Для чего применяют калибр
Калибры для контроля размеров деталей: классификация и правила использования
При изготовлении деталей механизмов важно, чтобы они точно подходили одна к другой, такую точность обеспечивает калибр. Рассмотрим, что такое калибры, для чего их применяют и их классификацию. Калибр в промышленности считается шаблонным инструментом, который используют при изготовлении сопрягающихся частей одного механизма.
Эти инструменты изготавливают в точности под размеры комплектующих, обеспечивают таким образом быструю сверку параметров и повышают выработку в условиях массовых производств. Каждый калибр предназначается для определенной детали, для сверки форм, фактических размеров, убеждения, что не нарушены допуски, обозначенные в чертежах. Калибры отличаются по видам изготавливаемых деталей, ими:
Назначение калибров заключается в замере правильности форм для точности сборки. Если различные части одного агрегата изготавливают на разных заводах, то важна совместимость всех деталей, а в конечном итоге — создание качественного продукта. То есть, калибры применяют для анализа соответствия деталей.
Калибровочные шаблоны бывают предельными и нормальными. У нормальных — единый размер, который получают на изготавливаемой детали. Изделие будет считаться годным, когда шаблон к нему плотно подходит. Чтобы пользоваться калибрами нормальными, контролерам необходима квалификация.
У предельных калибровочных шаблонов два размера: минимальный и максимальный. Инструменты этого типа разделены на две рабочих части: одна сторона для входа, а вторая не должна входить. Входной конец называют проходным с аббревиатурой ПР, противоположный — непроходным с аббревиатурой НЕ. Когда ПР не входит в деталь, то отверстие подгоняют под нужный размер, если НЕ проходит, то изделие бракуется. Откалиброванные детали полностью взаимозаменяемы, потому квалификация контролеров значения не имеет. Взаимозаменяемые детали легко собираются на местах сборки без необходимости пригонки.
Калибры применяют чаще в сравнении с нормальными, которыми только контролируют профильные части. Гладкими шаблонами проверяют диаметры, высоту, глубину. Шаблоны-пробки для отверстий и валов выполнены в форме стержня с цилиндрическими концами. С одного края размер наименьший, с другого — наибольший. Меньший край входит в деталь свободно. Если больший конец проходит, значит деталь бракованная.
К предельным видам относятся калибры-скобы, у которых также один конец проходной, другой непроходной; их применяют для контроля валов. Скоба на вал надевается на вал под своим весом. Если надевание происходит непроходной скобы — деталь бракуется.
Размеры калибров, которыми принято пользоваться на производстве, бывают как номинальными, так и фактическими. Это отличие объясняется тем, что шаблоны невозможно изготовить абсолютно точно, к тому же, они со временем изнашиваются. Шаблонами контролируют формы и размеры калибров, они еще называются контркалибрами. Допуски регламентируются Госстандартами.
Назначение калибров, минусы и плюсы
Калибровочные шаблоны используют для контроля, приемки и работы. Рабочим инструментом осуществляют контроль в процессе изготовления. Приемные использует заказчик. Контрольные применяют контролеры ОТК, наладчики оборудования. Ими также пользуются для установления степени износа поверхностей. Контрольные шаблоны имеют минимальные допуски, но несмотря на это, они искажают пределы допусков, поэтому становится целесообразным применять универсальные шаблоны. Это насадки, вставки в калибры-пробки по ГОСТу 5950-2000 или 801-78, изготовленные из стали У12А, У10А. Вставки диаметром больше 12 мм делают из стали 15, 20.
Недостатки калибров обусловлены отсутствием цифровых данных о размерах деталей; неизвестны погрешности измерений, так как они зависят не только от самого инструмента, но и от измеряемых деталей, шероховатости поверхностей, температурных деформаций.
Требования к калибрам
ГОСТом 2015-84 установлены требования к гладкости нерегулируемых калибров, при выборе которых исходят из принципа конструирования — подобия. Его сущность заключается в представлении формы, подобной изготавливаемой детали, которая должна точно сопрягаться с пазами, сечениями и прочими элементами в механизме агрегата. Валы проходят проверки при помощи непроходных скоб или колец, а отверстия — с помощью непроходных и проходных пробок. Отверстия проверяют при помощи пробок:
Допуски существуют в новых калибрах и контркалибрах. Когда в изношенных шаблонах допуски превышены, они бракуются и списываются. Допуски неточностей — это разница самого большого и самого малого размеров. Это значения, в пределах норм. Установленную разность исполнительных размеров изношенных колец или скоб называют допустимым износом калибра.
ГОСТы
ГОСТ 25548 82 — это действующий стандарт на территории РФ. Он определяет понятия по части эксплуатации и хранения калибров. Терминами они описываются в документации и технической литературе по стандартизации для получения положительных результатов.
Требования СТ-СЭВ-5617 соответствуют ГОСТу 272-84, что отображено в таблице:
Калибры. Контроль калибрами. Виды, устройство, обозначение калибров.
Для выполнения операций технического контроля в условиях массового и крупносерийного производства широко используют контрольные инструменты в виде калибров.
Калибры — это тела или устройства, предназначенные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации установленным допускам. Они применяются чаще всего для определения годности деталей с точностью 6. 18 квалитетов, а также в устройствах активного контроля, работающих по принципу «западающего калибра».
С помощью предельных калибров определяют не численное значение контролируемого параметра, а выясняют, выходит ли этот параметр за предельные значения или находится между двумя допустимыми.
При контроле деталь считается годной, если проходная сторона калибра (ПР) под действием усилия, примерно равного массе калибра, проходит, а непроходная сторона калибра (НЕ) не проходит по контролируемой поверхности детали. Если ПР не проходит, деталь относят к бракованным с исправимым браком. Если НЕ проходит, деталь относят к бракованным с неисправимым браком.
Виды гладких калибров для цилиндрических отверстий и валов устанавливает ГОСТ 24851—81. В системе ИСО гладкие калибры стандартизованы ИСО-Р1938—1971.
Стандарт предусматривает следующие гладкие калибры для валов и относящиеся к ним контрольные калибры:
ПР — проходной калибр-скоба;
НЕ — непроходной калибр-скоба;
К-ПР — контрольный проходной калибр для нового гладкого калибр-скобы;
К-НЕ — контрольный непроходной калибр для нового гладкого калибр-скобы;
К-И — контрольный калибр для контроля износа гладкого проходного калибр-скобы.
Для контроля отверстий предусмотрены:
ПР — проходной калибр-пробка;
НЕ — непроходной калибр-пробка.
Рис. 2.43. Калибр-пробки
Калибр-пробки для контроля отверстий.
Рис. 2.44. Калибр-скобы
Предпочтение отдают односторонним предельным калибрам. Они сокращают время контроля изделий и расход материала.
Калибр-скобы для контроля валов.
Применяют предельные и регулируемые калибр-скобы (ГОСТ 18358-93 — ГОСТ 18369-93). К предельным калибр-скобам относятся: скобы листовые односторонние (рис. 2.44, а) и двусторонние; скобы штампованные односторонние (рис. 2.44, б), двусторонние (рис. 2.44, в) и односторонние с ручкой (рис. 2.44, г).
Регулируемые калибр-скобы (рис. 2.45) позволяют компенсировать износ и могут настраиваться на разные размеры, относящиеся к определенным интервалам. Однако по сравнению с нерегулируемыми скобами они имеют меньшую точность и надежность и обычно применяются для контроля размеров с допусками не точнее 8 квалитета точности.
Рис. 2.45. Регулируемый калибр-скоба
По назначению предельные калибры подразделяют на рабочие, приемные и контрольные.
Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Ими пользуются операторы и наладчики оборудования, а также контролеры ОТК завода- изготовителя.
Приемные калибры применяют для приемки деталей представителями заказчика.
Для установки регулируемых калибр-скоб и контроля нерегулируемых калибр-скоб, а также для изъятия из эксплуатации вследствие износа применяют контрольные калибры (К- И), которые имеют форму шайб (см. рис. 2.43, з). Несмотря на малый допуск контрольных калибров они все же искажают установленные поля допусков на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому вместо них, по возможности, целесообразно применять концевые меры длины или универсальные измерительные приборы.
