся между нулевым штрихом нониуса и ближайшим штрихом расположенным со стороны начала основной шкалы производится с помощью шкалы нониуса.
Поскольку вцеховых условия не всегда удобно произвести контроль с помощью штангенциркуля для измерения линейных и угловых размеров то производят проверку калибром различного вида.
Калибрами называются бесшкальные контрольные инструменты предназначенные для ограничения отклонений размеров формы и взаимного расположения поверхностей изделий. При помощи калибров невозможно определить действительные отклонения размеров изделия но их применение позволяет установить - находятся или нет отклонения размеров изделия в заданных пределах.
При контроле шпоночных пазов валов и втулок проверке подлежат геометрические размеры шпоночного паза (ширина глубина длина) и его расположение относительно оси вала и отверстия.
В серийном и массовом производстве контроль геометрических размеров осуществляется с помощью калибра-пробки со ступенчатой шпонкой для проверки паза в отверстии.
Калибр-пробка для проверки шпоночного паза.
Гладкие калибры-скобы служат для контроля длин и диаметров наружных поверхностей. Они могут быть односторонними и двусторонними однопредельными и двух предельными. Однопредельные калибры-скобы делают или проходными или непроходными. При контроле размеров 8-го квалитета точности (и менее точных) применяют калибры-скобы со сменными губками. Для контроля более точных изделий (до 6-го квалитета) рабочие поверхности калибров оснащают твердым сплавом.
В мелкосерийном и единичном производстве калибры-скобы делают из листа в крупносерийном и массовом — из поковок и отливок.
Калибр скоба односторонняя двух предельная.
Калибры отличаются большим разнообразием конструкций. Ими можно контролировать параллельность плоскостей соосность отверстий симметричность пазов параллельность плоскости и оси отверстия шлицевые валы и втулки и т. д.
Контроль угловых размеров
В машиностроении угловые размеры встречаются довольно часто: фаски штамповочные и литейные уклоны и т. п. Угловые размеры могут быть как не связанными расчетными зависимостями с другими принятыми линейными или угловыми размерами так и производными от других размеров.Для угловых измерений в машиностроении и приборостроении используют разные методы реализуемые множеством средств измерений различающихся по конструкции точности пределам измерений производительности.
Измерения углов можно разделить на прямые (осуществляются средствами измерений градуированными в угловых единицах) и косвенные осуществляемые с помощью средств линейных измерений и требующие последующего расчета искомых значений углов с использованием тригонометрических функций.
Многозначные штриховые угловые меры (транспортиры) имеют шкалу и все принадлежащие ей метрологические характеристики (цена деления верхний и нижний пределы шкалы диапазон шкалы).Гониометрические приборы с помощью которых измеряемый угол сравнивается с соответствующими значениями встроенной в прибор угломерной круговой или секторной шкалы.
В цеховых условиях контроль угловых размеров удобнее проводить с помощью углового концевого калибра.
Угловые меры могут быть однозначными или многозначными. Они включают угольники (номинальный угол 90о) призматические угловые концевые меры с одним или более рабочими углами а также конические калибры. Угловые концевые меры как и концевые меры длины используют для измерительного контроля а также для настройки приборов при измерении методом сравнения с мерой.
Контроль радиального биения.
Радиальное биение – разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью перпендикулярной базовой оси.
Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси.
Допуск полного радиального биения – наибольшее допускаемое значение полного радиального биения.
Поле допуска полного радиального биения – область в пространстве ограниченная двумя цилиндрами ось которых совпадает с базовой осью а боковые поверхности отстоят друг от друга на расстоянии равном допуску полного радиального биения Т.
Необходимость проверки радиального биения часто встречается в практике работы машиностроительных предприятий.
Наиболее распространены два способа контроля радиального биения: в центрах и на призмах еще возможен случай установления контролируемой детали на оправку (установочный палец). Выбор между этими методами предопределяется конфигурацией проверяемой детали и формулировкой соответствующих технических условий указанных в чертеже.
Контроль шероховатости поверхности
Шероховатость поверхности – это показатель который устанавливает определенное количество данных характеризующих состояние неровностей поверхности измеряемых сверхмалыми отрезками при базовой величине длины.
Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях в связи с чем базовые линии выбирают учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.
Профиль поверхности (профилограмма) показана на рисунке.
В основу нормирования и количественной оценки шероховатости поверхности положена система средней линии профиля m – система M. Средняя линия профиля – базовая линия имеющая форму номинального профиля и проведенная так что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально.
Базовая длина l – длина базовой линии используемая для выделения неровностей характеризующих шероховатость поверхности и для количественного определения ее параметров.
Нормирование и количественная оценка шероховатости поверхности производится с помощью высотных параметров Ra Rz Rmax шаговых параметров Sm и S и параметра формы tp.
Для заданной детали в цеховых условиях удобнее и проще осуществлять качественный контроль шероховатости поверхностей
Для осуществления контроля шероховатости поверхности используются два метода:
При проведении качественного контроля проводится сравнительный анализ поверхности рабочего исследуемого и стандартного образцов путем визуального осмотра и на ощупь. Для проведения исследования выпускаются специальные наборы образцов поверхностей имеющих регламентную обработку согласно ГОСТ 9378-75.
Образцы сравнения имеют прямолинейное дугообразное или перекрывающееся дугообразное направление неровностей и предназначены для контроля шероховатости поверхностей обработанных точением расточкой цилиндрическим фрезерованием строганием торцовым точением фрезерованием шлифованием шлифованием периферией круга и чашеобразным кругом. Поверхности образцов сравнения (рабочие) имеют цилиндрическую выпуклую цилиндрическую вогнутую или плоскую форму. Образцы шероховатости поверхности представляют собой наборы стальных или чугунных брусков размером 30х20 мм закрепленных в оправах винтами. Плоская или цилиндрическая рабочая поверхность образцов обрабатывается различными способами при определенных режимах и по результатам измерения относятся к соответствующим классам ГОСТа 2789–59.
При выборе образцов для контроля шероховатости поверхности детали следует выполнять следующие условия:
) образец должен быть выполнен из того же материала что и контролируемая деталь (сталь чугун бронза и т.п.);
) рабочая поверхность образца должна быть обработана тем же методом что и контролируемая поверхность детали (точением фрезерованием и т.п.);
) геометрическая форма рабочей поверхности образца должна соответствовать геометрической форме контролируемой поверхности детали (плоская цилиндрическая).
Неоднородность шероховатости поверхности одного образца не должна превышать 35–50% в зависимости от вида обработки и материала образца.
Контроль твердости материала детали.
В разных отраслях техники науки и промышленности используют различные методы измерения твердости. Выбор метода определяется прежде всего целью измерения твердости а также ожидаемым значением твердости размерами образца (изделия) требованиями к сохранению качества поверхности массовостью измерений традициями и имеющимися в наличии средствами измерений. В то же время часто требуется дополнительная информация о твердости данного материала в других единицах твердости отличных от предусмотренных технической документацией.
Твердость материала – это стойкость к разрушению при внедрении во внешний слой более твердого материала. Другими словами способность к сопротивлению деформирующим усилиям (упругой или пластической деформации).
Числовые значения получаемые при определении твердости разными методами можно сравнивать лишь приблизительно.
Все методы определения твердости металлов используют механическое воздействие на испытуемый образец – вдавливание индентора. Но при этом не происходит разрушение образца.
Метод измерения твердости металлов по Бринеллю заключается во вдавливании шарика стального или из твердого сплава диаметром D в образец (изделие) под действием силы приложенной перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени и измерении диаметра отпечатка d после снятия силы.
Число твердости по Бринеллю определяется как частное от деления нагрузки P (кгс) приложенной к шарику на площадь поверхности сферического отпечатка А (мм2)
Стандартом предусмотрены следующие диаметры стальных шариков:10; 5; 25; 2 и 1 мм.
На практике по диаметру d отпечатка находят число твёрдости НВ используя таблицы составленные для каждого из рекомендуемых соотношений Р и А. Современное оборудование позволяет находить твердость определяя глубину h внедрения шарика.
Для измерения твердости используют специальные приборы например твердомер ТШ-2 удовлетворяющие требованиям стандарта ГОСТ 9012-59.
Расчет калибра-скобы для контроля вала ∅63р6
Допуски и отклонения калибра по ГОСТ 24853-81
На рисунке представлена схема расположения полей допусков калибра-скобы для вала ∅63 р6 (все отклонения даны в мкм).
Исполнительный размер:
051-0004-00025=630445+0005 мм
Средневероятный износ:
Износ скобы рабочим допустим до размера:
051+0003-30%×UСР=63051+0003-0002=63052мм
Износ скобы цеховым контролером допустим до размера:
032-00025=630295+0005 мм
Расчет калибра для проверки шпоночного паза
Исполнительные размеры по ГОСТ 24111-80:
Расположение и величины определяющие положение поля допуска bк шпоночных калибров-пробок
Выбор типа измерительной головки описание ее устройства и основных метрологических характеристик
Масштаб производства определяет тип контрольно-измерительных средств применение которых в каждом конкретном случае является экономически наиболее целесообразным и обеспечивает требуемую производительность труда на каждой контрольной операции. В массовом производстве когда определенное изделие изготавливается непрерывно в больших количествах технологический процесс автоматически обеспечивает необходимую точность обработки деталей. Качество продукции контролируется специальными контрольными механизированными и автоматизированными устройствами.
Большое разнообразие объектов измерений приводит к большому разнообразию контрольно-измерительных инструментов и приборов а также методов и приемов измерений.
Выбор типа измерительной головки является достаточно непростой задачей. При выборе типа измерительной головки необходимо учитывать следующие факторы: допустимые отклонения методы проведения измерений и способы контроля. Конструктивные особенности деталей также накладывают определенные ограничения на выбор измерительных средств для контроля.
Одним из решающих факторов влияющих на выбор измерительных средств является точность изготовления деталей.Каждый размер может быть измерен несколькими средствами с различными погрешностями измерения. Основное влияние на точность измерений оказывают погрешности средств и методов измерений. Они неизбежны и имеют место при любом измерении.
Главным критерием выбора средств измерений является соответствие средств измерения требованиям достоверности измерений получения настоящих (действительных) значений измеряемых величин с заданной точностью при минимальных временных и материальных затратах.
В соответствии со всеми требованиями
В спроектированном приспособлении для контроля радиального биения канавки шкива применяется измерительная головка а именно индикаторрычажно-зубчатого бокового типа (ИРБ) с ценой деления 001 мм.
Индикаторы рычажно-зубчатого бокового типа (ИРБ) предназначены для измерения линейных размеров абсолютным и относительным методами определения величины отклонений от заданной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. При цене деления 001 мм пределы измерения индикаторной головки равны ±05 мм.
Устройство и принцип работы индикатора рычажно-бокового типа.
Измерительный рычаг 1 поворачивается на большой угол. Отклонение измерительного рычага 1 от установленного положения вызывает поворот рычага 3 с которым соединен зубчатый сектор 7 находящийся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 4 на оси которого насажена стрелка 2. Для устранения люфта к оси колеса присоединена спиральная пружина 6. Измерительное усилие создается плоской пружиной которая соединена в нижней части рычагом 3 а в верхней – со втулкой. Втулка при помощи паводка 5 может поворачиваться вокруг своей оси и тем самым изменять направление действия пружины что приводит зубчатый сектор из одного крайнего положения в другое и меняет направление вращения стрелки индикатора.
Погрешность индикаторов типа ИРБ на всем диапазоне измерений определяют в горизонтальном положении индикатора при двух положениях измерительного рычага (при обоих положениях переключателя хода) направленного под углом 90° к оси индикатора при прямом и обратном ходе и в вертикальном положении индикатора при положении измерительного рычага вдоль оси индикатора (при обоих положениях переключателя хода) при прямом и обратном ходе.
Погрешность индикатора ИРБ определяют в горизонтальном и вертикальном положениях индикатора при любом положении (вдоль индикатора или перпендикулярно к ней) измерительного рычага.
Индикатор имеет малые габариты и незначительно измерительное усилие что позволяет применить его при измерениях в труднодоступных местах а так же в случаях требующих малого измерительного усилия.
Техническая и метрологическая характеристики индикатора.
Пределы измерения мм- 0- 08
Основная погрешность показаний мм: в интервале 01мм - 0005
Измерительное усилие гс- 30
Угол поворота измерительного рычага от среднего положения град - ±90
Усилие поворота измерительного рычага гс- 150-300
Диаметр присоединительного штифта мм- 5h7
Габаритные размеры мм- 82х29х24
Метрологическая схема контрольного приспособления
Метрологическая схема спроектированного контрольного приспособления:
- опора не регулируемая; 2- опора регулируемая; 3- оправка; 4- поверяемая деталь (шкив); 5- индикатор рычажно-зубчатый бокового типа; 6- индикаторная стойка
Описание конструкции спроектированного контрольного приспособления
Данное приспособление предназначено для проверки радиального биения канавки шкива.
Приспособление представляет собой основание (1) на которой закрепляется плита (2) с помощью болтов (8) и штифтов (14). К основанию (1) присоединен неподвижный центр (7) а к стойке – подвижный (6).
Оправка с контролируемой деталью устанавливается своими центровыми отверстиями в центра прибора. Для чего предварительно в подвижном центре отводится рычаг (12) а затем фиксируется рукояткой (11).
Для того что бы осуществлять замену индикаторной стойки дополнительно на измерительной плите устанавливается сменная плита (3) с помощью винтов (9) и штифтов (13).
Положение индикатора (10) и его закрепление на необходимом уровне высоты стойки (4) осуществляется при помощи регулировочного винта (5). Измерительный наконечник индикатора контактирует с поверяемой деталью.
Шкала индикатора устанавливается на ноль.
Плавно вращая контролируемую деталь на полный оборот снимают наибольшее и наименьшее показания индикатора. Числовые величины показаний записывают в таблицу результатов измерений и по разности определяют радиальное биение канавки шкива. При этом действительное значение радиального биения не должно превышать соответствующего допуска.
Таким образом были рассмотрены основные параметры заданной детали описаны способы и средства контроля этих параметров было разработано контрольное приспособление для проверки радиального биения детали. Также спроектированы калибр-пробка и калибр-скоба для контроля отверстия и наружного диаметра детали.
Для наглядного представления принципа работы прибора для проверки радиальных биений в работе имеется метрологическая схема данного прибора
Методические указания по расчету параметров посадки для проверки отверстия и вала. – Тула: Тульский государственный университет.
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение Ленингр. отделение 1984.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М. 1978
Левинсон Е.М. Конструирование измерительных приспособлений.

Shkivochek.cdw

Свободные размеры обрабатываемых поверхностей
выполнить по 7-му классу точности
Острые кромки притупить 05
Общие допуски ГОСТ 30893.1-м
СЧ 15-32 ГОСТ1412-70

Spetsifikatsia.cdw

Камера кварцевого датчика
Шестигранник под ключ

prisposoblenie Anisimova.cdw

1. В собранном присполоблении плоскость Б должна быть
строго горизонтально
К прибору прилагается инструкция для контролеров ОТК
Приспособление для контроля
радиального биения канавки шкива