МИНОБРНАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
Тульский государственный университет
Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Лабораторная работа №3
Рассортировка деталей на группы с помощью
электроконтактного преобразователя
Методические указания
Тула 2011
1. Цель работы.
Целью работы является, приобретение навыка проверки годности размеров деталей с помощью электроконтактного преобразователя. Она включает ознакомление со следующими вопросами:
- принципом действия измерительных устройств с дискретной характеристикой;
- конструкцией электроконтактного преобразователя БВ МСС-5;
- методикой подготовки необходимых числовых данных и настройки прибора для оценки годности деталей;
- порядком проведения измерений и разбраковки деталей на годные, слишком большие и слишком малые.
2. Теоретические положения.
2.1. Классификация измерительных устройств
Рис. 1. Измерительное устройство с непрерывной характеристикой:
1 - измерительный стержень; 2 - указатель; 3 и 4 - переставные указатели границ поля допуска.
Все измерительные устройства, как механические, так и электрические делятся на два вида - с непрерывной и дискретной характеристиками.
Если любому малому перемещению Δd измерительного стержня I (рис. 1) соответствует некоторое приращение ΔV показания измерительного устройства, то характеристика такого устройства является непрерывной.
Такая характеристика не имеет точек разрыва, которые соответствовали резким качественным или количественным изменениям в показаниях измерительного устройства. Точки K1 и K2, соответствующие границам поля допуска на изготовление детали, ничем не выделяются среди других точек на характеристике, что делает невозможным автоматическую регистрацию перехода размера детали через эти границы.
Непрерывную характеристику имеют все показывающие приборы, например, индикатор часового типа, рычажная скоба и т. д. Переход размера детали через границы поля допуска фиксируется в них визуально с помощью переставных указателей 3 и 4 (рис. 1).
Для обеспечения возможности автоматизации контроля требуется дискретная (релейная) характеристика. Она обеспечивается за счет дополнения устройств с непрерывной характеристикой элементами, которые разрывают в нужных местах непрерывную характеристику и переводят ее в дискретную форму.
2.2. Принцип действия измерительных устройств с дискретной характеристикой
Элементами, переводящими непрерывную характеристику в дискретную форму, могут, например, быть регулируемые электрические контакты К1 и К2 (рис. 2). При этом линейные перемещения измерительного стержня преобразуются в размыкание или смыкание контактов, благодаря чему происходит переключение электрических цепей, в которые включены либо исполнительные устройства, либо сигнализация. Так при увеличении размера d (рис.2) контролируемой детали измерительное устройство не будет на это реагировать до тех пор, пока деталь не коснется измерительного стержня, при подъеме которого разомкнется контакт К1. При его размыкании сработает соответствующая электрическая цепь, что приведет к скачкообразному изменению ее выходного параметра, например, напряжения от 0 до величины P1.
Рис. 2. Измерительное устройство с дискретной характеристикой:
1 - измерительный стержень; 2 – электрический контакт;
3 –пружина, создающая измерительное устройство
К дальнейшему увеличению размера d устройство оказывается снова нечувствительным до тех пор, пока не замкнется контакт K2. Замыкание этого контакта вызовет срабатывание новой электрической цепи, благодаря чему в системе снова произойдет скачкообразное изменение выходного параметра от Р1 до Р2 . Дальнейшее увеличение размера d окажется для прибора нечувствительным.
Устройства такого типа имеют ограниченное число контактов (от 1 до 10) и применяются для сортировки деталей на группы. При этом число сортировочных групп всегда на единицу больше числа регулируемых контактов. Например, двухконтактные преобразователи позволяют выявить годные детали, слишком большие и слишком малые. Преобразователи с большим числом контактов используются для рассортировки деталей по размерным группам перед селективной сборкой.
Приборы, работающие по этому принципу, называются электроконтактными преобразователями и широко используются в автоматических и полуавтоматических приспособлениях, в устройствах автоматического управления исполнительными органами станков, при активном контроле в процессе обработки, многомерных контрольных приспособлениях. С их помощью невозможно установить действительные размеры контролируемых деталей, однако такие устройства позволяют автоматизировать процесс контроля или освободить контролера от необходимости сравнивать числовые показания прибора со значениями соответствующими границам поля допуска.
2.3. Электроконтактный преобразователь БВ МСС-5
В приборе этой модели для облегчения работы контролера используется световая сигнализация перехода размера детали через границы заданного поля допуска.
Преобразователь имеет два регулируемых электрических контакта, что позволяет при установке его на штативе со столиком проводить рассортировку деталей на три размерные группы.
Прибор состоит из корпуса 1 (рис. 3), измерительного стержня 2, скользящего в направляющих втулках, рычага 3, закрепленного на плоской пружине 4, электрических контактов 5 и 6, положение которых регулируется винтами 7 и 8 с малым шагом резьбы, неоновых ламп, цоколи которых соединены с регулируемыми контактами.
При контроле измерительный стержень 2 скользит по направляющим втулкам и сидящим на нем хомутом 10 упирается в рычаг 3, стремящийся под действием плоской пружины повернуться вправо. В зависимости от размера проверяемой детали рычаг 3 может занимать различные положения относительно регулируемых контактов. Если размер лежит в пределах заданного поля допуска, рычаг 3 не касается ни одного из контактов, электрическая цепь неоновых ламп разомкнута и ни одна из ламп не горит.
Если размер окажется больше наибольшего предельного, то рычаг 3 коснется правого контакта и загорится "плюсовая" лампа. В случае, когда про веряемый размер будет меньше наименьшего предельного, рычаг 3 под действием пружин 9 коснется левого контакта и загорится "минусовая" лампа.
Рис. 3. Устройство прибора: 1 – корпус; 2 – измерительный стержень;
3 – рычаг; 4 – пружина; 5, 6 – электрические контакты;
7, 8 – регулировочные винты
Таким образом, наблюдая за состоянием ламп, можно разбраковать детали на три группы: годные, слишком большие и слишком малые.
2.4. Настройка электроконтактного преобразователя БВМСС-5
Необходимое положение регулируемых контактов относительно корпуса достигается за счет предварительной настройки электроконтактного преобразователя.
Чтобы провести рассортировку деталей на годные, слишком большие и слишком малые, прибор должен быть настроен на наибольший и наименьший предельные размеры.
Для этого предварительно регулируемые контакты разводятся винтами 7 и 8 так, чтобы они заняли положение, изображенное на рис. 3, после чего под измерительный стержень устанавливается эталон, соответствующий наибольшему предельному размеру и корпус преобразователя перемещается до тех пор, пока не погаснут обе лампы, а рычаг 3 не станет посередине между регулируемыми контактами.
В найденном положении корпус фиксируется и осуществляется настройка "плюсового" контакта. Для этого плавным вращением винта 8 подводят "плюсовой" контакт до касания с рычагом 3. Момент касания будет соответствовать загоранию "плюсовой" неоновой лампы.
По окончании установки "плюсового" контакта под измерительный стержень прибора устанавливается эталон с размером соответствующим предельному, и вращением винта 7 "минусовой" контакт выводится из соприкосновения с рычагом 3. При этом неоновая лампа, соответствующая этому контакту, должна погаснуть, затем плавным вращением винта 7 подводят "минусовой" контакт до касания с рычагом 3. О моментe касания будет говорить загорание "минусовой" лампы. После выполнения указанных действий прибор настроен.
3. Объекты исследования, оборудование, инструменты
Объектами исследования являются стальные гладкие цилиндрические валики.
В качестве оборудования и инструментов используются: электроконтактный преобразователь БВ МСС-5; стойка для крепления измерительных головок типа C-I; набор плоскопараллельных концевых мер длины.
4. Задание на работу
Проверить годность диаметральных размеров партии гладких цилиндрических валиков и разбраковать детали на годные, слишком большие (исправимый брак) и слишком малые (неисправимый брак).
5. Порядок выполнения работы
Студент получает эскиз проверяемого валика, на котором указано номинальное значение диаметрального размера и его поле допуска, например:
Исследование годности этих валиков выполняется в следующем порядке:
5.1. Подготовка числовых данных, необходимых для настройки прибора.
5.1.1. По табл. 7 ГОСТ 25347–82 отыскивают предельные отклонения проверяемого валика
верхнее отклонение es=-0,016 мм,
нижнее отклонение ei=-0,059 мм
5.1.2. В бланке отчета записывают номинальный размер, условное обозначение заданного поля допуска и предельные отклонения проверяемого валика ø15f9
мм
5.1.3. Рассчитывают предельные размеры контролируемого валика и его допуск
а) наибольший предельный размер
dmax=Nd+es=15+(-0,016) = 15-0,016 = 14,984 мм
б) наименьший предельный размер
dmin=Nd+ei = 15 + (-0,059) = 15-0,059 =14,941 мм
в) допуск
Td=es-ei=-0,016-(-0,059) = -0,016 + 0,059=0,043 мм
Найденные числовые значения предельных размеров записывают
в соответствующие графы отчета.
5.1.4. Записывают рабочий (технологический) размер валика. Для рассматриваемого в примере случая запись будет выглядеть так:
Æ 14.984-0,043 мм
5.2 Настройка прибора
5.2.1. С помощью плоскопараллельных концевых мер длины составляют блок, соответствующий наибольшему предельному размеру, и по нему осуществляют настройку "плюсового" контакта (порядок действий при этом см. п. 2.4).
5.2.2 Составляют блок, соответствующий наименьшему предельному размеру, и по найму настраивают "минусовой" контакт (см. п. 2.4).
5.3. Проверка деталей и их разбраковка
Для этого все валики протаскиваются под измерительным стержнем и по состоянию контрольных ламп делают заключение о принадлежности контролируемых деталей к той или иной размерной группе. Подсчитывают число годных, слишком больших и слишком малых валиков и данные об этом записывают в отчет.
6. Указания по оформлению отчета
Отчет о работе выполняют на специальном бланке. На нем следует указать следующие данные:
- эскиз детали с указанием номинального размера и поля допуска;
- числовые значения предельных отклонений проверяемого валика;
- расчет его предельных размеров и допуска;
- запись рабочего (технологического) размера;
- количество годных деталей проверяемой партии, а также деталей исправимого и неисправимого брака.
7. Контрольные вопросы
1. В чем принципиальное отличие измерительных устройств с непрерывной и дискретной характеристикой?
2. Объясните принцип действия электроконтактных преобразователей.
3. На сколько размерных групп можно разбраковать детали с помощью преобразователя с 5-ю контактами?
4. Расскажите, как осуществить настройку электроконтактного преобразователя БВ МСС-5 на разбраковку валиков с размером
10z8
мм
5. К какой группе следует отнести валик, если ему соответствует загорание "плюсовой лампочки"?
Литература
1. ГОСТ Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемой посадки.
Кафедра ИМС Лаборатория линейных и угловых измерений | РАССОРТИРОВКА ДЕТАЛЕЙ НА ГРУППЫ ГОДНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВУХПРЕДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РАБОТЫ | Работа №3 |
Задание: Настроить преобразователь электроконтактный БВ ММС завода «Калибр» на сортировку партии деталей размером ø15f9мм
1. Размер валика по чертежу (с допуском в «тело» детали) ø14,984–0,043 мм
2. Размер блока концевых мер для настройки плюсового контакта 14,984 мм
3. Размер блока концевых мер для настройки минусового контакта 14,941 мм
Результаты рассортировки
Степень годности проверяемых деталей | Исправимый брак | Годные | Неисправимый брак |
Количество штук 30 | 15 | 3 | 12 |
Дата | Подпись руководителя |
