Нормальные и предельные калибры. Рабочие и приемные калибры

Гладкие предельные калибры различаются по наименованию, конструкции и по назначению.

По наименованию калибры делятся на:

− пробки.

По конструкции калибры бывают:

Жёсткие и регулируемые;

Цельные и составные;

Односторонние, двухсторонние и совмещённые.

По назначению калибры делятся на:

− рабочие;

− приёмные;

− контрольные.

Рабочие калибры (Р-ПР, Р-НЕ) предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Эти калибры используют рабочие и контролёры ОТК завода-изготовителя. При этом контролёры пользуются частично изношенными калибрами Р-ПР и новыми калибрами Р-НЕ, так называемыми приёмными калибрами.

Приёмные калибры предназначены для проверки деталей представителями заказчика. Эти калибры были официально в системе ОСТ. В современных стандартах они не предусмотрены, но они могут быть введены стандартами предприятий. Приёмные калибры специально не изготовляются, а отбираются из рабочих калибров (частично изношенных Р-ПР и новых Р-НЕ). Это делается для страховки от появления случайного исправимого брака и для того, чтобы правильно принятые рабочими калибрами детали не были забракованы калибрами контролёра и представителя заказчика.

Контрольные калибры (контркалибры) предназначены для установки на размер регулируемых калибров-скоб и контроля нерегулируемых калибров-скоб в процессе их изготовления и эксплуатации. Контркалибры предназначены только для скоб, то есть они применяются только при изготовлении валов. Применение контркалибров при обработке отверстий экономически нецелесообразно: рабочие калибры-пробки проще контролировать приборами, чем применять трудно изготавливаемые и дорогостоящие контркалибры-скобы.

Следовательно, контркалибры – только пробки:

– К-ПР – для скобы Р-ПР;

– К-НЕ – для скобы Р-НЕ;

– К-И – для изъятия из эксплуатации предельно изношенных скоб Р-ПР.

Несмотря на малую величину допуска контркалибров, они все же искажают установленные поля допусков на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому контркалибры по возможности не следует применять. Их целесообразно заменять, особенно в мелкосерийном производстве, и тем более в единичном, концевыми мерами длины или использовать универсальные измерительные приборы. Детали с допуском 01...5 квалитетов не рекомендуется проверять калибрами, так как при малых допусках они вносят значительную погрешность измерения, а изготовление калибров такой точности сложно и трудоёмко. В таких случаях детали проверяют универсальными измерительными средствами и приборами.

Для снижения затрат на калибры стремятся увеличить их износостойкость за счёт применения твёрдых сплавов и нанесения износостойких покрытий на их рабочие поверхности.

3.2 Допуски калибров

Допуски и отклонения размеров калибров устанавливает ГОСТ 24853-81«Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски». Стандарт предусматривает следующие допуски и отклонения калибров:

	–	допуск на изготовление калибров-пробок для отверстия;
H 1	–	допуск на изготовление калибров-скоб для вала;
H p	–	допуск на изготовление контрольного калибра для скобы;
	–	отклонение середины поля допуска на изготовление пробки Р-ПР относительно наименьшего предельного размера отверстия;
	–	отклонение середины поля допуска на изготовление скобы Р-ПР относительно наибольшего предельного размера вала;
	–	допустимый выход размера изношенной пробки Р-ПР за границу поля допуска отверстия;
	–	допустимый выход размера изношенной скобы Р-ПР за границу поля допуска вала;
	–	величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий с размерами свыше 180 мм;
	–	величина для компенсации погрешности контроля калибрами валов с размерами свыше 180 мм.

3.3 Схемы расположения полей допусков калибров

ГОСТ 24853-81предусматривает восемь схем расположения полей допусков калибров в зависимости от квалитетов и номинальных размеров проверяемых деталей. Наиболее общими являются схемы для отверстий (рису- нок 3.2 а) и валов (рисунок 3.2 б) квалитетов 6, 7 и 8 с номинальными размерами свыше 180 мм.

Остальные схемы представляют собой частные случаи указанных общих схем расположения полей допусков калибров. Для калибров Р-ПР кроме допуска на изготовление предусматривается допуск на их износ. При этом поле допуска калибра сдвинуто внутрь поля допуска детали, а поле допуска на износ выходит за границу поля допуска детали. Для деталей 9...17 квалитетов (при больших допусках) поле допуска на износ калибра располагается внутри поля допуска детали и ограничено ее проходным пределом, т.е. Y = 0 и Y 1 = 0. При номинальных размерах до 180 мм погрешность контроля деталей калибрами незначительна и поэтому не учитывается, т.е. и .

Рисунок 3.2 – Схемы расположения полей допусков калибров для отверстий (а) и валов (б) квалитетов 6, 7 и 8 с номинальными размерами свыше 180 мм

Следует отметить, что на схемах износ калибров Р-ПР нагляднее и удобнее изображать не границей износа, а полем допуска на износ по аналогии с полем допуска на изготовление, как это показано на рисунке 3.3.

Сдвиг полей допусков калибров и границ износа их проходных сторон внутрь поля допуска детали устраняет возможность искажения характера посадок и гарантирует получение размеров годных деталей в пределах установленных допусков. Этого в полной мере невозможно добиться для точных деталей (квалитеты 6...8) ввиду довольно жёстких допусков и повышения стоимости изготовления деталей. Поля допусков на износ калибров Р-ПР для таких деталей выходят за пределы проверяемого поля допуска. Допуск детали при этом несколько расширяется, не вызывая нарушения взаимозаменяемости.

3.4 Расчёт исполнительных размеров калибров

Исполнительными размерами калибров называются размеры, по которым изготовляются калибры.

На чертежах калибров допуски на их изготовление задают «в тело» калибра, то есть как для основного отверстия и основного вала. В качестве номинального размера калибра принимают размер, соответствующий наибольшему количеству металла в калибре. Таким образом, на чертеже скобы проставляют её наименьший предельный размер с положительным отклонением, для пробки (рабочей и контрольной) – наибольший размер с отрицательным отклонением.

Приведём основные расчётные формулы для определения размеров калибров.

Наибольший размер новой проходной пробки:

Наименьший размер изношенной проходной пробки

Наибольший размер непроходной пробки

Наименьший размер проходной новой скобы

Наибольший размер изношенной проходной скобы

Наименьший размер непроходной скобы

Наибольшие размеры контрольных калибров:

; ;

Размеры калибров, полученные расчётом, округляются в соответствии с ГОСТ 24853-81. Табличный метод расчёта исполнительных размеров рабочих калибров, более простой для практического применения, изложен в этом же стандарте.

Рассмотрим пример расчёта исполнительных размеров калибров для контроля деталей соединения .

По ГОСТ 25347-82 и ГОСТ 24853-81находим предельные отклонения размеров деталей и необходимые данные для расчёта размеров калибров:

EI = 0; ES =+ 30мкм; ei = – 29 мкм; es = – 10 мкм;

H = H 1 = 5 мкм; H P = 2 мкм; Z = Z 1 = 4 мкм;

Y = Y 1 = 3 мкм; a = a 1 = 0.

Построим схему расположения полей допусков калибров (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема к расчёту размеров калибро в

Рабочие калибры-пробки для отверстия :

Исполнительные размеры калибров-пробок:

; ; .

Рабочие калибры-скобы для вала :

Исполнительные размеры калибров-скоб:

; ; .

Контрольные калибры:

Исполнительные размеры контрольных калибров:

К – ПР = 59,987 –0,002 ; К – И = 59,994 –0,002 ; К – НЕ = 59,972 –0,002 .

1 Что такое гладкий предельный калибр?

2 Какие виды гладких калибров применяются на производстве?

3 Чем отличаются контрольные калибры от рабочих калибров?

4 В каких условиях производства применяется контроль калибрами?

5 В каких условиях производства применяется контроль универсальными измерительными инструментами?

4 Допуски и посадки

призматических шпоночных соединений

Шпоночные соединения предназначены, как правило, для соединения с валами зубчатых колёс, шкивов, маховиков, муфт и других деталей и служат для передачи крутящих моментов. В связи с разнообразием конструкций остановимся на рассмотрении только наиболее широко применяемого в машиностроении соединения с призматическими шпонками, схематическое изображение которого показано на рисунке 4.1 а.

Размеры, допуски, посадки и предельные отклонения соединений с призматическими шпонками регламентированы ГОСТ 23360-78. Стандартом установлены поля допусков по ширине шпонки и шпоночных пазов для свободного, нормального и плотного соединений. Для ширины пазов вала и втулки допускаются любые сочетания полей допусков, приведённых на рисунке 4.1 б.

Как уже было сказано ранее, посадки шпоночных соединений назначаются в системе вала. Пример шпоночного соединения вала со втулкой показан на рисунке 4.2.

Рисунок 4.1 – Поля допусков шпоночных соединений

Рисунок 4.2 – Пример указания посадок шпоночного соединения на чертежах

Контроль размеров, симметричности расположения и прямолинейности шпоночных пазов втулки и вала осуществляется универсальными измерительными инструментами, гладкими предельными и специальными калибрами.

Контрольные вопросы и задания

1 В каких случаях и для чего применяются шпоночные соединения?

2 Применяются ли шпоночные соединения при переходных посадках?

3 В какой системе назначаются посадки шпоночных соединений?

4 Как осуществляется контроль размеров шпоночных пазов?

5 Допуски и посадки подшипников качения

У подшипников качения присоединительными поверхностями являются наружная поверхность наружного и внутренняя поверхность внутреннего колец. По присоединительным поверхностям подшипников обеспечивается полная внешняя взаимозаменяемость, которая позволяет быстро монтировать их, а также заменять изношенные подшипники при хорошем качестве сборки.

5.1 Классы точности подшипников качения

Качество подшипников определяется точностью изготовления их деталей и точностью сборки. Основными показателями точности подшипников и их деталей являются:

Точность размеров присоединительных поверхностей;

Точность формы и расположения поверхностей колец и шероховатость их поверхностей;

Точность формы и размеров тел качения и шероховатость их поверхностей;

Точность вращения, характеризуемая радиальным и торцовым биением дорожек качения и торцов колец.

В зависимости от этих показателей точности по ГОСТ 520-2011 «Подшипники качения. Общие технические условия» установлены следующие классы точности подшипников, указанные в порядке повышения точности:

− нормальный, 6, 5, 4, Т, 2 – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;

− 0, нормальный, 6Х, 6, 5, 4, 2 – для роликовых конических подшипников;

− нормальный, 6, 5, 4, 2 – для упорных и радиально-упорных подшипников.

Самым точным является второй класс точности. Класс точности подшипника выбирают исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма. Для механизмов общего назначения обычно применяют подшипники класса точности 0. Подшипники более высоких классов точности применяют при больших оборотах и высокой точности вращения вала, например, для шпинделей шлифовальных станков, авиадвигателей, приборов и др. Для гироскопических и других прецизионных приборов и механизмов применяются подшипники класса точности 2.

Класс точности указывается через тире перед условным обозначением серии подшипника, например, 6–205. Для всех подшипников, кроме конических, класс точности «нормальный» обозначается знаком «0».

Учитывая большое многообразие конструкций подшипников, ограничимся рассмотрением посадок только для шариковых радиальных подшипников.

5.2 Допуски и посадки соединений с подшипниками качения

Посадки наружного кольца подшипника с корпусом осуществляются в системе вала, посадки внутреннего кольца с валом – в системе отверстия. Диаметры наружного и внутреннего колец подшипника приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия с определённой оговоркой, о чём будет сказано дальше.

В большинстве случаев, в частности при вращающемся вале, внутреннее кольцо подшипника монтируется на валу неподвижно. Для этого необходимо применять либо переходные посадки, либо посадки с натягом. Однако применение тех и других посадок исключено по следующим причинам:

Первые требуют дополнительного крепления (шпонки и т.д.), что усложнит конструкцию подшипника и неприемлемо по точности (неравномерные деформации кольца при закалке из-за концентраторов напряжений) или вообще конструктивно неосуществимо из-за недостаточной толщины кольца подшипника;

Вторые дают натяг, недопустимый по прочности внутреннего кольца подшипника.

Введение каких-либо специальных посадок с малыми натягами для подшипников качения экономически нецелесообразно. Поэтому поступают так: на вал назначается стандартное поле допуска для переходной посадки, а поле допуска внутреннего кольца подшипника опускается симметрично вниз относительно нулевой линии. Следовательно, у внутренних колец подшипников допуск размера задается в минус, а не в плюс, как это принято у обычных основных отверстий. Такая комбинация полей допусков обеспечивает натяги, допустимые по прочности внутреннего кольца, и гарантирует неподвижность соединения.

Рисунок 5.1 – Пример посадок шариковых радиальных подшипников

Таким образом, основные (верхние) отклонения обоих присоединительных диаметров подшипников качения приняты равными нулю (рисунок 5.1) и обозначаются прописной и строчной буквами L и l, соответственно для внутреннего и наружного колец подшипника.

Выбор посадки подшипника на вал и в корпус производится в зависимости от класса точности подшипника (рисунок 5.1), вида нагружения колец подшипника, режима его работы, от величины и характера нагрузки, скорости вращения и других факторов.

В зависимости от конструкции и условий эксплуатации изделия, в котором смонтированы подшипники, кольца подшипников могут испытывать различные по характеру виды нагружения: местное, циркуляционное и колебательное (рисунок 5.2).

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную радиальную нагрузку (например, натяжение приводного ремня, силу тяжести конструкции) лишь ограниченным участком дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса (рисунки 5.2 а и 5.2 б).

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передаёт её также последовательно всей посадочной поверхности вала или корпуса (рисунки 5.2 а и 5.2 б).

а ) б ) в ) г )

Рисунок 5.2 – Виды нагружения колец подшипников

При колебательном нагружении кольцо воспринимает равнодействующую двух радиальных нагрузок (одна – постоянная по направлению, а другая – меньшая по величине, вращается) ограниченным участком дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса (рисунки 5.2 в и 5.2 г). Равнодействующая нагрузка в данном случае не совершает полного оборота, а колеблется между точками А и В.

В зависимости от вида нагружения колец радиальных подшипников установлены следующие поля допусков, образующих посадки (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Поля допусков валов и отверстий корпусов для установки радиальных подшипников

При вращающемся вале на внутреннее кольцо назначается неподвижная, а на наружное кольцо подвижная посадки. При неподвижном вале наоборот. Подшипник монтируется с зазором по тому кольцу, которое испытывает местное нагружение. Это устраняет заклинивание шариков и позволяет кольцу под действием толчков и вибраций постепенно поворачиваться по посадочной поверхности, что обеспечивает равномерный износ беговой дорожки и удлиняет срок службы подшипника.

Монтаж подшипника по посадке с натягом производится по кольцу, испытывающему циркуляционное нагружение, что исключает проскальзывание кольца по посадочной поверхности и устраняет возможность её истирания и развальцовывания.

Обозначение подшипниковых посадок имеет свои особенности. Как было показано ранее, для подшипников установлено специальное основное отклонение отверстия, не соответствующее основному отклонению по ГОСТ 25347-82. Оно обозначается прописной буквой L . С целью унификации основное отклонение наружного кольца подшипника обозначается строчной буквой l. Учитывая, что применение системы отверстия для соединения внутреннего кольца подшипника с валом и системы вала для соединения наружного кольца с корпусом является обязательным, принято на сборочных чертежах посадки колец подшипников обозначать одним полем допуска.

На сборочных чертежах посадка подшипника обозначается полем допуска детали, сопрягающейся с его соответствующим кольцом, например, – по наружному кольцу, – по внутреннему кольцу. Если известен класс точности подшипника, например 6, то поля допусков присоединительных диаметров подшипника будут иметь следующие условные обозначения: для наружного диаметра – l6, внутреннего диаметра– L6, а размеры для приведённого примера соответственно и В этом случае посадки по присоединительным диаметрам подшипника допускается обозначать в виде традиционной дроби: по наружному диаметру – , по внутреннему диаметру–

Контрольные вопросы и задания

1 Какие особенности назначения посадок подшипников качения?

2 Какие существуют виды нагружения колец подшипников?

3 Как зависят посадки от вида нагружения колец подшипников?

4 Как указываются посадки подшипников качения на чертежах?

Допуски и посадки

Калибры – средства измерительного контроля, предназначенные для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным.

Калибры применяют для контроля деталей в массовом и серийном производствах . Калибры бывают нормальные и предельные.

Нормальный калибр – однозначная мера, которая воспроизводит среднее значение (значение середины поля допуска) контролируемого параметра. При использовании нормального калибра о годности детали судят по зазорам между контурами детали и калибра. Оценка зазора и, следовательно, результаты контроля в значительной мере зависят от квалификации контролера и имеют субъективный характер.

Предельные калибры обеспечивают контроль по наибольшему и наименьшему предельным значениям параметров. Предельные калибры применяют 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, в том числе – нормированных зависимыми допусками. При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной калибр не проходит через контролируемый элемент детали. Результаты контроля практически не зависят от квалификации оператора.

Калибры для контроля гладких цилиндрических деталей нормированы следующими стандартами:

· ГОСТ 2015-84 «Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования»;

· ГОСТ 5939-51 «Калибры предельные гладкие для отверстия менее 1 мм. Допуски»;

· ГОСТ 14807-69 – ГОСТ 14826-69 «Калибры-пробки гладкие диаметром от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

· ГОСТ 18358-93 – ГОСТ 18369-93 «Калибры-скобы для диаметров от 1 до 360 мм. Конструкция и размеры»;

· ГОСТ 24852-81 «Калибры гладкие для размеров свыше 500 мм до 3150 мм. Допуски»;

· ГОСТ 24853-81 «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски».

По конструкции калибры для контроля сопрягаемых поверхностей (гладких, шлицевых, резьбовых) делятся на пробки и скобы (вместо скоб могут применяться кольца или втулки). Для контроля отверстий используют калибры-пробки, для контроля валов – калибры-скобы. По назначению калибры делятся на рабочие и контрольные. Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Такими калибрами пользуются рабочие и контролеры ОТК на предприятиях. Комплект рабочих предельных калибров для контроля гладких цилиндрических поверхностей деталей включает:

· 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.

Для всех калибров устанавливают допуски на изготовление, а для проходного калибра, который при контроле детали изнашивается более интенсивно, дополнительно устанавливают границу износа. Контрольные калибры предназначены для контроля рабочих калибров-скоб. В комплект контрольных калибров входят три калибра, выполненные в виде шайб:

· контрольный проходной калибр (К-ПР);

· контрольный непроходной калибр (К-НЕ);

· калибр для контроля износа проходного калибра (К-И).

Необходимым условием конструирования калибров является соблюдение «принципа подобия», или принципа Тейлора. Согласно данному принципу проходной калибр должен быть прототипом сопрягаемой детали с длиной, равной длине соединения, и обеспечивать комплексный контроль (размера, формы и при необходимости расположения поверхностей детали). Непроходной калибр должен обеспечивать контроль собственно размеров детали, значит, должен иметь малую длину контактных поверхностей, чтобы контакт приближался к точечному.

Для построения схем расположения полей допусков необходимы номинальные размеры калибров, которые соответствуют предельным размерам контролируемой калибром поверхности отверстия или вала.

и непроходных калибров

Стандартом установлены следующие допуски на изготовление калибров:

· Н – допуск на изготовление калибров для отверстия;

· Нs – допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями (для отверстия);

· Н 1 – допуск на изготовление калибров для вала;

· Нр – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.

Износ проходных калибров ограничивают значениями:

· Y – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

· Y 1 – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

Для всех проходных калибров поля допусков сдвинуты внутрь поля допуска детали на величину Z для калибров-пробок и Z 1 для калибров-скоб. Такое расположение поля допуска проходного калибра, подверженного износу, позволяет повысить его долговечность, хотя увеличивает риск выбракования годных деталей новым калибром.

Исполнительным называется размер калибра, по которому изготавливается новый калибр. При определении исполнительного размера пользуются правилом: за «новый» номинальный размер принимают предел максимума материала с расположением поля допуска «в тело» калибра. На чертежах рабочих калибров-пробок и контрольных калибров обозначают наибольший размер с отрицательным отклонением, равным ширине поля допуска, для калибров-скоб – наименьший размер с положительным отклонением.

При подсчете исполнительных размеров калибров (размеры, проставляемые на чертеже) необходимо пользоваться следующими правилами округления:

а) округление размеров рабочих калибров для изделий квалитетов IT 15 – IT 17 следует производить до целых микрометров;

б) для изделий квалитетов IT 6 – IT 14 и всех контрольных калибров размеры следует округлять до значений, кратных 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохраняется;

в) размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм, следует округлять до значений, кратных 0,5 мкм, в сторону уменьшения допуска изделия.

На эскизах рабочих калибров следует указывать:

· исполнительные размеры;

· допуски формы, а при необходимости и расположения калибров. Числовые значения допусков формы выбирают из ГОСТ 24853 в зависимости от квалитета допусков изделий;

· шероховатость поверхности. Числовое значение высотного параметра шероховатости следует согласовать с минимальным допуском макрогеометрии; оно не должно превышать регламентируемое ГОСТ 2015;

· другие размеры, необходимые для изготовления;

· твердость рабочих поверхностей в соответствии с требованиями ГОСТ 2015;

· маркировку калибров.

При маркировке на поверхность калибра или его ручку (для калибра-пробки) наносят:

· номинальный размер поверхности, для контроля которой предназначен калибр;

Калибры гладкие для контроля валов и отверстий

Рабочие калибры различают однопредельные (с проходной или с непроходной стороной) и двупредельные (сочетающие проходную и непроходную стороны) . Среди двупредельных калибров различают односторонние (проходная и непроходная стороны расположены последовательно друг за другом на одном конце калибра) и двусторонние (проходная и непроходная стороны расположены на противоположных сторонах калибра) .

У калибров могут быть вставки или насадки, изготовленные из износостойкого материала (например, твердого сплава) . Пробки для больших размеров могут быть выполнены в виде стержня с цилиндрическими или сферическими торцовыми измерительными поверхностями.

Рабочие проходные калибры-пробки и скобы имеют допуск на изготовление, которому должны соответствовать размеры новых калибров, и допуск на износ, устанавливающий допускаемое отклонение калибра при его износе.
Допуск на износ обеспечивает продолжительный срок службы рабочих проходных калибров. Рабочие непроходные калибры изнашиваются медленнее и допуска на износ не имеют.
Погрешности формы измерительных поверхностей калибров не должны выходить за пределы поля допуска на неточность изготовления калибров по рабочим размерам.

Исполнительными размерами калибров называются предельные размеры, по которым изготовляют новые калибры и проверяют износ калибров, находящихся в эксплуатации. Для пробок указывают наибольший предельный размер и допуск на изготовление «в минус», для скоб - наименьший предельный размер с допуском.
Для рабочих проходных калибров дополнительно указывают предельный размер изношенного калибра.

Важное метрологическое и эксплуатационное значение имеет усилие введения пробки в деталь или надевания скобы на нее.
При проверке размеров изделий рабочими калибрами проходные калибры должны свободно проходить под действием собственного веса или усилия примерно равного ему, а непроходные не должны входить в изделие более чем на длину, равную сумме размеров фасок изделия и калибра.

Чрезмерное усилие особенно недопустимо для скоб с неограниченной жесткостью. Такое усилие вызывает не только проникновение бракованных деталей в годные, но и ускоренный износ калибров. Практическое правило введения калибра под действием его силы тяжести для скоб - при горизонтальной оси контролируемой детали (отметим, что и при этом происходят деформации) пригодно лишь в первом приближении и только для средних размеров. Для малых размеров сила тяжести калибра недостаточна, для больших - чрезмерна. Поэтому в общем случае рекомендуется регламентировать это усилие.

Другая погрешность контроля калибрами связана с их тепловыми деформациями.
При нагревании скоб руками контролера возникает погрешность, составляющая существенную часть в общей погрешности контроля, тем большую, чем больше скобы. Если же обеспечивается надежная изоляция от тепла рук, то происходит и заметное уменьшение погрешности.
У стандартных скоб для диаметров, начиная с 10 мм, предусмотрены пластмассовые накладки.

Измерительные поверхности калибров изготовляются из стали, закаленной до твердости HRC 60-64. Измерительные поверхности калибров подвергают хромовому износоустойчивому покрытию. Кроме того, для изготовления калибров применяют твердые сплавы, повышающие стойкость калибров в несколько раз. Однако и при этом невыгодные условия работы калибров, определяемые спецификой их использования (трение) , высокая производительность контроля приводит к ускоренному износу калибров.
Факторами, влияющими на износ, являются диаметр и материал детали, ее твердость, прерывистость ее поверхности.

Калибры для контроля отверстий и валов небольшого диаметра

Как было показано выше для контроля валов и отверстий среднего и большого диаметра, например, размером от 30 до 500 мм калибры изготавливают по заказу и по одной штуке для каждого размера.
Однако для измерения отверстий диаметром от 0,5 до 10 мм выпускают наборы универсальных калибров-пробок с шагом 0,1; 1,0; 2,0 и 10,0 мкм.
Допуск на диаметр составляет ±0,4 мкм. Длина рабочей части пробок составляет от 1,0 до 50 мм. Шероховатость поверхности Ra менее 0,1 мкм.

Для измерения валов диаметром от 0,06 до 30 мм выпускают калибры-кольца с шагом размера 1,0 мкм. Допуск на диаметр составляет ±1,25 мкм.
Калибры-пробки изготовлены из легированной стали и закалены до твердости HRC=60-62 и из твердого сплава.
Калибры-кольца выпускают по международному стандарту EN ISO 1938.

С помощью небольших наборов из 2-3х таких точных калибров с шагом диаметров 0,1 или 1,0 мкм можно не только сортировать детали на годные и брак, но и практически достаточно точно определить их диаметр, потому что можно подобрать калибр диаметром очень близким к предельному размеру контролируемой детали, например, с точностью 1-2 мкм.
Также следует отметить, что точность измерения малых диаметров с помощью калибров выше, потому что в этом случае практически отсутствует температурная погрешность и мала погрешность от допуска на изготовления калибра (±0,4 мкм) .

Калибры для контроля конусов

В инструментах и шпинделях станков широко применяют инструментальные метрические конусы (конусность 1:20) и конусы Морзе (конусность от 1:19,002 до 1: 20,047) по ГОСТ 25557-82 и ГОСТ 9953-82.

Несмотря на наличие большого количества приборов и приспособлений для контроля конусов проверка конусности и припасовка конусов с помощью калибров и краски обеспечивает более высокую точность и надежность конусных соединений. Поэтому при изготовлении шпинделей и инструментов применяют калибры для контроля и припасовки конусов.
Для комплексной проверки конусов инструментов по конусности и базорасстоянию применяются калибры-пробки и калибра-втулки, основные размеры и допускаемые отклонения которых установлены ГОСТами и международными стандартами.

При проверке базорасстояния (т.е. расстояния от базы конуса до его основного расчетного сечения) эти калибры используются как предельные. Торец годного проверяемого конуса изделия должен находиться между рисками калибра-пробки или в пределах уступа калибра-втулки.
При проверке конусности калибры используют не как предельные, а как нормальные калибры. Проверку производят припасовкой по краске.

Предельные отклонения в стандарте даются на разность диаметров на 100 мм длины в мкм, симметричные для пробок (±) и односторонние «в плюс» для втулок.

Полный комплект калибров состоит из пробки, втулки и, по требованию заказчика, контркалибра-пробки.
Калибры изготовляют из закаленной стали. Твердость измерительных поверхностей должна находиться в пределах HRC 62-64.
Шероховатость измерительных поверхностей у пробок должна быть не более Ra= 0,08 мкм, а у втулок не более Ra = 0,16 мкм по ГОСТ 2789-73.

Калибры-пробки, находящиеся в эксплуатации, подлежат обязательной поверке и калибровке. Конусность может быть проверена на на синусной линейке или КИМ по диаметру в двух сечениях, прямолинейности образующих может быть проверена по лекальной линейке по четырем образующим через 90°, а также на специальных приборах для измерения конусов. Калибры-втулки проверяются припасовкой по контркалибрам.
Подробно таблицы размеров, допусков и технические требования конусных калибров приведены в ГОСТ 2849-94 «Калибры для конусов инструментов» и ГОСТ 20305-94 «Калибры для конусов 7:24».

Калибры для контроля резьбы

Щупы

К калибрам для проверки линейных размеров можно отнести также щупы, которые представляют собой пластинки из пружинной или закаленной стали с параллельными измерительными плоскостями.
Щупы - одни из первых нормальных калибров, применяемых в машиностроении.
Их применяют для проверки величины зазора между поверхностями. Щупы не являются измерительным инструментом, но удобны при сборке и настройке машин.

Изготовляют щупы с номинальными размерами от 0,02 до 1 мм, длиной 50, 100 или 200 мм. В наборе бывает от 10 до 17 щупов. Набор щупов соединен с одной стороны.
В наборе щупы используют как отдельно, так и в различных сочетаниях для образования нужного размера.
Отклонения по толщине щупов допускаются только в плюс. Проверку щупов производят с помощью измерительной головки не менее чем в шести точках на каждой пластинке.

Калибры

К атегория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Калибрами называются бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для проверки размеров, форм и взаимного расположения частей деталей. Калибры не определяют числового значения измеряемой величины.

В машиностроении конструктор задает размер, как правило, с двумя предельными отклонениями (наименьшим и наибольшим), и контроль сводится не к определению его абсолютного размера, а лишь к определению, находится ли действительный размер детали в пределах заданных отклонений. Такой контроль производится предельными калибрами.

Предельный калибр для контроля отверстий с одного конца имеет пробку с наименьшим предельным размером - проходную сторону (ПР), а с другого - с наибольшим предельным размером - непроходную сторону (НЕ).

Для контроля деталей типа валов применяется предельная скоба, которая имеет проходную и непроходную стороны.

При контроле предельными калибрами непроходная сторона скобы или иепроходная пробка не должна надеваться на вал или входить в отверстие.

По назначению калибры подразделяют на рабочие (Р-ПР и Р-НЕ) -для проверки размеров деталей рабочими и ОТК завода-изготовителя; приемные (П-ПР и П-НЕ)-для проверки размеров деталей представителями заказчика и контрольные (К-ПР, К-НЕ, К-П, К-И)-для контроля размеров рабочих и приемных калибров или для установки регулируемых скоб.

Условные обозначения калибров следующие:
Р-ПР - рабочий калибр, проходная сторона;
РНЕ - рабочий калибр, ненроходная сторона;
П-ПР - приемный калибр, проходная сторона;
П-НЕ - приемный калибр, непроходная сторона;
К-ПР - контрольный калибр для проходной стороны новых рабочих калибров;
К-НЕ - контрольный калибр для непроходной стороны рабочих и приемных скоб;
К-И контрольный калибр для проверки износа проходной стороны рабочих скоб;
К-П - контрольный калибр для перевода частично изношенных рабочих проходных калибров в приемные.

По конструктивным признакам различают калибры: – нерегулируемые (жесткие) для контроля одного определенного размера; – регулируемые, позволяющие компенсировать износ калибра или установить его на другой размер, близкий к первоначальному; – однопредельные с раздельным выполнением проходного и непроходного калибров; – двухпредельные (односторонние и двусторонние), представляющие конструктивное объединение проходного и непроходного калибров.

В машиностроении широко распространены листовые калибры, называемые шаблонами. Предельные листовые калибры для измерения длины обозначаются буквами Б и М. Стороны этих калибров, соответствующие наибольшему предельному размеру детали, обозначаются буквой Б, а соответствующие наименьшему предельному размеру - буквой М. Контрольные листовые калибры (контршаблоны) условно обозначаются К-Б и К -М.

В зависимости от контролируемых элементов деталей различают калибры для контроля:отверстий; валов; наружных и внутренних резьб; шлнцевых валов и втулок; уступов, длин и высот (плоские шаблоны); взаимного расположения элементов деталей (пространственные калибры); конусных отверстий и наружных конусов.

Калибры для контроля цилиндрических деталей.

По конструктивным признакам различают калибры нерегулируемые, регулируемые, полные и неполные пробки, нутромеры и др.

Неполные односторонние пробки с ручками и накладками, а также штихмасы и нутромеры изготовляют комплектно - один инструмент проходной, а второй - непроходной. Для измерения отверстий диаметром 37…100 мм служат регулируемые пробки. Они применяются в мелкосерийном производстве. Конструкции пробок (ГОСТ ы 16778-71…16780-71) размерами проходных от 1 до 6 мм и двусторонних от 1 ДО 50 ММ оснащаются твердым сплавом. Эти пробки предназначены для контроля отверстий с допуском от IT6 до /ПО.

Кроме жестких применяют также регулируемые скобы для контроля валов диаметром до 350 мм (рис. 48); К литому корпусу скобы привернута неподвижная губка. Вставки можно регулировать на величину от 3 до 8 мм как по проходному, так и по непроходному размерам с помощью установочных винтов. После установки необходимого размера вставки закрепляют втулками 5 с лыской и винтами 6.

Конструкции односторонних листовых скоб по ГОСТ ам 16775-71…16777-71 оснащаются твердым сплавом для контроля валов диаметром от 3 до 180 мм с допуском от /77 до /710.

Калибры-шаблоны для контроля размеров уступов, глубин и высот. Согласно ГОСТ у 2534-77 при выборе допусков на размеры глубин, высот и уступов калибры следует изготовлять с допуском /711 и грубее и лишь при особой необходимости - более точные.

Рис. 1. Регулируемая скоба.

В условиях серийного и массового производства контроль этих размеров производят с помощью предельных калибров, изготовляемых из листовой стали . Конструкции калибров разнообразны и зависят от метода контроля. Различают контроль методами вхождения, просвета, надвигания и рисок.

Калибры, работающие по методу вхождения, показаны на рис. 2, а, б и в. Практически они мало чем отличаются от листовых калибров для контроля гладких цилиндрических поверхностей. Калибрами-скобами контролируют длину и ширину уступов, а калибрами-пробками-ширину пазов.

Для контроля глубины пазов, высоты и длины уступов применяют калибры, работающие по методу просвета. Если просвет появляется между поверхностью детали и измерительными поверхностями калибра последовательно у сторон Б и М, то деталь считается годной. В момент контроля направляющая поверхность калибра должна прилегать к ба-зовой поверхности детали.

Когда метод просвета использовать невозможно, применяют метод надвигания. Калибры надвигаются на контролируемый размер поочередно каждой стороно.

Рис. 2. Предельные калибры для контроля ли» нейных размеров.

Для контроля размеров длин, проточек, прорезов, если допуск на них превышает 0,5 мм, служат калибры, работающие по методу рисок (рис. 2, и). Деталь считается годной, если плоскость измеряемого размера находится между рисками.

Калибры для контроля резьб. Назначение, характеристика и конструкции калибров для контроля метрических резьб регламентируются стандартами.

В соответствии с ГОСТ ом 18107-72 контроль резьбы сводится к следующему:
1) проверяют свинчиваемость, наличие которой показывает, что предельные размеры всех трех диаметров резьбы болта не больше. Проверка свинчиваемости болта выполняется резьбовым кольцом, которое должно навинчиваться на бол г, а проверка свинчиваемости гайки - резьбовой пробкой, которая должна ввинчиваться в гайку. Таким образом, эти калибры контролируют одновременно все три диаметра резьбы и являются комплексными проходными калибрами;
2) проверяют качество резьбы, при этом контролируются вторые предельные размеры диаметров с целыо установления, что их отклонения не превышают допустимых. Качество резьбы проверяется непроходным калибром. Так как он может контролировать только один параметр, для каждого из диаметров резьбы требуются отдельные непроходные калибры.

Наименьший предельный размер внутреннего диаметра болта и наименьший размер наружного диаметра гайки непроходными калибрами не контролируются. Это объясняется, во-первых, сложностью подобного контроля и, во-вторых, тем, что эти предельные размеры обеспечиваются конструкцией режущего инструмента.

Наименьший предельный размер среднего диаметра болта контролируют’ неироходным резьбовым кольцом, которое не должно навинчиваться на болт. Наименьший предельный размер среднего диаметра гайки проверяют непроходной резьбовой пробкой, которая не должна ввинчиваться в гайку.

Так как первые витки резьбы обычно имеют некоторую конусность вследствие недостаточно точного направления инструмента, при ее нарезании допускается ввинчивание до двух витков непроходных калибров в зависимости от назначения резьбы.

Калибры для контроля внутренней резьбы представляют собой двусторонние или односторонние пробки (рис. 3, а и б). Рабочая часть пробок выполняется в виде вставок для контроля размеров от 1 до 100 мм и насадок для размеров свыше 50 мм.

В проходном калибре желательно иметь число витков, равное числу витков в контролируемой детали (что не всегда возможно). Номинальные размеры среднего, диаметра, шага и угла профиля соответствуют теоретическим размерам этих элементов в детали.

Рис. 3. Резьбовые предельные калибры.

Непроходной калибр имеет меньшее, чем деталь, число витков (2-3,5) и укороченный по сравнению с теоретическим профиль. Малое число витков делается с целью уменьшить влияние погрешности шага калибра на результаты контроля, а укорочение профиля - с целью уменьшить влияние на них погрешности угла профиля калибра.

Калибры для контроля наружных резьб изготовляют в виде резьбовых колец или роликовых скоб. Резьбовые кольца выпускают в комплекте - проходное и непроходное.

Проходнке кольца имеют полный профиль резьбы, а непроходные - укороченный профиль и малое число витков. Укороченный профиль у колец и скоб получают путем увеличения внутреннего диаметра и прорезанич канавки у впадин (по наружному диаметру резьбы). Для внешнего отличия кольцевых калибров непроходное кольцо имеет на наружной поверхности проточку.

Роликовые скобы, состоящие из обоймы и двух пар роликов, хотя и сложнее в изготовлении, однако более удобны для контроля и значительно ускоряют его. Их выполняют односторонними с проходным и непроходным размерами. В качестве измерительных губок применяют ролики или гребенки. Эксцентриковые оси, на которых установлены ролики, позволяют легко регулировать размер между роликами.

Допуски на изготовление резьбовых калибров для метрической резьбы установлены ГОСТ ом 18107-72 раздельно на каждый параметр.

Калибры для контроля шлицевых и шпоночных соединений . Отверстия и валы с прямобочным шлицевым профилем контролируются поэлементно и комплексно. Поэлементные калибры предназначены для контроля отдельных элементов шлицевого профиля: наружных диаметров вала и отверстия, внутренних диаметров вала и отверстия, толщины зубьев вала и ширины впадины. Конструктивное оформление поэлементных калибров аналогично оформлению гладких предельных пробок, пластин и скоб.

При комплексном контроле проверяются погрешности формы и взаимного расположения элементов шлицевого профиля отверстий и валов. Контроль осуществляется специальными комплексными шлицевыми калибрами-пробками и калибрами-кольцами, которые применяются как проходные калибры. Калибры-пробки с одним направляющим пояском служат для контроля отверстий, центрируемых по размерам D или Ь, ас двумя поясками - для отверстий, центрируемых по рчзмсру d. В соответствии со стандартами этот контроль распространяется на шлицевые валы и отверстия с номинальными внутренними диаметрами d до 120 мм.

Калибры для контроля конических деталей. Контроль или измерение диаметров конусов имеет одну важную особенность. Измерить диаметры оснований конусов (большой - у отверстий и малый - у пробки) простыми методами не представляется возможным, поэтому изменение их размеров при обработке определяют по изменению базового расстояния при сопряжении проверяемой детали с калибром.

Рис. 4. Комплексные шлицевые калибры.

Рис. 5. Калибры для контроля конусов.

Контроль гладких конических деталей осуществляется с помощью калибров по их осевому перемещению относительно детали и направлен на ограничение отклонений базовых расстояний.

Требования к конструкции калибров для контроля конусов регламентируются ГОСТ ом 2849-77. Калибры для контроля наружных и внутренних конусов представляют собой конические пробки или втулки, имеющие риски или уступы, расстояние h между которыми равняется допустимому отклонению базового расстояния. При контроле торец детали должен находиться между рисками или торцами калибра, расположенными на расстоянии h друг от друга.

Кроме проверки осевого положения калибра относительно детали, необходимо проверить угол (конусность), прямолинейность образующей и форму конуса. Для этого калибр покрывают тонким слоем краски (3…6 мкм), обычно берлинской лазури, растертой на индустриальном масле, вводят в соединение с проверяемой деталью и несколько раз проворачивают. О правильности прилегания судят по оставшимся на поверхности детали следам краски или по характеру ее стирания на калибрр.

Контроль наружных конусов по расположению их базовой поверхности и плотности прилегания поверхностей может производиться с помощью специальных угловых скоб по рискам и на просвет одновременно.

Классификация калибров

Гладкие предельные калибры различаются по наименованию, конструкции и по назначению.

По наименованию калибры делятся на:

− пробки.

По конструкции калибры бывают:

Жёсткие и регулируемые;

Цельные и составные;

Односторонние, двухсторонние и совмещённые.

По назначению калибры делятся на:

− рабочие;

− приёмные;

− контрольные.

Следовательно, контркалибры – только пробки:

– К-ПР – для скобы Р-ПР;

– К-НЕ – для скобы Р-НЕ;

– К-И – для изъятия из эксплуатации предельно изношенных скоб Р-ПР.

3.2 Допуски калибров

	–	допуск на изготовление калибров-пробок для отверстия;
H 1	–	допуск на изготовление калибров-скоб для вала;
H p	–	допуск на изготовление контрольного калибра для скобы;
	–	отклонение середины поля допуска на изготовление пробки Р-ПР относительно наименьшего предельного размера отверстия;
	–	отклонение середины поля допуска на изготовление скобы Р-ПР относительно наибольшего предельного размера вала;
	–	допустимый выход размера изношенной пробки Р-ПР за границу поля допуска отверстия;
	–	допустимый выход размера изношенной скобы Р-ПР за границу поля допуска вала;
	–	величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий с размерами свыше 180 мм;
	–	величина для компенсации погрешности контроля калибрами валов с размерами свыше 180 мм.

3.3 Схемы расположения полей допусков калибров

3.4 Расчёт исполнительных размеров калибров

Исполнительными размерами калибров называются размеры, по которым изготовляются калибры.

Приведём основные расчётные формулы для определения размеров калибров.

Наибольший размер новой проходной пробки:

Наименьший размер изношенной проходной пробки

Наибольший размер непроходной пробки

Наименьший размер проходной новой скобы

Наибольший размер изношенной проходной скобы

Наименьший размер непроходной скобы

Наибольшие размеры контрольных калибров:

; ;

Рассмотрим пример расчёта исполнительных размеров калибров для контроля деталей соединения.

EI = 0; ES =+ 30мкм; ei = – 29 мкм; es = – 10 мкм;

H = H 1 = 5 мкм; H P = 2 мкм; Z = Z 1 = 4 мкм;

Y = Y 1 = 3 мкм; a = a 1 = 0.

Построим схему расположения полей допусков калибров (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема к расчёту размеров калибро в

Рабочие калибры-пробки для отверстия:

Исполнительные размеры калибров-пробок:

; ; .

