Отклонения формы и расположения поверхностей - важный аспект при изготовлении деталей машин. Контроль этих параметров позволяет обеспечить высокое качество и надежность изделий. Рассмотрим основные виды таких отклонений и методы их измерения. Полученные знания помогут повысить точность производства.
Основные понятия и определения
Отклонением формы называют отличие реальной формы поверхности от ее номинальной геометрической формы. К основным отклонениям формы относятся:
- Овальность и огранка цилиндрических поверхностей
- Конусообразность цилиндрических поверхностей
- Бочкообразность цилиндрических поверхностей
- Отклонения от прямолинейности
- Отклонения от плоскостности
Отклонением расположения называют отклонение реального расположения поверхности от ее номинального положения. К ним относятся:
- Отклонения параллельности
- Отклонения перпендикулярности
- Отклонения от соосности
- Отклонения от симметричности
На чертежах отклонения формы и расположения поверхностей задаются с помощью условных обозначений или в технических требованиях.
Отклонения формы цилиндрических поверхностей
Рассмотрим основные виды отклонений формы для наиболее распространенных цилиндрических поверхностей.
Овальность и огранка
Овальность характеризует отклонение формы поперечного сечения цилиндрической поверхности от круглой. При овальности сечение имеет форму овала.
Огранка - это наличие плоских участков на цилиндрической поверхности, чередующихся с выпуклыми. Количество плоских участков (граней) может быть разным.
Конусообразность
Конусообразность характеризуется уменьшением диаметра цилиндрической поверхности по ее длине. При этом поверхность приобретает форму усеченного конуса.
Бочкообразность
При бочкообразности диаметр цилиндрической поверхности периодически увеличивается и уменьшается по длине, что напоминает форму бочки.
Седлообразность
Седлообразная поверхность имеет уменьшение диаметра к середине длины и увеличение к торцам. Ее профиль напоминает седло.
Гранность
Гранность проявляется в виде плоских участков, параллельных оси цилиндра. Эти участки чередуются по окружности.
Отклонения от прямолинейности и плоскостности
Рассмотрим отклонения формы для плоских поверхностей.
Отклонение от прямолинейности образующих
Это отклонение характеризует отклонение образующей цилиндрической или конической поверхности от прямой линии. На практике образующие часто имеют изгиб или искривление.
Волнистость поверхности
При волнистости плоская поверхность имеет периодические отклонения от плоскостности в виде волн. Это может быть результатом неправильной обработки.
Наклон образующей к оси
Для конических поверхностей возможно отклонение угла наклона образующей от заданного в чертеже значения.
Отклонение от плоскостности
Характеризует отклонение формы плоской поверхности от идеально плоской в виде искривлений, вмятин и выпуклостей.
Отклонения расположения поверхностей
Рассмотрим основные виды отклонений расположения поверхностей деталей.
Отклонения параллельности
Отклонением от параллельности называют отклонение реального угла между двумя поверхностями от 90°. Например, отклонение двух плоскостей от взаимной параллельности.
Отклонения перпендикулярности
Аналогично, отклонением от перпендикулярности называют отклонение реального угла от 90° между двумя поверхностями или осью и поверхностью.
Радиальное и торцовое биения
Это отклонения формы цилиндрических и торцовых поверхностей, приводящие к их неравномерному вращению относительно оси.
Отклонения от соосности и симметричности
Характеризуют расположение осей поверхностей и зеркальную симметрию поверхностей относительно заданных плоскостей или осей.
Средства измерения отклонений формы
Рассмотрим основные методы и средства измерения отклонений формы поверхностей.
Кругломеры
Кругломеры предназначены для измерения отклонений формы цилиндрических поверхностей - овальности, огранки, конусообразности.
Существуют механические, оптические, пневматические и другие типы кругломеров. Наиболее распространены механические кругломеры с индикаторами.
Приборы для измерения отклонений формы цилиндрических поверхностей
Для измерения бочкообразности и седлообразности используют специальные приборы, например, двойной вертикальный нутромер.
Также применяют универсальные измерительные машины с соответствующими программами и оснасткой.
Измерение волнистости и отклонений прямолинейности
Для этого используют поверочные линейки, плиты и уровни. Отклонения фиксируют с помощью щупов или индикаторных головок.
Также применяют специальные оптические, лазерные и другие средства бесконтактного контроля.
Организация контроля отклонений на производстве
Рассмотрим основные аспекты организации контроля отклонений формы и расположения поверхностей в условиях серийного производства.
Подбор средств измерений
Необходимо выбрать оптимальный набор средств измерений исходя из требований чертежа, типа и размеров деталей, требуемой точности.
Разработка техпроцессов и инструкций
Должны быть документально описаны методы, порядок и периодичность контроля для каждого вида деталей.
Обучение персонала
Работники контрольных служб должны быть обучены правилам применения средств измерений и методик контроля отклонений.
Метрологическое обеспечение
Необходимо регулярно проводить поверку и калибровку применяемых средств измерений для обеспечения их точности.
Методы измерения отклонений расположения поверхностей
Рассмотрим основные методы контроля отклонений расположения поверхностей деталей.
Контроль параллельности и перпендикулярности поверхностей
Для контроля параллельности плоских поверхностей используют угольники, индикаторные головки, оптические средства измерения.
Перпендикулярность проверяют угольниками, индикаторами, специальными приспособлениями и оправками.
Измерение радиального и торцевого биений
Радиальное биение измеряют индикаторными головками. Деталь вращают в центрах или на оправке.
Для контроля торцевого биения используют индикаторные головки, подводимые к вращающейся детали.
Контроль отклонений от соосности и симметричности
Отклонения от соосности определяют с помощью оправок и индикаторных головок путем сравнения биений в разных сечениях.
Для проверки симметричности используют измерительные головки, установленные на разных расстояниях от оси симметрии.
Рекомендации по выбору средств измерения
Для выбора оптимальных средств измерения отклонений необходимо учитывать:
- Требуемую точность измерений;
- Тип контролируемых поверхностей и их размеры;
- Наличие и состояние измерительного оборудования;
- Стоимость приобретения новых средств измерений;
- Удобство и простота применения средств измерений.
Следует выбирать технически и экономически обоснованные решения, позволяющие получать достоверные результаты контроля.
Перспективы развития методов контроля отклонений
Рассмотрим перспективные направления развития методов контроля отклонений формы и расположения поверхностей.
Применение новых физических принципов
Активно развиваются оптические, лазерные, ультразвуковые и другие бесконтактные методы измерения отклонений.
Использование многокоординатных измерительных машин
Позволяют автоматизировать процесс контроля и повысить его производительность.
Компьютерная обработка результатов
Применение программного обеспечения для анализа результатов контроля отклонений дает дополнительные возможности.
Интеграция контроля в производственный процесс
Развитие средств измерения отклонений непосредственно в процессе обработки позволит оперативно корректировать режимы.
Внедрение этих инновационных решений будет способствовать дальнейшему повышению качества продукции.
К сожалению, у меня нет возможности генерировать оригинальные изображения. Но я могу предложить описания, которые могут быть использованы для создания иллюстраций к статье с помощью технологий искусственного интеллекта:
