Какие требования предъявляются к цилиндрическим поверхностям. Технические требования к детали

Различные детали машин, например валы, зубчатые колеса, оси, пальцы, штоки, пор­шни, имеют наружные цилиндрические по­верхности.

К цилиндрическим поверхностям предъявля­ются следующие требования: прямолинейность образую­щей;

цилиндричность: в любом сечении, перпендикулярном оси, окружности должны быть одинакового диаметра (не должно быть конусообразности, бочкообразности, седлообразности);

круглость: любое сечение должно иметь форму правильной окружности (не дол­жно быть овальности или огранки); соосность: расположение осей всех ступеней ступенчатых деталей на общей прямой.

Невозможно абсолютно точно выдержать требования, предъявляемые к цилиндричес­ким поверхностям: даже при самом тща­тельном изготовлении будут возникать какие-то погрешности.

Допускаемые отклонения формы и располо­жения поверхностей указываются на чертежах деталей условными обозначениями или тек­стом в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД, ГОСТ 2.308-68).

Для контроля точности диаметров наруж­ных цилиндрических поверхностей приме­няют различные измерительные инструмен­ты. Контроль с точностью до 0,1 мм осу­ществляют штангенциркулем ШЦ-1, а с точностью 0,05 мм - шта­нгенциркулем ШЦ-П. Для измерений с то­чностью до 0,01 мм применяют микрометры с пределами измерений 0 к 25; 25 к 50; 50 к 75; 75 к l00; 100 к 150; 150 к 200; 200 к 300 мм. Точные измерения наружных поверхностей (до 0,01 мм) производят также индикаторной скобой, которую предварительно настраивают на номиналь­ный размер по мерным плиткам. При замерах стрелка индикатора показывает на шкале отклонение от номинального размера. В условиях изготовления больших партий деталей диаметры наружных цилиндрических поверхностей контролируют предель­ными калибрами-скобами. Размер считается правильным, если проходная сторона скобы ПР свободно находит на измеряемую поверхность, а непроходная сторона НЕ не находит.

Назначение и сущность токарной обработки металлов.

Сущность токарной обработки металлов зак-ся в срезании с заготовки части материала(припуска) для получения деталей, имеющих форму тел вращения и придание им необходимых размеров и требуемой частоты поверхности.

В основе процесса лежит работа инстумента имеющего клиновидную заточку режущей части.

По закону механики приложеные силы значительно увеличиваются на задней и передней поверхностях режущей части инструмента т.е. результирующая сила Q получится гораздо больше чем приложеная сила P

Q=P разделить на косинус β (кг.)

Для осуществления процесса резания на станках необходимы два движения:

1. Главное движение –чаще всего вращательное, совершаемое инструментом и заготовкой или одним из них, относительно друг дркга.

2. Движение подачи (чаще всего поступательное, а также вспомагательное)

Виды контрольно-измерительных инструментов

1.штангель-инструменты: штангенциркуль, штангенглубокомер, штангенрейсмус.

2.микрометрические инструменты: микрометр, штихмас (микрометрический нутромер).

3. калибры: калибр-пробка, калибр- скоба, конусная пробка.

4.шаблоны: листовой шаблон, щуп.

5. угломеры.

6. инструменты для измерения резьб: резьбовая пробка, резьбовое кольцо, резьбовой микрометр, резьбомер –меряет шаг резьбы.

7. рычажно-механические инструменты- индикатор часового типа.

8. плоскопаралельнные концевые меры длины (плитки)

§ 1. Общие сведения
1. Виды наружных поверхностей. По форме наружные поверхности цилиндрических деталей могут быть разделены на цилиндрические, торцовые, уступы, канавки, фаски (рис. 25).
Цилиндрические поверхности 1 получаются вращением прямой линии (образующей) вокруг параллельной ей линии, называемой осью цилиндра. В продольном сечении такие поверхности прямолинейны, в поперечном - имеют форму окружности.
Крайние плоские поверхности 2, перпендикулярные к оси детали, называют торцами.
Переходные плоские поверхности 5 между цилиндрическими участками, перпендикулярно расположенные к оси детали, принято называть уступами.
Занижения 4, выполненные по окружности цилиндрической или торцовой поверхности, называются канавками.
Фасками называются небольшие скосы 3 на кромках детали.
2. Способы установки заготовок на станке. При токарной обработке наиболее часто применяются четыре основных способа установки заготовок на станке: в патроне, в патроне и заднем центре, в центрах и на оправках.

В патроне 1 (рис. 26, а) устанавливают короткие заготовки с длиной выступающей части l из кулачков до 2-3 диаметра d.
Для повышения жесткости более длинные заготовки устанавливают в патроне 1 и заднем центре 2 (рис. 26, б).
Установку в центрах (рис. 26, в) применяют в основном для чистового обтачивания длинных валов, когда необходимо выдержать строгую соосность обрабатываемых поверхностей, а также в случаях последующей обработки детали на других станках с такой же установкой. Заготовку опирают центровыми отверстиями на передний 4 и задний 2 центры, а вращение от шпинделя к ней передается поводковым патроном 1 и хомутиком 3.
Установка на оправке 1 (рис. 26, г) используется для обработки наружных поверхностей, когда заготовка имеет ранее обработанное отверстие (см. гл. IV).

§ 2. Обработка цилиндрических поверхностей
1. Обтачивание гладких поверхностей. Технические требования. При обработке цилиндрической поверхности токарь должен выдержать ее размеры (диаметр, длину), правильную форму и требуемую чистоту..
Точность размеров ограничивается допустимыми отклонениями, проставляемыми на чертеже. Размеры без допусков должны


выполняться по 7-му или реже 8-9-му классам точности. В этом случае на наружные размеры допустимые отклонения устанавливаются на минус от номинального размера, на внутренние--на плюс.
Точность цилиндрической формы определяется отклонениями цилиндра в продольном направлении - конусообразностью, бочкообразностью, седлообразностью и в поперечном - овальностью (рис. 38). Первые три погрешности характеризуются разностью диаметров обработанной поверхности по краям и в середине, четвертая - разностью диаметров одного сечения во взаимно перпендикулярных направлениях. Если на чертеже отсутствуют указания точности формы поверхности, то ее погрешности не должны превышать допуска на диаметр.
Чистота обработки характеризуется степенью шероховатости поверхности, остающейся на ней. после точения. Допустимая шероховатость обозначается на чертеже треугольником, справа от которого проставляется число, соответствующее классу чистоты.
Например, V.5 означает пятый класс чистоты.
Точность обработки должна соответствовать техническим требованиям рабочего чертежа. При этом следует учитывать, что нормально достижимая точность обтачивания на токарных станках составляет 3-4-й класс и чистота до 7-го класса. Поверхности более высокой точности и чистоты обычно обрабатывают точением предварительно с припуском 0,3-0,6 мм на диаметр для последующего шлифования.


Применяемые резцы. Обтачивание наружных поверхностей выполняют проходными резцами (рис. 39). По форме они делятся на прямые а, отогнутые б и упорные в.
Первые два типа резцов преимущественно применяют для обработки жестких деталей; ими можно обтачивать, снимать фаски, а отогнутыми и подрезать торцы. Наибольшее распространение в токарной практике получили упорные резцы, которые, кроме указанных работ, позволяют подрезать уступы. Эти резцы особенно рекомендуются для обтачивания нежестких валов, так как они создают наименьший по сравнению с другими резцами поперечный прогиб детали.
Проходные резцы имеют различную стойкость (время непосредственной работы от заточки до переточки). При равных условиях наименее стойки упорные резцы, так как их острая вершина менее прочна и быстрее нагревается. Эту особенность упорных резцов следует учитывать при назначении режимов резания.
При универсальных работах проходные резцы с различным радиусом закругления вершины применяют как для чернового, так и чистового точения. У черновых резцов вершину закругляют радиусом r=0,5-I мм, у чистовых- r = 1,5-2 мм. С увеличением радиуса закругления вершины чистота обработки улучшается.
Для выполнения только чистового обтачивания рекомендуется применять чистовые двусторонние резцы (рис. 39, г) с увеличенным радиусом закругления вершины г=2-5 мм, ими можно работать с продольной подачей в обе стороны.
Установка резцов на станке. Резцы должны быть правильно установлены и прочно закреплены в резцедержателе суппорта. Первое условие определяется положением резца относительно оси центров станка. Резцы для наружного точения устанавливаются так, чтобы вершина их находилась на уровне оси центров. В некоторых случаях, например при черновом обтачивании и обработке нежестких валов, рекомендуется выполнять такую установку выше линии центров на 0,01-0,03 диаметра детали.
Высоту установки резца регулируют стальными подкладками 1 (рис. 40, а), обычно не более чем двумя. При этом размеры подкладок должны обеспечивать устойчивое положение резца по всей опорной поверхности. Токарь должен иметь набор таких подкладок разной толщины для компенсации уменьшения высоты резца по мере переточки.
Установку резца по высоте проверяют совмещением вершин резца и одного из центров или пробной подрезкой торца заготовки.


В последнем случае при правильной установке резца в центре торца заготовки не должна оставаться бобышка.
Закрепление резца должно быть прочное, не менее чем двумя винтами. Для повышения жесткости крепления вылет резца из резцедержателя устанавливают наименьшим, не более 1,5 высоты стержня. Кроме того, резец располагают перпендикулярно к оси обрабатываемой детали (рис. 40, б).
Приемы обтачивания. Чтобы получить необходимый диаметр обрабатываемой поверхности, резец устанавливают на глубину резания. Для этого его подводят до касания с поверхностью вращающейся заготовки. Когда появится слабо заметная риска, резец отводят вправо за торец заготовки, лимб поперечной подачи устанавливают на нуль и подают суппорт поперечно вперед на требуемый размер по лимбу. Механическую продольную подачу включают после того, как резец врежется в металл ручным перемещением суппорта.
Установку резца на точный размер выполняют аналогично пробным обтачиванием конца заготовки на длину 3-5 мм. По результатам измерения диаметра полученной поверхности штангенциркулем (рис. 41, а) или при более высокой точности - микрометром (рис. 41, б) резец подают на окончательный размер по лимбу. Когда требуемый размер достигнут, лимбовое кольцо устанавливают на нуль для возможности обработки всех последующих деталей из партии без пробных отсчетов.
Длину обтачивания выдерживают разметкой заготовки или по лимбу продольной подачи. В первом случае на заготовке протачивают риску на определенном расстоянии от торца, расположение


которой устанавливают линейкой (рис. 42) или штангенциркулем. При пользовании для этой цели лимбом продольной подачи резей подводят к торцу заготовки, устанавливают лимб на нуль и руч-


ным продольным перемещением суппорта врезаются в металл. Затем включают продольную подачу и выполняют обтачивание. Подачу выключают, не доходя 2-3 мм до требуемого размера длины. Оставшуюся часть обрабатывают ручным перемещением суппорта.
Чистоту обработки определяют сравнением поверхности детали с эталонами чистоты 2 (рис. 43).
Особенности пользования лимбами. Подавая резец на глубину резания по лимбу поперечной подачи, следует иметь в виду, что он перемещается по радиусу к оси детали. Следовательно, диаметр последней после обтачивания уменьшается на величину, вдвое большую глубины резания. Например, если заготовку диаметром 30 мм надо обточить до диаметра 27 мм, т. е. уменьшить диаметр на 3 мм, то резец следует переместить поперечно на 1,5 мм.
Чтобы определить необходимый поворот лимба, следует разделить глубину резания на цену его деления.


Ценой деления называется величина перемещения резца, соответствующая повороту лимба на одно деление. Допустим, требуется подать резец на глубину резания 1,5 мм при цене деления лимба 0,05 мм. Число делений поворота лимба будет равно 1,5: 0,05 = = 30.
Некоторые станки имеют лимбы поперечной подачи, цена деления которых указывается «на диаметр». В таком случае величину поворота лимба определяют делением разности диаметров заготовки до и после обтачивания на цену деления. Например, заготовка диаметром 25 мм обтачивается до диаметра 20 мм при цене деления лимба 0,05 на диаметр. Число делений, на которое потребуется повернуть лимб, будет равно (25-20): 0,05=100.
При пользовании лимбами необходимо учитывать наличие и величину люфта (зазора) в передачах движения суппорта. Если, например, выдвинутый вперед суппорт отводить назад, то при некоторой части оборота маховичка ручной подачи он будет стоять на месте. Это и характеризует величину люфта в передаче. Поэтому во время отсчетов размеров на станке маховичок ручной подачи необходимо плавно поворачивать только в одну сторону (рис. 44, а). Если допущена ошибка и лимб повернут на большее число делений, чем требуется, то маховичок поворачивают в обратную сторону на величину немного больше люфта (примерно 0,5-1 оборота), а затем, вращая в прежнем направлении, доводят лимб до нужного деления (рис. 44, б). Так же поступают, когда надо отвести резец от поверхности детали на определенный размер. Для этого суппорт отводят на величину, больше необходимой, а затем, подавая его к детали, доводят лимб до необходимого} деления.

Валы, шестерни, оси, пальцы, штоки, поршни и другие детали имеют наруж­ные цилиндрические поверхности. Ци­линдрическая поверхность - простей­шая форма поверхности, образуемая вращением прямой линии по окруж­ности параллельно принятой оси. К цилиндрическим поверхностям предъявляются следующие требова­ния:

Прямолинейность образую - щ е и;

Цилиндричность в любом сече­нии, перпендикулярном оси, окружно­сти должны быть одинакового диа­метра;

Круглость: любое сечение должно иметь форму правильной окружно­сти;

Соосность: расположение осей сту­пеней ступенчатой детали на общей прямой.

Абсолютно точно выдержать все тре­бования, предъявляемые к цилиндри­ческим поверхностям, невозможно и в этом нет практической необходимости. На чертежах деталей указываются до­пускаемые отклонения формы и рас­положения поверхностей. Эти указания даются условными обозначениями или текстом в соответствии с Единой си­стемой конструкторской документации (ЕСКД, ГОСТ 2.308-68).

Для установки и закрепления загото­вок на станке применяют приспособле­ния общего назначения, к ним относят­ся патроны, центры, хомутики. Заготовки небольшой длины закрепля­ют в патронах, которые бывают само - центрируюіцие и несамоцентрирую - щие.

Заготовки, имеющие правильные на­ружные цилиндрические поверхности (прокат, штампованные поковки, вы­сококачественные отливки), а также предварительно обточенные детали за­крепляют в трехкулачковом самоцен­трирующем патроне. Заготовки с не­ровными наружными поверхностями (поковки свободной ковки, грубые от­ливки) и несимметричные детали за­крепляют в несамоцентрирующем че - тырехкулачковом патроне.

Современные производители станочного оборудования предлагают различные образцы агрегатов, которые находят свое применение в различных отраслях промышленности и производства. Изготовление мебели - сложный процесс, в котором без специальных устройств не обойтись. …

По закону сохранения энергии энергия, затраченная на процесс резания, не может исчезнуть: она превращается в другой вид -в тепловую энергию. В зоне резания возникает теплота ре­зания. В процессе резания больше …

Особенностью современного техниче­ского прогресса является автоматиза­ция на базе достижений электронной техники, гидравлики и пневматики. Главными направлениями автоматиза­ции являются применение следящих (копировальных) устройств, автомати­зация управления станками и контроля деталей. Автоматическое управление …

Опыт отечественного и зарубежного машиностроения показывает, что целесообразно повышать точность изготовления прецизионных деталей до уровня, обеспечивающего их бесподгоночную сборку. Наиболее сложен в изготовлении распылитель, имеющий цилиндрические и конические прецизионные поверхности. Для обеспечения требований к плавности перемещения иглы в корпусе (подвижности) диаметральный зазор в этой паре должен превы шать суммарное сочетание отклонений от правильной Геометрической формы цилиндрических направляющих поверхностей и величин изогнутостей их осей. Достигнутые в практике изготовления значения отклонений от геометрической формы цилиндра и изогнутости его оси составляют раздельно по анализируемым параметрам для отверстия корпуса 0,2 -0,6 мкм, для направляющей иглы 0,1-0,3 мкм. Учитывая возможные деформационные изменения этих геометрических параметров в корпусе в сторону увеличения до 0,2 -0,5 мкм от сил монтажного нагружения, минимальный диаметральный зазор в распылителях форсунок тепловозных дизелей должен быть не менее 3 мкм. В этом случае будет обеспечиваться наибольшая вероятность собираемости 1 распылителя с исключением прихватов и зависания иглы.

Максимальный диаметральный зазор для распылителей при изготовлении не должен превышать 4,5-5,0 мкм, в эксплуатации в распылителях, работающих в топливных системах без разгрузки нагнетательных топливопроводов от остаточного давления от 6,5 до 7,5 мкм и в системах с полной разгрузкой 11 - 15 мкм. Следует отметить, что увеличение диаметрального зазора не должно сопровождаться расширением допусков на геометрическую точность формы цилиндрических поверхностей распылителя, так как эти поверхности являются к тому же базовыми при обработке конусной прецизионной поверхности.

Работоспособность и собираемость распылителя зависят и от соотношения суммарного значения радиального биения конических запирающих поверхностей и диаметрального зазора. Для конструктивных

1 Обеспечение требований работоспособности при размерной комплектации прецизионных деталей в пару.

типоразмеров распылителей форсунок тепловозных дизелей суммарное значение радиального биения не должно превышать диаметральный зазор. В противном случае нарушается герметичность конического уплотнения распылителя вследствие несовпадения центров уплотняющих сечений, и появляется вероятность увеличения неравномерности на режимах малых подач. Это обстоятельство связано с изменением при малых подъемах иглы формы щели конической проточной части (от кольцевой до серповидной), вызванным установкой иглы с перекосом в направляющем отверстии корпуса. Суммарное биение конусов 2-4 мкм (в корпусе 1 - 3 мкм, в игле 1 мкм) практически достижимо в серийном производстве.

Радиальное биение - это комплексный геометрический параметр, представляющий векторную сумму отклонений от соосности и круглости. При совпадении центров сечений по уплотняющему пояску отклонения от круглости, определяя площадь зазора в месте контакта, самостоятельно влияют на качество герметичности конуса распылителя. В соответствии с экспериментальными данными в распылителях форсунок тепловозных дизелей полное отсутствие увлажнения, оцениваемого по методике ГОСТ 9928 - 71, достигается при отклонениях от круглости уплотняющего сечения конической поверхности одной из деталей не более 0,8-1,0 мкм, а их суммарное сочетание отклонений круглости по месту контакта не должно превышать 1,6 мкм при давлении начала впрыскивания р 0 = 30...32 МПа и 2 мкм при р 0 = 20...22 МПа.

На качество распыливания топлива и характеристики впрыскивания распылителя помимо отклонений в размерах оказывают влияние и геометрические пара-

метры, определяющие форму проточной конусной части распылителя. К таким параметрам следует отнести разность углов уплотняющих конусов и отклонения от линейности их образующих. По экспериментальным данным оптимальная разность углов, обеспечивающая качественное рас-пыливание, начиная с малых давлений начала впрыскивания, составляет 30- 50". При уменьшении разницы угловых соотношений до слияния углов (на длине конуса более 0,6 -0,8 мм) или увеличении разницы углов до 1°40"-1°50" наблюдается резкое ухудшение качества распыливания. Допускаемые значения отклонений от линейности образующих конусов, измеренные на длине 1,5 -2,0 мм ниже сечения большого диаметра, не оказывающие влияние на качество распыливания и отклонения расходных характеристик в зоне минимальных подач, составляют 1,5 - 2,0 мкм.

Следует отметить, что рассмотренные геометрические параметры конусов обеспечивают качественную работу распылителей только в сочетании с правильно выбранны ми параметрами шероховатости, которые для конического уплотнения должны быть не выше Яа = 0,100 мкм.

В табл. 22 приведены основные технические требования, предъявляемые к геометрии и шероховатости прецизионных поверхностей распылителей в соответствии с ГОСТ 9928 - 71, а также рекомендуемые на основании данных экспериментальных исследований для использования при изготовлении и восстановлении распылителей форсунок тепловозных дизелей с применением технологии бесподго-ночной сборки. Для сравнения в табл. 22 приведены и аналогичные параметры, достигнутые при серийном изготовлении распылителей форсунок дизелей типа Д49 и полученные в результате выборочных измерений распылителей некоторых ведущих зарубежных фирм.

Государственным стандартом 9927 - 71 предусмотрены следующие требования к точности исполнения геометрии прецизионных поверхностей деталей плунжерной пары:

поверхностей распылителя

	Радиальное биение конуса, мкм	Отклонение от круглос-ти цилиндра, мкм	Средний диаметральный зазор, мкм	Шероховатость Яа,	МКМ
цилиндра	конуса
	иглы	корпуса	иглы	корпуса	иглы	иглы	корпуса
	2	3	0,5	0,5	Не менее 2	0,040	0,160	0,32
	1	2	0,3	0,5	3,5-4,5	0,040	0,080	0,100
	1,0-1,3	1,2-2,0	0,3-0,6	0,3-0,5	2,5-3,5	0,040-0,050	0,145-0,18	0,040-0,065
	0,4-0,8	1,0-1,4	0,2-0,3	0,2	3,3-4,2	0,034-0,052	0,078-0,090	0,052
	0,8-1,0	0,9-1,6	0,3-0,6	0,2-0,5	4,0-4,8	0,038	0,040	0,045
	0,6	1,4-3,1	0,2-0,3	0,1-0,4	4,2-4,8	0,034-0,040	0,063-0,070	0,042-0,059
	-	-	0,3-0,4	0,2	_	0,044	0,075	-
	0,8-1,2	1,2-2,0	0,1-0,3	0,3-1,0	-	0,060	0,088	-

Отклонения формы рабочих поверхностей, плунжер/втулка:

Аналогичные требования предусматриваются и для клапанной пары:

Отклонения формы цилиндрических рабочих поверхностей, (клапан/корпус клапана):

от круглости, мкм 3/3

конусообразность, мкм 3/3

Радиальное биение конической и на- 5

ружной цилиндрической поверхностей относительно оси клапана, мкм

Радиальное биение конуса корпуса 4

клапана относительно цилиндрической направляющей поверхности, мкм

При изготовлении плунжерных пар по технологии бесподгоночной сборки (парное шлифование) допуск на конусообразность может быть уменьшен в 1,5 - 2 раза. Технологический диаметральный зазор для пар с диаметром плунжера 13 - 20 мм составляет 2,5 -3,5 мкм, шероховатость сопрягающихся поверхностей не более: для цилиндра Яа =0,04 мкм, для уплотнительного торца Яа = 0,125 мкм. Для клапанных пар диаметральный зазор по пояску и направляющей цилиндрической части составляет 10-15 мкм, шероховатость цилиндрических и конических поверхностей не более 7?д = 0,16 мкм.

Существенное влияние на повышение точности изготовления и сборки преци зионных пар оказывает совершенствование средств метрологического контроля. Измерительные средства должны обеспечивать не только заградительный контроль, но и оперативное управление технологическими процессами, что позволяет стабильно получать изделия высокого качества. На отечественных заводах широкое применение нашли измерительные приборы приемочного контроля унифицированных рядов типа ЦНИТА-82 и ЦНИТА-36. Во ВНИИЖТе разработаны с использованием созданных в ЦНИТА принципиальных схем приборы приемочного и инспекционного контроля применительно к типоразмерам деталей топливной аппаратуры тепловозных дизелей.

При измерении диаметральных размеров, отклонений формы и изогнутости осей цилиндров применяются: для наружных прецизионных поверхностей стойки типа С-1 (ГОСТ 10197 - 70) с пружинно-

Рис. 109. Принципиальная схема измерительного устройства прибора ЦНИТА-8243:

1 - измеряемая деталь; 2 - измерительный рычаг; 3 - регулировочный сектор; 4 - пружина; 5 - шкала; б - оптическая система; 7 - чувствительный элемент; 8 - опора оптической измерительной головкой (опти-катором) типа 01-П или 02-П, имеющие цену деления соответственно 0,1 и 0,2 мкм; для внутренних прецизионных поверхностей - приборы типа ЦНИТА-8243 (рис. 109) или пневматические длиномеры (ротаметры) ДП.

В измерительном устройстве прибора ЦНИТА-8243 используется дифференциальная схема измерения с использованием упругого чувствительного элемента 7 пружинно-оптического преобразователя, аналогичного применяемому в оптикаторе и закрепленного на измерительных рычагах 2. Рычаги установлены на опорах 8 и перемещаются в одной плоскости, контактируя с поверхностью измеряемой детали 1 в противоположных точках. Отклонение рычагов от положения, соответствующего настройке на размер, приводит к срабатыванию упругого элемента преобразователя и отклонению закрепленного на нем зеркала. Оптическая система 6 с осветителем проецирует отраженный от зеркала луч на шкалу 5. Постоянство передаточного отношения пружинно-оптического преобразователя позволяет настраивать прибор на размер по одному кольцу с корректировкой положения луча на шкале регулировочным сектором 3. Введение в конструкцию прибора компенсирующего устройства снижает систематическую температурную погрешность. Среднее квадратичное отклонение при измерениях на приборе ЦНИТА-8243 не превышает 0,1 мкм с диапазоном измерения до 30 мкм.

Разобранная схема применима и для измерения наружных поверхностей. При размещении в одном корпусе прибора двух измерительных механизмов для внутренних и наружных измерений, работающих на общую шкалу, появляется возможность непосредственного получения информации о диаметральном зазоре в паре. Такое конструктивное решение реализовано в приборе ЦНИТА-8295, который позволяет комплектовать прецизионные пары без предварительной сортировки на размерные группы. Для повышения точности и автоматизации сборки прецизионных пар в ЦНИТА предложен метод автоматизированного индивидуального подбора деталей для сборки с использованием ЭВМ.

При измерении внутренних отверстий особенно важно исключить погрешность аттестации действительных размеров образцовых установочных колец. Наиболее удобным, позволяющим проверять образцовые кольца непосредственно в условиях заводских лабораторий, является метод, основанный на измерении зазора между цилиндрическим валом известного диаметра и измерительной поверхностью кольца. Метод реализован в приборе ЦНИТА-3840, где кольцо и вал поочередно контактируют с противоположными образующими цилиндра, лежащими в одной диаметральной плоскости. Измерение производится оптикаторной головкой с погрешностью, не превышающей 0,2 мкм.

Для выборочного измерения отклонений от круглости цилиндрических и конических прецизионных поверхностей используют универсальные измерительные ма-шины-кругломеры, в том числе модели 218 заводов «Калибр» и «Талерунд» (Англия). Круглограммы реального профиля записывают в сечении, ось которого предварительно совмещается с осью прецизионного шпинделя кругломера. Сравнение отклонений точек круглограммы от прилегающей окружности выполняется наложением на запись шаблона. Схема прибора приемочной операционной оценки отклонений круглости конических поверхностей (рис. 110) имеет основную базовую поверхность,

Рис. ПО. Принципиальная схема прибора для измерения отклонений от круглости конической поверхности иглы распылителя представляющую собой прилегающий профиль (окружность), контактирующий с проверяемой конической поверхностью детали. Базовая поверхность выполнена в твердосплавном кольце 4, имеющем прорезь для измерительного наконечника, соприкасающегося с измеряемой поверхностью в том же сечении контакта. Цилиндрическая поверхность детали 7 базируется на поддерживающей кольцевой опоре 2, укрепленной так же, как и кольцо с прилегающим профилем, в установочном корпусе 3. Механизм привода 1 служит для вращения детали и прижима ее через телескопический карданный валик к базовой поверхности. При проворачивании детали наконечник с измерительным рычагом 5 будет иметь отклонения на значение не-круглости в измеряемом сечении. В качестве регистратора отклонений 6 используется оптикаторная головка или регистрирующая часть профилографа.

Схема (рис. 111) устройства для измерения радиального биения конуса корпуса распылителя предусматривает базирование корпуса 1 цилиндрическим отверстием на жестко закрепленной в корпусе прибора

Рис. 111. Принципиальная схема прибора ЦНИИ-7003 для измерения радиального биения конуса корпуса распылителя призматической оправке 2. Деталь вращается механизмом привода с помощью бесшовного ремня, создающего усилие в вертикальной плоскости, при этом продольное смещение корпуса распылителя ограничивается сферическим наконечником подвижного упора 3, упирающимся в конус. Наконечник упора укреплен в трубчатом стержне, подвешенном на" шарнире, имеющем две степени свободы. Наконечник измерительного рычага 4 проходит через паз в сферическом наконечнике (упоре) и контактирует с конической поверхностью в горизонтальной плоскости. Конструкция прибора позволяет производить измерения в любом сечении конуса смещением на роликовых салазках 5 всего измерительного блока параллельно образующей конуса. Механические амплитудные колебания измерительного рычага, вызванные рассогласованием формы и положения (биения) измеряемой конической поверхности относительно цилиндрической поверхности корпуса распылителя, с помощью индуктивного датчика 6 и электронного блока 7 преобразуются в электрические сигналы, которые регистрируются на показывающем 9 и записывающем 8 приборах. Разобранная схема применима для измерения биения конусной поверхности иглы и реализована в приборах операционного контроля ЦНИТА-3613-ЦНИИ-7007 с регистрацией отклонений на оптикаторную головку.

Для измерения смещения конуса применяются приборы, выполненные по метрологической схеме ЦНИТА (рис. 112). Распылитель проворачивается на жесткой цилиндрической оправке 6 с упором поверхности конуса в круговой щуп-наконечник 8. Вертикальное перемещение укрепленного на рычаге 5 наконечника 8, вызванное смещением центра конуса относительно базовой цилиндрической прецизионной поверхности, фиксируется измерительной голов-

Рис. 112. Конструктивная схема (а) прибора ЦНИТА-3611 для измерения смещения конуса корпуса с круговым (б) и треугольным (в) измерительным наконечником:

1,2 - подстроечные винты; 3 - измерительная головка; 4 - шарнир; 5 - измерительный рычаг; 6 - оправка; 7 - пасик; 8 - наконечник; 9 - корпус распылителя; 10- рукоятка; 11- механизм привода кой 3. Горизонтальное смещение рычага локализуется пластинчатым крестовым шарниром 4. Диаметр кругового наконечника, как правило, соответствует диаметру совмещения конусов при сборке распылителя. В этом случае фиксируется условное смещение конуса по центру вписанной в реальный профиль окружности. Если круговой наконечник заменить треугольным (см. рис. 112, в), то будет фиксироваться значение, среднее между биением и смещением, дающее более широкую информацию о геометрии и положении конуса. Такие приборы при быстродействии 400 - 600 измерений в 1 ч имеют доверительную погрешность 0,5 -0,6 мкм (без учета погрешности, вносимой наложением отклонений формы базовой цилиндрической поверхности на измеряемый параметр).

Для измерения угла конических поверхностей распылителя широко используются телескопические приспособления (рис. 113). Принцип измерения таким приспособлением основан на фиксации разницы Н катетов для двух сечений конуса с известными величинами диаметра (3 и /X Этот способ при отклонениях формы поверхности, например нелинейности более 3 - 5 мкм, может дать существенную ошибку измерения, превышающую 15 - 30".

Для повышения точности угловых измерений в деталях топливной аппаратуры в ЦНИТА и ЦНИИ МПС был разработан новый способ Г Способ основан на сравнении геометрических параметров конуса и его положения при сравнении изображе-

1 А. с. 279065 [СССР]. Способ измерения угла внутреннего конуса и непрямолинейности образующей этого конуса. Г. Б. Федотов, Л. В. Сегалович и др., всего 17 авторов. За-явл. 01 - 08. 68. № 1262056/25 - 28. Опубл. в Б. И., 1970, № 26. УДК 53.083.8(088.8).

ния продольного профиля образующей с масштабом линейных и угловых отклонений от профиля эталона, роль которого при измерениях выполняет геометрическая прямая. На основе этого метода были изготовлены приставки к профилографу модели 201 и автономные приборы ЦНИТА-3821 и ЦНИИ-7004 для измерения углов..и линейности конусов распылительных и клапанных пар.

Приставка (рис. 114) состоит из стойки 3, на которой в подшипнике 7 подвешена люлька 10. В траверсу люльки устанавливают сменные призмы 8, на которых своей прецизионной цилиндрической частью базируются измеряемые детали. Длина А рычага люльки рассчитана таким образом, что перемещение микровинта 1 на 0,01 мм дает угловой поворот призмы на 30".

Приставку устанавливают на универсальном столе профилографа - профилометра и совмещают ось трассы движения щупа датчика с вертикальной плоскостью, проходящей через ось измеряемого изделия. Параллельность образующих конусов эталонного и монтируемого изделия, трассу движения наконечника щупа выставляют микровинтом 1. Использование стандартного профилографа позволяет производить с помощью приставки оценку не только углов конусов с относительной ошибкой для пары не более 2", но и волнистости (нелинейности) и шероховатости образующих.

Автономный прибор (рис. 115) состоит из механического и электронного блоков. Механический блок предназначен для установки измеряемой детали и обеспечения

Рис 114 Схема приставки к профилографу - профилометру для измерения угла и оценки профиля образующих конусов распылителей 1 - микрометрический винт, 2 - пружина, 3 - стойка, 4 - оправка, 5 - корпус распылителя, 6 - датчик про-филографа, 7 - подшипник 8 - игла распылителя, 9 - сменная призма, 10 - люлька перемещения измерительного рычага вдоль образующей конуса. Электронный блок преобразовывает механические колебания измерительного рычага в электрические сигналы, которые фиксируются на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и ленте записывающего устройства 9. Измерительный рычаг 3 механического блока соединен беззазорным пружинным шарниром с направляющей подвижной каретки 14, которая подвешена к корпусу механического блока на плоскопружинном параллелограмме и получает перемещение от кулачка механизма 13 возвратно-поступательного движения; привод механизма осуществляется при помощи электродвигателей и редуктора 5. Ход направляющей каретки изменяется с помощью кулисного механизма 12.

Измеряемую деталь устанавливают на базовую оправку 2, которая имеет опорное кольцо и сферический наконечник для одновременного базирования по цилиндрической и конической поверхностям. При помощи универсального стола с механизмом установки 1, перемещающегося в трех плоскостях, образующая конуса выставляется в плоскости измерения и вводится в контакт с наконечником измерительного рычага 3. Второй конец измерительного рычага, противоположный контактирующему с измеряемой поверхностью, является якорем индуктивного датчика 6. Датчик питается напряжением с частотой 970 Гц от генератора 7. Магнитная система балансируется с помощью рычагов и микровинтов измерительного блока 4. Электрический сигнал, снятый с индуктивного датчика, через измерительный мост поступает в усилители электронного блока 8. Усиленный сигнал подается на горизонтальные пластины ЭЛТ показывающего устройства 10. Горизонтальное перемеще-

Рис. 115. Принципиальная схема автономного прибора для контроля угла и профиля образующих конусов деталей топливной аппаратуры ние луча на экране ЭЛТ через электронный блок связано с продольным перемещением подвижной каретки с помощью механизма горизонтальной развертки 11, который включает в себя флажок, осветитель и фоторезистор. Схема электронного блока разработана на базе осциллографа С1-19Б.

Важнейшее условие надежной и точной работы рассмотренных приборов - безупречно выполненные эталоны, методики их аттестации и использования.

Тема:«Графическое изображение деталей цилиндрической формы.»

Цель урока: - научить учащихся читать и выполнять эскиз, технический рисунок, чертёж, показать правила построения чертежей. Практический навык изготовления изделия. Развитие навыков работы с разметочными и режущими инструментами.

Зрительный ряд - образцы различных изделий цилиндрической формы, наглядные пособия по изображению изделий и их изготовлению.

Инструкции и наглядные пособия по технике безопасности.

Материал: - брусок сосновый.

Инструмент: - угольник, линейка, треугольник, тетрадь, ручка, карандаш, ластик, штангенциркуль, рубанок, рашпиль, бумага наждачная.

Ход урока.

Организационная часть – Проверка готовности к уроку.

Сообщение темы урока и его цели

На уроках технологии вы будете изготавливать изделия, которые наряду с плоскими прямоугольными деталями содержат и детали цилиндрической формы. Такую форму имеют, например, ручки киянок, лопат, граблей и др.

Сегодня мы с вами займемся рассмотрением чертежей изделий цилиндрической формы.

Самостоятельно произведем разметку заготовок и будем учиться их обрабатывать.

Повторение пройденного материала

- Какие формы деталей вы знаете? ( призматическая, цилиндрическая, коническая)

- Какие размеры проставляют на чертеже детали призматической формы?

- Какие чертежи называют сборочными?

- Что изображают на сборочном чертеже?

- Что содержит спецификация?

- Какие размеры проставляют на сборочном чертеже?

- Как следует читать сборочный чертеж?

Изложение нового материала

В конструкторской документации цилиндрические детали изображают так, как это показано на рисунке 10.

Рис. 10. Технический рисунок и чертеж простой цилиндрической детали.

При выполнении чертежей простых деталей, имеющих цилиндрическую форму, можно ограничиться одним главным видом. Знак диаметра Ø и осевая линия на изображении свидетельствуют о цилиндрической форме детали. Другие виды показывают только в том случае, если на деталях есть элементы, форму которых трудно показать по одному виду (рис. 11).

Детали цилиндрической формы (из древесины и металла) часто имеют такие конструктивные элементы, как фаски, галтели» пазы, буртики и др. (рис. 12), Размеры фаски на чертеже указывают записью типа ЗХ 45°, где 3-высота фаски (в мм), 45° - угол, подкоторым она выполнена.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ РУЧНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Цилиндрическую деталь (см. рис. 10) можно сделать вручную. Сначала надо подготовить заготовку - брусок квадратного сечения. Если не удастся подобрать готовый брусок нужного размера, можно отпилить заготовку, от доски. Размеры заготовки должны предусматривать припуск на обработку. Сторона квадрата А должна быть примерно на 2 мм больше диаметра изготавливаемой детали, а длина бруска L - примерно на 20 мм больше ее длины (рис. 15). На обоих торцах заготовки находят центры (как точку пересечения диагоналей) и вычерчивают окружности, соответствующие диаметру детали.

Затем на каждой пласти заготовки проводят с помощью рейсмуса вдоль кромок две размёточные линии. Рейсмус устанавливают на размер 2⁄7 А (рис. 16). На торцах заготовки размечают восьмиугольник (рис. 17). Заготовку закрепляют на верстаке между клиньями. Рубанком строгают ребра до линий разметки и получают восьмигранник. Его ребра без разметки сострагивают до получения шестнадцатигранника (рис. 18). Для окончательного скругления заготовку зачищают рашпилем, снимая оставшиеся ребра. Эту операцию целесообразно осуществлять в приспособлении (рис. 19).

Полученную таким образом деталь зачищают шлифовальной шкуркой (рис. 20).

Нужную длину детали получают пилением ножовкой в приспособлении (рис. 21).

Соответствие диаметра цилиндрической детали заданному размеру проверяют кронциркулем или штангенциркулем. Это измерительный инструмент в виде циркуля с дугообразными ножками (рис. 22,а).

Его используют для сравнения диаметров деталей с размерами, взятыми по линейке (рис. 22,6, в).

Короткие цилиндрические детали (длиной до 100... 150 мм) целесообразно получать распиливанием на части длинной детали.

При разметке бруска квадратного сечения рейсмус устанавливают на размер, равный ²/ 7 стороны квадрата.

Практическая работа

1. Обратить внимание учащихся на соблюдение правил техники безопасности и осторожности при изготовлении изделия.

2. Предостеречь от ошибок при разметке.

3. Показать ход работы, приемы, комментируя свои действия. Оградить от спешки, направить на продуманную работу.

Поведение итогов урока, просмотр работ, выставление оценок.

Давайте посмотрим, что и как мы изготовили, мысленно пройдем весь технологический процесс – что было и что стало!

Просмотр работ, их анализ, выставление оценок. Если кто не успел – доделает на следующем занятии.

Итог урока:

В общем, все молодцы! Теперь мы знаем, как изготовить изделие цилиндрической формы из бруска древесины, как творчески подойти к воплощению чертежа или эскиза в изделие.

На следующем занятии мы с вами рассмотрим основы конструирования и моделирования изделия.