Рабочие калибры-скобы для вала:

Исполнительные размеры калибров-скоб:

; ; .

Контрольные калибры:

Исполнительные размеры контрольных калибров:

К – ПР = 59,987 –0,002 ; К – И = 59,994 –0,002 ; К – НЕ = 59,972 –0,002 .

1 Что такое гладкий предельный калибр?

2 Какие виды гладких калибров применяются на производстве?

3 Чем отличаются контрольные калибры от рабочих калибров?

4 В каких условиях производства применяется контроль калибрами?

5 В каких условиях производства применяется контроль универсальными измерительными инструментами?

4 Допуски и посадки

призматических шпоночных соединений

Рисунок 4.1 – Поля допусков шпоночных соединений

Рисунок 4.2 – Пример указания посадок шпоночного соединения на чертежах

1 В каких случаях и для чего применяются шпоночные соединения?

2 Применяются ли шпоночные соединения при переходных посадках?

3 В какой системе назначаются посадки шпоночных соединений?

4 Как осуществляется контроль размеров шпоночных пазов?

5 Допуски и посадки подшипников качения

5.1 Классы точности подшипников качения

Точность размеров присоединительных поверхностей;

Точность формы и расположения поверхностей колец и шероховатость их поверхностей;

Точность формы и размеров тел качения и шероховатость их поверхностей;

Точность вращения, характеризуемая радиальным и торцовым биением дорожек качения и торцов колец.

− нормальный, 6, 5, 4, Т, 2 – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников ;

− 0, нормальный, 6Х, 6, 5, 4, 2 – для роликовых конических подшипников ;

− нормальный, 6, 5, 4, 2 – для упорных и радиально-упорных подшипников.

5.2 Допуски и посадки соединений с подшипниками качения

Вторые дают натяг, недопустимый по прочности внутреннего кольца подшипника.

Рисунок 5.1 – Пример посадок шариковых радиальных подшипников

а ) б ) в ) г )

Рисунок 5.2 – Виды нагружения колец подшипников

Таблица 5.1 – Поля допусков валов и отверстий корпусов для установки радиальных подшипников

На сборочных чертежах посадка подшипника обозначается полем допуска детали, сопрягающейся с его соответствующим кольцом, например, – по наружному кольцу, – по внутреннему кольцу. Если известен класс точности подшипника, например 6, то поля допусков присоединительных диаметров подшипника будут иметь следующие условные обозначения : для наружного диаметра – l6, внутреннего диаметра– L6, а размеры для приведённого примера соответственно и В этом случае посадки по присоединительным диаметрам подшипника допускается обозначать в виде традиционной дроби: по наружному диаметру – , по внутреннему диаметру–

Контрольные вопросы и задания

1 Какие особенности назначения посадок подшипников качения?

2 Какие существуют виды нагружения колец подшипников?

3 Как зависят посадки от вида нагружения колец подшипников?

4 Как указываются посадки подшипников качения на чертежах?

Допуски и посадки

К атегория:

Слесарно-инструментальные работы

Калибры - измерительный инструмент особого рода

Среди множества измерительных средств имеется целая группа инструментов, которые изготовляются в инструментальном цехе. В эту группу входят калибры различного назначения и конструкций. Но каково бы назначение не имел калибр, каким бы своеобразием не отличалась его конструкция, он всегда будет надежным и самым удобным средством измерения в производстве взаимозаменяемых деталей.

Что же представляют собой калибры? Калибрами называются одномерные измерительные инструменты для контроля отклонений деталей от размеров, формы и взаимного расположения их поверхностей, но без определения числовой величины этих отклонений.

По форме измерительных поверхностей калибры могут быть разделены на калибры для элементных измерений и для комплексных измерений. Комплексные калибры еще называются лекалами или шаблонами.

Самую многочисленную группу среди элементных калибров составляют калибры для контроля отверстий. Они выполняются в виде:
а) пробок гладких полных; б) пробок листовых неполных и пробок неполных; в) штихмасов и нутромеров сферических и г) пробок конических.

Гладкие калибры-пробки полные бывают цельными, т. е. сделанными из одного куска металла, или 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 их изготовляют в виде цилиндрических несадок. По конструкции пробки делятся на односторонние или двусторонние. Односторонние пробки имеют одну коническую вставку или одну цилиндрическую насадку; двусторонние - две.

Непроходная пробка значительно короче проходной, что позволяет безошибочно определять, какой из них следует пользоваться при измерении.

Пробки гладкие листовые неполные и пробки неполные применяются для проверки отверстий больших диаметров. Измерительные поверхности этих пробок представляют часть цилиндра, равного по диаметру отверстию детали. Непроходные стороны калибров и в данном случае делаются короче проходных. Несмотря на то, что проходные стороны неполных калибров менее надежны (нарушается принцип подобия), все же благодаря меньшему весу они удобнее для измерения больших диаметров. Неполные калибры-пробки могут быть выполнены также и в виде калибров регулируемой конструкции.

Предельные штихмасы - это калибры, изготовленные в виде цилиндрических стержней, ограниченных шаровыми измерительными поверхностями, с радиусом значительно меньшим, чем у отверстия детали. На середину стержня такого калибра надевается рукоятка из пластмассы или дерева. Комплект предельных штих-масов состоит из двух калибров: проходного и непроходного, а для того, чтобы их было удобнее отличать друг от друга, на непроходном штихмасе делается одна кольцевая проточка, на контрольном - две; проходной штихмас проточек не имеет.

Для измерения диаметров валов применяются калибры-скобы. Они также могут быть жесткой или регулируемой конструкции.

Жесткие калибры-скобы изготовляются штампованными, литыми и листовыми. Любые из них по своему оформлению могут быть односторонними или двусторонними. Односторонними скобами можно измерять не только один, но и два предельных размера. Если односторонняя скоба служит для измерения двух предельных размеров, то ее измерительные плоскости располагаются одна за другой ступеньками, отделенными канавкой. Двусторонние скобы изготовляются диаметром до 100 мм. Губки непроходной стороны таких скоб скашиваются под углом 45° и этот скос облегчает ввод детали в калибр, а также позволяет легко отличить проходную сторону от непроходной.

Литые жесткие скобы очень похожи на скобы штампованные. Корпуса литых скоб изготовляются из ковкого чугуна и к ним привинчиваются вставные губки из инструментальной стали.

Регулируемые калибры-скобы получили такое название потому, что их размер может быть установлен (отрегулирован) в определенных пределах без слесарной пригонки. Расстояние между губками скобы такой конструкции регулируется винтами, расположенными на торцовых поверхностях губок, и фиксируется намертво винтами, расположенными на боковых плоскостях губок.

Рис. 1. Калибры-пробки полные

Рис. 2. Пробки листовые неполные:

Рис. 3. Комплект неполных калибров-пробок.

Рис. 4. Штихмас.

Установка регулируемых скоб ведется по калибрам или по блока концевых мер. После установки инструмента головки установочных’ винтов заливаются сургучом или мастикой и клеймятся клеймом: контролера.

Регулируемые скобы изготовляются для диаметров деталей дс 330 мм и могут применяться для детали любой точности, за не ключением 1 класса.

Измерения длины и высоты детали осуществляются калибрами, особой конструкции, которые носят название уступомеров, глубиномеров и высотоме ров, калибров пазов и скоб для длин.

При измерении уступомерами и подобными им инструментами в одном случае у измеряемой

поверхности должна быть световая щель (просвет), в другом случае ее быть не должно. Стороны подобных калибров называются большей и меньшей стороной.

Калибры для проверки конических поверхностей представляют собой такую конструкцию, в которой и проходная, и непроходная стороны объединены в одном калибре. Различают калибр-кольцо и калибр-пробку. При измерении калибром-кольцом торец годной детали обязательно должен лежать между плоскостями А и Б; при измерении пробкой - между рисками В и Г. Следует подчеркнуть, что такими калибрами можно определить только отклонения конуса по диаметру, но не его отклонения в величине конусности. Конусность детали может быть проверена этими же калибрами на краску.

Характерная особенность комплексных калибров состоит в том, что они контролируют одновременно весь профиль детали в то время, как элементные калибры могут проверять его только по частям. Несмотря на то, что различных конструкций комплексных и профильных калибров очень много, их можно разделить на отдельные виды. Согласно ГОСТ данная группа калибров делится на калибры шлицевые, калибры для проверки перпендикулярности и параллельности, калибры для проверки симметричности и, наконец, калибры профильные.

Рис. 5. Калибры для конических поверхностей.

Контроль поверхности профильными калибрами основан на принципе определения величины «световой щели» между деталью и калибром. Процесс проверки состоит в том, что измерительный профиль калибра прикладывается к профилю детали и по наличию и величине просветов судят о ее годности.

