Проектирование контрольно-измерительных приборов в аспектах точности, производительности, надежности, экономичности и этичности, страница 4

_-  Усилие зажима, противодействующее смещению заготовки  (b и D - в см,

     δ_нат в мм)

     Р=100·=100·0,79·42=0,84 кгс     (1.9)

-  Рекомендуемая высота рабочей полости под заполнение гидроплстмассой

Н=2=2=14.9 мм                                                           (1.10)

-  Увеличение объема рабочей полости за счет приращения диаметра втулки

∆D                                       0,063

∆V=πDl—— = 3,14^. 420 ^. 33 ^. —— = 1370 мм³                           (1.11)

 2                                  2

-  Уменьшение объема гидропласта за счет сжимаемости находящиеся в ее среде воздушных пузырьков

 ύ=0,002V, где

V–объем гидропласта, заключенного в рабочей полости

ύ=0,002∙=1352 мм³                                                       (1.12)

-  Диаметр плунжера

d₁=1,5= 1,5=30мм                                                        (1.13)

-  Величина ввинчивания плунжера, необходимая для ввинчивания плунжера

          M === 3,5 мм                                         (1.14)

              Т.к.  настройка КИП производится по каждой измеряемой детали, погрешности средства измерения и его установки рассматривать не будем.

          Для компоновки КИП предлагаю использовать универсальную измерительную стойку

n Расчитываем фактическую суммарную погрешность КИП по формуле

          ε _кип = ε+Δ_р+Δ_ин+Δt+Δ_ус                                                                                                     (1.15)

где

          ε-погрешность положения контролируемой детали в приспособлении:

                  _{¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾}

          ε=Öε_d²+ε_j²+ε_пр² , где                                                                      (1.16)

ε_d-погрешность базирования (для гидропласта - самоцентрирующий механизм) ε_d=0.

ε_j-погрешность закрепления, т.к. настройка КИП ведется по уже закрепленной детали то. ε_j=0.

ε_пр-неточность изготовления элементов приспособлений.

Для гидропласта, размеры детали свыше 100 мм, погрешность Δ_{, =} 5мкм

Базирование гидропластового патрона производится по конусу Морзе принимаем неточность изготовления его Δ₂ = 2 мкм

ε_пр==5,3 мкм.

Отсюда

ε==5,3мкм          .

Δин - погрешность выбранного средства измерения Δин = 4 мкм

Δус - погрешность, вызываемая измерительным усилием за счет контактной деформации. Фактическую погрешность определяю по формуле Герца:

Δус=0,43·К, где                                                        (1.17)

Р_ус-измерительное усилие Р_ус=1Н                         (см п.1.3)

r-радиус измерительного наконечника r=5 мм

к - коэффициент, зависящий от материала при наконечнике при твердом сплаве

K= 0,81

Δус =0,43·0,81=0,159 мкм

Δt - погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды.

Δt =l·α(t₁–t₂) , где

l-размер измеряемого объекта

          l= 88мм (высота детали)

α–коэффициент линейного расширения для стали низколегированной

          α= 13,4·10^-6 К^-1

δt = t_{1 –} t₂ – возможный перепад температур

          δt = 10^˚

т.е.

          Δt = 88^.10^-10·10 = 0,00000104 = 0,04 мкм.

Нахожу окончательно ε_кип.

ε_кип.=503+4+0,159+0,04=9,5 мкм

          Сопоставив полученную ε_кип. с допускаемой δ_изм=13мкм, делаю вывод, что необходимое условие точности соблюдается

          ε_кип.=9,5<13=(δ_изм)

-  Определяю влияние погрешностей измерения на результаты контроля.

Используя положения Н.Н. Маркова определяю удельный вес суммарной погрешности в допуске изделия при IT=30мм (δ_изм)=13мкм

                   δ_{изм                 13}

     А_мет = ——— = —— = 0,43 или А_мет = 43%

                         ^{IT                    30}

              В нашем случае, как измеряемый параметр, так и погрешности измерения подчиняются закону нормального распределения. Поэтому процент неправильно принятых деталей, неправильно забракованных деталей n, а также относительную величину выхода размера за границу IT определяю по графикам.

Для этого сначала вычисляю:

IT              30

———  =   —— = 1

σ_мах                  2·15

       Из графиков получаю, что м = 10%, т.е. из 120 шт 12 шт. ; п= 20% (24 шт из 120 шт деталей).

   Относительная величина выхода размера за границу поля допуска  = 0,04.^IT

Предельный выход размера за границу поля допуска С=0,05·30=1,5 мкм.

1.24 Описание конструкции и принцип работы КИП.

          Приспособление смонтировано на базе стола поворотного 1; в центровое его отверстие (корпус Морзе 5) вставляется корпус гидропластового патрона 5, закрепляется здесь при помощи винтов 12. (М12) и шпонок 10. В корпус по посадке с натягом устанавливается втулка установочная 2; в полость между втулкой и корпусом вводится гидропластовый наполнитель 4; а затем в корпус завинчивается плунжер 8; Деталь устанавливается в отверстие втулки установочной.

          Измерительная стойка вставляется в отверстие стола поворотного по посадке и состоит собственно из штанги 11; стойки 9; муфт 6,7; соединенных между собой винтами рифлеными 3. В отверстие Муфты 7  вставляется измерительный индикатор (СИ)  МИГ 2 ГОСТ 9696 - 81 поз. 13 и тоже зажимается при помощи винта рифленого поз.3.

          После установки детали производят ее центрирование зажимом плунжера 8.Затем подводят к контролируемой поверхности измерительный орган и производят затяжку всех резьбовых соединений измерительной стойки после ее регулировки (подразумевается создание в измерительном стержне небольшого натяга ^. 5÷10 мкм). После чего устанавливается шкала СИ на ноль и вращением рукоятки стола поворотного производят считывание счетной информации по мере перемещения детали.

Список  литературы

1 Методические указания по оформлению текстовых документов /Сост. Ю. В. Хмельницкий.– Сумы  СумГУ , 1997.–42 с.

2 Станочные приспособления: Справочник /Под ред. Б.Н. Вардашкина , В. В. Данилевского. –М. :  Машиностроение , 1984.-Т.2.–685с.

3 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу «Проектирование контрольно-измерительных приспособлений» /Сост. Г. С. Чумаков. –Харьков : ХПИ, 1990.-56с.

4 Методические указания к практическим занятиям «Уточнение цели контрольной операции и задачи конструирования» по курсу «Контрольно-измерительные приборы» /Сост. В. Г. Евтухов. –Харьков: ХПИ, 1987.–16с.

5 Справочник технолога­ машиностроения :В 2 т. /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.–3-е изд., пераб. –М.: Машиностроение, 1986.–496с.

6 Методические указания к практическим занятиям «Поиск и обоснование методов измерения» по курсу «Контрольно-измерительные приборы» /Сост. В. Г. Евтухов. –Харьков: ХПИ, 1987.–16с.