Назначение и типы калибров

КОНТРОЛЬ ДЕТАЛЕЙ ГЛАДКИМИ КАЛИБРАМИ

Для выполнения операций технического контроля, особенно в массовом и крупносерийном производстве, рабочие и контролеры отделов технического контроля (ОТК) широко используют калибры.

Калибр – средство контроля, воспроизводящее геометрические параметры элементов изделия, определяемые заданными предельными линиями или угловыми размерами, и контактирующее с элементами изделия по поверхностям, линиям или точкам. Под элементом изделия понимается

конструктивно- законченная часть изделия. Например: вал, отверстие, паз, выступ, резьба и т.д.[4].

Калибры – это специальная технологическая оснастка, предназначенная для оценки годности деталей и изделий машиностроения (допусковый контроль). Контроль калибрами имеет выше производительность, чем измерение действительных размеров деталей измерительными средствами. Однако проектирование и изготовление калибров экономически выгодно в крупносерийном и массовом производстве.

С помощью калибров ведется рассортировка деталей на годные и негодные (брак). Калибры не определяют числовое значение (действительный размер) контролируемого параметра, а лишь устанавливают входит ли элемент изделия в границы предельных размеров. Различают исправимый брак, когда валы выполнены с завышенными размерами, а отверстия − с заниженными, и неисправимый брак, когда размеры валов занижены, а размеры отверстия − завышены.

Контроль калибрами ведет к определенному ужесточению допуска на изготовление детали по сравнению с табличной величиной [2].

Применяются калибры для контроля гладких цилиндрических поверхностей, для конусных, резьбовых, шпоночных и шлицевых поверхностей, а также для контроля расположения поверхностей.

Различают калибры нормальные и предельные.

Нормальный калибр – калибр, воспроизводящий заданный линейный или угловой размер и форму сопрягаемой с ним поверхности контролируемого элемента изделия, т.е. имеют только проходную сторону.

Нормальные калибры (шаблоны, калибры расположения) используют для контроля деталей со сложным профилем поверхностей. О годности детали судят по величине зазора между ее контуром и нормальным калибром на равномерность просвета или под щуп.

Предельный калибр – калибр, воспроизводящий проходной и непроходной пределы геометрических параметров изделия, т.е. эти калибры имеют проходную ( ПР) и непроходную ( НЕ) стороны. К предельным калибрам относятся гладкие калибры для контроля валов и отверстий, резьбовые калибры и другие.

По назначению калибры разделяют на:

- рабочие калибры, предназначенные для проверки размеров деталей рабочими и контролерами ОТК;

- приемочные калибры − обычно это изношенные рабочие калибры (их размеры в пределах допуска на износ), используют их представители заказчика;

- контрольные калибры (контркалибры) используются для проверки размеров рабочих и приемочных калибров и для установки размера регулируемой скобы

Для контроля наружных (охватываемых) поверхностей валов применяют калибры-скобы, а для контроля внутренних (охватывающих) поверхностей отверстий – калибры-пробки.

Калибры – скобы могут быть регулируемые и нерегулируемые. Регулируемые калибры–скобы допускают переналадку на другой размер (за счет подвижной вставки) или восстановление размера проходной стороны по мере ее износа. Нерегулируемые скобы применяют более широко, так как имеют жесткую конструкцию, дешевле и проще в производстве.

8.2. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
ГЛАДКИХ КАЛИБРОВ

Исполнительным размером калибра является размер, по которому изготавливается новый калибр. Допуски на изготовление калибра задаются «в тело» калибра в виде одностороннего отклонения: положительного для скобы и отрицательного для пробки. Номинальными размерами проходных калибров ПРи непроходных НЕ служат соответственно предельные размеры детали.

Номинальный размер проходного калибра ПР соответствует максимуму материала проверяемого объекта, т.е. для вала – наибольшему предельному размеру, а для отверстия – наименьшему предельному размеру.

Номинальный размер непроходного калибра НЕсоответствует минимуму материала проверяемого объекта, т.е. для вала − наименьшему предельному размеру, а для отверстия – наибольшему предельному размеру.

Допуски на изготовление и износ гладких калибров заданы в ГОСТ 24853 «Калибры гладкие для размеров до 500мм. Допуски». Приняты условные обозначения полей допусков Н− для пробок и Н1 − для скоб. Значение допуска калибра зависит от номинального размера детали и квалитета контролируемого размера (табл.8. 1). Схемы расположения полей допусков калибров-пробок даны на рис. 8.1.

У всех проходных калибров поля допусков (Hи Н1) сдвинуты внутрь поля допуска детали на величину Z− для калибров-пробок и Z1 − для калибров-скоб. Для номинальных размеров свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра.

Т а б л и ц а 8.1

Допуски и отклонения гладких калибров и

контркалибров, мкм (по ГОСТ 24853-81)

Квалитет Обозначение Интервалы номиналов контролируемых размеров, мм Допуски формы пробки    
Св. 3 до 6 6… 10… 18… 30… 50… 80… 120… 180… 250…
    Z 1,5 1,5 2,5 2,5 IT1
Y 1,5 1,5
a,a1
Z1 2,5 3,5
Y1 1,5 1,5
H 1,5 1,5 2,5 2,5
H1 2,5 2,5
Hp 1,2 1,5 1,5 2,5 3,5 4,5
  Z,Z1 2,5 3,5 IT2
Y,Y1 1,5 1,5
a,a1
H,H1 2,5 2,5
Hp 1,2 1,5 1,5 2,5 3,5 4,5
  Z,Z1 IT2
Y,Y1
a,a1
H 2,5 2,5
H1
Hp 1,5 1,5 2,5
  9* Z,Z1 IT2
a,a1
H 2,5 2,5
H1
Hp 1,5 1,5 2,5 2,5
  10* Z,Z1 IT2
a,a1
H 2,5 2,5
H1
Hp 1,5 1,5 2,5 2,5
  11* Z,Z1 IT4
a,a1
H,H1
Hp 1,5 1,5 2,5 2,5
  12* Z,Z1 IT4
a,a1
H,H1
Hp 1,5 1,5 2,5 2,5

П р и м е ч а н и е:Для квалитетов, отмеченных (*) для всех интервалов размеровY=Y1 =0.