Профильные и комплексные калибры составляют основную мас-специального измерительного инструмента, изготовляемого в инструментальных цехах.

ГОСТ 24851-81

Группа Г28

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КАЛИБРЫ ГЛАДКИЕ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИЙ И ВАЛОВ

Plain gauges for cylindrical holes and shafts. Types

МКС 17.040.30
ОКП 39 3100

Дата ведения 1982-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.06.81 N 3063

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1919-79

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ


	Номер приложения
	Приложение
	Приложение

6. ИЗДАНИЕ с изменением N 1, утвержденным в сентябре 1989 года (ИУС 12-89)

1. Настоящий стандарт распространяется на предельные гладкие нерегулируемые калибры для контроля отверстий и валов с номинальными диаметрами от 1 до 500 мм, а также на контрольные калибры для калибров-скоб.

Настоящий стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1919-79.

2. Номера видов калибров, их обозначение и наименование должны соответствовать указанным в таблице.


Обозначение вида калибра	Наименование вида калибра	Номера вида калибра по СТ СЭВ 1919-79
Калибры для вала и относящиеся к ним контрольные калибры-пробки
	Калибр-кольцо гладкий проходной
	Калибр-скоба гладкий проходной
	Калибр-скоба гладкий непроходной
	Калибр-кольцо гладкий непроходной
	Калибр-пробка гладкий контрольный проходной для нового гладкого проходного калибра-скобы
	Калибр-пробка гладкий контрольный проходной для нового гладкого непроходного калибра-скобы
	Калибр-пробка гладкий контрольный для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы
	Калибр гладкий контрольный проходной для нового гладкого проходного калибра-скобы
	Калибр гладкий контрольный проходной для нового гладкого непроходного калибра-скобы
	Калибр гладкий контрольный для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы
Калибры для отверстия

3. Схематическое изображение калибров приведено в приложении 1.

4. Правила применения калибров приведены в приложении 2.

СХЕМАТИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ КАЛИБРОВ


Обозначение и номер вида калибра	Наименование и схема калибра
ПР (1), НЕ (4)	Калибр-кольцо гладкий
ПР (2), НЕ (3)	Калибр-скоба гладкий однопредельный
ПР (2), НЕ (3)	Калибр-скоба гладкий
К-ПР (5), К-НЕ (6), ПР (11)	Калибр-пробка гладкий проходной
	Калибр-пробка гладкий проходной
К-И (7), НЕ (12)	Калибр-пробка гладкий непроходной
	Калибр-пробка гладкий непроходной
ПР (11), НЕ (12)	Калибр-пробка гладкий двусторонний
К-ПР (8), К-НЕ (9), К-И (10)	Калибр гладкий контрольный проходной, непроходной

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (обязательное). ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ КАЛИБРОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

1. Калибры для валов и относящиеся к ним контрольные калибры-пробки

1.1. Калибр-кольцо гладкий проходной (1) или калибр-скоба гладкий проходной (2) должен проходить по валу под действием собственного веса или определенной силы.

1.2. Калибр-скоба гладкий непроходной (3) или калибр-кольцо гладкий непроходной (4) не должен проходить по валу, в крайнем случае закусывать.

1.3. Калибр-пробка гладкий контрольный проходной (5) или калибр гладкий проходной контрольный (8) для проходного гладкого калибра-скобы (2).

Калибр-скоба гладкий проходной (2) должен скользить по гладкому проходному калибру-пробке (5) или по гладкому контрольному проходному калибру (8) под действием собственного веса или определенной силы.

1.4. Калибр-пробка гладкий контрольный проходной (6) или калибр гладкий проходной контрольный (9) для непроходного гладкого калибра-скобы (3).

Калибр-скоба гладкий непроходной (3) должен скользить по гладкому контрольному проходному калибру-пробке (6) или по гладкому контрольному проходному калибру (9) под действием собственного веса или определенной силы.

1.5. Калибр-пробка гладкий контрольный (7) или калибр гладкий контрольный (10) для контроля износа гладкого проходного калибра-скобы (2).

Калибр-скоба гладкий проходной (2) не должен проходить по гладкому контрольному калибру-пробке (7) или гладкому контрольному калибру (10), в крайнем случае закусывать.

1.6. Взамен контрольных калибров для контроля калибров-скоб размерами до 180 мм допускается применять универсальные измерительные приборы, плоскопараллельные концевые меры и для всех размеров калибров-скоб - аттестованные образцы изделий.

Размер блока плоскопараллельных концевых мер длины и аттестованного образца изделия рекомендуется назначать близким к наименьшему предельному размеру контрольных калибров (5, 8 и 6, 9) и к наибольшему предельному размеру контрольных калибров 7, 10.

2. Калибры для отверстий

2.1. Калибр-пробка гладкий проходной (11) должен свободно проходить через отверстие под действием собственного веса или определенной силы.

2.2. Калибр-пробка гладкий непроходной (12), как правило, не должен входить в отверстие под действием собственного веса или определенной силы в крайнем случае закусывать.

3. Правила контроля калибрами

3.1. Калибр должен изыматься из употребления, когда его износ дойдет до предела, установленного в ГОСТ 24853 .

3.2. При возникновении разногласий в оценке качества изделия между изготовителем и потребителем рекомендуется:

3.2.1. При контроле отверстия или вала в процессе их изготовления пользоваться новыми или малоизношенными проходными калибрами и непроходными калибрами с размерами, близкими к наименьшему для калибра-пробки и наибольшему для калибра-скобы (кольца).

3.2.2. При контроле отверстия или вала контролерами предприятия-изготовителя и представителем заказчика пользоваться проходными калибрами с размерами, близкими к пределу допустимого износа, и непроходными калибрами с размерами, близкими к наибольшему для калибра-пробки и наименьшему для калибра-скобы (кольца).

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Проверка правильности определения размеров изделий должна осуществляться калибрами с размерами, близкими к границе износа проходного калибра и к границе поля допуска нового непроходного (наименьшего для калибра-скобы (кольца) и наибольшего для калибра-пробки).

Текст документа сверен по:
официальное издание
Калибры. Часть 1: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003

Калибрами называются бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для проверки размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей. Калибры относятся к одномерным инструментам, так как измерительные части калибров в процессе измерения не меняются.

Калибры подразделяются на две группы: нормальные и предельные .

Нормальные калибры изготовляются по номинальному размеру проверяемой детали и имеют измерительную часть, равную среднедопускаемому размеру измеряемой детали. Нормальный калибр должен входить в деталь с большей или меньшей плотностью.

Предельные калибры имеют размеры номинально равные предельным размерам измеряемой детали. Одна из сторон калибра соответствует наибольшему, а другая - наименьшему заданному предельному размеру. При измерении предельными калибрами проходная сторона должна входить в отверстие или надеваться на вал, а вторая сторона - непроходная - не должна входить в отверстие или надеваться на вал. Непроходная сторона калибра отличается от проходной стороны кольцевой выточкой на ручке или же меньшей длиной измерительной части. Непроходная сторона калибра делается укороченной, потому что она обычно не входит в проверяемое отверстие. С помощью предельных калибров определяют, вышли или не вышли действительные размеры деталей за установленные пределы.

В зависимости от проверяемых элементов деталей калибры подразделяются следующим образом:

1) для проверки отверстий;

2) для проверки валов;

3) для проверки резьб;

4) для проверки конусных отверстий и др.

По назначению калибры делятся на рабочие и приемные .

Рабочими калибрами пользуются при изготовлении изделий. Их применяют для проверки деталей на рабочем месте.

Калибры приемные предназначены для контролеров, которые с помощью их проверяют детали на контрольных местах или в отделах технического контроля (ОТК).

В соответствии с ОСТ 1201, 1219 и 1220 калибры имеют следующие обозначения:

Р-ПР (или ПР) - проходная сторона рабочего калибра;

Р-НЕ (или НЕ) - непроходная сторона рабочего калибра;

П-ПР - проходная сторона приемного калибра;

П-НЕ - непроходная сторона приемного калибра.

На калибры наносится следующая маркировка:

а) номинальный размер изделия, для которого предназначен калибр;

б) предельные отклонения изделия (посадка, класс точности);

в) назначение калибра (ПР - проходная и НЕ - непреходная сторона);

г) товарный знак завода-изготовителя.

На односторонних двухпредельных калибрах обозначения ПР и НЕ не ставятся.

Конструкций калибров для контроля цилиндрических поверхностей (вал и отверстие) очень много и самые разнообразные.

Рис. 58. Нормальные калибры :

а - калибр-пробка, б - кольцо, в - скоба

На рис. 58 показаны нормальные калибры: кольцо, пробка и скоба.

Кольцом и скобой проверяют диаметр вала, а пробкой - диаметр отверстия. Для измерения валов пользуются главным образом скобами.

Кольца позволяют более точно проверить вал, так как они охватывают всю его поверхность. Однако изготовление колец дорого, и поэтому их применение ограничено. Кроме того, кольцами нельзя измерять шейки в середине валов, а также валы, закрепленные в центрах. Из скоб наиболее распространены предельные односторонние скобы (рис. 59).

Рис. 59. Предельный калибр-скоба

Наиболее удобны и широко применяются регулируемые скобы. Они изготовляются с одной неподвижной губкой и двумя вставками (ПР - проходной и НЕ - непроходной). Вставки устанавливаются на определенный размер в пределах регулирования от 3 до 8 мм. В корпусе 1 этой скобы имеются два гнезда, в которые помещаются измерительные вставки 2, закрепляемые винтами 3. При установке скобы вставки перемещают на требуемый размер и фиксируют установочными винтами 4. Регулируемые скобы имеют то преимущество, что в случае износа размер скобы можно восстановить перемещением вставок. Регулируемыми скобами можно измерять валы различных диаметров (в пределах регулирования скобы).

Предельные гладкие нерегулируемые калибры для контроля отверстий диаметром от 0,1 до 360 мм и валов от 1 до 360 мм изготавливаются (ГОСТ 2015-84 Калибры гладкие нерегулируемые. Технические требования.) для контроля изделий 6 и более грубых квалитетов. По ГОСТ 24853-81 «Гладкие калибры для цилиндрических отверстий и валов. Виды» предусмотрено для вала изготовление четырех видов калибров и шести видов контркалибров, а для отверстия - двух видов калибров.

По рабочим поверхностям калибры классифицируются (ГОСТ27284-87 «Калибры. Термины и определения»:

Гладкие; конусные; резьбовые; цилиндрические резьбовые; конусные резьбовые; шпоночные; шлицевые; профильные.

По назначению:

Проходные; непроходные; поэлементные; комплексные; рабочие; приемные; контрольные; установочные; сортировочные; глубины (высоты); расположения.

По конструктивным признакам:

Калибр-пробка; калибр-скоба; калибр-кольцо; калибр-втулка; нерегулируемый калибр; регулируемый калибр; полный; неполный; однопредельный; двупредельный; односторонний двупредельный; двусторонний двупредельный.

Кроме стандарта в зависимости от потребностей и условий работы каждый вводит какую вздумает классификацию. Например, по числу одновременно контролируемых элементов:

Элементные;

Комплексные. Элементные калибры предназначаются для контроля отдельных линейных размеров или угловых величин деталей. Комплексные калибры для одновременного контроля нескольких элементов.

По условиям оценки годности детали:

Нормальные;

Предельные.

По технологическому назначению в соответствии с местом и характером использования калибры подразделяются на следующие основные группы:

Рабочие калибры - для контроля деталей непосредственно на рабочих местах в процессе их изготовления;

Приемные калибры - для контроля изделий представителем заказчика;

Контрольные калибры - для контроля рабочих или приемных калибров (скоб или колец).

По конструктивным признакам: жесткие, регулируемые, односторонние, двусторонние.

По характеру контакта между проверяемыми изделием и калибром различают калибры с поверхностным, линейным и точечным контактом

5 Нормальные и предельные калибры.

Нормальным калибром называется такой калибр, который воспроизводит заданный линейный или угловой размер и форму сопрягаемой с ним поверхности контролируемого элемента (ГОСТ 27284). Нормальные калибры представляют собой стальные пластины толщиной 1,5...5 мм с точно выполненным фасонным рабочим контуром, например, эвольвентным. О годности деталей судят на основании субъективных ощущений контролирующего (так как нормальный калибр для отверстия должен быть проходящим без усилия, но и без зазора) или по равномерности зазора, который образуется между проверяемым профилем и рабочим профилем нормального калибра. Чем меньше протяженность и величина получающихся между ними зазоров, которые оценивают «на просвет» или «на краску» (по оставляемым следам слегка смазанного шаблона при использовании, например, конических калибров) либо с помощью набора щупов, тем выше точность изготовления. В промышленности шаблоны широко применяют при обработке криволинейных контуров и фасонных поверхностей: полостей ручьев в штампах объемной штамповки, пресс-формах, кокилях, формовочных моделей, направляющих треугольного или трапецеидального сечения, соединений типа «ласточкин хвост», при изготовлении фасонного режущего инструмента (различные фрезы, резцы) и т. п.

К общим шаблонам относят угловые, радиусные, галтельные и др. Контурные шаблоны воспроизводят конфигурацию различных фасонных поверхностей в плане, профильные - в поперечном сечении.

Предельные калибры изготовляют попарно. Один из них называется проходным, а другой непроходным. Для внутренних измерений проходной калибр выполняют по наименьшему, а непроходной - по наибольшему предельным размерам. Для наружных измерений проходной калибр выполняют по наибольшему, а непроходной - по наименьшему предельным размерам. Проверяемое изделие считают годным, если проходной калибр проходит, а непроходной калибр не проходит в проверяемое изделие. Как исключение, в отдельных случаях, например при контроле резьбы, за счет сбега резьбы калибра допускается частичное вхождение непроходного калибра в изделие.

6 Рабочие и контрольные калибры.

Рабочие предельные калибры проходные и непроходные используются рабочими и контролерами для проверки годности деталей. Проходной калибр должен проверять по поверхности, а непроходной – по точкам. С помощью нормальных калибров определяют годность детали по степени контакта калибра с деталью и контроль с их помощью представляет определенные трудности.

В связи со значительной трудоемкостью проверки исполнительных размеров калибров-скоб в процессе их доводки при изготовлении и для быстрого определения момента полного изнашивания проходных калибров-скоб в процессе эксплуатации делаются гладкие контрольные калибры (контркалибры).

К контрольным калибрам относятся:

Контркалибры для контроля новых проходных калибров (К-ПР);

Контрольные калибры для контроля новых непроходных калибров (К-НЕ);

Контркалибры для контроля износа в процессе эксплуатации рабочих проходных калибров (К-И).

Контркалибры имеют форму гладких калибров-шайб или обычных гладких калибров-пробок. Калибры К-ПР и К-НЕ являются проходными по отношению к контролируемым ими калибрам, а калибр К-И непроходной. Допуски контрольных калибров не только должны быть меньше допусков контролируемых ими калибров, но расположение их полей должно быть увязано с расположением полей допусков рабочих и приемных калибров, а также изделий. Взамен контркалибров допускается пользоваться аттестованными образцами изделий.

7 Принцип проектирования рабочих поверхностей калибров.

В основу конструирования гладких калибров положен принцип подобия (принцип Тейлора), по которому проходные калибры должны являться прототипами сопрягаемой детали и контролировать в комплексе все связанные друг с другом размеры проверяемого изделия и погрешности данной простой или сложной (шлицевой) поверхности. Непроходные калибры должны иметь контакт, приближающийся к точечному, чтобы проверять у каждого элемента раздельно, не нарушен ли его непроходной предел.

Такой метод проверки является наиболее надежным с точки зрения требований взаимозаменяемости, особенно при контроле изделий сложной формы, когда необходима уверенность в том, что отклонения всех составляющих размеров ограничиваются полем суммарного допуска, если эти отклонения не оговорены особо, например, отклонения параметров резьбы, а также отклонения от круглости и концентричности гладких изделий. В соответствии с принципом подобия проходные гладкие калибры-пробки имеют полную цилиндрическую форму, а проходные резьбовые - полный профиль резьбы и длину, равную длине свинчивания, что необходимо для обеспечения поверхностного контакта по всей измеряемой поверхности.

Если непроходные калибры изготовляют с полной цилиндрической формой, так же как и проходные, то не будет гарантии в том, что размеры изделий не выйдут за установленные пределы, так как отклонения от правильной геометрической формы в этом случае не ограничиваются полем допуска и могут достигнуть произвольного значения.

Строгое соблюдение принципа Тейлора сопряжено с определенными практическими неудобствами. Например, использование проходного калибра-кольца при обработке вала требует при каждой промежуточной проверке размера вала снятия его с центров. Поэтому на практике часто применяют калибры с одинаковой конструктивной формой проходной и непроходной сторон. При этом проходные пробки всегда имеют увеличенную длину по сравнению с непроходными пробками. Поэтому при применении стандартных калибров будет иметь место некоторое расширение предписанных полей допусков. Но это не должно вызывать особых опасений, так как существующая система допусков и посадок, так же как и контроль деталей калибрами с полной цилиндрической формой, проверена долголетней практикой машиностроения.

Непроходные резьбовые калибры в соответствии с принципом подобия проверяют только собственно средний диаметр, для чего они имеют укороченный профиль резьбы, что способствует уменьшению влияния погрешностей угла профиля, и уменьшенное число витков (до трех), что способствует уменьшению влияния накопленной погрешности шага.