docpomiary otworów - Katedra Budowy Maszyn
download 
Reklamacja Transkrypt
pomiary otworów - Katedra Budowy Maszyn
KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO POMIARY OTWORÓW Średnicę otworu – definiujemy jako długość cięciwy otworu przechodzącej przez jego oś. Do pomiaru otworów stosuje się następujące przyrządy pomiarowe: • suwmiarkowe: suwmiarka jednostronna (pomiary otworów od 10 mm), suwmiarka dwustronna (pomiary otworów od kilku milimetrów) na głębokościach nie większych niŜ 15 mm. • mikrometryczne: mikrometrami szczękowymi mierzy się otwory w zakresie 5 do 55 mm, • średnicówki czujnikowe / mikrometryczne umoŜliwiają pomiar średnic od 50 do 200 mm stopniowane co 25 mm, przy uŜyciu przedłuŜaczy zakres pomiarowy wzrasta do 1500 mm. Średnicówki z trójpunktowym stykiem dają moŜliwość pomiaru średnic w zakresie od 2 do 300 mm. Natomiast Średnicówki czujnikowe posiadają zakresy pomiarowe od POMIARY OTWORÓW 2 do 315 mm, pomiar odbywa się metodą porównawczo-róŜnicową. • mikroskopy pomiarowe (warsztatowe lub uniwersalne) pomiary metodą bezstykową (pomiary obrazy otworu w okularze goniometrycznym lub okularze z podwójnym obrazem), lub metodą stykową średnic większych od 3mm, . • długościomierze poziome, metodą stykową mierzy się średnice w zakresie 1-100 mm, • projektory, • maszyny pomiarowe. . KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO • POMIARY PRZY UśYCIU ŚREDNICÓWKI MIKROMETRYCZNEJ zmierzyć średnicę otworu. W trakcie pomiaru oś średnicówki w trakcie pomiaru powinna być prostopadła do osi otworu i pokrywać się z jego średnicą. Właściwe ustawienie Średnicówka mikrometryczna – jest to przyrząd mikrometryczny do mierzenia wymiarów średnicówki osiąga się przez dociśnięcie jedną ręką końcówki stałej do ścianki otworu wewnętrznych, a w szczególności otworów. Wartość działki elementarnej wynosi 0,01 mm, i wykonywanie lekkich ruchów (wychyleń) w dwu prostopadłych kierunkach (rys.2). W natomiast błąd wskazania przyjmuje wartości od ±2 µm (dla małych średnic) do ±30 µm (dla trakcie w trakcie regulacji naleŜy równocześnie obracać bębnem średnicówki naleŜy średnic przekraczających 1000 mm). osiągnąć takie rozstaw końcówek, aby przy prawidłowym połoŜeniu średnicówki względem MoŜna wyróŜnić dwa typy średnicówek mikrometrycznych: • stałe: o zakresach pomiarowych 50-62 mm, 62-75 mm i 75-200 mm stopniowane co 25 mm, • składane: o zakresie pomiarowym do 1500 mm (uzyskanym dzieki zastosowaniu osi otworu między powierzchniami mierniczymi a ścianką otworu uzyskać kontakt (delikatny) zetknięcie (bez luzu). Pomiar naleŜy w minimalnym zakresie zrealizować w dwu przekrojach i dwu kierunkach wzajemnie prostopadłych. przedłuŜaczy. Widok ogólny średnicówki mikrometrycznej przedstawiono na rysunku 1. Rys.1. Budowa średnicówki mikrometru (1-średnicówka mikrometryczna, 2-przykładowy przedłuŜacz) Rys.2. Zasada pomiaru średnicówką mikrometryczną Pomiar średnicówką mikrometryczną odbywa się poprzez obrót bębna, który powoduje przesuwanie się ruchomej końcówki mierniczej i zwiększenie lub zmniejszenie wymiaru • po stwierdzeniu prawidłowego ustawienia narzędzia pomiarowego w otworze wyjąć ją z mierzonego otworu i odczytać wymiar (uwzględniając długość uŜytych przedłuŜaczy). długościowego średnicówki. Wymiar mierzony odczytuje się, podobnie jak w przypadku mikrometru, korzystając z podziałki na tulei (pełne i połówki milimetrów) oraz na bębnie (setne części milimetra). Pewne utrudnienie stanowiące jednocześnie wadę średnicówek mikrometrycznych stanowi brak sprzęgła, co znacznie utrudnia przeprowadzenie pomiarów i wpływa na zwiększenie błędów. Procedura pomiaru przy uŜyciu średnicówki mikrometrycznej obejmuje: • dobrać stałą końcówkę (przedłuŜacz) do wymiaru mierzonego otworu, • ustawić średnicówkę na wymiar nieco mniejszy od średnicy mierzonego otworu (przez obrót bębna średnicówki), • wprowadzić średnicówkę do otworu, . . KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO POMIARY PRZY UśYCIU ŚREDNICÓWKI CZUJNIKOWEJ wzorcowych (rys.4) i następnie zamocować go wraz z wkładkami płasko-równoległymi (lub płasko-ściętymi), w uchwycie do płytek. Tak zmontowany uchwyt naleŜy zamocować Średnicówka czujnikowa – jest to przyrząd czujnikowy składający się z czujnika pomiarowego w podstawie do mikrometru. sprzęŜonego z końcówkami do pomiaru średnic otworów metodą porównawczo-róŜnicową. • dobrać odpowiednią końcówkę stałą (zakresu pomiarowy), zastosowanego czujnika (0,01 mm lub 0,001 mm) oraz od przebiegu samego pomiaru • zmontować średnicówkę (wkręcić końcówkę stałą, zamontować czujnik zegarowy), (np. ustawienia narzędzia w mierzonym otworze). • ustawić średnicówkę na wymiar nominalny - wprowadzić końcówki średnicówki między Dokładność pomiaru średnicy otworu przy uŜyciu średnicówki czujnikowej zaleŜy od rodzaju szczęki, w pierwszej kolejności doprowadzając do zetknięcia końcówki ruchomej MoŜna rozróŜnić następujące typy średnicówek czujnikowych: z wkładką, następnie naleŜy ją wcisnąć, i wprowadzić końcówkę stałą. Lekko zwalniamy • z rozpręŜnymi końcówkami pomiarowymi (zakresy pomiarowe 4-18 mm), • z przesuwną końcówką pomiarową (zakresy pomiarowe 18 – 315 mm; do pomiaru średnic powyŜej 30 mm stosuje się przedłuŜacze). Rys.4. Ustawienie średnicówki na wymiar nominalny Rys.3. Widok ogólny i zasada pomiaru średnicówką czujnikową Pomiar średnicówką czujnikową realizowany jest przez kontakt końcówek (stałej i ruchomej) z powierzchnią mierzonego otworu. Obie końcówki zamontowane są w korpusie średnicówki w jednej osi. Wymianie podlega końcówka stała dobrana w zaleŜności od wartości nominalnej wymiaru mierzonego otworu. Dodatkowo po obu stronach końcówki ruchomej znajdują się ramiona kołyski, która zapewnia ustawienie średnicówki wzdłuŜ średnicy. Rys.5. Prawidłowe ustawienie średnicówki podczas pomiaru Ustawiając średnicówkę na wymiar naleŜy przytrzymując końcówkę stałą przy wkładce, wychylać średnicówkę w płaszczyźnie pionowej dla uchwycenia połoŜenia zwrotnego. W skrajnym połoŜeniu przytrzymać średnicówkę i obrotem skali czujnika ustalić wskazanie zerowe. Następnie wychylać średnicówkę w płaszczyźnie poziomej B-B. JeŜeli punkt zwrotny nie przypada na zero, to ponownie ustawić zero na tarczy. Czynności naleŜy Procedura pomiaru przy uŜyciu średnicówki czujnikowej obejmuje: • nacisk i obserwujemy wskazanie czujnika, jeŜeli wymiar wykracza poza jego zakres pomiarowy naleŜy przesunąć czujnik w oprawce mocującej. powtarzać w obu płaszczyznach, do uzyskania tego samego punktu zwrotnego. Po określenie wymiaru nominalnego sprawdzanego otworu, na który naleŜy złoŜyć stos płytek . ustawieniu średnicówki wyjąć ją z uchwytu, . • KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO wprowadzić średnicówkę do otworu sprawdzanego. Zmierzyć średnice otworu wychylając Aktualnie obowiązującą normą w zakresie tolerancji kształtu jest Międzynarodowa Norma podczas pomiaru średnicówkę w płaszczyźnie pionowej i odczytując jej wskazanie • TOLERANCJE KSZTAŁTU – OKRĄGŁOŚCI I WALCOWOŚCI w połoŜeniu zwrotnym, EN ISO 1101:2005 w wersji polskiej: Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS) – Tolerancje wyjąć średnicówkę z mierzonego otworu,wciskając najpierw końcówkę ruchomą, geometryczne – Tolerancje kształtu, kierunku, połoŜenia i bicia. W normie tej wyszczególniono tolerancje kształtu, kierunku, połoŜenia i bicia. Do tolerancji POMIARY PRZY UśYCIU ŚREDNICÓWKI TRZYPUNKTOWEJ kształtu zalicza się tolerancje: prostoliniowości, płaskości, okrągłości, walcowości, kształtu Średnicówka trzypunktowa – jest przyrządem mikrometrycznym przeznaczonym do pomiaru wyznaczonego zarysu, kształtu wyznaczonej powierzchni. średnicy otworu metodą bezpośredniego porównania. Zasada działania i pomiaru jest zbliŜona do Tolerancję okrągłości definiujemy jako pole tolerancji wyznaczone w rozwaŜanym (dowolnym) przyrządów mikrometrycznych. Obrót bębna mikrometrycznego powoduje przesuw wrzeciona przekroju, które jest ograniczone przez dwa współśrodkowe okręgi o róŜnicy promieni t. Tolerancja które zakończone jest stoŜkiem (rys.6). Przemieszczenie liniowe stoŜka powoduje rozsuniecie, lub okrągłości nie wymaga bazy względem której ją wyznaczamy. zsunięcie końcówek mierniczych, które wchodzą w kontakt z mierzoną powierzchnią otworu. TOLERANCJA OKRĄGŁOŚCI Symbol Sposób oznaczenia Sposób wyznaczenia Przykład 1 Linia obwodowa zaobserwowana/rzeczywista, w dowolnym przekroju powierzchni walcowej oraz stoŜkowej, powinna zawierać się pomiędzy dwoma, leŜącymi na jednej płaszczyźnie, okręgami współśrodkowymi o róŜnicy promieni 0,03 mm. Rys.6. Widok ogólny i budowa średnicówki trzypunktowej Podobnie jak w mikrometrach obrót wrzeciona średnicówki powinien być realizowany za pomocą sprzęgła. Odczytu zmierzonego wymiaru dokonuje się dokładnie tak samo jak w przypadku mikrometru. Dodatkowo z uwagi na rozmieszczenie punktów pomiarowych (końcówek mierniczych) co 120° średnicówkami trzypunktowymi nie moŜna ustalić owalności otworu, jednak Tolerancję walcowości definiujemy jako pole tolerancji ograniczone przez dwa walce współosiowe o róŜnicy promieni t. Tolerancja walcowości nie wymaga bazy względem której ją wyznaczamy. nadają się one do wykrycia wielołukowości mierzonej średnicy. . . KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO TOLERANCJA WALCOWOŚCI Symbol Sposób oznaczenia Zadanie 1 – Pomiar średnicy otworu za pomocą średnicówki czujnikowej. Sposób wyznaczenia Zmierzyć średnicę otworu za pomocą średnicówki czujnikowej oraz wyznaczyć jego błędy kształtu. W oparciu o przeprowadzone pomiary określić wartości odchyłek: okrągłości i walcowości, oraz ocenić zgodność ze specyfikacją. Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia: Przykład 1 Powierzchnia walcowa zaobserwowana/rzeczywista powinna zawierać się pomiędzy dwoma walcami współosiowymi o róŜnicy promieni 0,1 mm. • średnicówka czujnikowa o odpowiednim zakresie pomiarowym, • uchwyt/podstawka do mikrometru, • zestaw uchwytów do płytek wzorcowych, • zestaw płytek wzorcowych. Przebieg realizacji zadania: 1. Sprawdzić stan techniczny narzędzia pomiarowego. 2. Zestawić stos płytek wzorcowych na wymiar nominalny kontrolowanej średnicy. 3. Umieścić stos płytek wzorcowych wraz z odpowiednimi szczękami (umoŜliwiającymi ODCHYŁKI KSZTAŁTU – OKRĄGŁOŚCI I WALCOWOŚCI zamianę wymiaru zewnętrznego stosu płytek na wymiar wewnętrzny niezbędny do ODCHYŁKA KSZTAŁTU – stanowi miarę błędu kształtu, czyli stanowi największą odległość punktów powierzchni lub zarysu rzeczywistego od powierzchni lub zarysu przylegającego w kierunku normalnym do powierzchni lub zarysu przylegającego. Powierzchnią przylegającą moŜe być płaszczyzna lub walec, natomiast zarys przylegający moŜe reprezentować prosta lub okrąg. ustawienia średnicówki na wymiar nominalny) w dedykowanym uchwycie. 4. Zmontować średnicówkę czujnikową, dobierając końcówkę w taki sposób aby zakres pomiarowy obejmował wymiar nominalny mierzonej średnicy. Zamontować takŜe czujnik zegarowy, nadając mu wstępny nacisk (środek zakresu pomiarowego lub Wśród odchyłek kształtu moŜemy wyróŜnić między innymi odchyłki: okrągłości i walcowości. minimum dwa obroty duŜej wskazówki). Odchyłka okrągłości – stanowi największą róŜnicę pomiędzy okręgiem przylegającym a zarysem okręgu rzeczywistego. Okrąg przylegający jest to okrąg o najmniejszej średnicy opisany na zarysie rzeczywistym przekroju poprzecznego wałka lub o największej średnicy wpisany w otwór. 5. Wykonać czynności niezbędne do nastawienia średnicówki czujnikowej na wskazanie zerowe, odpowiadające mierzonemu wymiarowi nominalnemu (odwzorowanemu przez stos płytek). W tym celu umieszczamy końcówki średnicówki pomiędzy szczękami Odchyłka walcowości – stanowi największą odległość między walcem przylegającym a zarysem rzeczywistym powierzchni walcowej na danej długości. Walec przylegający jest to walec o najmniejszej średnicy opisany na przedmiocie walcowym, lub walec o największej średnicy wpisany w otwór walcowy. uchwytu z płytkami wzorcowymi. Następnie naleŜy wychylać średnicówkę o niewielki kąt od połoŜenia pionowego w celu uchwycenia połoŜenia zwrotnego duŜej wskazówki. W punkcie zwrotnym ustawiamy wskazanie zerowe tarczy czujnika. W celu sprawdzenia poprawności . ustawienia średnicówki wykonujemy niewielkie obroty zwrotne . KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO (wychylenia średnicówki w płaszczyźnie poziomej). W przypadku zmiany wskazań naleŜy skorygować połoŜenie tarczy czujnika. Korekty realizujemy do momentu w który uzyskamy to samo zwrotne połoŜenie wskazówki czujnika w płaszczyznach poziomej i pionowej. 6. Przystąpić do realizacji pomiarów kontrolowanej średnicy. W tym celu naleŜy średnicówkę umieścić w otworze i dokonać pomiaru odczytując odchyłki względem wymiaru nominalnego zgodnie ze schematem przedstawionym na rys.1.1. Pomiar w kaŜdym połoŜeniu powtarzamy trzykrotnie zapisując wyniki (odchyłki z odpowiednim znakiem algebraicznym) w protokole pomiarowym. W trakcie realizacji pomiaru mierzony otwór (detal) powinien znajdować się na płycie pomiarowej. Rys.1.2. Wyniki pomiarów zestawione w formie graficznej • odchyłkę okrągłości: W pierwszej kolejności naleŜy w kaŜdej z analizowanych poprzecznych płaszczyzn pomiarowych 1, 2, 3 wyznaczyć wartości maksymalną dmax i minimalną dmin Rys.1.1. Oznaczenie płaszczyzn pomiarowych wałka/otworu zmierzonych średnic we wzdłuŜnych płaszczyznach pomiarowych A, B, C. Następnie 7. Wyniki pomiarów w postaci odchyłek zestawić w protokole pomiarowym. naleŜy wyznaczyć wartości odchyłek okrągłości w kaŜdej z analizowanych 8. Wyznaczyć wartości średnie odchyłek dla kaŜdego połoŜenia i w oparciu o nie poprzecznych płaszczyzn pomiarowych. wyznaczyć wartości średnie mierzonych średnic otworu. 9. Wyniki pomiarów przedstawić w formie graficznej (rys.1.2.). o1 = 10. W oparciu o wyniki zamieszczone w protokole pomiarowym wyznaczyć: • d A d Bd C ; 3 d 2= d= o2 = d max −d min ; 2 o3 = d max−d min 2 Odchyłkę okrągłości dla kontrolowanej cechy wałka stanowi wartość maksymalna z średnicę mierzonego otworu: d 1= d max −d min ; 2 d Ad B d C ; 3 d 3= wyznaczonych odchyłek okrągłości w rozpatrywanych poprzecznych płaszczyznach. d A d Bd C 3 o =wartość maksymalna[o1 , o2 , o3 ] • d 1 d 2 d 3 3 odchyłkę walcowości: Odchyłkę walcowości stanowi róŜnica maksymalnej i minimalnej średnicy wałka. . . KATEDRA BUDOWY MASZYN KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO w= d MAX −d MIN 2 Przebieg realizacji zadania: 1. Sprawdzić stan techniczny narzędzia, dokonując kontroli wskazania zerowego w oparciu o wzorzec. 2. Zmontować średnicówkę mikrometryczną korzystając z niezbędnej liczby przedłuŜaczy, tak aby kontrolowany wymiar znajdował się w zakresie pomiarowym narzędzia. 3. Ustawić średnicówkę mikrometryczną na wymiar nieznacznie mniejszy od kontrolowanego. 4. Wprowadzić średnicówkę do otworu dociskając nieruchomą jej część do ścianki otworu, i następnie kręcąc bębnem wykonywać jednocześnie niewielkie ruchy wychylne w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach, doprowadzając do takiej pozycji w której średnicówka zajmie połoŜenie prostopadłe do osi otworu oraz znajdzie się na jego średnicy. Rys.1.2. Wyniki pomiarów zestawione w formie graficznej 11. Przedstawić wnioski końcowe. Zadanie 2– Pomiar średnicy otworu przy uŜyciu średnicówki mikrometrycznej. Rys.2.1. Pomiar przy uŜyciu średnicówki mikrometrycznej Zmierzyć wskazaną średnicę otworu za pomocą średnicówki mikrometrycznej w czterech dowolnych połoŜeniach. W oparciu o przeprowadzone pomiary określić zgodność wymiaru ze specyfikacją. średnicówka mikrometryczna, • uchwyt do mocowania mikrometru, • wzorzec kontrolny do sprawdzenia średnicówki mikrometrycznej. (śruba zaciskowa), wyciągnąć z otworu i odczytać wymiar zmierzonej średnicy. 6. Pomiar powtórzyć w kilku połoŜeniach. Otrzymane wyniki zestawić w protokole. 7. Przedstawić wnioski końcowe. Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia: • 5. Po poprawnym ustawieniu średnicówki w otworze zablokować ją za pomocą zacisku Zadanie 3– Pomiar średnicy otworu przy uŜyciu średnicówki trzypunktowej. Zmierzyć wskazaną średnicę otworu za pomocą średnicówki trzypunktowej zgodnie z schematem pomiaru przedstawionym na rysunku 1.1 (UWAGA – pomiar przeprowadzić w dwóch a nie trzech powierzchniach A i B). W oparciu o przeprowadzone pomiary określić zgodność sprawdzanego wymiaru ze specyfikacją. . . KATEDRA BUDOWY MASZYN PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia: • średnicówka trzypunktowa (analogowa lub cyfrowa), • wzorzec kontrolny (pierścień wzorcowy) do sprawdzenia średnicówki. Przebieg realizacji zadania: 1. Sprawdzić stan techniczny narzędzia. 2. Przeprowadzić kontrolę wskazania zerowego w oparciu o pierścień kontrolny (określając wartość poprawki, lub „zerując narzędzie cyfrowe). 3. Ustawić średnicówkę mikrometryczną na wymiar nieznacznie mniejszy od kontrolowanego. 4. Wprowadzić średnicówkę do otworu i dokonać pomiaru (w pozycjach wskazanych na rys.1.1.) poprzez obrót bębna średnicówki. W celu zapewnienia odpowiedniej siły docisku naleŜy korzystać ze sprzęgła. 5. Po poprawnym ustawieniu średnicówki odczytać wartość zmierzonej średnicy. 6. Pomiar powtórzyć w określonych połoŜeniach. Otrzymane wyniki zestawić w protokole. 7. Wyniki zestawić w protokole pomiarowy. 8. Przedstawić wnioski końcowe. .
