Контроль точности элементов валов

Контроль валов включает проверку диаметров шеек, длин участков, биения шеек валов относительно оси, проверку отдельных конструктивных элементов валов (шлицевых поверхностей, шпоночных канавок, резьб, галтелей и т.п.). Помимо этого выполняют контроль твердости деталей или заготовок после термической обработки и дефектоскопию.

В среднесерийном производстве контроль осуществляется универсальным измерительным инструментом и калибрами. Шейки точностью 6-го и 7-го квалитетов измеряют рычажными скобами или микрометрами с ценой деления рычажной шкалы 0,002 мм и калибрами-скобами или же измеряют допуск цилиндричности и круглости (рисунок 1, а). Шейки 8...9-го квалитетов измеряют микрометрами с ценой деления 0,01 мм. Шейки 10-го квалитета и грубее измеряют штангенциркулем с ценой деления нониуса 0,1...0,05 мм.

При крупносерийном и массовом производстве контроль диаметров валов выполняется с помощью предельных и индикаторных скоб, проверка длин участков – с помощью предельных шаблонов или линейных скоб. При мелкосерийном производстве используется универсальный инструмент: штангенциркули, микрометры, линейки. Контроль биения шеек вала осуществляется после его установки в центрах или на призмах. Биение определяется с помощью прибора индикаторного типа. Для проверки радиусов галтелей применяются шаблоны. Шлицевый участок вала контролируется с помощью предельных калибров. Предельными скобами проверяют наружный и внутренний диаметры (если они подлежат контролю) и ширину гребня. Кроме того, с помощью проходного комплексного шлицевого кольца проверяют правильность взаимного расположения отдельных элементов профиля. Шпоночные пазы контролируют плоскими предельными калибрами, резьбы на валах – предельными резьбовыми кольцами.

Симметричность боковых сторон шпоночных канавок относительно оси вала в партии деталей обеспечивается использованием приспособлений с базированием вала на призме при фрезеровании канавки. В этом случае при наладке фрезерного станка следует добиться совпадения оси фрезы и оси вала по первой детали. Симметричность боковых сторон зубьев шлицевых поверхностей достигается на шлицефрезерных и шлицешлифовальных станках правильным взаимным расположением инструмента и осью вала при наладке.

Радиальное биение и отклонение от соосности шеек измеряют в приспособлении с центрами или на призмах с помощью индикатора с ценой деления 0,01...0,002 мм в зависимости от заданного допуска (рисунок 14, б), симметричность боковых сторон шпоночной канавки и шлицевой поверхности проверяется комплексными калибрами-кольцами и др.

Рисунок 14 – Схема измерения отклонения

от цилиндричности и круглости (а), соосности (б)

Для оценки отклонений от круглости (овальности), огранки, волнистости валов в сечениях, перпендикулярных к их осям, используются кругломеры моделей 218, 255, ВЕ-20А и ВЕ-37, регистрирующие результаты измерений электротермическим способом на круглограммах в полярных координатах. Из зарубежных кругломеров наиболее известен “Телиронд” (Великобритания). В этих приборах применяются индуктивные ощупывающие головки.

Белорусско-Российским университетом совместно с Белорусским государственным университетом модернизирован профило-метр-профилограф модели 201 путем его автоматизации на основе ЭВМ и наделения способностью регистрировать отклонения от круглости и строить круглограммы.

Для экспериментальной оценки круглости деталей используются образцы с центровыми гнездами. Их круглограммы записываются с помощью измерительного комплекса и профилометра-профилографа. Схема записи круглограмм при использовании данного средства измерения приведена на рисунке 15.

Рисунок 15 – Схема записи круглограмм с использованием измерительного комплекса:

1 – преобразователь угловых перемещений;

2,6 – кронштейны;

3 – индукционный датчик;

4 – вертикальная стойка;

5 – блок-преобразователь;

7 – основание;

8,9 – соответственно плавающий и жесткий центры
При записи круглограмм в качестве первичного преобразователя используется индукционный датчик, применяемый в профилометрах-профилографах модели 201, которые выпускаются Московским заводом “Калибр”. Сигнал от первичного преобразователя регистрируется при вращении исследуемого образца

Наибольшее отклонение от круглости деталей, обработанных на металлорежущих станках, в разных странах определяют по-разному:

- как наибольшее расстояние от окружности, вписанной в реальный профиль;

- как наибольшее расстояние от окружности, описанной во­круг реального профиля;

- как наибольшее отклонение от средней окружности профиля;

- как наибольшее расстояние от окружности, прилегающей к реальному профилю.

В зависимости от способа измерения круглости различия в ее величине не превышают 10 %, поэтому для анализа можно пользоваться любым способом. Однако наиболее подходящим для измерения круглости с помощью ЭВМ является способ измерения отклонения от средней окружности. В этом случае отклонение от круглости соответствует размаху развертки реального профиля, который можно легко измерить при проведении исследований. Овальность можно оценить как наибольшую полуразность взаимно перпендикулярных диаметров реального профиля.

На рисунке 16 – представлены результаты измерения круглости поверхности (круглограмма, ее развертка и амплитудно-частотный спектр). Показано, что отклонение от круглости образца составляет 0,13 мм. При этом амплитуда каждой из представленных на рисунке 8 в гармонических составляющих округлости существенно меньше ее наибольшей величины.

Дискретные амплитудно-частотные спектры круглограмм, полученные при точении образцов с различными частотами вращения шпинделя, показывают, что наиболее значимыми составляющими спектра являются первая и вторая. Первая гармоника имеет величину в пределах 0,05...0,09 мм, вторая – 0,02...0,04 мм. Гармонические составляющие с номерами 3-6 характеризуются значениями своих амплитуд, не превышающими 0,01 мм. Более высокочастотные составляющие имеют незначительные амплитуды, соответствующие уровню шероховатости обработанных поверхностей.

Рисунок 16 – Круглограмма (а), развертка (б) и амплитудно-частотный спектр (в) профиля поверхности, обработанной точением при n = 250 мин^-1, t = 1 мм, S = 0,1 мм/об.

Поиск по сайту: