Практическая работа
Контроль размеров предельными калибрами
Цель работы
Углубление знаний студентов по изучению калибров для гладких цилиндрических деталей.
Решаемые задачи
При выполнении практической работы студенты должныпроизвести расчет исполнительных размеров гладких калибров и построить схему расположения полей допусков калибров.
Средства для проведения работы
1. ГОСТ 24851—81 Калибры гладкие для цилиндрических отверстий и валов. Виды.
2. ГОСТ 21401—75 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Исполнительные размеры.
3. ГОСТ 24853—81 Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.
4. ГОСТ 25346—89 Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.
5. Бланк для оформления отчета.
Порядок выполнения работы.
1. Ознакомиться с видами калибров и принципом контроля деталей калибрами
Калибры ― средство измерения, предназначенное для контроля размеров, формы и расположения поверхностей деталей. Калибры не имеют отсчетных устройств для определения размеров, с их помощью можно лишь установить, выполнен ли действительный размер детали в пределах допуска или нет. Такие калибры называются предельными.
С помощью предельных калибров проверяют размеры валов и отверстий, начиная с 6-го квалитета. Точнее 6-го квалитета проверять не рекомендуется, так как вносится большая погрешность измерения.
Предельные калибры для контроля валов ― скобы, для контроля отверстий — пробки. Калибры могут быть односторонними и двухсторонними. Калибр имеет проходную (ПР) и непроходную (НЕ) сторону.
Номинальный размер проходного калибра равен наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия. Номинальный размер непроходного калибра равен наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.
Процесс контроля деталей предельными калибрами заключается в простой сортировке их на три группы: годные детали, размер которых находится в пределах допускаемого (проходной калибр ПР проходит, непроходной калибр НЕ не проходит), брак исправимый, когда размер вала больше допустимого, а размер отверстия меньше допустимого (ПР не проходит), брак не исправимый, когда размер вала меньше допустимого, а размер отверстия больше допустимого (НЕ проходит).
Кроме предельных есть еще нормальные калибры. Это точные шаблоны, которые служат для контроля сложных профилей, например, эвольвентных. О годности детали судят по равномерности зазора между проверяемым и рабочим профилем нормального калибра.
По назначению предельные калибры делят на рабочие, приемные и контрольные.
Рабочие калибры (Р—ПР и Р—НЕ) предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Ими пользуются рабочие и контролеры ОТК завода-изготовителя. В последнем случае применяют частично изношенные калибры ПР и новые калибры НЕ.
Приемные калибры (П—ПР и П—НЕ) применяют для приемки деталей представителями заказчика. Приемными калибрами служат изношенные проходные и новые непроходные рабочие калибры, чтобы не браковались детали, правильно изготовленные и принятые по рабочим калибрам.
Контрольные калибры (К—ПР и К—НЕ) используют соответственно для проверки рабочих скоб Р—ПР и Р—НЕ при их изготовлении.
Контрольные калибры (К—И) предназначены для контроля изношенных скоб. Они являются непроходными и служат для изъятия из эксплуатации вследствие износа проходных рабочих скоб.
2. Изучить допуски на гладкие предельные калибры
Поле допуска калибров располагается относительно их номинальных размеров так, как это показано на рис.1 и 2.
Система допусков на гладкие предельные калибры устанавливает следующие виды допусков:
· на изготовление пробки — Н;
· на те же калибры со сферическими измерительными поверхностями — Н s;
· на изготовление скобы — Н 1;
· на изготовление контркалибров для скоб — Н р.
В квалитетах 6—10 (включительно) допуски Н 1 примерно на 50% больше допусков Н, что объясняется большей сложностью изготовления скоб. В квалитете 11 и более допуски Н и Н 1 равны. Допуски Н р для всех типов контркалибров одинаковые.
Установлены допуски на отклонения формы и шероховатость измерительных поверхностей калибров. Допуски на точность размеров и форму калибров возрастают с увеличением номера квалитета контролируемого изделия. Под допуском формы калибра понимают допуск на разноразмерность калибра в любом сечении и на любой его длине.
Для проходных калибров, которые изнашиваются в процессе контроля, предусмотрен также допуск на износ. Этот допуск может выходить за границу поля допуска детали на величину U для пробок и U 1 для скоб или ограничиваться проходным пределом (U =0, U 1=0).
Для всех проходных калибров поля допусков Н (Н s) и Н 1 смещены внутрь поля допуска изделия на величину Z для калибров-пробок и Z 1 для калибров—скоб.
Рис.1.Схемы расположения полей допусков калибров
для контроля отверстий
Рис.2.Схемы расположения полей допусков калибров
для контроля валов
При номинальных размерах свыше 180 мм поле допуска непроходного калибра также смещено внутрь поля допуска детали на величину a для пробок и a1 для скоб, так называемую зону безопасности, которая введена для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий и валов при размерах свыше 180 мм. Поле допуска калибров НЕ для размеров до 180 мм симметрично верхнему отклонению изделия для пробок и нижнему – для скоб, т.е. a=0 и a1=0.
3. Изучить расчет исполнительных размеров калибров
Исполнительным называют размер калибра, проставленный на чертеже таким образом, чтобы допуск на его изготовление был направлен в тело калибра.
В качестве исполнительного размера скобы принимают ее наименьший предельный размер с положительным отклонением, для пробки и контрольного калибра — наибольший предельный размер с отрицательным отклонением.
Формулы для вычисления исполнительных размеров калибров приведены в табл. 1, а допуски и отклонения калибров с наиболее распространенными номинальными размерами — в табл. 2.
Исполнительные размеры рабочих калибров для изделий квалитетов 15—17 округляют до целого числа микрометров; для изделий квалитетов 6—14 и всех контрольных калибров — до числа, кратного 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохраняется. Размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм, округляют до величин, кратных 0,5 мкм, в сторону сокращения производственного допуска изделия.
Пример 1.
Определить размеры калибров—пробок для отверстия диаметром D =55мм с полем допуска Н6.
Решение.
По ГОСТ 25346—89 находим предельные отклонения отверстия: ES =19мкм, EI =0.
Наибольший 
и наименьший 
предельные размеры отверстия будут равны:
Dmax = 55,019мм; Dmin =55,000мм.
По табл. 2 для IT6 и интервала размеров 50—80 мм находим данные для расчета размеров калибров (мкм): Z =2,5; Y =2; Н =3. Строим схему расположения полей допусков размеров калибров (рис.3).
Рис. 3.Схема расположения поля допуска калибра–пробки
Учитывая схему расположения полей допусков калибров—пробок, вычисляем:
· наибольший размер проходного нового калибра—пробки
мм
· исполнительный размер калибра ПР: 
мм
· наименьший размер изношенного калибра ПР
мм
Когда калибр ПР будет иметь указанный размер, его нужно изъять из эксплуатации.
· наибольший размер непроходного нового калибра—пробки НЕ
мм
· исполнительный размер калибра НЕ: 
мм
Эскиз калибра—пробки приведен на рис.4
Рис. 4. Эскиз калибра—пробки
Пример 2.
Определить размеры калибра—скобы для вала с диаметром d =170 мм с полем допуска s7.
Решение.
По ГОСТ 25346—89 находим предельные отклонения вала: es =148мкм; ei =108мкм.
Наибольший 
и наименьший 
предельные размеры вала будут равны:
dmax =170,148мм; dmin =170,108мм.
По табл. 2 для IT7 и интервала размеров 120—180мм находим данные для расчета размеров калибров (мкм): Z1=5; Н1=6; Y1=4; Нр=2,5. Строим схему расположения полей допусков (рис.5).
Рис.5. Схема расположения поля допуска калибра—скобы
и контркалибра
Учитывая схему расположения полей допусков калибров—скоб, вычисляем:
· наименьший размер проходного нового калибра—скобы
· исполнительный размер калибра ПР: 
· наибольший размер изношенного калибра ПР:
Когда калибр ПР будет иметь указанный размер, его нужно изъять из эксплуатации.
· наименьший размер непроходного нового калибра—скобы НЕ:
мм
· исполнительный размер калибра НЕ: 
мм.
Эскиз калибра—скобы приведен на рис.6.
Рис. 6. Эскиз калибра—скобы
Пример 3.
Определить размеры контрольных калибров для рабочих калибров—скоб, предназначенных для вала диаметром d =170мм с полем допуска s7 (см. пример 2).
Решение.
По табл. 2 для IT7 и интервала размеров 120—180мм находим данные для расчета размеров калибров (мкм): Н р=2,5; Z 1=5; Y 1=4; a1=0.
Учитывая схему расположения полей допусков контрольных калибров (рис. 5), вычисляем:
· наибольший размер проходного нового контркалибра
· наибольший размер непроходного контркалибра
· наибольший размер контрольного калибра К–И
· исполнительные размеры контркалибров:
К-ПР: 
K-НЕ: 
K-И: 
.
4. Получить у преподавателя индивидуальное задание на выполнение работы. Исходные данные для выполнения работы по вариантам приведены в п.5.
5. Определить предельные и исполнительные размеры калибров для контроля сопряжений (и контркалибров для скоб).
6. Построить схему расположения полей допусков размеров калибров.
7. Дать эскиз рабочих калибров с проставленными исполнительными размерами.
8. Заполнить бланк отчета, форма которого приведена в приложении.
Исходные данные
| Вариант | |||||
| Размер и посадка | Æ50 
| Æ120 
| Æ35 
| Æ40
| Æ50 
|
| Вариант | |||||
| Размер и посадка | Æ125
| Æ20 
| Æ100 
| Æ25
| Æ45 
|
| Вариант | |||||
| Размер и посадка | Æ40
| Æ75 
| Æ100
| Æ50 
| Æ75 
|
| Вариант | |||||
| Размер и посадка | Æ110 
| Æ150 
| Æ90 
| Æ40 
| Æ125 
|
Справочная информация
Таблица 1
Формулы для расчета исполнительных размеров калибров
| Калибр | Номинальный размер изделия, мм | ||||||||
| До 180 мм | Свыше 180 до 500 мм | ||||||||
| Рабочий калибр | Контрольный калибр | Рабочий калибр | Контрольный калибр | ||||||
| Размер | Допуск | Размер | Допуск | Размер | Допуск | Размер | Допуск | ||
Для отверстия
Для
| Проходная сторона новая |
 
|
| – | – |
|
или
| – | – |
| Проходная сторона изношенная |
| – | – | – |
| – | – | – | |
| Непроходная сторона |
|
или
| – | – |
|
или
| – | – | |
| Продолжение табл.1 | |||||||||
| Калибр | Номинальный размер изделия, мм | ||||||||
| До 180 мм | Свыше 180 до 500 мм | ||||||||
| Рабочий калибр | Контрольный калибр | Рабочий калибр | Контрольный калибр | ||||||
| Размер | Допуск | Размер | Допуск | Размер | Допуск | Размер | Допуск | ||
| Для вала | Проходная сторона новая |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Проходная сторона изношенная |
| – |
|
|
| – |
|
| |
| Непроходная сторона |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Допуски и отклонения гладких калибров(мкм)
| Квалитет | Обозначение | Интервалы размеров, мм | ||||||||||
| Св.10 до 18 | Св. 18 до 30 | Св.30 до 50 | Св. 50 до 80 | Св. 80 до 120 | Св.120 до 180 | Св. 180 до 250 | Св.250 до 315 | |||||
| Z U a, a1 Z1 U1 Н, Нs Н1 Нр | 1,5 2,5 1,2 | 1,5 2,5 1,5 | 2,5 3,5 2,5 1,5 | 2,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | |||||
| Z, Z1 Y, Y1 a, a1 H, H1 Hs Hр | 2,5 1,2 | 2,5 1,5 | 3,5 2,5 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | ||||||
| Z, Z1 Y, Y1 a, a1 Н Н1 Нs,Нр | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
| Z, Z1 Y, Y1 a, a1 Н Н1 Нs,Нр | 2,5 | 2,5 | ||||||||||
| Z, Z1 Y, Y1 a, a1 Н Н1 Нs,Нр | 1,2 | 2,5 1,5 | 2,5 | 2,5 | ||||||||
 МГУИЭ
| Отчет о практической работе «Контроль линейных размеров калибрами» | Ф.И.О. студента | ||||||||||
| Кафедра ТМиМ | Группа | |||||||||||
| Вариант | ||||||||||||
1. Исходный размер и посадка_______________________
2. Получение необходимых справочных данных
| Отверстие | Вал | |||
| Наибольший предельный размер Dmax, мм | Наибольший предельный размер dmax, мм | |||
| Наименьший предельный размер Dmin, мм | Наименьший предельный размер dmin, мм | |||
| Верхнее предельное отклонение ЕS, мкм | Верхнее предельное отклонение es, мкм | |||
| Нижнее предельное отклонение ЕI, мкм | Нижнее предельное отклонение ei, мкм | |||
| Данные для расчета размеров калибров, мкм | ||||
| Z= | Z 1 = | |||
| Y= | Y 1 = | |||
| Н(Н s )= | H 1 = | H p = | ||
3. Схема расположения поля допуска калибра—пробки
4. Определение размеров калибров—пробок
| Наименование величины | Расчетная формула | Результат, мм |
| Наибольший размер проходного нового калибра—пробки ПРmax | ||
| Исполнительный размер калибра ПР | ||
| Наименьший размер изношенного калибра ПРmin | ||
| Наибольший размер непроходного нового калибра—пробки НЕmax | ||
| Исполнительный размер калибра НЕ |
5. Эскиз калибра—пробки
6. Схема расположения поля допуска калибра—скобы и контркалибра
7. Определение размеров калибра—скобы
| Наименование величины | Расчетная формула | Результат, мм |
| Наименьший размер проходного нового калибра—скобы ПРmin | ||
| Исполнительный размер калибра ПР | ||
| Наибольший размер изношенного калибра ПРизн | ||
| Наименьший размер непроходного нового калибра—скобы НЕmin | ||
| Исполнительный размер калибра НЕ |
8. Эскиз калибра—скобы
9. Определение размеров контркалибров
| Наименование величины | Расчетная формула | Результат, мм |
| Наибольший размер проходного нового контркалибра К—ПРmax | ||
| Наибольший размер непроходного контркалибра К—НЕmax | ||
| Наибольший размер контрольного калибра К—Иmax | ||
| Исполнительные размеры контркалибров: К—ПР К—НЕ К—И |