close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Исследование влияния измерительного щупа на точность измерения..pdf

код для вставкиСкачать
Приволжский научный вестник
УДК 621.9.08:621.753.2:531.7:621.431
Е.В. Кошелева
студент,
кафедра «Технология машиностроения»,
Арзамасский политехнический институт (филиал)
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный
технический университет им. Р.E. Алексеева»,
E-mail: [email protected]
Н.М. Прис
канд. техн. наук, доцент,
кафедра «Технология машиностроения»,
Арзамасский политехнический институт (филиал)
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный
технический университет им. Р.E. Алексеева»,
E-mail: [email protected]
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЩУПА НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ
Аннотация. В статье приведены результаты исследования причин, вызывающих отклонения результатов измерения параметров точности деталей машин. Установлено влияние материала и типа измерительного
щупа на точность измерения, температурного режима и условий проведения измерений, состояния детали до
измерения, точности базирования объекта измерения в приспособлении. На основе проведенного анализа даны
рекомендации по устранению причин, вызывающих эти погрешности.
Ключевые слова: измерительный щуп, точность измерения.
E.V. Kosheleva, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University
n.a. R.E. Alekseev
N.M. Pris, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University
n.a. R.E. Alekseev
RESEARCH OF INFLUENCE OF THE MEASURING WAND ON MEASURING ACCURACY
Abstract. The research of influence of a measuring wand on measuring accuracy is given in article, the analysis of the reasons causing errors in case of measurement is made and recommendations about elimination of these
errors are made.
Keywords: measuring wand, measuring accuracy.
При работе на координатно-измерительных машинах для обеспечения точности измерений необходимо учитывать влияние многих факторов, соблюдать требуемые режимы и условия: постоянство температуры воздуха, промывка и очистка деталей перед измерением, соответствие температуры детали и температуры воздуха, правильная установка и базирование в
приспособлении, правильный выбор щупа и др.
На координатно-измерительной машине КИМ-750 при измерении угловых размеров детали «Основание» (рис. 1), изготовленной из алюминиевого сплава, были составлены протоколы измерений (рис. 2). В ходе их анализа выявлены отклонения требуемых угловых размеров
на 10'…15', причем эти отклонения имеют случайный характер.
С целью выявления причин, вызывающих отклонения угловых размеров, произведена
проверка соблюдения условий, влияющих на точность измерения.
Однако установлено, что существенное влияние на результаты измерения может оказывать тип измерительного щупа и материал, из которого он выполнен.
На рисунке 3 представлены различные типы щупов. В процессе измерения использовался прямой щуп [1–4].
При выборе типа и размера щупа руководствуются в первую очередь формой и размерами
измеряемых конструктивных элементов. Наибольшее влияние оказывает длина щупа. По возможности, необходимо выбирать щуп наименьшей длины. Так как с увеличением массы щупа возрастает погрешность его калибровки, что приводит к увеличению погрешности измерения.
76
№ 12-2 (64) – 2016
Приволжский научный вестник
Рисунок 1 – Чертеж детали «Основание»
Рисунок 2 – Протокол измерений (пример)
Рисунок 3 – Типы щупов:
1 – прямой; 2 – звездообразный; 3 – дисковый; 4 – цилиндрический; 5 – стрелочный)
№ 12-2 (64) – 2016
77
Приволжский научный вестник
Другая рекомендация относится к сборке щупов большой длины (рис. 4). При установке
удлинителя 2 в датчик 3 и при его соединении со щупом 1 используются резьбовые соединения
[5]. При недостаточно прочном их закреплении жесткость щупа понижается, а гибкость увеличивается, что приводит к появлению дополнительной составляющей погрешности измерения.
Рисунок 4 – Конструкция измерительного дискового щупа:
1 – щуп; 2 – удлинитель; 3 – магнитный модуль
При использовании сферического наконечника щупа большое влияние на отклонения
размеров оказывает диаметр наконечника. Его следует выбирать таким образом, чтобы он составлял 0,7 от диаметра измеряемого элемента. Чем больше диаметр шарика щупа, тем меньше вероятность случайного контакта стержня щупа с измеряемой деталью. При большем диаметре расстояние от стрежня до боковой поверхности шарика увеличивается. Это позволяет
снизить вероятность случайного касания стержня с деталью. Все координаты измеренных точек
вычисляются от центра шарика щупа и записываются в вычислительную программу. При касании детали стержнем координаты измеренной точки будут записаны как координаты центра
шарика щупа. Поэтому возникнут существенные отклонения размеров из-за неправильно вычисленной координаты.
Материал, из которого изготовлен наконечник, также играет большую роль. В ходе проведения измерения был использован щуп фирмы Renishaw из синтетического рубина. Синтетический рубин имеет высокую твердость и гладкую поверхность. Он устойчив к царапинам, трещинам, сколам и механической коррозии. Однако, при измерении деталей из алюминия на поверхности щупа может образовываться наклеп вследствие налипания частиц металла. Щуп
был проверен визуально под микроскопом с 16-ти кратным увеличением на наличие этого дефекта. Было установлено, что после длительного использования щупа (в течение месяца работы с алюминиевыми деталями) на его поверхности образовывается неравномерный слой наклепного металла. Это и повлекло за собой отклонения в 10'…15' одних и тех же размеров в
ходе многократных измерений.
Для устранения влияния дефекта на точность измерений и продления срока эксплуатации щупов потребовалось проводить химическую очистку. Процесс заключается в том, что
щуп помещается в раствор плавиковой кислоты и выдерживается в нем определенное время
(в зависимости от величины образовавшегося слоя). Затем щуп очищают и проводят повторный осмотр под микроскопом. Если наклеп не был устранен, то необходимо изучить более
тщательно его химический состав и применить другие способы очистки. При длительных режимах работы по алюминию его осмотр должен проводиться не реже 1 раза в месяц. Альтернативным вариантом может служить применение щупов из нитрида кремния. Его свойства
сходны со свойствами рубина, однако он не обладает притяжением к алюминию и, следовательно, не образует наклеп.
Таким образом, анализ результатов измерения детали «Основание» позволил выявить
причины, оказывающие влияние на результаты обмера. Для их устранения необходимо строго
соблюдать рекомендации по выбору типа и размера щупов, а также своевременно проводить
их визуальный осмотр. При работе с алюминиевыми деталями целесообразно применять щупы
78
№ 12-2 (64) – 2016
Приволжский научный вестник
из нитрида кремния. Соблюдение этих условий позволит свести к минимуму погрешность, вызываемую измерительным щупом.
Список литературы:
1. https://yandex.ru/images/search?text=щуп%20renishaw&img_url=http%3A%2F%2Fwww.
miriso.ru%2Fuploads%2Fproduct%2Ffull55b9354de4033.jpg&pos=18&rpt=simage&lr=47
2. https://yandex.ru/images/search?p=1&text=щуп%20renishaw&img_url=http%3A%2F%2Fr
esources.renishaw.com%2Fmedia%2Fthumbnails%2Fc6696b0034a54aaa9ceb2a0fa3b48fc5_tn.JPG
&pos=37&rpt=simage&lr=47
3. https://yandex.ru/images/search?p=3&text=щуп%20renishaw&img_url=http%3A%2F%2Fw
ww.miriso.ru%2Fuploads%2Fproduct%2Ffull55b937cf5d3db.jpg&pos=99&rpt=simage&lr=47
4. https://yandex.ru/images/search?p=4&text=щуп%20renishaw&img_url=http%3A%2F%2Fo
beron3d.com%2Ftl_files%2Fprodukty%2Frenishaw%2Fgrafiki%2Ftrzpienie_punktowe.jpg&pos=138&r
pt=simage&lr=47
5. https://yandex.ru/images/search?p=5&text=щуп%20renishaw&img_url=http%3A%2F%2Fw
ww.renishaw.com%2Fmedia%2Fimg%2Fgen%2F4ab29bc1982549659d6314ab0c77d44d.jpg&pos=1
54&rpt=simage&lr=47.
№ 12-2 (64) – 2016
79
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
791 Кб
Теги
измерение, точности, измерительного, влияние, щупа, pdf, исследование
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа