Для чего нужен калибр пробка
О калибрах
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Калибрами называются такие измерительные инструменты, которыми проверяются правильность размеров и формы изделий и при помощи которых можно установить, что изготовленные изделия соберутся друг с другом в сборке и что это соединение изделий будет нужного качества.
Калибры бывают нормальные и предельные. Нормальные калибры имеют один размер, тот, который желательно получить на изделии. Годность изделия определяется вхождением в него калибра с большей или меньшей степенью плотности. Пользование нормальными калибрами требует большой квалификации и опыта рабочего и контролера.
В настоящее время применяются, главным образом, предельные калибры. Нормальными калибрами пользуются значительно реже. Они применяются только в качестве контрольных калибров, а также для контроля профильных поверхностей изделий. Гладкие калибры применяются для измерения диаметров отверстий, диаметров валов, длин и высот.
Предельные калибры для отверстий называются калибрами-пробками и представляют собой стержень с двумя цилиндрами. Один цилиндр имеет наименьший предельный размер отверстия и называется проходным, второй имеет наибольший предельный размер и называется непроходным концом калибра.
Предельные размеры изделий, для которых предназначены калибры, называются номинальными размерами калибров.
Фактические размеры калибров отличаются от номинальных размеров потому, что:
1) калибры не могут быть абсолютно точно изготовлены;
2) в процессе пользования они изнашиваются и изменяют свой размер;
3) назначение их различно: они применяются либо для контроля изделия, либо для контроля самих калибров.
Калибры для контроля изделий называются рабочими. Калибры для контроля размеров калибров называются контрольными калибрами или контркалибрами. Виды калибров, допуски на их изготовление и износ установлены государственными стандартами и носят название системы допусков для предельных калибров.
Калібри бувають граничними і нормальними. Нормальний калібр (шаблон) застосовується для перевірки складних профілів. Граничний калібр має прохідну і непрохідну сторони (верхнє та нижнє відхилення номінального розміру), що дозволяє контролювати розмір в поле допуску. Граничні калібри застосовуються для виміру циліндричних, конусних, різьбових та шліцьових поверхонь. При конструюванні граничних калібрів повинен виконуватися принцип Тейлора, згідно з яким прохідний калібр є прототипом сопрягаемой деталі і контролює розмір по всій довжині з’єднання з урахуванням похибок форми. Непрохідний калібр повинен контролювати тільки власне розмір деталі і тому має малу довжину для усунення впливу похибок форми.
Види граничних калібрів: калібр-скоба, калібр-пробка, різьбовий калібр-пробка, різьбовий калібр-кільце і т. д.
КОНСТРУКЦИЯ КАЛИБРОВ
Исходя из этого принципа, например, следует проверять вал кольцом и непроходной скобой, а отверстие проходной цилиндрической пробкой и непроходной неполной пробкой.
Калибры для контроля отверстий выполняются в виде:
1) пробок гладких полных;
2) пробок листовых неполных и пробок неполных;
3) штихмасов и нутромеров сферических;
4) пробок конических.
ПРОБКИ ЛИСТОВЫЕ НЕПОЛНЫЕ И ПРОБКИ НЕПОЛНЫЕ
Пробки гладкие листовые неполные и пробки неполные применяются для проверки отверстий более крупных размеров. Измерительные поверхности листовых неполных и неполных пробок представляют собой часть цилиндра, диаметр которого равен диаметру калибра.
Непроходные стороны неполных пробок короче проходных.
Хотя проходные стороны таких калибров и менее надежны (нарушается принцип подобия), они все же предпочтительнее для крупных размеров изделий в связи с меньшим весом калибров.
ПРОБКИ ГЛАДКИЕ ПОЛНЫЕ
Гладкие калибры-пробки полные бывают цельными, т. е. сделанными из одного куска металла, и составными. Пробки для отверстий диаметром от 1 до 50 мм делаются в виде конических вставок (пробок с коническими хвостовиками), для отверстий диаметром от 30 до 100 мм в виде цилиндрических насадок. Пробки бывают односторонними или двусторонними. Односторонние пробки имеют одну коническую вставку или одну цилиндрическую насадку. Двусторонние пробки имеют две вставки или две насадки.
Непроходная пробка значительно короче проходной, что позволяет рабочему безошибочно определять, какой стороной калибра измерять деталь.
Пробка представляет комбинацию полной проходной и неполной проходной. В конструкции этого комплекта пробок последовательно проведен принцип подобия. Ручка пробки имеет форму трубки и изготовляется из стали или пластмассы.
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ШТИХМАСЫ
Штихмасы с измерительными поверхностями, образованными радиусом, равным половине размера штихмаса, называются сферическими нутромерами.
КАЛИБРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАЛОВ
Для измерения валов применяются калибры-скобы. Скобы бывают жесткие и регулируемые.
Жесткие скобы изготовляются штампованными, литыми и листовыми, а также односторонними и двусторонними.
Односторонними скобами можно измерять один или два предельных размера. Если односторонняя скоба предназначена для измерения двух предельных размеров, то размеры расположены один за другим ступеньками, разделенными друг от друга канавкой. Односторонние скобы выпускаются с мерительными размерами до 180 мм.
Двусторонние штампованные калибры-скобы изготовляются до размера 100 мм. Непроходная сторона губок двусторонних скоб скошена под углом 45°. Этот скос облегчает ввод непроходной стороны скобы в изделие и помогает по внешнему виду отличать непроходную сторону скобы от проходной.
Литые жесткие скобы по внешнему виду похожи на штампованные. Они изготовляются из ковкого чугуна и имеют стальные вставные губки, укрепляемые винтами.
Листовые жесткие калибры-скобы бывают двусторонними и односторонними. Они изготовляются из листовой стали толщиной от 4 до 10 мм и могут быть изготовлены в любой лекальной мастерской. Недостатки листовых скоб состоят в том, что они не имеют достаточной жесткости при измерениях.
Регулируемые калибры-скобы (ГОСТ 2216-43) получили свое название потому, что их можно установить перед измерением на нужный размер с определенной точностью и восстановить их рабочий размер по мере его износа. Размер калибра-скобы регулируется вращением винтов, расположенных на его торцевых поверхностях, и закрепляется винтами, расположенными на боковой плоскости.
Устанавливают регулируемые скобы на размер по контрольным калибрам или по блокам плоскопараллельных концевых мер.
После установки скобы на определенную посадку и класс точности головки установочных винтов заливают сургучом или мастикой и клеймят заводским клеймом.
КАЛИБРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН И ВЫСОТ
Для измерения длин и высот применяются калибры из листового материала.
При измерении уступомерами, глубиномерами и высотомерами правильность размера определяют по световой щели: в одном случае у измеряемой поверхности должна образовываться световая щель, в другом случае ее быть не должно. При этом условии изделие считается изготовленным в пределах заданных допусков. Стороны калибров называются большей и меньшей стороной. Для измерения канавок и проточек применяются калибры с рисками.
КАЛИБРЫ ДЛЯ КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Такими калибрами можно определить только диаметр конуса, но нельзя определить, чему равен угол этого конуса. Угол конуса изделия может быть проверен этим калибром только на краску.
СИСТЕМА ДОПУСКОВ ПРЕДЕЛЬНЫХ КАЛИБРОВ
Как указывалось выше, фактические размеры калибров отличаются от их номинальных размеров и имеют свои допуски на изготовление, а также износ их во время эксплуатации.
Величины этих допусков, их расположение по отношению к номинальным размерам калибров установлены соответствующими государственными стандартами и носят название системы допусков для калибров.
Допуски предельных гладких калибров устанавливаются в зависимости от назначения калибров.
Каково же назначение применяемых калибров?
Для проверки изделия рабочим и контролером применяются рабочие калибры; проходной и непроходной.
Для приемки изделий от завода заказчиком применяются приемные калибры. Эти калибры представляют собой изношенные до известных пределов рабочие калибры. Приемные калибры обозначаются: П-ПР (приемный проходной) и П-Не (приемный непроходной).
На калибрах маркируют обозначения классов точностей и посадок по ОСТ и приведенные выше сокращенные буквенные обозначения типов калибров.
Система допусков для предельных калибров устанавливает: размеры новых калибров и контркалибров; допуски на их изготовление; размеры, при которых калибры должны браковаться по износу, и расположение допусков относительно номинальных размеров калибров, т. е. в плюс или в минус. Допуски на неточность изготовления калибров обычно задаются так, чтобы тело проходной стороны имело припуск на будущий износ.
Допуском на неточность изготовления калибра называется разница между его наибольшим и наименьшим исполнительными размерами. Исполнительные размеры калибра это те размеры, в пределах которых разрешается его изготавливать.
Разность между наименьшим исполнительным размером калибра и размером изношенного калибра у пробок и разность между наибольшим исполнительным размером и размером изношенного у скоб и колец называется допуском на износ калибра.
Для непроходных калибров допуски на износ не устанавливаются, так как они не входят в деталь и не изнашиваются.
Номинальные размеры калибров могут быть определены по ОСТ 1010-1017, 1021-1027, 1041-1043 и 1069.
Числовые значения допусков на износ и изготовление калибров даны в таблицах ОСТ 1201-1221.
Система допусков на предельные листовые калибры для глубин и высот уступов установлена ГОСТ 2534-44. Сторона этих калибров, соответствующая наибольшему предельному размеру изделия, обозначается буквой Б (большая), соответствующая наименьшему предельному размеру буквой М (меньшая).
Поля допусков на изготовление и износ располагаются симметрично относительно предельных размеров изделия. Поля допусков, указанные на этой фигуре буквами А-Б и А-М, служат допусками калибров, применяемых в спорных случаях, вызываемых расхождениями в размерах калибров. Такие калибры называются, арбитражными калибрами.
Предельные отклонения новых и изношенных калибров выбираются из ГОСТ 2534-44 в зависимости от размера изделия и допуска на его изготовление.
ГОСТ 2534-44 охватывает допуски изделий от четвертого до девятого классов точности.
В ГОСТ даны также предельные отклонения контркалибров или выработок, обозначаемых соответственно К-Б (контркалибр большего размера) и К-М (контркалибр меньшего размера).
Предельные отклонения контркалибров зависят от номинальных размеров калибров и величины предельных отклонений на их изготовление.
ПОЛЬЗОВАНИЕ КАЛИБРАМИ
Ниже приводятся правила эксплуатации калибров:
Калибр-пробка гладкая и резьбовая
Большое значение при производстве отдельных деталей или целых агрегатов в машиностроении отводится системам проверки качества готовой продукции. От их соответствия установленным стандартам зависит не только их надёжность и долговечность, но и безопасность эксплуатации. На предприятиях машиностроительного комплекса применяют различные измерительные комплексы и так называемые методы альтернативной проверки. В качестве измерительного инструмента используется калибр-пробка. Они относятся к бесшкальным измерительным инструментам. С их помощью производят проверку параметров готовых деталей.
Для решения всех перечисленных задач применяют калибры измерительные, которые обладают заданным классом точности. Это метрологическое изделие относится к измерительным инструментам, которые применяются после завершения этапов производства и чистовой обработки деталей. Их применяют для определения качества изготовленных деталей с точностью от шести до восемнадцати квалитетов. Это позволяет получить обеспечение высокой степени точности проверки исследуемого параметра.
Конструкция инструмента
Этот измерительный инструмент изготовлен из цельного металлического бруска. На обоих концах расположены цилиндрические элементы заданного диаметра. Поэтому, их подразделяют на следующие классы:
Каждый устройство конструктивно состоит из следующих элементов:
Например, калибр пробка резьбовая в качестве вставки используется для проверки метрической резьбы. Они делятся на две категории: для проверки резьбы от 1 до 68 мм и от 68 до 200 мм. Требования к ним приведены в специальных стандартах. Все резьбовые пробки имеют конструкцию с полным или укороченным профилем резьбы. Каждая из пробок имеет свою специфику применения.
Гладкие предельные пробки на основании установленных стандартов делятся на следующие конструкции:
Калибр-пробка гладкая двухсторонняя имеет на обоих концах ручки соответствующие вставки. Одна пробка называется проходная и обозначается аббревиатурой «ПР». Вторая пробка является не проходной и имеет обозначение «НЕ». Размеры гладких калибров пробок определяются их назначением и приведены в стандарте на такие инструменты. Основными параметрами являются внешний диаметр, размер головки (вставки) класс точности обработки. Для проведения проверок отверстий, имеющих диаметр в интервале от пяти до двадцати миллиметров, для пробки изготавливают насадку в форме конуса. Для отверстий большего диаметра такая насадка выполняется цилиндрической.
Проходные гладкие пробки производятся на основании существующих типоразмеров. Промежуточные пробки имеют ближайший размер по ГОСТ. Предельные калибры- пробки состоят из таких же элементов, как и проходные. Каждый размер отдельной детали пробки наносится на чертёж. Он служит для определения точного размера конструкции и порядка его применения.
Назначение калибра-пробки
Эти бесшкальные измерительные системы используются для проверки точности выполненных операций механической обработки различных деталей. В зависимости от типа работ (токарных, фрезерных, сверлильных) пробки предназначены для контроля следующих результатов:
Отсутствие в этих измерительных приборах непосредственно индикатора, шкального или цифрового требует создания большого числа таких устройств. Это связано с тем, что каждый инструмент может быть использован только для контроля одного параметра. Применение подобных измерительных приспособлений позволяет механизировать операцию проверки и сократить время в технологической цепочке на проведения этой операции. Сокращение времени контроля обязательных параметров позволяет существенно повысить производительность труда.
Поэтому в настоящее время применяют следующие виды изделий:
Каждый из перечисленных видов имеет своё назначение. Первый тип предназначен для оценки параметров изготовленных труб. Его используют для оперативной проверки качества изготовленных трубопроводов. Соответствие всех необходимых параметров установленных стандартом.
Резьбовые предназначены только для проверки качества нарезанной резьбы. Они изготавливаются укороченными или полными (для повышения точности контроля). С помощью укороченных калибров можно проверить только часть нарезанной резьбы, что затрудняет получения полной картины качества изготовленной детали. Для получения полной картины точности и качества резьба проверяется с помощью полных резьбовых конструкций.
Полный контроль трубной продукции осуществляется резьбовыми и гладкими калибрами.
Как пользоваться инструментом
Правила использования таких инструментов зависит от их назначения. Пользоваться им допускается только с соблюдением определённых правил и установленного класса точности, указанного в маркировке. Применение калибров-пробок для контроля точности изготовленных отверстий допускается только с помощью инструмента близкого к параметрам самого отверстия. Основным условием точности измерения служит свободное прохождение вставки калибра через измеряемое отверстие. Правильное использование таких устройств, предполагает соблюдение следующих правил:
Пользоваться резьбовым шаблоном следует с соблюдением особенностей резьбы (внешней или внутренней).
Для контроля внешней резьбы достаточно приложить сам инструмент к резьбе и определить степень совпадения. Внутренняя резьба проверяется методом ввинчивание головки в готовое отверстие с резьбой. Процесс должен проходить легко без усилий и перекосов.
Для контроля поверхности конического вала используют соответствующий гладкий инструмент. Качество определяется совмещением поверхности детали и поверхности калибра. Сравнение внутреннего конуса производится погружением насадки в подготовленное отверстие.
Калибрами осуществляют оперативный контроль параметров изделий большого количества деталей. Для этого не требуются специальные знания и навыки использования сложного метрологического инструмента. Операция осуществляется оперативно. Одновременно можно сравнить несколько параметров.
Основные требования к калибрам
Главные требования, которые предъявляются ко всем калибрам, изложены в технической документации на их изготовление. Эти требования приведены в различных ГОСТ. Их можно разделить на следующие категории:
Например, требования на калибры- пробки гладкие изложены в ГОСТ 14810-69. Этот стандарт систематизирует не только все требования, но и определяет все допустимые параметры этих измерительных инструментов.
Другие разновидности калибров
Многообразие задач, которые необходимо решать при массовом производстве деталей, изготовленных с помощью механической обработки, потребовало создание широкого спектра измерительных инструментов. Они должны быстро и с высокой точностью подтвердить класс обработанной поверхности или соблюдение технологических норм. Классификация калибров необходима для точного определения назначения измерительного агрегата и области его применения. На современном производстве применяют следующие виды калибров:
Все виды гладких пробок для оценки точности цилиндрических отверстий изготавливаются в соответствии с ГОСТ 24851-81. Стандартизация этих приборов оговорена в ИСО-Р1938-1971. В этом документе утверждена маркировка и наименование каждого класса.
Скобы предназначены для контроля таких геометрических размеров, как длина и внешний диаметр.
Их изготавливают односторонними и двусторонними. По измерительным возможностям они бывают однопредельные и двухпредельные. Первый тип делают двух видов проходные и непроходные, каждый из которых имеет соответствующее обозначение ПР — проходной и НЕ — непроходной. Для контрольного инструмента добавляю литеру К, например, К-ПР, что означает контрольный проходной. Способ изготовления зависит от масштабов производства основных деталей. Если изделия производят мелкими сериями, для производства инструмента применяют лист легированного металла, на крупносерийных производствах используют методы отливки или поковки.
При помощи конусных насадок осуществляют контроль соблюдения формы конических поверхностей. С их помощью проверяют конические хвостовики, отверстия, другие калибры. Приборы для контроля взаимного расположения поверхностей достаточно многообразны. Они могут изготавливаться индивидуально для каждой из выпускаемых деталей. С их помощью сравнивают параллельность близко расположенных поверхностей, соосность отверстий, симметричность пазов расположенных на валах или втулках.
Форма и размер резьбовых изделий зависит от вида и параметров вырезанной резьбы (её шага, диаметра и длины). Эти инструменты бывают двух видов: регулируемые и нерегулируемые. Первые обладают возможностью регулировки отдельных параметров инструмента.
К профильным конструкциям относятся все виды шаблонов, предназначенных для контроля соблюдения точности сложной формы поверхности. Основным методом проверки готового изделия является так называемый метод «световой щели». Он наглядно показывает несоответствие изготовленной фасонной поверхности установленным требованиям.
Для чего нужна калибр-пробка гладкая
Калибр-пробка гладкая – это устройство для контроля размеров цилиндрических отверстий, применяется в серийном, крупносерийном и массовом производстве. При проверке деталь считается годной, если пробка проходит стороной и не проходит непроходным краем через контролируемое отверстие. Усилие, прилагаемое к калибру, должно быть примерно пропорционально его массе.
Калибры, их свойства
Специальное средство контроля одного или нескольких размеров, а также формы и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей называется калибром. Их главное отличие от универсальных измерительных инструментов состоит в том, что калибры не имеют шкалы, так как предназначены для контроля одного параметра или их комплекса. Например, с помощью штангенциркуля или микрометра можно измерить фактический диаметр вала и сравнить с указанным на чертеже. Именно так и поступают при единичном или мелкосерийном производстве.
Но в обстоятельствах серийного и массового производства это экономически нецелесообразно, потому что при измерении универсальными средствами, когда необходима точность порядка сотых и тысячных долей миллиметра, результаты контроля зависят от квалификации работника. Высокое мастерство подразумевает соответствующую зарплату, увеличиваются затраты времени на процесс контроля. Эти факторы увеличивают стоимость продукции.
Достоинства калибров:
Недостатки:
Внедрение автоматизации и компьютеров постепенно сокращает применение этих средств контроля в машиностроении.
Виды приборов
Существуют следующие виды калибров:
Калибры-пробки
Представляют собой стержень, на обоих концах которого расположены цилиндрические элементы. Один из них имеет наибольший предельный размер отверстия и называется непроходной пробкой (НЕ), а второй наименьший и зовется проходной (ПР). Непроходная пробка заметно короче проходной, благодаря чему рабочий или контролер быстро и правильно определяет пригодность деталей.
Гладкие калибры-пробки изготовляют составными, ручки стальные или пластмассовые, в которых крепятся вставки с коническими хвостовиками или цилиндрические насадки. Для проверки отверстий в интервале от 2 до 50 мм изготавливаются конические хвостовики, а для отверстий в границах 30-100 мм – цилиндрические насадки. Если вставка только с одной стороны ручки, то такие калибры-пробки называются односторонними.
Калибры-скобы
Применяются для контроля диаметров валов, по конструкции бывают односторонние и двухсторонние. так же, как и в случае с пробками, скоба ПР должна проходить, а скоба НЕ должна не проходить по валу. Иначе вал считается негодным, причем брак будет исправимым, только в том случае, если для достижения нужного результата потребуется снять лишний металл.
Применяя скобы, их ни при каких обстоятельствах нельзя силой заталкивать на вал, так как скоба может «раскрыться» и увеличить расстояние между измерительными поверхностями по причине податливости, обусловленной ее конструкцией. Чтобы не допустить этого, следует надевать скобу на горизонтально расположенный вал только под действием ее собственного веса. При этом вал еще и вращают, что позволяет заодно проконтролировать отклонения от круглого профиля в поперечном сечении.
Скобы бывают для проверки только одного размера (их называют жесткими) и регулируемые, которые позволяют контролировать определенный диапазон диаметров валов. Регулируемые части изготавливают из твердых сплавов, что способствует существенному увеличению их срока службы.
Калибры-щупы
Это наборы стальных пластин толщиной от 0,02 до 1 мм и длиной 100 или 200 мм. Их используют для контроля величины зазора между поверхностями при сборке различных механизмов. При этом в зазор вставляют один или несколько щупов в наборе, чтобы подобрать нужную величину.
Пользуясь щупами, важно соблюдать определенные правила:
Конусные калибры
Служат для контроля конических поверхностей, например, конусов инструментов. С помощью калибра-кольца проверяется годность наружных поверхностей, а пробкой – пригодность внутренних. Деталь считается годной, если ее торец находится в зоне между рисками или между плоскостями уступа. Это расстояние равно допуску.
Калибры для проверки расположения поверхностей
Могут быть самых разных конструкций. С их помощью контролируют:
Измерительные элементы этого вида калибров располагаются таким образом, чтобы воспроизвести конфигурацию поверхностей сопрягаемых деталей.
Калибры для контроля цилиндрической резьбы
Применяют для комплексной проверки среднего диаметра, угла профиля, а также наибольшего внутреннего диаметра наружной резьбы или наименьшего внешнего диаметра внутренней резьбы. С помощью этих устройств проверяют метрические, дюймовые, трапецеидальные, упорные и круглые резьбы диаметром от 1 до 600 мм.
Контрольный комплект состоит из рабочих проходного (ПР) и непроходного (НЕ) калибров, а также из контрольных, которые служат для проверки рабочих калибров-колец и пробок.
Проходные калибры должны свободно свинчиваться с контролируемой резьбой, а непроходные не должны свинчиваться с ней. Допускается навинчивание непроходных калибров до 2 оборотов, при этом количество оборотов определяют при развинчивании калибра и контролируемого изделия. Если резьба проверяемой детали короткая (менее 3 витков), то навинчивание непроходного калибра не допускается.
Резьбовой калибр ПР имеет длину порядка 80% от длины свинчивания, то есть длины соприкосновения резьбы болта и гайки, измеренной вдоль их оси.
Требования к изготовлению и эксплуатации
Ко всем калибрам независимо от их назначения и вида предъявляются следующие условия:
Так как калибры – это дорогостоящий и ответственный инструмент, то рекомендуется строго соблюдать определенные правила при работе с ними:
При хранении рабочие поверхности калибров не должны контактировать с металлическими предметами.