Назначение и типы калибров - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 8.1. Схемы расположения полей допусков калибров–пробок для контроля отверстий:

а−до 180 мм, квалитеты 6…8;б−свыше180 мм, квалитеты 6…8;

в−до 180 мм, квалитеты 9…17; г−свыше180 мм, квалитеты 9…17

а) б)

Назначение и типы калибров - №2 - открытая онлайн библиотека Рис.8.2. Схемы расположения полей допусков калибров-скоб для контроля валов квалитетов 6...8: а −до 180 мм; б −свыше 180 мм

Назначение и типы калибров - №3 - открытая онлайн библиотека

а) б)

Рис. 8..3. Схемы расположения полей допусков калибров-скоб

для контроля валов квалитетов 9…17: а −до 180 мм; б −свыше 180 мм

также смещается внутрь поля допуска детали на величину a− для пробок и a1− для скоб. Для размеров до 180 мм a = a1 = 0.

Для проходных калибров предусматривается допуск на износ, который отражает средневероятный износ калибра. Для калибров до 8 квалитета допуск на износ выходит за границу поля допуска детали на величину Y− для пробок и Y1 − для скоб. Для калибров более грубых квалитетов (9...17) износ ограничивается проходным пределом, т.е. Y = Y1 =0. Эксплуатация калибра возможна в пределах границы износа. Этими калибрами пользуются представители заказчика и их называют приемочными калибрами.

При эксплуатации калибров-скоб контроль их годности осуществляется с помощью контркалибров, по форме соответствующих валу. Контркалибры имеют допуски на изготовление Нр, которые располагаются симметрично относительно середины полей допусков калибров на изготовление и границы износа. Схемы расположения полей допусков калибров-скоб даны на рис. 8..2 и 8.3). Контркалибры изготавливаются в виде шайб в комплекте из 3-х штук, так как проверяют проходную сторону рабочего калибра (К-ПР), износ проходной стороны (К-И) и непроходную сторону (К-НЕ).

Контрольные калибры целесообразно изготавливать только на специализированных предприятиях, выпускающих скобы большими партиями. В остальных случаях контроль скоб выполняется блоками из концевых мер длины.

Исполнительные размеры калибров согласно соответствующей схеме

расположения полей допусков подсчитываются по формулам табл. 8.2.

Т а б л и ц а 8. 2

Формулы для расчета
предельных и исполнительных размеров калибров

  до 180 мм свыше 180 мм
Пробки (рис.8.1,а;8.1,в) предельные размеры ПРmax = (Dmin + Z + H/2) ПРmin = (Dmin + Z − H/2) ПРизн = (Dmin− Y) НЕmax = (Dmax + H/2) НEmin = (Dmax− H/2) исполнительные размеры (d)1 ПР = (Dmin + Z + H/2)-H НЕ = (Dmax + H/2)-H (рис. 8.1,б;8.1,г) предельные размеры ПРmax = (Dmin + Z + H/2) ПРmin = (Dmin + Z − H/2) ПРизн = (Dmin− Y + a) НЕmax = (Dmax−a + H/2) НEmin = (Dmax− a− H/2) исполнительные размеры (d)1 ПР = (Dmin+ Z + H/2)-H НЕ = (Dmax−a + H/2)-H
Скобы (рис.8.2,а;8.3,а) предельные размеры ПРmax = (dmax - Z1 + H1/2) ПРmin = (dmax - Z1 - H1/2) ПРизн = (dmax+ Y1) НЕmax = (dmin + H1/2) НEmin = (dmin− H1/2) исполнительные размеры (D)1 ПР = (dmax− Z1−H1/2)+ H1 НЕ = (dmin – H1/2) + H1 (рис. 8.2,б;8.3,б) предельные размеры ПРmax = (dmax− Z1 + H1/2) ПРmin = (dmax− Z1− H1/2) ПРизн = (dmax + Y1−a1) НЕmax = (dmin + a1 + H1/2) НEmin = (dmin + a1− H1/2) исполнительные размеры (D)1 ПР = (dmax− Z1 − H1/2) + H1 НЕ = (dmin+ a1− H1/2) + H1
Контр- калибры (рис.8.2,а;8.3,а) исполнительные размеры (d) К-И =(dmax+Y1 +HR /2)-Нр К-ПР = (dmax – Z1 + HR /2) -Нр К-НЕ = (dmin+ HR /2) -Нр (рис. 8.2,б;8.3,б) исполнительные размеры (d) К-И = (dmax+Y1−a1 +HR /2) -Нр К-ПР = (dmax – Z1 +HR /2) -Нр К-НЕ = (dmin+a1 +HR /2) -Нр

П р и м е ч а н и е: Исполнительные размеры на рис. 2.1….2.8.

Исполнительные размеры калибров следует округлять: для изделий 6...14 квалитетов и всех контркалибров − до 0,5мкм в сторону сокращения производственного допуска, величина допуска калибра и контркалибра сохраняется; для изделий 15...17 квалитетов − округлять до 1 мкм.