8.2. Проектирование калибров для контроля гладких цилиндрических деталей

Калибр – специальный бесшкальный контрольный инструмент, служащий для определения годности детали. История развития взаимозаменяемого производства начинается с первых калибров. В настоящее время калибры используют главным образом в массовом и крупносерийном производствах для контроля деталей с точностью размера от JT6 до JT17.

Наибольшее распространение получили предельные калибры: скобы для контроля валов и пробки для контроля отверстий. Проходные калибры контролируют наибольший предельный размер вала и наименьший предельный размер отверстия. Непроходные калибры контролируют наименьший предельный размер вала и наибольший предельный размер отверстия. Деталь считается годной если проходной калибр под действием собственного веса пройдет по контролируемому размеру, а непроходной не пройдет.

Номинальными размерами для калибров являются предельные размеры детали.

Выделяют группу рабочих калибров, используемых для контроля деталей, и группу контрольных калибров, используемых для контроля самих рабочих калибров.

Конструируют предельные калибры для гладких, резьбовых и других деталей по принципу подобия (принцип Тейлора), который позволяет учитывать погрешности их формы. Согласно этому принципу, проходные калибры по своей форме должны являться прототипами сопрягаемых деталей с длиной, равной длине соединения, а непроходные калибры должны иметь малую измерительную длину и контакт, приближающийся к точечному.

Основным расчетным элементом калибра является его исполнительный размер, который проставляется на рабочем чертеже калибра.

Допуски и отклонения на калибры регламентированы ГОСТ 24853.

При выполнении курсовой работы необходимо для выбранной переходной посадки найти отклонения и допуски на рабочие и контрольные калибры с учётом границ износа, построить схему расположения полей допусков на детали и калибры, рассчитать исполнительные размеры всех калибров и свести их в таблицу, спроектировать рабочие калибры для отверстия и вала, оформить на них рабочие чертежи с указанием всех требований, предъявляемых к материалу, термообработке, точности размеров, погрешностям формы, расположения и шероховатости поверхностей.

Пример.

Для выбранной переходной посадки Ø 50 j_s7/h6 в зависимости от квалитета и номинального размера определим отклонения и допуски на рабочие и контрольные калибры.

Для диаметра отверстия Ø 50 j_s7:

допуск рабочего калибра-пробки H = 4 мкм;

отклонение середины поля допуска проходного калибра-пробки Z = 3,5 мкм;

граница износа проходного калибра-пробки Y = 3 мкм.

Для диаметра вала Ø 50 h6:

допуск рабочего калибра-скобы H₁ = 4 мкм;

отклонение середины поля допуска проходного калибра-скобы Z₁ = 3,5 мкм,

граница износа проходного калибра-скобы Y₁ = 3 мкм;

допуск контрольных калибров Нр = 1,5 мкм.

Построим схему расположения полей допусков деталей, сопрягаемых по переходной посадке, и рабочих и контрольных калибров (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Схема расположения полей допусков

Рассчитаем исполнительные размеры рабочих и контрольных калибров.

Пробки для отверстия Ø 50 j_s7:

ПP_исп = D_min + Z + H/2 = 49,988 + 0,0035 + 0,002 = 49,9935 _{– 0,004} мм;

HE_исп = D_max + H/2 = 50,012 + 0,002 = 50,014 _{– 0,004} мм.

Скобы для вала Ø 50 h6:

ПP_исп = d_max – Z₁ – H₁/2 = 50,000 – 0,0035 – 0,002 = 49,9945 ^{+ 0,004} мм;

HE_исп = d_min – H₁/2 = 49,984 – 0,002 = 49,982 ^{+ 0,004} мм.

Контрольные калибры к скобам для вала Ø 50 h6:

К–ПP_исп = d_max– Z₁+ H_р/2 = 50,000 – 0,0035 + 0,00075 = 49,99725 _{– 0,0015} мм;

К – HE_исп = d_min + H_р/2 = 49,984 + 0,00075 = 49,98475 _{– 0,0015} мм;

К – И_исп = d_max+ Y₁ + Yp/2 = 50,000 + 0,003 + 0,00075 = 50,00375 _{– 0,0015} мм.

Результаты расчета и характеристики калибров занесем в табл. 8.4.

Таблица 8.4

Размеры и отклонения калибров

Тип калибра	Предельные размеры деталей, мм	Исполнительный размер, мм	Предельное отклонение, мм	Характер соединения при контроле
ПР Ø 50 js7 НЕ Ø 50 js7 ПР Ø 50 h6 НЕ Ø 50 h6 К-ПР Ø 50 h6 К-НЕ Ø 50 h6 К-И Ø 50 h6	49,988 50,012 50,000 49,984 50,000 49,984 50,000	49,9935 50,014 49,9945 49,982 49,99725 49,98475 50,00375	-0,004 -0,004 +0,004 +0,004 -0,0015 -0,0015 -0,0015	Проходной Непроходной Проходной Непроходной Проходной Проходной Непроходной