Практическая работа №14

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ ОПЕРАЦИИ

Цель работы: освоить последовательность проектирования, состав и содержание контрольной операции.

Задача: для заданной механообрабатывающей операции установить параметры контроля, назначить оборудование и приспособления для контроля, средства измерения (СИ), определить последовательность выполнения и сформулировать содержание контрольной операции.

 

Порядок выполнения работы

1. Изучить чертеж детали, эскизы операционных наладок. Обратить внимание на размеры, точность, шероховатость обрабатываемых поверхностей, допуски формы и взаимного расположения поверхностей и другие технические требования.

2. В отчете (прил. 14) вычертить операционную наладку, заменив базирующие элементы приспособления условными обозначениями (Практ.    раб. №2).

3. Записать в табл. п. 1 отчета (прил. 14) содержание механообрабатывающей операции по переходам (Практ. раб. № 2).

4. Определить параметры, подлежащие контролю (см. пояснения пп.1–5). Записать в табл. п. 2 отчета параметры в последовательности их контроля. Для линейных размеров определить допускаемую погрешность измерения d     (прил. 2, 3), наименование СИ, которыми можно произвести измерение и предельную погрешность измерения e_СИ каждого из этих средств (прил. 4, 5;  Практ. раб. №13).

Поскольку для контроля одного параметра может быть предложено несколько средств измерения, рекомендуется табл. п. 2 заполнять построчно.

5. Разработать схему контроля отклонений формы или расположения  

поверхностей (по указанию преподавателя) (прил. 6).

6. На основании анализа табл. п. 2 отчета определить последовательность и сформулировать содержание переходов контрольной операции (табл. п. 3.1 отчета). Примеры фраз в табл. 14.1.

7. Для каждого перехода назначить и занести в табл. 3.1 отчета необходимую оснастку, средства измерения, объем выборки контрольной партии (прил. 7, 8, 9).

8. Для принятых универсальных СИ занести в табл. 3.2 условия измерения (Практ. раб. №13, прил. 4).

9. Для наиболее точных из контролируемых размеров составить требования к параметрам рабочего пространства и объекта измерения (табл. п. 3.3 отчета, табл. 14.3).

10. На основании табл. пп. 3.2 и 3.3 составить общие и особые (если необходимо) требования к организации операции контроля.

11. Выполнить отчет по форме (прил. 14).

12. Заполнить карту технического контроля (см. Практ. раб. №15).

Некоторые пояснения

1. Проверке подвергают полученные на контролируемой операции размеры, отклонения формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатость, наличие элементов, поверхностей детали, их качество, внешний вид.

Вначале измеряют размеры (длины, глубины, диаметры и т.д.), затем отклонения формы и расположения поверхностей, шероховатость поверхностей. Наличие элементов и качество поверхностей детали проверяется визуально в отдельном переходе. Некоторые схемы контроля отклонений взаимного расположения поверхностей представлены в прил. 6, средства и правила измерения – в прил. 4, 5, 7.

2. Для каждого размера следует определить допускаемую погрешность измерения d (прил. 2, 3). Под допускаемой погрешностью измерения d понимается наибольшее значение погрешности, при которой полученный в результате размер (или отклонение) может быть признан действительным. Допускаемые погрешности измерений учитывают погрешности как измерительных средств, так и погрешности от других источников, влияющих на погрешность измерения (базирование, закрепление, температурные деформации и т.д.); d зависит от величины номинального размера и точности (допуска) и не зависит от вида средства измерения. Допускаемая погрешность измерения представляет собой предельное отклонение размеров изделия, располагаемое симметрично от приемочных границ. Приемочные границы, т.е. значения размеров, по которым производится приемка изделий, как правило, принимают равными наибольшему и наименьшему предельным размерам. В отдельных случаях для уменьшения количества неправильно разбракованных изделий приемочные границы смещают внутрь поля допуска, устанавливая производственный допуск [10,11].

3. Как правило, для контроля заданного параметра можно применять несколько вариантов универсальных СИ (прил. 4, 5) или спроектировать специальное. Из рекомендуемых средств измерений следует выбирать наименее точное, наиболее дешевое и простое в эксплуатации. В отдельных случаях, особенно при контроле правильности расположения поверхностей, вместо громоздкого набора стандартных средств рекомендуется предусматривать специальное контрольно-измерительное приспособление (КИП), оснащенное стандартными СИ (индикатор и т.п.). В табл. 2 отчета следует писать: «КИП для контроля...», например перпендикулярности, далее отдельной строкой в скобках – наименование применяемого СИ.

4. Любое средство измерения имеет предельную погрешность измерения e_СИ, величина которой зависит от метода измерения, конструкции и точности изготовления СИ (прил. 4, 5). 

При выборе стандартных СИ необходимо выдерживать условие:

                                                     e_СИ £ d                                                      (14.1)

Поскольку специальные СИ (КИП) подлежат еще проектированию и изготовлению, то предельную погрешность измерения ими принимают равной допускаемой погрешности измерения

                                                 e_КИП = d                                                                                    (14.2)

При этом предельная погрешность принятого в КИП СИ не должна превышать (0,6–0,8)d. Значения предельной погрешности КИП и принятого СИ занести в табл. 2 отчета.

При соблюдении условий (14.1) и (14.2) полученный размер можно считать действительным и пренебречь ошибкой измерения.

5. Измерительные головки следует применять с рекомендуемыми стойками и штативами (прил. 8) или в специальных КИП, предусматривающих аналогичную жесткость крепления головок.

6. В технологическом процессе контрольная операция следует за той, результаты которой требуется проверить. Ей присваивается последующий за контролируемой операцией номер из ряда 5, 10, 15, 20....

7. Содержание операции делится на переходы. Переходы в пределах операции нумеруются арабскими цифрами 1, 2, 3..., объем и содержание переходов определяется применяемыми СИ. Фраза перехода начинается с ключевого слова «Проверить». Далее следует адрес контроля, числовое значение, пояснения. Примеры фраз переходов контрольной операции приведены в табл. 14.1. В ТП допускается объединять переходы в одну фразу, присоединяя к слову «Проверить» через знак «;» параметры всех переходов.

8. Рабочее место контролера располагается в цехе, включает в себя оборудование: контрольный стол, на который, в зависимости от конкретного вида работ, устанавливают приспособления (стойки индикаторные, биениемеры, плиты контрольные, подставки специальные и т.п.), измерительные инструменты (штангенциркули, микрометры, пробки, скобы, индикаторы и т.п.), а также специальные КИП.

9. При больших объемах контроля рекомендуется применять предельные калибры: пробки, скобы, шаблоны и др. (прил. 7). При небольших объемах контроля и для регулировки точности настройки операции используют универсальные средства измерения типа штангенциркуля, микрометра, нутромера, измерительных головок и др. Установку и закрепление головок осуществляют в стойках и штативах (прил. 8) располагая их на плитах (прил. 9). Повышенную производительность контроля или измерение в труднодоступных местах обеспечивают с помощью специальных КИП, измерительным механизмом которых являются стандартные измерительные головки. Головки крепят за ножку, ушко, стержень.

Шероховатость в цеховых условиях оценивается, как правило, путем сравнения с образцами шероховатости ГОСТ 9378–75.

Правильность контура детали или отдельных поверхностей проверяется шаблонами. Наличие, отсутствие, качество элементов детали – визуально.

    10. При обработке партии деталей на предварительно настроенных станках методом автоматического получения размеров результаты работы оцениваются путем измерения размеров контрольной партии деталей. Объем контрольной партии зависит от величины партии запуска «n» и точности размеров (табл. 14.2).

    11. Для обеспечения требуемой точности измерения необходимо поддерживать нормальные условия в рабочем пространстве в течение всего процесса измерения (табл. 14.3). Под рабочим пространством понимается часть пространства, окружающего средство и объект измерения, действием влияющих величин вне которой на результаты измерения можно пренебречь. Рабочее пространство образуется там, где контролер производит измерения изделия: в цехе около станка после выполнения операции, в помещении ОТК, на поточной линии и т.д. Размеры рабочего пространства устанавливаются при разработке методик измерения. Желательно иметь рабочее помещение. Если это нецелесообразно (например, при допускаемом отклонении температуры среды больше ±2°С), то рекомендуется ограничить его с помощью щитов, ограждений или разметки.

    К параметрам рабочего пространства, влияющим на точность измерения относятся: температура окружающей среды, атмосферное давление воздуха (в рабочем пространстве давление должно быть не меньше атмосферного, допускается превышение давления не более чем на 3 кПа), относительная влажность воздуха 58% ± 20%, ускорение свободного падения 9,8 м/с², относительная скорость движения воздуха равна нулю.

    Для исключения дополнительных погрешностей необходимо соблюдать условия измерения (табл. п. 3.2 отчета) согласно рекомендациям (Практ.       раб. № 13), выдерживать параметры влияющих величин рабочего пространства и требования к объекту измерения (табл. 14.3).

    Нормальной температурой окружающей среды и объекта измерения является 20°С [4]. Величина отклонения от нормальной температуры зависит от точности размера объекта измерения (табл. 14.3). В рабочем пространстве допускаются только плавные изменения температуры. Для того, чтобы температура объекта измерения стала равной температуре окружающей среды, объект до начала измерений должен быть выдержан в рабочем пространстве не менее, чем указано в табл. 14.3. При этом отклонение температуры поверхности объекта измерения от нормальной перед установкой его в рабочее пространство не должно превышать указанных значений табл. 14.3. СИ должны находиться в рабочем пространстве не менее 24 часов. Необходимая освещенность рабочего пространства зависит от вида устройства отсчета и ламп (табл. 14.3).

    Направление линии измерения линейных размеров до 160 мм у наружных поверхностей должно быть вертикальным, в остальных случаях – горизонтальным, положение плоскости измерения углов – горизонтальным. Предельное отклонение от нормального направления линии измерения размеров 2–5 квалитета ±2°, 6 – 10 квалитетов ±5°.

    Если нормальные условия измерений в цеховых условиях не соблюдаются, то в документе, фиксирующем результаты измерений, указывают действительные значения влияющих величин.

    12. На основании анализа табл. пп. 3.2 и 3.3 отчета для каждой операции формируются общие и особые (если необходимо) условия и требования к организации контроля. Например, используемое перемещение измерительного стержня, тип наконечника и вид контакта, температурный режим, освещенность и отклонения температуры рабочего пространства, время выдержки изделия перед измерением, потребность в отдельном закрытом рабочем пространстве с малыми колебаниями температуры в этом пространстве (табл. 14.3): измерения производить в помещении ОТК, если температура рабочего пространства ≤ 2^ºС или температурный режим для СИ меньше 0,5^º (прил. 4, 5). Эти сведения заносятся в пп. 3, 4 отчета, а затем в графу «Особые указания» карты технического контроля (см. Практ. раб. №15).

 

Таблица 14.1

Примеры фраз переходов контрольной операции

 

Ключевое слово	Параметры, подлежащие контролю
1	2
Проверить   Проверить     Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить	Допуск прямолинейности (плоскостности, биения, круглости и т.д.)... (1) поверхн.... (2) Допуск перпендикулярности (биения, соосности, параллельности и т.д.)... (1) поверхн.... (2) относительно поверхн. (базы)...(3) Правильность разметки Правильность разметки n отв. (пазов и др.)... (4) Наличие и правильность маркировки Качество кромок (фасок и др.) Размеры... (4) Шероховатость... (5) Шероховатость... (5) поверхн.... (2) Шероховатость по контуру... (5) Размеры и шероховатость n отв. (пазов, канавок и т.п.)... (4)
Продолжение табл. 14.1
1	2
Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить Проверить	Согл. чертежу Размеры n отв. (пазов и др.)... (4) с учетом припуска... (6) Зубья колеса (червяка, рейки, звездочки и т.п.) Размеры n отв. (поверхн.) под резьбу... (7) Наличие центровых отверстий Выполнение технических требований чертежа пункт... (8) Точность рихтовки Правильность контура детали,  Отсутствие острых кромок (заусенцев, забоин) на поверхности детали

Примечание. (1) – размер допуска; (2), (3) – наименование, размер или обозначение поверхности; (4) – размер с допуском; (5) – обозначение шероховатости; (6) – размер припуска (лучше с указанием допуска); (7) – размер резьбы; (8) – № пункта технических требований из чертежа.

 

Таблица 14.2

Объем выборки контрольной партии деталей

 

Объем партии запуска	Объем выборки при квалитете
	12, 13, 14	8, 9, 10, 11	6, 7
2–8 9–15 16–25 26–50 51–90 91–150 151–280 281–500	2 2 3 5 5 8 13 20	2 3 5 8 13 20 32 50	3 5 8 13 20 32 50 80

 

Таблица 14.3

Параметры рабочего пространства и объекта измерения

 

1. Пределы допускаемого отклонения температуры объекта измерения

и рабочего пространства от 20° С

 

Размеры объекта измерения, мм	Отклонения температуры, ° С (±) для квалитетов
	2–5	6–8	9–10
Св. 1 до 18 Св. 18 до 50 Св. 50 до 500	1,5 1 0,5	3 2 1	4 3 2

2. Время выдержки объектов измерения в рабочем пространстве

Масса объекта измерения, кг	Время выдержки (min), ч для квалитетов
	2–5	6–8	9–10
До 10 Св. 10 до 50 Св. 50 до 200  Св. 200 до 500	4 8 14 20	3 6 10 16	2 4 7 12

 

3. Предельное отклонение (±) температуры поверхности объекта измерения от нормальной перед установкой его в рабочее пространство

Квалитеты точности	2–5	6–8	9–10
Отклонение температуры	2,5	3,5	5

 

Примечание. При больших отклонениях температуры время выдержки должно быть увеличено.

 

    4. Освещенность рабочего пространства

Вид отсчетного устройства	Освещенность, лк при лампах
	люминесцентных	накаливания
Окулярное, экранное, шкала на светлом фоне со световым указателем Шкала на светлом фоне со стрелкой Шкала на темном фоне	150–250     300–500   500–750	50–150     150–300   300–500