Вставки и насадки калибр-пробок изготавливают из сталей X по ГОСТ 5950 — 2000 или ШХ-15 по ГОСТ 801—78. Допускается изготовление вставок и насадок из сталей У10А или У12А для калибров всех видов, кроме неполных калибр-пробок, получаемых штамповкой, а также из стали 15 или 20 для калибров диаметром более 10 мм.
При изготовлении деталей калибров с рабочей поверхностью из цементуемой стали 15 или 20 толщина слоя цементации должна быть не менее 0,5 мм. Рабочие поверхности, а также поверхности заходных и выходных фасок (притуплений) калибр-пробок всех видов размером 1. 100 мм (кроме листовых и неполных калибр-про- бок) хромируют или наносят другое износостойкое покрытие.
Твердость рабочих поверхностей и поверхностей заходных и выходных фасок калибр-пробок с хромовым покрытием — HRC3
57. 65. Параметры шероховатости рабочих поверхностей должны находиться в пределах Ra 0,04. 0,32 мкм в зависимости от вида калибра, точности контролируемого параметра изделия и его размера.
Для повышения износостойкости и снижения затрат в условиях производства часто применяют калибры со вставками и насадками из твердосплавных материалов (ГОСТ16775 — 93 — ГОСТ16780 — 71). Износостойкость таких калибров в 50. 150 раз выше по сравнению с износостойкостью хромированных калибров при повышении стоимости калибров в 3. 5 раз.
Рис. 2.46. Эскизы калибр-пробки (а), калибр-скобы (б) и калибр- шайбы (в)
Технические требования на гладкие нерегулируемые калибры устанавливает ГОСТ 2015 — 84.
Маркировка калибра предусматривает номинальный размер детали, для которого предназначен калибр, буквенное обозначение поля допуска изделия, числовые значения предельных отклонений изделия в миллиметрах (на рабочих калибрах), тип калибра (например, ПР, НЕ, К-И) и товарный знак завода-изготовите- ля. На рис. 2.46 представлены эскизы калибр-пробки (ГОСТ 14810 — 69), калибр-скобы (ГОСТ 18360 — 93) и контрольного калибр-шайбы с указанием типовой маркировки, исполнительных размеров, точности формы и шероховатости рабочих поверхностей.
Калибры для контроля глубин и высот уступов.
Эти калибры (рис. 2.47) составляют особую группу. Конструктивно представляют собой ступенчатые пластины той или иной формы. ГОСТ 2534 — 77 предусматривает виды калибров с охватом размеров
1. 500 мм 11. 18 квалитетов точности. Калибрами определяют годность изделия по наличию зазора между соответствующими плоскостями калибра и изделия. Вместо проходной и непроходной сторон у этих калибров имеются стороны, соответствующие наибольшему (Б) и наименьшему (М) предельным размерам изделия.
Основными методами контроля являются следующие методы: световой щели, или на просвет, надвигания, осязания, по рискам.
От выбранного метода зависят и средства контроля:
— калибры для контроля на просвет (рис. 2.47, а, б, в);
— калибры для контроля методом надвигания (см. рис. 2.47, г, д, е);
— калибры для контроля методом осязания (рис. 2.47, ж, з);
— калибры для контроля по рискам (рис. 2.47, и, к).
Калибрами по методу на просвет контролируют допуски не менее 0,04. 0,06 мм. Минимальные допуски изделий, контролируемых ступенчато-стержневыми калибрами, составляют 0,03 мм, контролируемых по осязанию — 0,01 мм.
Рис. 2.47. Калибры для контроля глубин и высот уступов
Рис. 2.48. Виды конусных калибров
В системе ИСО предельные калибры для глубин и высот не стандартизованы.
Конусные калибры.
Контроль наружных конусов выполняется конусными калибр-втулками, а контроль внутренних конусов — конусными калибр-пробками. ГОСТ 24932 — 81 устанавливает виды и исполнения калибров для гладких конусов с раздельным нормированием каждого вида допуска с диаметрами в заданном сечении до 200 мм, конусностью от 1:3 до 1:50, допусками диаметров 6. 12 квалитетов, допусками углов конусов 4. 9 степеней точности. Некоторые представители конусных калибров изображены на рис. 2.48.
Примеры обозначения:
калибр-втулки 40 4-й и 5-й степени точности — «Втулка 40 АТ4, ГОСТ 20305 — 94»;
контрольной калибр-пробки 60 6-й и 7-й степени точности — «Пробка 60-К АТ6, ГОСТ 20305 — 94».
Калибры для контроля расположения поверхностей.
Допуски, методика расчета исполнительных размеров и общие указания по применению калибров для контроля расположения поверхностей установлены ГОСТ 16085 — 80.
Он распространяется на калибры неразъемной конструкции, предназначенные для контроля поверхностей (их осей или плоскостей симметрии) с зависимыми допусками расположения, а также для контроля прямолинейности оси при зависимом допуске формы.
Измерительные поверхности калибров расположения представляют собой композицию элементов, воспроизводящих совокупность поверхностей сопрягаемых деталей.
При этом размеры отдельных измерительных поверхностей выполняют по самому неблагоприятному для сборки размеру (по проходному пределу), а их относительное расположение или расположение относительно базового элемента с очень высокой точностью выдерживают по указанным на чертеже изделия номинальным размерам.
Калибры контроля точности цилиндрических резьб.
С помощью калибров используют комплексный и дифференцированный (поэлементный) методы. Комплексный метод применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным. Он основан на одновременном контроле среднего диаметра (d2 (D2)), шага (Р), половины угла профиля (а/2), а также внутреннего (d, (D,)) и наружного (d (D)) диаметров резьбы путем сравнения действительного контура резьбовой детали с предельными.
При дифференцированном методе контроля отдельно проверяют внутренний и наружный d диаметры, шаг Р и половину угла профиля а/2 с помощью обычных гладких калибров и шаблонов.
Все виды калибров и контркалибров (всего 37 видов) для цилиндрических резьб (метрической, трапецеидальной, трубной и упорной) устанавливает ГОСТ 24939 — 81. Конструктивные размеры резьбовых калибров и их элементов регламентируют ГОСТ 18465—73 и ГОСТ 18466 — 73.
В комплект резьбовых калибров входят рабочие гладкие и резьбовые проходные и непроходные калибры, калибры и контркалибры (КПР, ПР, КПР-НЕ, КНЕ-ПР, КНЕ-НЕ, КИ-НЕ, У-НЕ, У-ПР) для проверки и регулирования (установки) рабочих резьбовых скоб и колец.
Условное обозначение (номер вида) некоторых калибров по ГОСТ 24997 —81:
ПР (1) — калибр-кольцо резьбовой нерегулируемый;
КПР-ПР (2) — калибр-пробка резьбовой контрольный проходной для нового резьбового проходного нерегулируемого калибр- кольца;
КНЕ-НЕ (3) — калибр-пробка резьбовой контрольный непроходной для нового резьбового проходного нерегулируемого калибр-кольца;
ПР (4) — калибр-кольцо резьбовой проходной регулируемый;
ПР (7) — калибр-скоба резьбовой проходной;
У-ПР (8) — калибр-пробка резьбовой установочный для резьбового проходного калибр-скобы.
Проходные резьбовые калибры должны свинчиваться с проверяемой резьбой. Свинчиваемость калибра с гайкой означает, что приведенный средний и наружный диаметры резьбы гайки не выходят за установленные наименьшие предельные размеры.
Маркировка резьбового калибра предусматривает нанесение обозначения резьбы, поля допуска резьбы, назначения калибра (например, ПР), товарного знака предприятия-изготовителя, а на калибрах с левой резьбой предусматривается добавление букв «Ш».
На калибрах, используемых для собственных нужд предприятия-изготовителя, товарный знак может не наноситься.
Номинальный шаг резьбы (или число ниток на дюйм) определяется с помощью резьбовых шаблонов (резьбомеров) (рис. 2.49, а). В соответствии с ТУ 2-034-228 — 87 резьбовые шаблоны выпускают наборами для метрической резьбы с шагом от 0,4 до 6 мм включительно (20 шаблонов) и для дюймовой резьбы с числом ниток на дюйм от 28 до 4 включительно (17 шаблонов).
При наложении шаблона на профиль резьбы (рис. 2.49, б) следует использовать возможно большую его длину, так как это повышает точность определения шага.
Комплексные проходные калибры.
Точность размеров, формы и положения поверхностей у деталей с прямобочными шлицами, как правило, контролируют комплексными проходными калибрами (ГОСТ 24959—81, ГОСТ 24960—81): шлицевые втулки проверяют калибр-пробками, а шлицевые валы — калибр-кольцами.
Рис. 2.49. Резьбовые шаблоны (резьбомеры): а — набор; б — принцип контроля
Рис. 2.50. Калибры-щупы (а) и контроль с помощью щупов (б, в]
При необходимости производят также поэлементный контроль центрирующих и нецентрирующих диаметров, ширины впадин и шлицев специальными гладкими калибрами по ГОСТ 24961—81 — ГОСТ 24968—81.
Условное обозначение калибра состоит из наименования калибра («пробка» или «кольцо»), номера вида калибра, условного обозначения шлицевой втулки вала, для которых предназначен данный калибр, степени точности калибра и обозначения стандарта.
Примеры обозначения:
калибр-кольца 1-го вида 4-й степени точности для вала 50х2х9дпо ГОСТ 6033 — 80— «Кольцо 1-50х2х9g/4, ГОСТ 24969 — 81»;
комплексного калибр-пробки 5-го вида 4-й степени точности для шлицевой втулки 50х2х9Н по ГОСТ 6033 — 80— «Пробка 5-50х 2 х 9Н/4 ГОСТ 24969—81».
Калибры-щупы.
Это нормальные калибры для проверки зазора между поверхностями (рис. 2.50). Щупы представляют собой пластины с параллельными измерительными плоскостями. В соответствии с ТУ 2-034-0221197 — 91 щупы изготавливаются длиной 100 и 200 мм. Щупы длиной 100 мм могут изготавливаться отдельными пластинами и наборами (четырех номеров), включающими следующие номинальные размеры пластин:
набор № 1 (9 щупов) — с толщиной от 0,02 до 0,1 мм с градацией через 0,01 мм;
набор № 2 (17 щупов) — с толщиной от 0,02 до 0,5 мм;
набор № 3 (10 щупов) — с толщиной от 0,055 до 1 мм с градацией через 0,05 мм;
набор № 4 (10 щупов) — с толщиной от 0,1 до 1 мм с градацией через 0,1 мм.
При применении щупов либо используется один из них, либо складываются два и более щупа для набора требуемой толщины.
Допускаемые отклонения толщины новых щупов колеблются от 5 до 15 мкм в зависимости от их номинальной толщины. При применении набора щупов погрешность контроля увеличивается.
Калибры, виды и назначение. Контроль параметров макрогеометрии деталей калибрами
Калибры – средства измерительного контроля, предназначенные для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным требованиям.
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 размера. При использовании нормального калибра о годности детали судят, например, по зазорам между поверхностями детали и калибра, либо по «плотности» возникающего сопряжения между контролируемой деталью и нормальным калибром. Оценка зазора, следовательно, результаты контроля в значительной мере зависят от квалификации контролера и имеют субъективный характер.
Предельные калибры – мера или комплект мер обеспечивающие контроль геометрических параметров деталей по наибольшему и наименьшему предельным значениям. Изготавливают предельные калибры 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, нормированных позиционными допусками, допусками соосности и др.
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.
По конструкции калибры делятся на пробки и скобы. 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 и приёмки. Такими калибрами на предприятиях пользуются рабочие и контролеры отделов технического контроля (ОТК). Контрольные калибры используют для контроля жестких рабочих предельных калибров-скоб или для настройки регулируемых рабочих калибров.
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.
В основу конструирования гладких калибров положен принцип Тейлора или принцип подобия, согласно которому проходные калибры должны являться прототипом сопрягаемой детали и контролировать в комплексе все виды погрешностей данной поверхности (проверка диаметра и погрешности формы, включая отклонения от прямолинейности оси отверстий). Это обеспечивает собираемость соединения. Непроходные калибры должны обеспечивать поэлементный контроль (контроль собственно размеров), следовательно, контакт между рабочими поверхностями калибров и контролируемой поверхностью должен быть точечным.
Полностью отвечающий принципу Тейлора рабочий калибр для контроля отверстия должен иметь проходную сторону в виде цилиндра с длиной, равной длине сопряжения или контролируемой поверхности (полная пробка), и непроходную сторону в виде неполной пробки в виде стержня со сферическими наконечниками. Рабочий калибр для контроля вала должен иметь проходную сторону в виде кольца с длиной, равной длине сопряжения или контролируемой поверхности, и непроходную сторону в виде скобы с ножевыми поверхностями. На практике из-за особенностей технологии изготовления и контроля часто наблюдается нарушение принципа Тейлора, например, калибры для контроля отверстий небольших диаметров изготавливают в виде полных пробок, а для контроля валов – в виде скоб.
Контроль размеров отверстий обычно производится проходными и непроходными калибрами-пробками, вставленными в общую рукоятку (рис. 3.77 а).
Калибры для валов обычно делают в виде скоб с плоскопараллельными рабочими поверхностями (рис. 3.77 б).
 б |  в |
Рис. 3.77. Эскизы калибров
Если проходной и непроходной калибры для контроля отверстий изготавливают в виде полных пробок, то непроходная пробка имеет меньшую длину, чем проходная. Для отверстий больших диаметров чаще используют калибры с рабочими поверхностями в виде неполной пробки, например листовая пробка с цилиндрическими рабочими поверхностями, причем длина рабочих поверхностей непроходной пробки существенно меньше, чем у проходной. Контроль каждой пробкой осуществляется в нескольких поперечных сечениях отверстия (контролируется как минимум два взаимно перпендикулярных сечения).
При контроле валов калибром-скобой и поверхность проверяют в нескольких сечениях по длине и не менее чем в двух взаимоперпендикулярных направлениях каждого сечения.
Если детали годные, то в соответствии с названием проходные калибры (ПР) должны проходить через контролируемые поверхности под действием собственного веса, а непроходные (НЕ) проходить не должны.
При контроле гладкими калибрами следует соблюдать ряд правил, в частности пользоваться только калибрами, предназначенными для данного случая (рабочие, как правило, используют новые проходные калибры, работники ОТК могут использовать частично изношенные калибры). Необходимо следить за чистотой измерительных поверхностей, не пытаться силой проталкивать проходные и непроходные калибры, во избежание нагрева не следует держать калибры в руках дольше, чем это необходимо.
Виды гладких нерегулируемых калибров для контроля цилиндрических отверстий и валов устанавливает ГОСТ 24851-81, в котором их различным конструктивным видам присвоены номера (1. 12) и соответствующие наименования.
Существуют три варианта исполнения гладких калибров:
2. Двухпредельные двусторонние калибры, которые несколько ускоряют контроль. Они предусмотрены для сравнительно небольших размеров: калибры-скобы до 10 мм и калибры пробки до 50 мм.
3. Односторонние двухпредельные калибры, которые компактнее и практически вдвое ускоряют контроль. Такие калибры предусмотрены для широкого диапазона размеров.
Односторонние скобы, начиная с размеров свыше 200 мм для контроля валов до 8-го квалитета включительно, обязательно должны снабжаться теплоизоляционными ручками-накладками.
Конструктивно гладкие калибры могут выполняться регулируемыми и нерегулируемыми.
Калибры для размеров свыше 500 мм, согласно ГОСТ 24852-81 применяют только для контроля деталей 9. 17-го квалитетов. Эти калибры имеют единую схему расположения полей допусков.
Для производительного и точного контроля внутренних размеров контроля калибров-скоб в процессе их доводки при изготовлении и для быстрого определения момента полного изнашивания используют гладкие контрольные калибры (рис. 3.77 в).
