Калибр кольцо для чего
Калибры для контроля размеров деталей: классификация и правила использования
При изготовлении деталей механизмов важно, чтобы они точно подходили одна к другой, такую точность обеспечивает калибр. Рассмотрим, что такое калибры, для чего их применяют и их классификацию. Калибр в промышленности считается шаблонным инструментом, который используют при изготовлении сопрягающихся частей одного механизма.
Эти инструменты изготавливают в точности под размеры комплектующих, обеспечивают таким образом быструю сверку параметров и повышают выработку в условиях массовых производств. Каждый калибр предназначается для определенной детали, для сверки форм, фактических размеров, убеждения, что не нарушены допуски, обозначенные в чертежах. Калибры отличаются по видам изготавливаемых деталей, ими:
Назначение калибров заключается в замере правильности форм для точности сборки. Если различные части одного агрегата изготавливают на разных заводах, то важна совместимость всех деталей, а в конечном итоге — создание качественного продукта. То есть, калибры применяют для анализа соответствия деталей.
Калибровочные шаблоны бывают предельными и нормальными. У нормальных — единый размер, который получают на изготавливаемой детали. Изделие будет считаться годным, когда шаблон к нему плотно подходит. Чтобы пользоваться калибрами нормальными, контролерам необходима квалификация.
У предельных калибровочных шаблонов два размера: минимальный и максимальный. Инструменты этого типа разделены на две рабочих части: одна сторона для входа, а вторая не должна входить. Входной конец называют проходным с аббревиатурой ПР, противоположный — непроходным с аббревиатурой НЕ. Когда ПР не входит в деталь, то отверстие подгоняют под нужный размер, если НЕ проходит, то изделие бракуется. Откалиброванные детали полностью взаимозаменяемы, потому квалификация контролеров значения не имеет. Взаимозаменяемые детали легко собираются на местах сборки без необходимости пригонки.
Калибры применяют чаще в сравнении с нормальными, которыми только контролируют профильные части. Гладкими шаблонами проверяют диаметры, высоту, глубину. Шаблоны-пробки для отверстий и валов выполнены в форме стержня с цилиндрическими концами. С одного края размер наименьший, с другого — наибольший. Меньший край входит в деталь свободно. Если больший конец проходит, значит деталь бракованная.
К предельным видам относятся калибры-скобы, у которых также один конец проходной, другой непроходной; их применяют для контроля валов. Скоба на вал надевается на вал под своим весом. Если надевание происходит непроходной скобы — деталь бракуется.
Размеры калибров, которыми принято пользоваться на производстве, бывают как номинальными, так и фактическими. Это отличие объясняется тем, что шаблоны невозможно изготовить абсолютно точно, к тому же, они со временем изнашиваются. Шаблонами контролируют формы и размеры калибров, они еще называются контркалибрами. Допуски регламентируются Госстандартами.
Назначение калибров, минусы и плюсы
Калибровочные шаблоны используют для контроля, приемки и работы. Рабочим инструментом осуществляют контроль в процессе изготовления. Приемные использует заказчик. Контрольные применяют контролеры ОТК, наладчики оборудования. Ими также пользуются для установления степени износа поверхностей. Контрольные шаблоны имеют минимальные допуски, но несмотря на это, они искажают пределы допусков, поэтому становится целесообразным применять универсальные шаблоны. Это насадки, вставки в калибры-пробки по ГОСТу 5950-2000 или 801-78, изготовленные из стали У12А, У10А. Вставки диаметром больше 12 мм делают из стали 15, 20.
Недостатки калибров обусловлены отсутствием цифровых данных о размерах деталей; неизвестны погрешности измерений, так как они зависят не только от самого инструмента, но и от измеряемых деталей, шероховатости поверхностей, температурных деформаций.
Требования к калибрам
ГОСТом 2015-84 установлены требования к гладкости нерегулируемых калибров, при выборе которых исходят из принципа конструирования — подобия. Его сущность заключается в представлении формы, подобной изготавливаемой детали, которая должна точно сопрягаться с пазами, сечениями и прочими элементами в механизме агрегата. Валы проходят проверки при помощи непроходных скоб или колец, а отверстия — с помощью непроходных и проходных пробок. Отверстия проверяют при помощи пробок:
Допуски существуют в новых калибрах и контркалибрах. Когда в изношенных шаблонах допуски превышены, они бракуются и списываются. Допуски неточностей — это разница самого большого и самого малого размеров. Это значения, в пределах норм. Установленную разность исполнительных размеров изношенных колец или скоб называют допустимым износом калибра.
