Главная » Замки » Каково основное назначение поверочных линеек и плит. Контроль прямолинейности плоской поверхности

Каково основное назначение поверочных линеек и плит. Контроль прямолинейности плоской поверхности

Лекальные линейки изготовляют трех типов: с двусторонним скосом (ЯД)

длиной 80, 125, 200, 320 и 500 мм; трехгранные (ЛТ) - 200 и 320 мм и четырехгранные (ЛЧ) - 200, 320 и 500 мм (рис. 365, а -в). Проверка прямолинейности лекальными линейками производится по способу световой щели (на просвет) или по способу следа. При проверке прямолинейности по способу световой щели лекальную линейку накладывают острой кромкой (рис. 366, б) на проверяемую поверхность, а источник света помещают сзади линейки и детали. Линейку держат строго вертикально на уровне глаз (рис. 366, а), наблюдая за просветом между линейкой и поверхностью в разных местах по длине линейки. Наличие просвета между линейкой и деталью свидетельствует об отклонении от прямолинейности. При достаточном навыке такой способ контроля позволяет уловить просвет от 0,003 до 0,005 мм (3 - 5 мкм).

При проверке способом следа рабочим ребром линейки проводят по чистой проверяемой поверхности. Если поверхность прямолинейна, на ней останется сплошной след; если нет, то след будет прерывистым (пятнами).

Поверочные линейки с широкой рабочей поверхностью изготовляют четырех типов (сечений): прямоугольные ШП (рис. 367, а), двутавровые ШД (рис. 367, б), мостики ШМ (рис. 367, в), угловые трехгранные УТ (рис. 367, г).

В зависимости от допустимых отклонений от прямолинейности поверочные линейки типов ШП, ШД и ШМ делят на три класса: 0, 1 и 2- й, а линейки типа УТ - на два класса: 1-й и 2- й. Линейки 0-го и 1-го классов применяют для контрольных работ высокой точности, а линейки 2-го класса - для монтажных работ средней точности.

Проверка прямолинейности и плоскостности этими линейками производится по линейным отклонениям и по краске (способ пятен). При измерении линейных отклонений от прямолинейности линейку укладывают на проверяемую поверхность или на две мерные плитки одинакового размера. Просветы между линейкой и контролируемой поверхностью измеряют щупом (рис. 368, а).

Точные результаты дает применение полосок папиросной бумаги, которые с определенным интервалом укладывают под линейку. Вытягивая полоску из-под линейки, по силе прижатия каждой из них судят о величине отклонения от прямолинейности (рис. 368, 6).

При проверке на краску рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (сажа, сурик), затем линейку накладывают на проверяемую поверхность и плавно без нажима перемещают по проверяемой поверхности. После этого линейку осторожно снимают и по расположению, и количеству, и величине пятен на поверхности судят о прямолинейности поверхности. При хорошей плоскостности пятна краски располагаются равномерно по всей поверхности. Чем больше количество пятен на проверяемой поверхности квадрата 25 × 25 мм, тем выше плоскостность. Трехгранные поверочные линейки изготовляют с углами 45, 55 и 60° (см. рис. 367, г).

Поверочные плиты (см. рис. 367, а, 6) применяют главным образом для проверки широких поверхностей способом на краску, а также используют в качестве вспомогательных приспособлений при различных контрольных работах в цеховых условиях. Плиты делают из серого мелкозернистого чугуна. По точности рабочей поверхности плиты бывают четырех классов: 0, 1, 2 и 3-й; первые три класса - поверочные плиты, четвертый - разметочные. Проверка на краску при помощи поверочных плит выполняется, как описано выше.

Плиты оберегают от ударов, царапин, загрязнения, после работы тщательно вытирают, смазывают минеральным маслом, скипидаром или вазелином и накрывают деревянным щитом (крышкой).

Линейки ШД, ШМ и УТ недопустимо хранить прислоненными друг к другу, к стене под некоторым углом: они прогибаются и становятся негодными.

Проверка плоскостей больших размеров с помощью линейки и индикатора.

Распространенным способом контроля прямолинейности плоскостей является проверка их с помощью контрольных линеек. Эта проверка может быть проведена «на краску» или с применением концевых мер и индикатора. Проверка «на краску» производится обычно линейками завода «Калибр» двутаврового сечения. Однако для поверхностей больших размеров такая проверка не может быть рекомендована вследствие прогиба длинных линеек от собственного веса. Этот метод может успешно применяться для проверки плоскостей длиною до 2500 мм, имеющих допуск на прямолинейность до 0,1 мм на 1 м длины. При более жестких допусках, например 0,03 мм на 1 м, длина проверяемой плоскости не должна превосходить 1500 мм.

Более объективным является способ проверки плоскостей больших размеров с помощью линейки и индикатора. В этом случае на проверяемую плоскость устанавливается контрольная линейка длиной 3—5 м на двух одинаковых опорах (например, на двух концевых мерах), расположенных от концов линейки на расстоянии, р,авном 0,22 общей ее длины. Отклонения поверхности замеряются по показаниям индикатора, скользящего измерительным наконечником по верху линейки и укрепленного на подставке, передвигающейся по проверяемой поверхности. Иногда отклонения поверхности от прямолинейности при таком способе проверки замеряют концевыми мерами, измеряя расстояния от нижней плоскости линейки до поверхности изделия.

Использование контрольных линеек и других измерительных инструментов больших размеров связано с необходимостью принятия специальных мер для устранения значительного прогиба их от воздействия собственного веса. Так, например, прогиб от собственного веса контрольной линейки двутаврового сечения, имеющей длину 3000 мм, при расположении опор на концах может достигнуть 0,3 мм, а для линеек длиною 6000 мм — до 1,5 мм.

При проверке, например, направляющих станины станка, имеющих в середине вогнутость, линейка, установленная непосредственно на плоскость, вследствие прогиба будет значительно искажать результаты проверки. Для получения наименьшего отклонения от прямолинейности контрольных линеек под влиянием собственного веса необходимо расположить точки опоры линейки от ее концов на расстояниях, равных 0,2232 общей длины линейки, или с достаточным приближением на расстояниях 0,22 длины линейки.

Стрела прогиба от собственного веса линейки, лежащей на двух опорах, расположенных на ее концах, выражается формулой

где Р — вес одного погонного сантиметра линейки в кг/см; l — длина линейки в см; Е — модуль упругости в кг/см 2 ; I — момент инерции в см 4 . Если же эту линейку положить на две опоры, расположенные от концов ее на расстояниях 0,2232 длины линейки, то стрела прогиба будет выражаться формулой

Сопоставляя величины f1 и f2 получим

Следовательно, указанное оптимальное расположение опор уменьшает влияние прогиба по сравнению с расположением опор на концах линейки приблизительно в 48 раз и для приведенного выше случая может уменьшить прогиб линейки длиною 6000 мм до 0,03 мм, а линейки длиною 3000 мм — до 0,006 мм. Плоскопараллельная концевая мера длиной 1000 мм и сечением 9X35 мм, подпертая таким образом, уменьшается по длине при прогибе от собственного веса только на 0,2 мк. Кстати, уменьшение ее от собственного веса при вертикальном положении тоже равно 0,2 мк. Такая же концевая мера длиной 3000 мм при оптимальном расположении опор уменьшается вследствие прогиба только на 2 мк . Такая величина погрешностей измерений не имеет практического значения, и ее можно не принимать во внимание. Предел применения длинных линеек ограничивается прогибом их от собственного веса; обычно на машиностроительных заводах контрольные линейки применяются длиной только до 5000 мм.

Для контроля перпендикулярности обрабатываемых поверхностей к базовой поверхности в отдельных случаях на крупных деталях используют шпиндель расточного станка, оснащенный индикатором (см. фиг. 219). Однако при значительном выдвижении шпинделя его прогиб от собственного веса сказывается на точности измерений, поэтому в этом случае применяют точные уровни, имея в виду, что базовая и контролируемая поверхности заранее проверены и прямолинейны. Если же базовая поверхность представляет из себя отдельные, небольшие по величине и удаленные друг от друга площадки (конструктивные или технологические), то проверку ее горизонтальности производят оптическим методом с помощью зрительной трубы и целевых знаков или же гидростатическим прибором—методом сообщающихся сосудов. Последний метод употребляется для проверки прямолинейности и горизонтальности поверхностей.

Фиг. 221. Проверка с помощью гидростатического прибора.

Так, например, для выверки на станке и для дальнейшего контроля больших станин по базовым площадкам в горизонтальной плоскости применяется гидростатический прибор. На базовые площадки 1, 5 и 7 станины рабочей клети прокатного стана (фиг. 221), расположенные в одной плоскости и обработанные за одну установку, устанавливают три сообщающихся измерительных сосуда 2, 4 и 8. В каждом сосуде (узел М) укреплена микрометрическая головка 11с заостренным измерительным наконечником. Головки во всех трех сосудах устанавливаются в нулевое положение от их шаброванных опорных поверхностей. Сосуды соединены гибкими шлангами с ресивером 3; вода при установке ресивера на подставку 9, расположенную на станине клети на балке между базовыми площадками, заполняет шланги и измерительные сосуды. Момент контакта измерительного наконечника с поверхностью воды в сосуде определяется визуально.

При касании измерительными наконечниками поверхности воды в сосудах по разности показаний всех трех микрометрических головок судят о правильности расположения базовых площадок в одной горизонтальной плоскости. После проверки горизонтальности базовой плоскости можно проверить перпендикулярность опорных поверхностей 6 лап станины и направляющих поверхностей 10 к базовой плоскости с помощью рамного уровня или шпинделя станка.

Точность прибора, не превышающая 0,02 мм, вполне достаточна. При работе нужно избегать появления воздушных пузырьков в шлангах, которые могут повести к грубым ошибкам. Отсчеты по всем трем микрометрическим головкам следует проводить непосредственно один за другим во избежание увеличения погрешностей.

Прямолинейность плоскостей при сборочных и монтажных работах проверяется методами, позволяющими замерять непосредственно линейные или угловые отклонения . К линейным методам относятся проверка с помощью водяного зеркала, способом струны, проверка зрительной трубой и целевыми знаками и др. С помощью уровня, зрительной трубы и коллиматора определяются угловые отклонения от прямолинейности.

К атегория:

Измерения

Инструменты для контроля плоскостности и прямолинейности

Под измерением понимается сравнение одноименной величины (длины с длиной, угла с углом, площади с площадью и т. д.) с величиной, принимаемой за единицу.

Все средства измерения и контроля, применяемые в слесарном деле, можно разделить на контрольно-измерительные инструменты и измерительные приборы.

К первой группе относят:
– инструменты для контроля плоскостности и прямолинейности;
– плоскопараллельные концевые меры длины (плитки);
– штриховые инструменты, воспроизводящие любое кратное или дробное значение единицы измерения в пределах шкалы (штангенинструменты, угломеры с нониусом);
– микрометрические инструменты, основанные на действии винтовой пары (микрометры, микрометрические нутромеры и глубиномеры).

К группе измерительных приборов (вторая группа) относят:
– рычажно-механические (индикаторы, индикаторные нутромеры, рычажные скобы, миниметры);
– оптико-механические (оптиметры, инструментальные микроскопы, проекторы, интерферометры);
– электрические (профилометры и др.). Указанные выше измерительные средства являются точным, дорогостоящим инструментом, поэтому при пользовании им и хранении необходимо соблюдать правила, изложенные в соответствующих инструкциях.

Лекальные линейки изготовляют трех типов: с двусторонним скосом (ЯД) длиной 80, 125, 200, 320 и (500) мм; трехгранные (ЛТ) - 200 ,и 320 мм и четырехгранные (ЛЧ) – 200, 320 и (500) мм (рис. 365, а-в). Проверка прямолинейности лекальными линейками производится по способу световой щели (на просвет) или по способу следа. При проверке прямолинейности по способу световой щели лекальную линейку накладывают острой кромкой на проверяемую поверхность, а источник света помещают сзади линейки и детали. Линейку держат строго вертикально на уровне глаз, наблюдая за просветом между линейкой и поверхностью в разных местах по длине линейки. Наличие просвета между линейкой и деталью свидетельствует об отклонении от прямолинейности. При достаточном навыке такой способ контроля позволяет уловить просвет от 0,003 до 0,005 мм (3 - 5 мкм).

Поверочные линейки с широкой рабочей поверхностью изготовляют четырех типов (сечений): прямоугольные ШП, двутавровые ШД, мостики ШМ, угловые трехгранные УТ.

В зависимости от допустимых отклонений от прямолинейности поверочные линейки типов ШП, ШД и ШМ делят на три класса: 0,1 и 2-й, а линейки типа УТ - на 2 класса: 1-й и 2-й. Линейки 0-го и 1-го классов применяют для контрольных работ высокой точности, а линейки 2-го класса - для монтажных работ средней тосности.

Рис. 1. Линейки лекальные поверочные: а - ЛД с двусторонним скосом, б - J1T трехгранйые, в - ЛЧ четырехгранные

Рис. 2. Проверка лекальной линейкой по способу световой щели на просвет: а - положение глаза, б - установка линейки, 1 - линейка, 2 - плита

Рис. 3. Линейки с широкой рабочей поверхностью: а - прямоугольные ШП, б - двутавровые ШД, в - мостик ШМ, г - угловая трехгранная (клинья) УТ

Рис. 4. Проверка прямолинейности линейками: а - ШД, б - с мостиком ШМ с помощью полосок папиросной бумаги

Точные результаты дает применение полосок папиросной бумаги, которые с определенными интервалами укладывают под линейку. Вытягивая полоску из-под линейки, по силе прижатия каждой из них судят о величине отклонения от прямолинейности.

При проверке на краску рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (сажа, сурик), затем линейку накладывают на проверяемую поверхность и плавно без нажима перемещают по проверяемой поверхности. После этого линейку осторожно снимают и по расположению, количеству, величине пятен на поверхности судят о прямолинейности поверхности. При хорошей плоскостности пятна краски располагаются равномерно по всей поверхности. Чем больше количество пятен на проверяемой поверхности квадрата 25х 25 мм, тем выше плоскостность. Трехгранные поверочные линейки изготовляют с углами 45, 55 и 60°.

Поверочные плиты применяют главным образом для проверки широких поверхностей способом на краску, а также используют в качестве вспомогательных приспособлений при различных контрольных работах в цеховых условиях. Плиты делают из серого мелкозернистого чугуна. По точности рабочей поверхности плиты бывают четырех классов: 0,1, 2 и 3-й; первые три класса - поверочные плиты, четвертый - разметочные. Проверка на краску с помощью поверочных плит выполняется, как описано выше.

Для лекальных, инструментальных и разметочных работ в машиностроении широко применяются поверочные линейки, плиты и лекальные угольники. Они предназначены для контроля отклонений от прямолинейности, плоскостности, перпендикулярности углов наклона.

В соответствии с ГОСТ 8026–92 “Линейки поверочные. Технические условия” поверочные стальные линейки выпускаются 6 типов (рис. 10.42): с двухсторонним скосом ЛД, трехгранные ЛТ, четырехгранные ЛЧ, прямоугольного сечения ШП и хромированные ШПХ, двутаврового сечения ШД. Все они подразделяются на лекальные (типы ЛД; ЛТ; ЛЧ) и с широкой рабочей поверхностью (ШП; ШПХ; ШД).

Кроме стальных линеек предусмотрены чугунные линейки с широкой поверхностью: мостики ШМ, угловые трехгранные УТ и твердокаменные (ШП–ТК, ШМ–ТК, УТ–ТК). Длина линеек варьируется от 80 до 4000 мм.

Линейки типов ШМ и УТ изготавливаются в двух исполнениях: с ручной шабровкой и с механически обработанными рабочими поверхностями. Шероховатость рабочих поверхностей составляет R a 0,04…0,63 мкм в зависимости от типа линейки и класса ее точности.

В зависимости от точности изготовления линеек им присваивают соответствующие классы точности: для лекальных линеек - 0 или 1 класса, а для линеек типа ШП; ШД и ШМ – 00; 0; 01; 1 и 2 классы.

Средний полный срок службы стальных линеек должен быть не менее 8 лет, а твердокаменных – не менее 10 лет.

Погрешность контроля поверочными линейками зависит от применяемого метода контроля, опыта оператора, условий контроля и составляет величину 1…5 мкм.

Контроль отклонений от прямолинейности и плоскости поверочными линейками выполняется одним из трех методов: “на просвет”, методом “линейных отклонений” или “на краску”.

При проверке “на просвет” лекальную линейку острым ребром накладывают на контролируемую поверхность (рис 10.43, а ), а источник света помещают сзади линейки и детали (рис.10.43, б ). При отсутствии отклонений от прямолинейности или плоскостности свет не должен пробиваться сквозь щель между линейкой и поверхностью. Линейное отклонение определяют на глаз (рис.10.43, в ) или сравнением с образцами просвета. В качестве образцов просвета могут выступать концевые меры длины (рис.10.43, г ). Минимальная ширина щели, устанавливаемая глазом, составляет 3-5 мкм. Контроль может выполняться как для открытых поверхностей, так и в углах (рис.10.43, д ).

Схема контроля с помощью линеек с широкой рабочей поверхностью и концевых мер длины представлена на рис.10.44. При контроле прямолинейности детали 1 в направлении xx линейку 3 укладывают на две одинаковые концевые меры 2, находящиеся на расстоянии 0,233 длины линейки от ее концов. За измерительную базу принимается нижняя поверхность линейки 3 с широкой рабочей поверхностью. Отклонение от прямолинейности определяется с помощью концевых мер длины, щупов или специального средства измерений с измерительной головкой 4. Описанный метод применим для контроля прямолинейности на длине не более 2000 мм, так как при большей длине линеек их прогиб начинает оказывать существенное влияние на точность контроля.

Контроль отклонений от плоскостности методом “на краску” выполняется линейками типа ШТ, ШД, ШМ и УТ, причем у линеек типов ШМ и УТ рабочие поверхности должны быть шаброваны. При этом способе контроля рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (например, смесью берлинской лазури или сажи с машинным маслом), перемещают по контролируемой поверхности и определяют число (площадь) пятен краски, оставшихся на выступах этой поверхности в квадрате 25х25мм. Погрешность контроля составляет примерно 3… 5 мкм.

Поверочные плиты (рис.10.45) по ГОСТ 10905–86 “Плиты поверочные и разметочные. Технические условия” изготавливаются из чугуна, гранита с вариацией размеров от 250х250мм до 4000х1600мм. Рабочие поверхности чугунных плит должны быть подвергнуты ручной шабровке или механической обработке. Шероховатость рабочих поверхностей механически обработанных чугунных и гранитных плит соответствует Ra1,25…0,32мкм.

Классы точности плит – 000; 00; 0; 1; 2; 3.

Допуск плоскостности устанавливается в зависимости от класса точности и размера плиты и составляет, например, для плиты 250х250 000 класса точности – 1,2мкм, а для плиты 2500х1600 3-го класса точности – 120 мкм.

Плиты изготавливаются из чугуна с физико-механическими свойствами не ниже свойств марки СЧ8 с твердостью 170…229 НВ.

Применение гранитных плит, имеющих большую твердость рабочей поверхности, более высокую износостойкость, меньшую температурную, вибрационную зависимость позволяет повысить точность контроля. Гранитные плиты изготавливаются из диабаза, габбро и различного типа гранитов, имеющих предел прочности на сжатие не менее 264,9 МПа.

Допустимая погрешность контроля отклонений – 3…5 мкм.

По заказу потребителя рабочие поверхности чугунных плит могут быть разделены на квадраты и прямоугольники продольными и поперечными рисками, а гранитных плит – с пазами и резьбовыми отверстиями.

Полный средний срок службы плит – не менее 10 лет.

Проверка отклонений от прямолинейности и плоскостности с помощью плит может выполняться аналогичными методами с учетом того, что аналогичными методами с учетом того, что контролируемая деталь должна быть по размером не больше размеров плиты и имела возможность определять отклонения с помощью набора щупов, концевых мер длины или специального шкального средства при использовании метода линейных отклонений (“от плиты”). Погрешность контроля, как правило, не превышает погрешностей, получаемых при контроле с помощью поверочных линеек.

На рис. 1, а, б и в показаны три типа лекальных линеек: с двусторонним скосом (тип ЛД), трехгранная (тип ЛТ) и четырехгранная (тип ЛЧ). Все типы лекальных линеек изготовляют двух классов точности: 0 и 1. Основной размер - длина линеек следующая, мм: ЛД-80, 125, 200, 320; ЛТ-200, 320; ЛЧ-200, 320.

Допускаемые отклонения от прямолинейности линеек зависят от их длины:

Линейками контролируют прямолинейность поверхностей двумя способами: на просвет (рис. 1, г) и на краску (рис. 1, д). Комбинированный способ проверки применяют, когда необходимо установить не только наличие непрямолинейности, но и ее величину. Для этого кроме линейки применяют еще плоскопараллельные концевые меры длины (рис. 1, е, ж).

Лекальные линейки класса точности 0 применяют при особо точных лекальных работах и при проверке измерительных инструментов. Прямолинейность лекальных линеек проверяют по контрольному доведенному до зеркального блеска стальному закаленному бруску, погрешность плоскостности которого не превышает 0,06 мкм.

Материалом для изготовления лекальных линеек служит сталь марки Х или ШХ15. Твердость линеек HRC58. Шероховатость рабочих поверхностей линеек ЛД, ЛТ и ЛЧ - не грубее мкм.

Рис.1. Лекальные линейки

Поверочные линейки. Поверочные линейки имеют широкую рабочую плоскость и применяются для контроля прямолинейности и плоскостности деталей большого размера (400 мм и более). Эти линейки изготовляются четырех типов:

тип ШП - стальные прямоугольного профиля;

тип ШД - стальные двутаврового профиля; тип ШМ - чугунные мостики (рис. 2, а);

тип УТ - чугунные угловые трехгранные (рис. 2, б).

Линейки всех четырех типов имеют длину: 400, 630, 1000, 1600, 2500 мм.

Линейки стальные (тип ШП и ШД) применяются для контроля прямолинейности методом на просвет или с помощью щупа. Они изготовляются трех классов точности: 0; 1 и 2. Например, линейка длиной 400 мм должна иметь допускаемые отклонения от плоскостности по классу 0 - 2,5 мкм, классу 1 - 6 мкм, классу 2 - 10 мкм; линейки длиной 630 и 1000 мм должны иметь соответственно их классам отклонения 4, 10 и 16 мкм.

Чугунные линейки (тип ШМ и УТ) имеют шаброванную рабочую поверхность для контроля деталей на краску. Эти линейки изготовляют трех классов точности: 0, 1 и 2. Точность их рабочей поверхности проверяют на краску. При этом число пятен в квадрате со стороной 25 мм должно быть не менее: 30 - для линеек класса 0; 25 - для линеек класса 1; 20 - для линеек класса 2.

Линейки типов ШМ и УТ изготовляют также со шлифованными рабочими поверхностями.

Линейки типов ШП и ШД изготовляют из стали марки У7 с термической обработкой на твердость HRC50. Линейки типов ШМ

Рис.2. Средства контроля прямолинейности и плоскостности и УТ - из чугуна марки СЧ 18-36 или ВЧ 45-5 с твердостью в пределах НВ 170-229.

Шероховатость рабочих поверхностей линеек ШП, ШД и ШМ длиной 400-1000 мм должна соответствовать мкм имкм, а линеек длиной 1600 мм и более - мкм.

ПОВЕРОЧНЫЕ ПЛИТЫ

Литые чугунные плиты предназначены для поверочных и разметочных работ. Плиты выпускают в двух исполнениях с шаброванной и нешаброванной рабочей поверхностью. Шаброванные плиты являются основным средством поверки плоскостности поверхностей деталей методом на краску. Кроме того, они широко используются как вспомогательные приспособления при различных контрольных операциях, выполняемых с помощью других контрольно-измерительных инструментов и приборов (например, индикаторов, измерительных головок, плоскопараллельных концевых мер, синусных линеек и др.).

Просмотров