Для контроля изделий при доводке плоскостей применяют различные измерительные инструменты и приборы. Например, для проверки качества обработки плоскостей применяют лекальные линейки, миниметры, плоские стеклянные пластины, а для контроля размеров — плоскопараллельные концевые меры длины (измерительные плитки), микрометры, скобы, оптиметры и т. д.
Рис. 105. Проверка прямолинейности: а — наложение лекальной линейки на контролируемую поверхность; методы проверки: б — «на просвет*, в — на «краску*; 1 — лекальная линейка, 2 — контролируемая поверхность |
Лекальные линейки служат для проверки прямолинейности плоскостей по методу просвета (на световую щель) и по методу пятен на краску.
При проверке прямолинейности по методу просвета лекальную линейку накладывают на контролируемую поверхность (рис. 105, а) и по величине световой щели (рис. 105, б) устанавливают, в каких местах имеются неровности.
Для проверки прямолинейности методом на краску на контролируемую поверхность наносят тонкий слой лазури или сажи, раз-
веденной в минеральном масле, затем накладывают линейку и слегка притирают ее к контролируемой поверхности, в результате чего в местах больших выступов краска снимается (рис. 105, в). В табл. 35 приведена классификация лекальных линеек для проверки прямолинейности плоскостей.
Таблица 35
Классификация лекальных линеек для проверки прямолинейности плоскостей
|
При помощи лекальной линейки можно обнаружить отклонения от геометрической формы детали до 2—6 мк.
Плоские стеклянные плитки предназначены для проверки плоскостности различных деталей, например измерительных плиток, измерительных губок, штангенинструментов, пяток микрометров. В основу проверки положен метод интерференции. Суть этого метода заключается в следующем. При наложении плоской стеклянной плитки (ее называют также пластиной) на тщательно обработанную плоскость детали на поверхности плитки можно увидеть разноцветные полосы: красные, зеленые, фиолетовые и др. По фор-
Рис. 106. Плоская стеклянная плитка на обработанной поверхности детали (а) и изображения поверхностей, видимых через плитку ровной (б) и неровных (в, г) |
ме и расположению полос на плитке можно судить о правильности формы проверяемой поверхности и измерять величину отклонений последней от идеальной плоскости.
Перед измерением проверяемую поверхность тщательно протирают чистой тряпкой или куском замши. Качество проверяемой поверхности определяют следующим образом. Стеклянную плитку накладывают на проверяемую поверхность (рис. 106, а). Если сквозь стекло видны прямолинейные цветные полосы (рис. 106, б), то плоскость считается ровной. Если наблюдаемые полосы искривлены (рис. 106, в, г), то поверхность считается неровной.
По характеру искривления полос можно судить о выпуклости или вогнутости поверхности детали, значение которых колеблется в пределах нескольких долей микрона. Степень выпуклости и вогнутости в поперечном направлении определяется стрелой прогиба интерференционной линии (см. рис. 106, в), выражаемой в долях полосы. Отклонение от плоскостности в продольном направлении изделия определяется аналогично.
Для проверки плоскостности по методу интерференции выпуска-
ются плоские стеклянные плитки диаметром 60, 80 и 100 мм, толщиной 25 мм 1-го и 2-го классов точности. Эти плитки изготовляются из специального стекла «Пирекс». Торцовые поверхности плиток обрабатываются с высокими точностью и чистотой, обеспечивающими притираемость (прилипание) плиток.
Плоскопараллельные концевые меры длины (измерительные плитки) представляют собой обработанные с наи-
высшей точностью закаленные пластинки прямоугольного сечения (рис. 107, а, б). Каждая измерительная плитка имеет определенный размер L между двумя противоположными измерительными плоскостями, которые обрабатываются особенно точно. Точность и чистота обработки поверхностей плоскопараллельных концевых мер длины (измерительных плиток) настолько высоки, что плитки обладают особым свойством — притираемостью (рис. 108). Если притереть очищенные от грязи и жира плитки (меры) друг к другу, то они будут держаться настолько плотно, что их трудно разъединить даже с некоторым усилием. Благодаря высокой точности обработки плоскопараллельных концевых мер длины (до 0,0001 мм) размер, полученный путем соединения нескольких плиток, не менее
точен, чем размер одной плитки. Подбором плоскопараллельных концевых мер длины можно составить любой линейный размер с точностью до 0,001 мм.
Согласно ГОСТ 9038—59 плоскопараллельные концевые меры длины выпускаются набором: набор № 1 из 87 мер, набор № 2 из 42 мер, набор № 3 из 116 мер. Кроме того, выпускаются дополнительные микронные наборы с градацией через 0,001 мм. Например,
набор № 4 — от 2,000 до 2,009 мм (10 мер), набор №5 —от 1,991 до2,000мм (10 мер), набор № 6 —от 1,000 до 1,009мм (10 мер), набор № 7 — от 0,991 до 1,000 мм (10 мер). Помимо этих наборов выпускаются специальные наборы с разными градациями размеров.
Основные наборы состоят из серии мер. Например, основной набор № 1, состоящий из 87 мер, имеет четыре серии: первая серия — «сотенная», от 1,01 до 1,49 мм через каждые 0,01 мм, всего 49 мер;
вторая серия—«десятичная», от 1,5 до 1.9 мм через каждые 0,1 мм, всего 5 мер;
третья серия — полумиллиметровая, от 2,0 до 9,5 мм через каждые 0,5 мм, всего 15 мер;
четвертая серия — десятнмиллиметровая, от 10 до 100 мм через каждые 10 мм, всего 10 мер.
В этот набор входят по одной мере с номинальным размером 1,0—0,5; 1,005 и по две защитные с номинальными размерами 1,0 и 1,5 (2,0). Таким образом, при помощи этих плиток можно составить размер с точностью до 0,005 мм. Если при этом использовать еще дополнительный микронный набор плиток, то размер можно составить с точностью до 0,001 мм.
При наборе плиток «в размер» можно использовать их разное количество. Рекомендуется пользоваться меньшим числом плиток. Прежде всего выбирают плитки с меньшими размерами, а затем переходят к плиткам с большими размерами. При выборе плиток следует исходить из последнего десятичного знака набираемого размера, тогда подбор остальных плиток упрощается. Например, необходимо набрать плитки на размер 28,835 мм. Используя набор плиток в 87 шт., подбираем следующие плитки (мм): первая — 1,005, вторая—1,23, третья—1,6, четвертая — 5.0, пятая — 20,0, итого 28,835 мм.
Наборами 1-го класса точности пользуются для проверки различных точных калибров и установки измерительных приборов в измерительных лабораториях. Плитки 2-го и 3-го классов точности могут быть использованы для проверки калибров и установки рабочих измерительных инструментов и приборов в цеховых контрольных пунктах и на рабочем месте.
Плитки имеют весьма разнообразное применение. Ими пользуются для измерения размера точной детали или калибра, установки различных измерительных инструментов и приборов на нулевое деление, для проверки размеров калибров путем их сравнения на приборах с соответствующим блоком плиток и т. п.
М и і! и метр ы. Для относительных измерений применяют более чувствительный рычажно-механический инструмент — миниметр. Этим инструментом можно измерить с точностью до 0,001 мм.
Рис. 109. Широкошкальный Рис. 110. Измерительная
вертикальный миниметр головка широкошкаль
ного миниметра
Широкошкалытый вертикальный миниметр (рис. 109) имеет головку 6 и стойку 1 со столиком П. Головка укреплена на кронштейне 7 винтом 8 и вместе с кронштейном может перемещаться на колонке 2, на которой закрепляется винтом 3.
Перемещением кронштейна и головки миниметр устанавливают на «грубый» размер. После закрепления кронштейна миниметр устанавливают на размер более точно, передвигая головку вверх или вниз и в соответствующем положении закрепляя ее винтом 3. Стрелки миниметра фиксируют на нулевое положение по блоку измерительных плиток, подобранному по номинальному размеру.
При настройке миниметра на столик устанавливают сначала блок измерительных плиток. Затем кронштейн опускают до соприкосновения измерительного штифта с поверхностью плиток и в та
ком положении укрепляют на колонке. При помощи винта 12 столик поднимают до тех пор, пока стрелка миниметра не станет в нулевое положение, затем закрепляют винтом.
После этого блок плиток двигают по столику в различных направлениях; при этом стрелка миниметра не должна отклоняться от нулевого положения. Затем измерительный штифт 10 слегка приподнимают при помощи рычажка 9 и на столик помещают измеряемую деталь. После установки детали рычажок опускают. По наибольшим перемещениям стрелки от нулевого деления определяют отклонение размера. Контроль предельных размеров детали осуществляют по сигнальным стрелкам 4 и 5.
Основным измерительным устройством миниметра является головка. Ножи 2 и 4 (рис. 110) головки опираются на подвижную призму 3, имеющую два угловых паза, смещенных относительно друг друга на небольшом расстоянии а. С призмой связана стрелка 1 миниметра, имеющая большую длину. Благодаря этому, при малых перемещениях измерительного наконечника 5, выражающихся тысячными долями миллиметра, конец стрелки перемещается на величину, достаточно точно и легко определяемую по шкале на глаз.
Вертикальный оптиметр. При помощи вертикального оптиметра можно производить линейные измерения деталей с плоскими, цилиндрическими и сферическими поверхностями с точностью до 0,001 мм. Предел измерения ±0,1 мм. Наибольшая высота измеряемой Детали 180 мм.
Оптическая часть вертикального оптиметра (рис. 111) состоит из двух соединенных под прямым углом трубок. Внутри трубок находятся линзы, зеркало, стеклянные призмы и шкалы. Вертикальная трубка заканчивается подвижным измерительным штифтом 4, соприкасающимся с деталью. Свет падает по направлению стрелки А, отражается зеркалом 5 и попадает через светопроводящую прямоугольную призму 8 на стекло 9, на котором нанесены деления. Луч света несет отражение этой шкалы через трехгранную призму 10, направляющую его под прямым углом в нижнюю линзу 11. Изображение шкалы, пройдя линзу, попадает на зеркальце 12 отраженное зеркальцем изображение шкалы этим же путем попадает на стекло 9 и становится видным глазу наблюдателя вместе с указателем через особое увеличивающее устройство — окуляр.
При движении измерительного штифта, вызываемом изменением проверяемого размера, зеркальце 12 меняет свой наклон. Отраженное изображение шкалы перемещается в ту или другую сторону по отношению к неподвижному указателю. Рассматривая шкалу через окуляр, но этому указателю определяют размер изделия. Каждое деление шкалы оптиметра равно 0,001 мм.
Измерение осуществляют следующим образом. Блок измепи — тельных плиток нужного размера ставят на столик 3 оптиметра или на специальное приспособление и устанавливают шкалу оптиметра в нулевое положение. Грубая установка производится пере —
мещешіем от руки кронштейна 6, опирающегося нижней частью 7 на кольцо, а точная —- подъемом столика 3 гайкой 1.
Столик устанавливают так, чтобы измерительный штифт 4 упирался в деталь, а указатель, видимый в окуляре, точно совпадал с нулевым делением шкалы. После этого столик закрепляют винтом 2, блок измерительных плиток убирают со столика, а на его место ставят деталь.
g —- общий вид, б — оптическая часть, в — схема расположения действительной и отраженной шкал |
Деталь, имеющая отклонение размера по сравнению с блоком измерительных плиток, будет вызывать перемещение измерительного штифта, соответствующие отклонения в положении зеркала и поднятие или опускание шкалы. Для определения размера проверяемого объекта к размеру блока добавляют или из него вычитают показания оптиметра.
Контрольные вопросы
1. Какими способами осуществляют доводку плоскости?
2. Какие притиры применяют для доводки плоскостей?
3. Как и в чем крепятся детали при доводке плоскостей?
4. В каких пределах назначаются режимы доводки плоскостей?
5. В какой последовательности производится доводка плоскостей вручную?
6. Какое преимущество имеет машинная доводка плоскостей перед ручной доводкой?
7. Для чего переукладывают детали в процессе доводки?
8. Как правят плиты-притиры для доводки плоскостей?
9. Какие применяются измерительные приборы для контроля плоскостей?
10. Можно ли использовать оптикатор при измерении плоских деталей?