ГОСТы
ГОСТ 25548 82 — это действующий стандарт на территории РФ. Он определяет понятия по части эксплуатации и хранения калибров. Терминами они описываются в документации и технической литературе по стандартизации для получения положительных результатов.
Требования СТ-СЭВ-5617 соответствуют ГОСТу 272-84, что отображено в таблице:
Резьбовые калибры – специальный контролирующий инструмент
Резьбовые калибры представляют собой специальные измерительные инструменты без шкалы, которые используются для контроля различных параметров резьбы – высоты начального треугольника, шага, среднего, внутреннего и наружного диаметра.
1 Общая информация о калибрах
Описываемые инструменты не дают возможности узнать реальный геометрический параметр изделия. Они предназначены для того, чтобы определить, вышла или нет та либо иная деталь за пределы, которые указал для нее рабочий чертеж (составляется после того, как был проведен соответствующий расчет).
Другими словами, калибры устанавливают допуски на производство изделия.
Калибровочный инструмент бывает следующих видов:
Калибры принято подразделять на предельные и нормальные. Вторые из указанных содержат тот параметр, который требуется получить на конкретной детали. Ее годность устанавливают посредством вхождения в изделие калибра с определенным уровнем плотности.
Предельный же инструмент располагает двумя параметрами. Один из них равен максимальному размеру изделия, второй – минимальному. Такие размеры называют соответственно – проходным и непроходным (один конец инструмента обязан входить в проверяемую деталь, а другой – нет).
Чаще в наши дни используются предельные калибры. А нормальные обычно применяют как контрольные. Отметим, что проще эксплуатировать предельные калибры. Работа с нормальными инструментами требует от специалиста достаточно высокого уровня профессионализма, да и их расчет достаточно сложен.
Калибры, которые необходимы для контроля деталей, именуют рабочими. А те инструменты, с помощью коих осуществляется контроль резьбы калибрами, – контркалибрами (другое название – контрольные калибры). Существует несколько ГОСТ, содержащих требования по видам калибров, условиям их производства и нормам износа.
2 Калибры резьбовые по ГОСТ 2016–86
Указанный Государственный стандарт описывает технические требования к изготовлению резьбовых калибров (РК), применяемых для контроля цилиндрических внутренних и наружных резьб сечением 1–300 мм. В соответствии с ним главным документом для выпуска калибра является чертеж, подготовленный специалистами и утвержденный в принятом порядке.
Виды калибров по данному ГОСТ:
Непроходные РК характеризуется следующими конструктивными особенностями:
Кроме того, непроходной инструмент имеет два или один цилиндрический поясок (так называемая вставка).
Детали РК производятся из далее указанных марок стали:
Рабочие поверхности РК типов «пробка» с сечением резьбы 1–100 мм и «кольцо» с сечением 6–100 мм, а также поверхности насадок и вставок, используемых для метрической резьбы, обязаны покрываться износостойким слоем (как правило, хромовым, которые защищает изделия от химической и электрохимической коррозии). Разрешено выпускать контрольный инструмент без спецпокрытия (без антикоррозионной защиты), когда речь идет об использовании их для проверки метрической резьбы с натягом.
ГОСТ регламентирует твердость поверхностей (рабочих) РК, она по HRC-шкале должна быть:
Твердость калибров со специальным слоем варьируется в пределах от 57 до 65.
Допуски и геометрические параметры рабочих РК оговариваются отдельно в следующих ГОСТ: 25096, 6357, 24834, 16093, 9562, 11709, 4608.
Величины шероховатости в соответствии с Государственным стандартом 2789 для контрольных калибров должны иметь показатель не более 0,2 мкм, для рабочих – не более 0,4 мкм. А для поверхности инструмента шероховатость принимается до 0,8 мкм (внутреннее сечение калибр типа «кольцо» и наружное типа «пробка»).
3 Другие требования к РК по ГОСТ 2016
Инструменты типа «пробка» производятся с внутренним и наружным центром (сечение калибра менее 3 мм) и с внутренним центром (сечение более 3 мм).
Элементы контролирующих приспособлений с рабочими поверхностями обязательно проходят процедуру старения.
