Тема: средства измерения прямолинейности, плоскостности, горизонтальности и шероховатости поверхности

Результаты измерения углов проходного резца

Углы	Результаты	Заключение о годности резца
Вспомогательный угол в плане
При вершине
Главный угол в план

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

1. Цель работы:

Изучить устройства и правила пользования средств измерения прямолинейно­сти, плоскостности, горизонтальности и шероховатости поверхности.

2. Регламент работы: 1 час 20 минут.

3. Оборудование рабочего места:

3.1 Методические указания по данной работе

3.2 Плакаты

3.3 Линейки, уровни, плиты, головка блока, гильзы, пальцы, краска, кисть, образцы.

4. Теоретическая часть:

Точность геометрических параметров деталей, характеризуется точностью не только размеров её элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатывае­мого изделия; неравномерности припуска на обработку и т. д.

Форма плоских поверхностей характеризуется прямолинейностью и плоскостностью.

Отклонение от прямолинейности ∆ наибольшее расстояние от точек реального профиля 2 до прилегающей прямой 1 в пределах нормируемого участка (рис. 6.1, а. б.). Отклонение от плоскостности – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности 2 до прилегающей поверхности 1 в пределах нор -

мируемого участка (рис. 6.1. в.). Частными видами отклонения от прямолинейности и плоскостности являются выпуклость (рис. 6.1. а.), при которой отклонения уменьшаются от краёв к середине и вогнутость (рис. 6.1 б.) – характер отклоне­ний обратный.

Шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассмат­риваемых в пределах базовой длины.

Под горизонтальностью понимается – положение проверяемой плоскости относительно горизонта.

По значению отклонений плоские поверхности делят на 16 степеней точно­сти в соответствии с установленными допусками плоскостности и прямолинейности в пределах нормируемого участка. С увеличением степени точности размер допуска увеличивается.

Измерение прямолинейности производится поверочными линейками (ГОСТ 8026-64) типов ЛД, лекальные с двухсторонним скосом, ЛТ – лекальные трёхгранные, ЛЧ – лекальные четырёхгранные (рис. 6.2.) «на просвет» и линейками типов ШП, ШД и ШМ – методом линейных отклонений. (ШП – с широкой ра­бочей поверхностью прямоугольного сечения; ШД – с широкой рабочей по­верхностью двутаврового сечения; ШМ – с широкой рабочей поверхностью, мостики).Проверка плоскостности производится поверочными линейками типов ШП, ШД и УТ – угловые трёхгранные, «на краску» и методом линейных отклонений («от плиты»).

1) Лекальные линейки бывают четырёх типов: с односторонним скосом длиной от 75 до 125 мм, с двухсторонним скосом от 175 до 225 мм, трёхгранные длиной 300 и 400 мм и четырёхгранные длиной 500 мм. Лекальные линей-

ки делятся на два класса 0 и 1.

2) Линейки с широкой рабочей поверхностью делятся на четыре типа: сталь­ные прямоугольного сечения от 500 до 2000 мм и чугунные мостики от 500x4 до 4000x100 мм.

В ремонтном производстве распространены линейки размером не более 1000 мм. линейки подразделяют на три класса: 1, 2 и 3.

Угловые линейки служат для одновременного контроля плоскостности и угла между двумя пересекающими поверхностями (например, при контроле «лас­точкина хвоста»). Эти линейки от 250 до 1000 мм применяются для проверки «на краску».

Угловые линейки имеют трёхгранное сечение и две шаброванные плоскости, образующие рабочий угол.

Плиты. Поверочная плита является основным средством проверки плоско­стности поверхности «на краску». Плиты изготавливают из чугуна размерами от 100x200 до 1000x1500 мм четырёх классов: 0, 1, 2 и 3. 0, 1, 2 классы отно­сятся к поверочным плитам, а 3 класса – к разметочным. Рабочая поверхность повероч ных плит, предназначенная для проверки «на краску» должна быть шаброванной или чисто шлифованной, а разметочная – строганной. Плиты про­веряют также «на краску». К 0 и 1 классам относятся плиты, у которых число пятен со стороной 25 мм – не менее 25, у плит 2 класса – не менее 20, а у плит 3 класса – не менее 12. Плиты на своей поверхности не должны иметь коррозий­ных пятен или раковин. Поверочные плиты используют в качестве базы для различных контрольных операций с применением универсальных средств из­мерения (рейсмусов, индикаторных стоек и т.д.).

Для контроля горизонтального, вертикального положения плоскостей различных деталей, а также для проверки прямолинейности и плоскостности длинных поверхностей применяют уровни. Они также применяются при мон­таже оборудования и для проверки точности станков.

В практике измерения наиболее распространены уровни брусковые (слесар­ные) и рамные ГОСТ 9392-60 (рис.6.3 а,б). Брусковые и рамные уровни имеют корпус 1 с измерительными поверхностями 4, основную ампулу 2 и установоч­ную ампулу 3. Уровень устанавливают на проверяемой поверхности с помощью ампулы 3 так, чтобы ампула 2 находилась в горизонтальной плоскости. По ам­пуле 2 измеряют отклонение поверхности от горизонтальности и вертикально­сти (только рамным уровнем). Ампула уровней (рис. 6.4) представляет собой цилиндрическую трубку, заполненную эфиром так, что внутри трубки остаётся пузырёк воздуха, насыщенный парами эфира. Внутренняя поверхность ампулы имеет бочкообразную форму, поэтому при горизонтальном расположении уровня пузырёк занимает верхнее положение.

На наружной поверхности ампулы нанесена шкала с интервалом делении 2 мм. при наклоне пузырёк перемещается относительно нейтрального положения (пульпункта) пропорционального угла наклона. По шкалам ампулы изме-

ряют наклон уровня в миллиметрах, отнесённый к длине равной 1 м. Цена деления ампул уровней составляет 0,02; 0,05; 0,10 и 0,15 мм-м и погрешность не должна превышать соответственно ± 0,004; 0,0075; 0,015 и 0,02 ммм. Наклон поверх­ности уровня на 0,01 ммм соответствует углу 2 градуса.

Можно пользоваться формулой: Еº = 200 Ƭ· n, где Ƭ – цена деления в (мм-м), а n – число делении, на которое сместится пузырёк.

Предел допускаемой погрешности рамных и брусковых уровней при установке их основанием на горизонтальную плоскость или на горизонтально расположенный цилиндр, а также при установке рамного уровня (любой из его вертикальных рабочих поверхностей по вертикальной плоскости или верти­кальному цилиндру) равен отклонению основной ампулы от среднего (нулевого) положения на 1-4 деления.

При установке рамного уровня верхней стороной корпуса по горизонтальной поверхности или горизонтальному цилиндру предел допускаемой погрешности равен ½ деления ампулы. Уровни по цене основной ампулы классифицируется (по ГОСТ 9392-60) следующим образом:

Цена деления основной ампулы в мм на 1 м.	Группы уровней
│	││	│││
0,02 – 0,05	0,06 – 0,10	0,12 – 0,20

Оптические квадранты – приборы, в которых угломер соединён с уровнем. Они предназначены для измерения углов наклона плоских и цилиндрических поверхностей различных изделий.

Шероховатость поверхности –совокупность неровностей поверхности с от­носительно малыми шагами образующих рельеф поверхности детали выделен­ная на базовой длине ℓ.

Шероховатость поверхности изделия оценивают сличением ее с образцами шероховатости.

Для этой цели обычно используют образцы плоской или цилиндрической

рабочей поверхностью. Их изготавливают из стали, чугуна, латуни и других материалов, обрабатывая с различной шероховатостью поверхности. Образцы из одного и того же материала и одного и того же вида обработки монтируют в специальной металлической рамке. Рамки комплектуют в набор, причем для каждого материала и вида обработки подбирают образцы разных классов точ­ности, которые могут получиться при данном виде обработки.

Сравнение поверхностей изделия и образцов обычно производят путём ос­мотра или на ощупь, проводя ногтем поперёк следов обработки. Контроль на ощупь имеет некоторое преимущество перед осмотром на глаз. Оба способа в состоянии обеспечить надёжную оценку в границах 3-5 классов шероховатости. Точность сравнения может быть повышена до 8 класса шероховатости, если применить лупу 4-6 кратного увеличения.

Контактные измерения шероховатости выполняются непрерывным ощупы­ванием поверхности изделия – при помощи профилометра (за счет перемеще­ния алмазной иглы).

5. Порядок выполнения работы.

5.1 Проверка прямолинейности по методу световой щели (на просвет) или по методу следа.

При проверке «на просвет» (методом световой щели) для сравнения исполь­зуют образец просвета (рис. 6,5). Лезвие линейки накладывают на поверхность проверяемую в нужном на­правлении. По световой щели между рабочим ребром и объектом судят о размере отклонений от прямолиней­ности.

Для повышения точности наблюдений необходимо создать достаточно яркое и равномерное освещение щели с другой стороны ли­нейки. Образец просвета вы­полняется из микронного набора концевых мер, дове­денного бруска с широ­кой рабочей поверхностью и лекальной линейки. На брусок устанавливают две одинаковые меры (по краям), а между ними располагают концевые меры таких размеров, чтобы создавалась щель с увеличением просвета 1, 2, 3 и т.д. мкм до необходимого наибольшего просвета. Погрешность измерения при-

мерно 1-3 мкм.

При проверке методом следа рабочее ребро линейки проводят по чистой доведённой поверхности изделия. После этого на поверхности контролируемого изделия остаётся тонкий световой след. Если поверхность имеет неплоскост­ность, то след будет прерывистым. При проверке плоскости необходимо уста­навливать лекальную линейку последовательно в нескольких положениях и определять отклонения от прямолинейности в каждом направлении.

5.2 При измерении по методу линейных отклонений линейку укладывают на две одинаковые опоры, расположенные на проверяемой поверхности и опреде­ляют расстояния от линейки до поверхности с помощью щупов концевых мер длины или специального прибора с измерительной головкой. Опоры распола­гают на расстоянии 0,21 длины линейки от её концов.

При измерении методом «на краску» рабочую поверхность линейки покры­вают тонким слоем краски. Затем линейку накладывают на проверяемую по­верхность. Линейке сообщают продольное перемещение и определяют плоско­стность по расположению пятен. Так как проверяемая поверхность прак­тически состоит из возвышенностей и впадин, то на возвышенностях тоже ос­таётся краска. При хорошей плоскостности изделия пятна располагаются равномерно по всей поверхности. Следовательно, количество пятен на заданной площади будет достаточно точно характеризовать плоскостность. За расчетную площадь, на которой рассматривают характер распределения пятен, принимают квадрат со стороной 25 мм.

Для металлообрабатывающих станков на указанном квадрате допускается не менее 9 пятен, для плит и приспособлений – 16, для контрольных плит и точ­ных станков – 25, для измерительных приборов 30 пятен.

Число пятен для различных поверхностей приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1.

Дата добавления: 2014-11-18