Рис. 40. Огранка.
Отклонения от правильной геометрической формы возникают в процессе механической обработки как следствие неточностей и деформаций станка, инструмента и приспособления, деформаций обрабатываемого изделия, а также износа инструмента и неравномерности припусков на обработку.
Эти отклонения отрицательно влияют на износостойкость изделий вследствие повышенного удельного давления на выступах контура; на прочность неподвижных и прессовых посадок — вследствие неравномерности натяга; на точность работы механизмов, основанных на использовании направляющих, копиров, кулачков и пр., — вследствие искажений исходных контуров; на точность измерительных процессов, основанных на воспроизведении геометрических схем (измерение среднего диаметра резьбы по методу трех проволочек, измерение угла уклона клинового паза с помощью роликов и т. д.), — вследствие искажений расчетных контуров проволочек, роликов и т. д. Отклонения от правильной геометрической формы цилиндрических изделий разделяются на отклонения контура поперечного сечения от окружности (овальность, огранка); отклонения образующих от прямолинейности (бочкообразность или вогнутость поверхности, изогнутость оси) и отклонения образующих от параллельности (конусность).
Овальность определяется как разность наибольшего и наименьшего диаметров, измеренных в одном сечении. Контроль овальности производится обычными методами измерения длин. В каждом сечении изделия, у которого производится проверка величины овальности, измеряются диаметры в нескольких направлениях, равномерно распределенных по площади сечения. Наиболее точные и надежные результаты получаются при поворачивании изделия вокруг оси на 180°, причем измерительные поверхности прибора находятся в безотрывном контакте c исследуемой поверхностью изделия, но производительность этого метода весьма низка.
Наиболее производительным методом, однако при наименее надежных результатах, является измерение изделия только в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом, в связи с произвольным положением этих диаметров, могут быть с равной вероятностью получены любые значения овальности в пределах от нуля до фактической ее величины.
При числе измеряемых диаметров большем двух надежность измерения существенно увеличивается. В большинстве случаев достаточно измерить диаметры выбранного сечения в трех равномерно распределенных направлениях, и если найденное значение будет меньше 0,75 допуска, то нет необходимости производить измерения диаметров в большем числе направлений. Если найденное значение будет больше 0,866 допуска, то деталь должна быть забракована.
При получении величины овальности в пределах от 0,75 до 0,866 допуска требуется повторная проверка изделий в большем числе направлений, например в пяти. Поскольку в контролируемой партии таких изделий будет небольшое количество, применение указанного метода, при сохранении достаточной надежности, обеспечивает существенное увеличение производительности контроля по сравнению с контролем путем поворачивания изделия при непрерывном контакте рабочих поверхностей измерительного прибора с исследуемой поверхностью изделия.
Огранка (рисунок 40) определяется максимальной разностью диаметра окружности, в которую
полностью вписывается контур сечения, и минимального расстояния между двумя параллельными плоскостями, касательными к поверхности детали. Контур поперечного сечения детали, имеющей огранку, представляет собой ряд дуг разных радиусов (описанных из разных центров). Величина огранки определяется преимущественно двумя методами — контролем в призме и контролем в отверстии кольца.
Рис 41. Контроль огранки в призме.
Контроль огранки в призме
Изделие 1 кладут на призму 2, установленную на столе прибора, и поворачивают в ней на 360°; измерительный наконечник прибора в это время непрерывно касается поверхности контролируемого изделия.
Величина огранки определяется по разности наибольшего и наименьшего показаний прибора, пересчитанной в зависимости от угла призмы, числа граней и других параметров, характеризующих размеры и форму контура. Ввиду сложности пересчета метод контроля огранки в призме рекомендуется применять преимущественно в случаях, когда измеряемое изделие предназначено для установки в призму или в иной угловой контур (например, проволочки для контроля среднего диаметра резьбы). В этих случаях производить пересчет нет необходимости.
Рис 42. Контроль огранки в отверстии кольца.
Контроль огранки в отверстии кольца
Этот метод дает возможность определить действительную величину огранки непосредственно по результатам измерений, без пересчета. Измеряемое изделие 1, с поверхностью которого соприкасается измерительный наконечник прибора, поворачивают на 360° в тщательно изготовленном отверстии кольца, диаметр которого равен наибольшему предельному. размеру изделия. Величина огранки определяется непосредственно по результатам измерения как разность наибольшего и наименьшего показаний прибора. Этот метод контроля огранки может быть совмещен с проверкой по проходному кольцу.
Рис.43. Бочкообразность и вогнутость (корсетность) поверхности.
Бочкообразность (рисунок 43, а) и вогнутость (корсетность, рисунок 43, б) поверхности определяются как наибольшая разность диаметров d и d1 крайних и средних сечений детали Величина вогнутости может быть определена также с помощью специального столика с плоской поверхностью, плоского бруска и отсчетного прибора по схеме рисунка 44. Установка на ноль производится по плоскому бруску, после чего на его место устанавливается измеряемая деталь. Разность нулевого и минимального показаний прибора равна половине величины вогнутости.
Изогнутость определяется стрелой прогиба оси цилиндра или его образующих (а на рисунке 45). Контроль изогнутости производится между плоскостью и наконечником отсчетного прибора.
Рис. 45. Изогнутость.
Величина изогнутости соответствует наибольшей разности показаний прибора при поворачивании детали на 360°. Наименьший отсчет прибора (фиг. 45, а) соответствует размеру диаметра ‘ d измеряемого цилиндра, наибольший (фиг. 45, 6) — сумме (d + а) размера диаметра и величины изогнутости. Величина изогнутости может быть определена также аналогично определению величины вогнутости (см. рисунок 44). Для более точного измерения по схемам рисунков 44 и 45, в целях исключения погрешностей формы на окружностях торцов (фаски, завалы), измеряемое изделие рекомендуется устанавливать на цилиндрические опоры, расположенные вблизи краев изделия.
В этом случае при измерении по схеме рисунка 44 плоский брусок, служащий для нулевой установки отсчетного прибора, также следует устанавливать на эти же опоры. Качественная оценка отклонений образующих от прямолинейности и классификация изделий по различным видам этих погрешностей могут быть произведены путем наблюдения просвета между образующими изделия и доведенной поверхностью плоского бруска, приложенного к изделию.
Величина просвета в пределах 0,002—0,010 мм может быть количественно определена путем сравнения с «образцом просвета, составленным из плоскопараллельных концевых мер. У тонких цилиндрических стержней наличие значительной изогнутости может быть обнаружено также путем перекатывания их по наклонной плоскости: при наличии изогнутости такие стержни будут скользить по плоскости, но не перекатываться.
Конусность определяется отношением разности диаметров двух поперечных сечений к расстоянию между ними (иначе — разностью диаметров на заданной длине). Оба диаметра измеряются обычными методами. Расстояние между сечениями, в которых измеряются диаметры, определяется с помощью измерительной металлической линейки. Измерение обоих диаметров производится в одной и той же плоскости, проходящей через ось цилиндра. Данные о величине конусности и вогнутости (бочкообразности) могут быть получены по результатам измерения овальности в трех или более сечениях изделия.
Перечисленные методы определения величин отклонений от правильной геометрической формы применяются во всех случаях, когда допускаемые отклонения выражены численно. Если допускаемые отклонения от правильной геометрической формы ограничиваются полем допуска изделий (рисунок 46), то производится комплексный контроль с помощью предельных калибров.