На вставках проходных РК для метрической резьбы с шагом выше 0,75 мм и сечением более 6 мм предусматривается наличие специальной грязевой канавки. Она прокладывается перед первым витком, при этом последующие витки такая канавка обязана пересекать параллельно вставке (ее оси).
Если шаг резьбы РК «кольцо» не превышает 1,5 мм, а вставки – 1 мм, на инструменте должна присутствовать фаска. В тех же случаях, когда кольца и вставки имеют больший шаг, ГОСТ требует, чтобы первые витки на них срезались, а затем и притуплялись.
На любом калибре в обязательном порядке должна иметься следующая информация:
ГОСТ 2016–86 разрешает не указывать класс точности РК «кольцо» и «пробка» для резьб, соответствующих Госстандарту 6357 и ряду ОСТ (в частности, 1262 и 1261).
Консервация резьбовых калибров (при стандартных условиях она допускается сроком на 12 месяцев) выполняется по ГОСТ 9.014.
Хранятся описываемые инструменты в температурном интервале 10–35 градусов тепла в хорошо проветриваемых помещениях. В воздухе при этом не должно быть паров щелочей и кислот. Перевозка РК осуществляется в контейнерах либо в крытом транспорте любого вида.
4 Расчет резьбовых калибров и его особенности
Описываемый резьбовой инструмент проектируется на основании следующих начальных данных:
Все эти сведения имеются в обозначении стандартного соединения (гайка в качестве внутренней резьбы плюс винт или болт в качестве наружной).
Расчет метрической резьбы предусматривает необходимость установления номинального внутреннего и среднего сечения соединения. Для резьбы в форме трапеции (ГОСТ 1981 года 24737) кроме среднего диаметра также устанавливают такие диаметры:
Непосредственно расчет после определения всех выше указанных данных схематично ведется следующим образом:
После этого выбирают либо подсчитывают длину резьбы и делают чертеж, в котором указываются требования к:
Чертеж делать обязательно, без него расчет считается невыполненным.
Затем следует уточнить дополнительные требования к симметричности РК, углам их наклона, точности шагов и некоторым другим параметрам. Конкретная же конструкция калибров формы «пробка» и «кольцо» подбирается по виду резьбового инструмента (чертеж, конечно же, отражает выбранную конструкцию). На этом расчет считается оконченным.
В настоящее время вручную расчет калибров практически нигде не производится. За человека все делают умные программы, которые несложно найти в интернете на специализированных сайтах. Мы не будем давать ссылки на такие проекты, которые помогают осуществить точный расчет РК, так как вы сами можете найти их за пару кликов.
О калибрах
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Калибрами называются такие измерительные инструменты, которыми проверяются правильность размеров и формы изделий и при помощи которых можно установить, что изготовленные изделия соберутся друг с другом в сборке и что это соединение изделий будет нужного качества.
Калибры бывают нормальные и предельные. Нормальные калибры имеют один размер, тот, который желательно получить на изделии. Годность изделия определяется вхождением в него калибра с большей или меньшей степенью плотности. Пользование нормальными калибрами требует большой квалификации и опыта рабочего и контролера.
В настоящее время применяются, главным образом, предельные калибры. Нормальными калибрами пользуются значительно реже. Они применяются только в качестве контрольных калибров, а также для контроля профильных поверхностей изделий. Гладкие калибры применяются для измерения диаметров отверстий, диаметров валов, длин и высот.
Предельные калибры для отверстий называются калибрами-пробками и представляют собой стержень с двумя цилиндрами. Один цилиндр имеет наименьший предельный размер отверстия и называется проходным, второй имеет наибольший предельный размер и называется непроходным концом калибра.
Предельные размеры изделий, для которых предназначены калибры, называются номинальными размерами калибров.
Фактические размеры калибров отличаются от номинальных размеров потому, что:
1) калибры не могут быть абсолютно точно изготовлены;
2) в процессе пользования они изнашиваются и изменяют свой размер;
3) назначение их различно: они применяются либо для контроля изделия, либо для контроля самих калибров.
Калибры для контроля изделий называются рабочими. Калибры для контроля размеров калибров называются контрольными калибрами или контркалибрами. Виды калибров, допуски на их изготовление и износ установлены государственными стандартами и носят название системы допусков для предельных калибров.
