Классификация калибров
Калибры – средства измерительного контроля, предназначенные для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным требованиям.
Калибры применяют для контроля деталей в массовом и серийном производствах.
Нормальный калибр – однозначная мера, которая воспроизводит среднее значение (значение середины поля допуска) контролируемого размера. При использовании нормального калибра о годности детали судят, например, по зазорам между поверхностями детали и калибра, либо по «плотности» возникающего сопряжения между контролируемой деталью и нормальным калибром.
Предельный калибр – мера или комплект мер обеспечивающие контроль геометрических параметров деталей по наибольшему и наименьшему предельным значениям. Изготавливают предельные калибры для проверки размеров гладких цилиндрических и конических поверхностей, глубины и высоты уступов, параметров резьбовых и шлицевых поверхностей деталей. Изготавливают также калибры для контроля расположения поверхностей деталей, нормированных позиционными допусками, допусками соосности и др.
При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной калибр не проходит через контролируемый элемент детали.
По технологическому назначению калибры делятся на рабочие калибры, используемые для контроля изделий в процессе изготовления и приемки готовых изделий и контрольные калибры (контркалибры) для проверки рабочих калибров.
По числу контролируемых элементов различают комплексные калибры, контролирующие одновременно несколько элементов изделия (например, резьбовой проходной калибр) и простые (элементные) калибры, проверяющие один элемент (размер) изделия.
По характеру контакта с изделием различают калибры с поверхностным контактом (пробка), с линейным контактом (скоба) и точечным контактом (нутромер).
По конструктивным признакам различают калибры однопредельные с раздельным выполнением проходного и непроходного калибров, двухпредельные (односторонние и двухсторонние), представляющие конструктивное объединение проходного и непроходного калибров.
Проходной калибр (ПР), номинальный размер которого равен наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия;
Непроходной калибр (НЕ), номинальный размер которого равен наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.
Калибры для контроля отверстий и валов небольшого диаметра
Калибры для контроля конусов
Калибры для контроля резьбы
Шаблоны
В основу конструирования гладких калибров положен принцип Тайлора или принцип подобия, согласно которому проходные калибры должны являться прототипом сопрягаемой детали и контролировать в комплексе все виды погрешностей данной поверхности (проверка диаметра и погрешности формы, включая отклонения от прямолинейности оси отверстий).
Это обеспечивает собираемость соединения. Непроходные калибры должны обеспечивать поэлементный контроль (контроль собственно размеров), следовательно, контакт между рабочими поверхностями калибров и контролируемой поверхностью должен быть точечным.
Полностью отвечающий принципу Тейлора рабочий калибр для контроля отверстия должен иметь проходную сторону в виде цилиндра с длиной, равной длине сопряжения или контролируемой поверхности (полная пробка), и непроходную сторону в виде неполной пробки в виде стержня со сферическими наконечниками. Рабочий калибр для контроля вала должен иметь проходную сторону в виде кольца с длиной, равной длине сопряжения или контролируемой поверхности, и непроходную сторону в виде скобы с ножевыми поверхностями.
Основные требования, предъявляемые к калибрам:
- точность изготовления;
- высокая жёсткость при малом весе;
- износоустойчивость;
- производительность и удобство контроля;
- постоянство рабочих размеров во времени;
- коррозийная стойкость.
Конструкция инструмента
Этот измерительный инструмент изготовлен из цельного металлического бруска. На обоих концах расположены цилиндрические элементы заданного диаметра. Поэтому, их подразделяют на следующие классы:
- измерительные;
- резьбовые;
- гладкие (односторонние или двухсторонние);
- проходные;
- предельные.
Каждый устройство конструктивно состоит из следующих элементов:
- ручки (с нанесённым рифлением по ГОСТ 14748-69);
- вставки;
- шпонки;
- фиксирующего винта.
Скачать ГОСТ 14748-69
Например, калибр пробка резьбовая в качестве вставки используется для проверки метрической резьбы. Они делятся на две категории: для проверки резьбы от 1 до 68 мм и от 68 до 200 мм. Требования к ним приведены в специальных стандартах. Все резьбовые пробки имеют конструкцию с полным или укороченным профилем резьбы. Каждая из пробок имеет свою специфику применения.
Гладкие предельные пробки на основании установленных стандартов делятся на следующие конструкции:
- двусторонние с вставками цилиндрической формы;
- с коническими вставками;
- с цилиндрическими насадками;
- полные и неполные;
- односторонние листовые;
- полные и неполные шайбы.
Калибр-пробка гладкая двухсторонняя имеет на обоих концах ручки соответствующие вставки. Одна пробка называется проходная и обозначается аббревиатурой «ПР». Вторая пробка является не проходной и имеет обозначение «НЕ». Размеры гладких калибров пробок определяются их назначением и приведены в стандарте на такие инструменты. Основными параметрами являются внешний диаметр, размер головки (вставки) класс точности обработки. Для проведения проверок отверстий, имеющих диаметр в интервале от пяти до двадцати миллиметров, для пробки изготавливают насадку в форме конуса. Для отверстий большего диаметра такая насадка выполняется цилиндрической.
Проходные гладкие пробки производятся на основании существующих типоразмеров. Промежуточные пробки имеют ближайший размер по ГОСТ. Предельные калибры- пробки состоят из таких же элементов, как и проходные. Каждый размер отдельной детали пробки наносится на чертёж. Он служит для определения точного размера конструкции и порядка его применения.
Стандартизация норм точности калибров
Номинальные размеры калибров должны соответствовать предельным размерам детали. Исполнительными размерами калибров являются предельные размеры, по которым изготавливают новые калибры и проверяют износ калибров, находящихся в эксплуатации.
Для пробок указывают наибольший предельный размер и допуск на изготовление «на минус», а для скоб – наименьший предельный размер с допуском «в плюс».
Для рабочих проходных калибров дополнительно указывают предельный размер изношенного калибра.
Исполнительные размеры калибров определяют путём алгебраического суммирования предельного размера изделия с соответствующим предельным отклонением.
В зависимости от степени износа калибры делятся на:
- новые – рабочие калибры;
- частично изношенные – калибры контролёра;
- изношенные до установленного предела – приёмочные калибры.
Н – допуск на изготовление калибров для отверстия;
Нs– допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями (для отверстия);
Н1– допуск на изготовление калибров для вала;
Нр– допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.
Y – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия
Y1– допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала.
Основные требования к калибрам
Главные требования, которые предъявляются ко всем калибрам, изложены в технической документации на их изготовление. Эти требования приведены в различных ГОСТ. Их можно разделить на следующие категории:
- правильный выбор металла для производства измерительных насадок (должна обеспечиваться высокая жёсткость, при которой не допускаются малейшие деформации при хранении и эксплуатации);
- расположение рабочих элементов (насадок, пластин, шайб) должно быть произведено с высокой степенью точности выше измеряемых параметров;
- обеспечение долговечности и износоустойчивости (это обеспечивается применением высоколегированных, инструментальных сталей и специальных сплавов);
- высокая антикоррозийная стойкость (применение специальных методов обработки калибров и стойких покрытий);
- создание системы периодического метрологического контроля (проверка должна производиться в соответствии с установленной периодичностью и результаты должны записываться в соответствующий журнал);
- калибровка калибров должна производиться на оборудовании, обладающем более высоким классом точности, чем сам калибр;
- строгое соблюдение установленной системы маркировки с точным указанием всех необходимых параметров.
Например, требования на калибры- пробки гладкие изложены в ГОСТ 14810-69. Этот стандарт систематизирует не только все требования, но и определяет все допустимые параметры этих измерительных инструментов.
Скачать ГОСТ 14810-69
ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
1.1. При проведении контроля калибров должны быть выполнены операции и применены средства контроля с характеристиками, указанными в табл. 1.
Таблица 1
Наименование операции | Номер пункта рекомендации | Измерительные и вспомогательные средства контроля и их нормативно-технические характеристики | Обязательность проведения операции при | ||
выпуске из производства | выписке после ремонта | эксплуатации и хранении | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Внешний осмотр | 3.1 | — | Да | Да | Да |
Определение шероховатости поверхности калибров | 3.2 | Профилограф-профилометр типа А по ГОСТ 19299-73 и ГОСТ 19300-73. | Да | Да | Нет |
Образцы шероховатости поверхности (сравнения) ГОСТ 9378-75. | |||||
Образцы деталей с параметрами шероховатости калибров по ГОСТ 2015-84 и ГОСТ 2216-84 с отклонением среднего значения Ra от номинального -17+12 %. | |||||
Определение размеров калибров — для отверстий | 3.3 | Выбор измерительных средств в зависимости от допускаемых погрешностей измерения по ГОСТ 8.051-81 (см. приложение 1). | Да | Да | Да |
Определение отклонения формы калибров-пробок | 3.4 | Кругломеры не грубее 2-го класса точности по ГОСТ 17353-80. | Да | Да | Нет |
Головка измерительная пружинная 05 ИГП по ГОСТ 6933-81. | |||||
Стойка для измерительных головок С-1 по ГОСТ 10197-70. | |||||
Призма поверочная по ГОСТ 5641-82. | |||||
Оптиметр горизонтальный типа ИКГ-3. | |||||
Плоскопараллельные концевые меры длины 2 — 3-го классов точности по ГОСТ 9038-83 или 4 — 5-го разрядов по ГОСТ 8.166-75. | |||||
Проверка нерегулируемых калибров-скоб; | 3.5 3.6 | Оптиметр горизонтальный типа ИКГ-3. | Да | Да | Да |
Измерительная машина по ГОСТ 10875-76 (ИЗМ-1). | |||||
проверка и установка на размер регулируемых калибров-скоб | Длиномер горизонтальный типа ИКУ-2; ИЗГ5. | ||||
Плоскопараллельные концевые меры длины 2 — 3-го классов точности по ГОСТ 9038-83 или 4 — 5-го разрядов по ГОСТ 8.166-75. | |||||
Калибры-пробки контрольные по ГОСТ 24853-81. |
Примечание. Допускается применение средств контроля, не приведенных в таблице, но обеспечивающих контроль калибров с требуемой точностью.