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 (КИ).
Контрольные калибры К-ПР и К-НЕ из-за малости допусков рабочих калибров, для контроля которых они предназначены, выполнены как нормальные, а не предельные калибры, и годность рабочих калибров определяется с применением субъективной оценки соответствия проверяемых размеров контрольным калибрам.
Калибр КИ предназначен для контроля допустимого износа проходной стороны и может рассматриваться как предельный калибр, контролирующий границу допустимого износа.
Контрольные калибры (при размерах до 180 мм можно использовать также блоки концевых мер) предназначены для ускорения проверки окончательных размеров проходной и непроходной сторон при изготовлении нерегулируемых или установке регулируемых скоб (К-ПР и К-НЕ), а также для контроля момента полного износа проходных калибров-скоб в процессе их эксплуатации (КИ).
Калибры для контроля калибров-пробок не изготавливают. Размеры калибров-пробок проверяют универсальными измерительными средствами, что для наружных поверхностей не представляет сложности.
Для всех калибров устанавливают допуски на изготовление, а для проходного калибра, который при контроле детали изнашивается более интенсивно, дополнительно устанавливают границу износа.
Допуски на измерительные поверхности гладких калибров установлены стандартами ГОСТ 24853-81 (для размеров до 500 мм) и ГОСТ 24852-81 (для размеров от 500 мм до 3150 мм). Допуски рабочих поверхностей калибров значительно меньше допусков тех деталей, для контроля которых они предназначены, и апробированы многолетней практикой.
Для построения схем расположения полей допусков необходимо определять номинальные размеры калибров, которые соответствуют предельным размерам контролируемой калибром поверхности отверстия или вала (рис. 3.78).
Расположение полей допусков калибров по ГОСТ 24853-81 зависит от номинального размера детали (различаются схемы для размеров до 180 мм и свыше 180 мм и для квалитетов 6, 7, 8 и от 9 до 17).
Рис. 3.78. К определению номинальных размеров калибров
Стандартом установлены следующие нормы для калибров:
— Н – допуск на изготовление калибров для отверстия;
— Нs – допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями (для отверстия);
— Н1 – 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;
— Y1 – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.
Для всех проходных калибров поля допусков смещены внутрь поля допуска детали на величину Z для калибров-пробок и величину Z1 для калибров-скоб. Такое расположение поля допуска проходного калибра, подверженного износу, позволяет повысить его долговечность, хотя увеличивает риск забракования годных деталей новым калибром.
Исполнительным называется размер калибра, по которому изготавливается калибр. При определении исполнительного размера калибра осуществляют замену номинального размера: за «новый» номинальный размер принимают предел максимума материала калибра с расположением поля допуска «в тело» детали. 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.
Калибры широко применяют для контроля сложных поверхностей деталей, включая шлицевые и резьбовые. При этом для конструирования рабочих поверхностей калибров обязательно используют принцип Тейлора.
Например, для контроля шлицевых втулок рабочий проходной калибр изготавливают в виде шлицевого вала, что позволяет одновременно контролировать размеры по наружному и внутреннему диаметрам шлицевой втулки, а также взаимное расположение наружной и внутренней цилиндрических поверхностей втулки, шаг и направление шлиц, ширину впадин. Для контроля непроходных пределов (пределов минимума материала детали) используют комплект непроходных калибров, обеспечивающих проверку собственно размеров элементов шлицевой втулки. Диаметры контролируют пробками, причем для внутреннего диаметра применяют неполную или полную пробку, а для наружного диаметра шлицевой втулки используют неполную пробку. В комплект входит и рабочий калибр для контроля ширины шлиц.
Для контроля резьбы применяют рабочую проходную резьбовую пробку с резьбой полного профиля и длиной, равной длине резьбового сопряжения. В комплект непроходных калибров входят рабочий непроходной резьбовой калибр с укороченным профилем резьбы и уменьшенной длиной резьбовой части, а также гладкие калибры для контроля диаметра выступов. Непроходной резьбовой калибр должен свинчиваться с ответной деталью не более чем на полтора витка.