Калібри бувають граничними і нормальними. Нормальний калібр (шаблон) застосовується для перевірки складних профілів. Граничний калібр має прохідну і непрохідну сторони (верхнє та нижнє відхилення номінального розміру), що дозволяє контролювати розмір в поле допуску. Граничні калібри застосовуються для виміру циліндричних, конусних, різьбових та шліцьових поверхонь. При конструюванні граничних калібрів повинен виконуватися принцип Тейлора, згідно з яким прохідний калібр є прототипом сопрягаемой деталі і контролює розмір по всій довжині з’єднання з урахуванням похибок форми. Непрохідний калібр повинен контролювати тільки власне розмір деталі і тому має малу довжину для усунення впливу похибок форми.
Види граничних калібрів: калібр-скоба, калібр-пробка, різьбовий калібр-пробка, різьбовий калібр-кільце і т. д.
КОНСТРУКЦИЯ КАЛИБРОВ
Исходя из этого принципа, например, следует проверять вал кольцом и непроходной скобой, а отверстие проходной цилиндрической пробкой и непроходной неполной пробкой.
Калибры для контроля отверстий выполняются в виде:
1) пробок гладких полных;
2) пробок листовых неполных и пробок неполных;
3) штихмасов и нутромеров сферических;
4) пробок конических.
ПРОБКИ ЛИСТОВЫЕ НЕПОЛНЫЕ И ПРОБКИ НЕПОЛНЫЕ
Пробки гладкие листовые неполные и пробки неполные применяются для проверки отверстий более крупных размеров. Измерительные поверхности листовых неполных и неполных пробок представляют собой часть цилиндра, диаметр которого равен диаметру калибра.
Непроходные стороны неполных пробок короче проходных.
Хотя проходные стороны таких калибров и менее надежны (нарушается принцип подобия), они все же предпочтительнее для крупных размеров изделий в связи с меньшим весом калибров.
ПРОБКИ ГЛАДКИЕ ПОЛНЫЕ
Гладкие калибры-пробки полные бывают цельными, т. е. сделанными из одного куска металла, и составными. Пробки для отверстий диаметром от 1 до 50 мм делаются в виде конических вставок (пробок с коническими хвостовиками), для отверстий диаметром от 30 до 100 мм в виде цилиндрических насадок. Пробки бывают односторонними или двусторонними. Односторонние пробки имеют одну коническую вставку или одну цилиндрическую насадку. Двусторонние пробки имеют две вставки или две насадки.
Непроходная пробка значительно короче проходной, что позволяет рабочему безошибочно определять, какой стороной калибра измерять деталь.
Пробка представляет комбинацию полной проходной и неполной проходной. В конструкции этого комплекта пробок последовательно проведен принцип подобия. Ручка пробки имеет форму трубки и изготовляется из стали или пластмассы.
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ШТИХМАСЫ
Штихмасы с измерительными поверхностями, образованными радиусом, равным половине размера штихмаса, называются сферическими нутромерами.
КАЛИБРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАЛОВ
Для измерения валов применяются калибры-скобы. Скобы бывают жесткие и регулируемые.
Жесткие скобы изготовляются штампованными, литыми и листовыми, а также односторонними и двусторонними.
Односторонними скобами можно измерять один или два предельных размера. Если односторонняя скоба предназначена для измерения двух предельных размеров, то размеры расположены один за другим ступеньками, разделенными друг от друга канавкой. Односторонние скобы выпускаются с мерительными размерами до 180 мм.
Двусторонние штампованные калибры-скобы изготовляются до размера 100 мм. Непроходная сторона губок двусторонних скоб скошена под углом 45°. Этот скос облегчает ввод непроходной стороны скобы в изделие и помогает по внешнему виду отличать непроходную сторону скобы от проходной.
Литые жесткие скобы по внешнему виду похожи на штампованные. Они изготовляются из ковкого чугуна и имеют стальные вставные губки, укрепляемые винтами.
Листовые жесткие калибры-скобы бывают двусторонними и односторонними. Они изготовляются из листовой стали толщиной от 4 до 10 мм и могут быть изготовлены в любой лекальной мастерской. Недостатки листовых скоб состоят в том, что они не имеют достаточной жесткости при измерениях.
Регулируемые калибры-скобы (ГОСТ 2216-43) получили свое название потому, что их можно установить перед измерением на нужный размер с определенной точностью и восстановить их рабочий размер по мере его износа. Размер калибра-скобы регулируется вращением винтов, расположенных на его торцевых поверхностях, и закрепляется винтами, расположенными на боковой плоскости.
Устанавливают регулируемые скобы на размер по контрольным калибрам или по блокам плоскопараллельных концевых мер.
После установки скобы на определенную посадку и класс точности головки установочных винтов заливают сургучом или мастикой и клеймят заводским клеймом.
КАЛИБРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН И ВЫСОТ
Для измерения длин и высот применяются калибры из листового материала.
При измерении уступомерами, глубиномерами и высотомерами правильность размера определяют по световой щели: в одном случае у измеряемой поверхности должна образовываться световая щель, в другом случае ее быть не должно. При этом условии изделие считается изготовленным в пределах заданных допусков. Стороны калибров называются большей и меньшей стороной. Для измерения канавок и проточек применяются калибры с рисками.
КАЛИБРЫ ДЛЯ КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Такими калибрами можно определить только диаметр конуса, но нельзя определить, чему равен угол этого конуса. Угол конуса изделия может быть проверен этим калибром только на краску.
СИСТЕМА ДОПУСКОВ ПРЕДЕЛЬНЫХ КАЛИБРОВ
Как указывалось выше, фактические размеры калибров отличаются от их номинальных размеров и имеют свои допуски на изготовление, а также износ их во время эксплуатации.
Величины этих допусков, их расположение по отношению к номинальным размерам калибров установлены соответствующими государственными стандартами и носят название системы допусков для калибров.
Допуски предельных гладких калибров устанавливаются в зависимости от назначения калибров.
Каково же назначение применяемых калибров?
Для проверки изделия рабочим и контролером применяются рабочие калибры; проходной и непроходной.
Для приемки изделий от завода заказчиком применяются приемные калибры. Эти калибры представляют собой изношенные до известных пределов рабочие калибры. Приемные калибры обозначаются: П-ПР (приемный проходной) и П-Не (приемный непроходной).
На калибрах маркируют обозначения классов точностей и посадок по ОСТ и приведенные выше сокращенные буквенные обозначения типов калибров.
Система допусков для предельных калибров устанавливает: размеры новых калибров и контркалибров; допуски на их изготовление; размеры, при которых калибры должны браковаться по износу, и расположение допусков относительно номинальных размеров калибров, т. е. в плюс или в минус. Допуски на неточность изготовления калибров обычно задаются так, чтобы тело проходной стороны имело припуск на будущий износ.
Допуском на неточность изготовления калибра называется разница между его наибольшим и наименьшим исполнительными размерами. Исполнительные размеры калибра это те размеры, в пределах которых разрешается его изготавливать.
Разность между наименьшим исполнительным размером калибра и размером изношенного калибра у пробок и разность между наибольшим исполнительным размером и размером изношенного у скоб и колец называется допуском на износ калибра.
Для непроходных калибров допуски на износ не устанавливаются, так как они не входят в деталь и не изнашиваются.
Номинальные размеры калибров могут быть определены по ОСТ 1010-1017, 1021-1027, 1041-1043 и 1069.
Числовые значения допусков на износ и изготовление калибров даны в таблицах ОСТ 1201-1221.
Система допусков на предельные листовые калибры для глубин и высот уступов установлена ГОСТ 2534-44. Сторона этих калибров, соответствующая наибольшему предельному размеру изделия, обозначается буквой Б (большая), соответствующая наименьшему предельному размеру буквой М (меньшая).
Поля допусков на изготовление и износ располагаются симметрично относительно предельных размеров изделия. Поля допусков, указанные на этой фигуре буквами А-Б и А-М, служат допусками калибров, применяемых в спорных случаях, вызываемых расхождениями в размерах калибров. Такие калибры называются, арбитражными калибрами.
Предельные отклонения новых и изношенных калибров выбираются из ГОСТ 2534-44 в зависимости от размера изделия и допуска на его изготовление.
ГОСТ 2534-44 охватывает допуски изделий от четвертого до девятого классов точности.
В ГОСТ даны также предельные отклонения контркалибров или выработок, обозначаемых соответственно К-Б (контркалибр большего размера) и К-М (контркалибр меньшего размера).
Предельные отклонения контркалибров зависят от номинальных размеров калибров и величины предельных отклонений на их изготовление.
ПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛИБРАМИ
Ниже приводятся правила эксплуатации калибров: