Розрахунок виконавчих розмірів калібрів.

Старанним називають розмір калібру, проставлений на кресленні так, щоб допуск на його виготовлення був направлений в тіло калібру. Таким чином, як виконавчий розмір скоби приймають її якнайменший граничний розмір, з позитивним відхиленням, для пробки і контрольного калібру — їх найбільший граничний розмір з негативним відхиленням.

Придатність деталей з допусками від ІТ6 до ІТ7, особливо в масовому та крупносерійному виробництвах, найчастіше перевіряють граничними калібрами.

За призначенням калібри для гладких циліндричних виро­бів поділяються на калібри для перевірки валів (скоби та кіль­ця) та калібри для перевірки отворів (пробки).

При контролі валів прохідні калібри у вигляді кілець вико­ристовують тільки в особливо відповідальних випадках, коли вимагається контролювати циліндричність.

Граничні калібри бувають робочі та контрольні. Робочі ка­лібри (прохідний ПР та непрохідний НЕ) призначені для конт­ролю виробів в процесі їх виготовлення. Контрольні калібри (К—ПР та К—НЕ) призначені для контролю нерегульованих та установки регульованих калібрів—скоб.

Допустиме спрацювання робочої прохідної скоби перевіря­ють контрольним калібром (К—И — зношений).

Допуски та граничні відхилення гладких робочих та контрольних калібрів встановлені для розмірів: до 500мм (ГОСТ 24853, та 500...3150 мм (ГОСТ 24852).

Для розмірів до 500мм передбачено 8 варіантів схем розташування полів допусків робочих та контрольних калібрів відносно поля допуску контрольованої деталі.

Калібри для розмірів, більших за 500мм, використовують­ся для контролю деталей 9... 17 квалітетів та мають єдину сис­тему полів допусків.

Початком відліку відхилень для прохідних калібрів є про­хідна межа вала або отвору (найбільший граничний розмір вала або найменший - отвору), непрохідних - їхня непрохідна межа (найменший граничний розмір вала або найбільший - отвору).

На рисунках 7 – 11 представлені схеми розташування по­лів допусків калібрів для контролю отворів та валів діаметром до 180 мм 6...8 та 9...17 квалітетів точності. На цих рисунках позначено:

D min, D max -найменший та найбільший розміри виробу;

Т - допуск виробу;

Н - допуск на виготовлення прохідних і непрохідних робочих калібрів для отворів;

Н_S - допуск на виготовлення робочих калібрів із сферични­ми поверхнями для отворів;

Н₁ - допуск на виготовлення прохідних і непрохідних калібрів для валів;

Н_P - допуск на виготовлення контрольних калібрів для скоб;

Z, Z1 - відхилення середини поля допуску прохідного каліб­ру відповідно для калібру - пробки та калібру - скоби відносно прохідної (найменшого або найбільшого граничного розміру виробу) межі;

Y, Y1 - допустимий вихід розміру спрацьованого прохідного калібру відповідно для отвору та вала за границю поля допус­ку виробу.

Граничні розміри калібрів розраховуються на основі наведе­них в стандартах схем (дивись на рисунках 7 – 11) та допусків.

На робочих кресленнях калібрів проставляють виконавчі розміри, розраховані на основі граничних. Виконавчий розмір калібра повинен мати допуск у вигляді одного відхилення, на­правленого в метал ("в тіло" калібру).

Конструктивно гладкі калібри виконуються:

- калібри-скоби - згідно ГОСТ 18358- ГОСТ 18369 (рисунок 13);

- калібри-пробки - згідно ГОСТ 14807 - ГОСТ 14827 (рисунок 14 -16).

ГОСТ 2015 регламентує технічні вимоги на виготовлен­ня калібрів. При маркіруванні на калібр наносять:

- номінальний розмір деталі, для якого призначений калібр;

- літерне позначення поля допуску калібру;

- цифрові величини граничних відхилень виробу в мм (на робочих калібрах);

- тип калібру (наприклад, ПР, НЕ, К-ПР, К-НЕ, К-И);

- товарний знак підприємства-виробника.

 

 

 

Рисунок 7 - Виконавчі розміри калібрів

 

Формули для визначення граничних розмірів робочих калібрів.

 

 

Сторона калібра і розмір	Номінальний розмір виробу до 180 мм
Калібр - пробка	Калібр - скоба
Прохідна сторона (найбільший розмір)	D min + Z +	d max– Z1 +
Прохідна сторона (найменший розмір)	D min+ Z -	d max – Z1 -
Зношений розмір	D min - Y	d max + Y1
Непрохідна сторона (найбільший розмір)	D max+	d min +
Непрохідна сторона (найменший розмір)	D max-	d min -

 

 

Приклад

Визначити граничні та виконавчі розміри калібра - скоби для кон­тролю вала ø 60к6 та контркалібра до неї. Зобразити схему полів допусків калібрів та дати ескіз робочих калібрів з нане­сенням виконавчих розмірів.

Розв'язок.

1. Згідно з ГОСТ 25347 (6Е, таблиця З.Д.14) знаходимо граничні відхилення вала ø 60к6, які дорівнюють:

еs = 21 мкм; еі = 2 мкм.

тобто

d max = 60,021 мм; d min = 60,002 мм.

 

 

Рисунок 8 - Схема розташування полів допусків калібрів для валів діаметром до 180 мм 6..8 квалітетів точності

 

Рисунок 9 - Схема розташування полів допусків калібрів для валів

діаметром до 180 мм 9...17 квалітетів точності

 

2. Згідно з табл. 2 ГОСТ 24853(див. також таблицю З.Д.15)
виписуємо допуски та граничні відхилення калібрів та контркалібрів.

Для діаметра ø 60 мм 6-го квалітету точності вони дорів­нюють:

Z1 = 4 мкм; Y1 = 3 мкм; Н1 = 5 мкм; Н _р = 2 мкм.

3. Керуючись рис. З ГОСТ 24853 (рисунок 8), буду­ємо схему розташування полів допусків калібрів для контролю вала ø 60к6 (рисунок 10).

 

 

Рисунок 10 - Схема розташування полів допусків калібру-скоби для контролю вала ø60к6

4. У відповідності з формулами таблиці 1 ГОСТ 24853 (або таблиця З.Д.16 та рисунка 10 визначаємо розміри калібрів та контркалібрів.

 

Калібри-скоби:

ПР _max = d _max - z1 + H1/2 = 60,021 - 0,004 + 0,005/2 = 60,0195 (мм);

ПР _min = d _max - z1 - H1/2 = 60,021 - 0,004 - 0,005/2 = 60,0145 (мм);

ПР_И = d _max + y1 = 60,021 + 0,003 = 60,024 (мм);

НЕ _max = d _{min +} H1/2 = 60,002 + 0,005/2 = 60,0045 (мм);

НЕ _min = d _{min -} H1/2 = 60,002 - 0,005/2 = 59,9995 (мм).

Виконавчі розміри калібрів - скоб:

ПР = ПР _min + H1 = 60,0145 ^+0,005 (мм);

ПР_И = 60,024 ^+0,005 (мм);

НЕ = НЕ _min + H1 = 59,9995^{+ 0,005} (мм).

Контркалібри до скоб:

К – ПР _max = d _max - z1 + Hр/2 = 60,021 - 0,004 + 0,002/2 =60,018 (мм);

К - И _max = d _max + y1 + Н_р/2 = 60,021 + 0,003 + 0,002/2 = 60,025 (мм);

К – И _min = d _max + y1 - Н_р/2 = 60,021 + 0,003 - 0,002/2 = 60,023 (мм);

К – НЕ _max = d _min + Н_р/2 = 60,002 + 0,002/2 = 60,003 (мм);

К – НЕ _min = d _min - Н_р/2 = 60,002 - 0,002/2 = 60,001 (мм);

 

Виконавчі розміри контркалібрів:

К - ПР = 60,018 -_{0, 002} (мм);

К _и = 60,025 -_{0, 002} (мм);

К - НЕ = 60,003 -_{0, 002} (мм).

 

1. Конструкція робочого калібру-скоби згідно з ГОСТ 18362 з нанесенням виконавчих розмірів та маркірування показана на рисунку 11.

Рисунок 11 - Конструкція калібру-скоби для контролю вала ø60к6

Приклад

Визначити граничні та виконавчі розміри калібра - пробки для кон­тролю отвору ø 60Н7 та контркалібра до неї. Зобразити схему полів допусків калібрів та дати ескіз робочих калібрів з нане­сенням виконавчих розмірів.

Розв'язок.

1. Згідно з ГОСТ 25347 (6Е, таблиця З.Д.14.2) знаходимо граничні відхилення вала ø 60Н7, які дорівнюють:

ES = 30 мкм; EІ = 0 мкм.

тобто

D max = 60,030 мм; D min = 60,000 мм.

 

 

Рисунок 12 - Схема розташування полів допусків калібрів для отворів діаметром до 180 мм 6..8 квалітетів точності

 

 

 

Рисунок 13 - Схема розташування полів допусків калібрів для отворів діаметром до 180 мм 9...17 квалітетів точності

 

2.Згідно з табл. 2 ГОСТ 24853(див. також таблицю З.Д.15)
виписуємо допуски та граничні відхилення калібрів та контркалібрів.

 

Для діаметра ø 60 мм 7-го квалітету точності вони дорів­нюють:

Z1 = 4 мкм; Y1 = 3 мкм; Н1 = 5 мкм; Н _р = 2 мкм.

 

3.Керуючись рис. З ГОСТ 24853 (див. рисунок 8), буду­ємо схему розташування полів допусків калібрів для контролю отвору ø 60Н7 (рисунок 14).

Н7

Границя

зношення

НЕ

ПР

 

 

Рисунок 14 - Схема розташування полів допусків калібру-пробки для контролю отвору ø60Н7

 

4. У відповідності з формулами таблиці 1 ГОСТ 24853 (або таблиця З.Д.16 та рисунка 14 визначаємо розміри калібрів та контркалібрів.

 

Калібри-пробки:

ПР _max = D min + z + H/2 = 60,000 + 0,004 + 0,005/2 = 60,0065 (мм);

ПР _min = D min +z - H/2 = 60,000 + 0,004 - 0,005/2 = 60,0015 (мм);

ПР_И = D min - Y = 60,000 - 0,003 = 59,997(мм);

НЕ _max = D max ₊ H/2 = 60,030 + 0,005/2 = 60,0325 (мм);

НЕ _min = D max - H/2 = 60,030 - 0,005/2 = 60,275 (мм).

Виконавчі розміри калібру -пробки:

ПР = ПРmax - H = 60, 0065 -0,005 (мм);

ПР_И = 59,997 -0,005 (мм);

НЕ = НЕmax - H = 60,0325 -0,005 (мм).

 

 

Контркалібри до пробки:

К – ПР _max = D min + z + Hр/2 = 60,000 + 0,004 + 0,002/2 =60,005 (мм);

К - И _max = D min - Y + Н_р/2 = 60,000 - 0,003 + 0,002/2 = 59,998(мм);

К – И _min = D min - Y - Н_р/2 = 60,000 - 0,003 - 0,002/2 = 59,996(мм);

К – НЕ _max = D max + Н_р/2 = 60,030 + 0,002/2 = 60,031 (мм);

К – НЕ _min = D max - Н_р/2 = 60,030 - 0,002/2 = 60,029 (мм);

 

Виконавчі розміри контркалібрів:

К - ПР = 60,005 ^+0,002 (мм);

К _и = 59,998 ^+0,002 (мм);

К - НЕ = 60,031 ^+0,002 (мм).

 

На рисунках 15 – 17 показано конструкції калібрів-пробок для контролю отворів (п. 1.4 - місце нанесення маркіру­вання).

Рисунок 15 - Конструкція калібру - пробки (однобічн а)

 

 

 

 

Рисунок 16 Конструкція калібру—пробки (двобічна)

Рисунок 17 - Конструкція калібра—пробки (двобічна неповна)

 

Калібри виготовляють з інструментальних або вуглецевих цементуємих сталей (У10А, У12А, 10, 15 і ін.). Для підвищення зносостійкості і зниження витрат застосовують твердосплавні скоби і пробки, зносостійкість яких в 50 -150 разів більше зносостійкості сталевих калібрів, а вартість — всього в 3 - 5 разів більше.

 

Контрольні запитання

1 Типи калібрів для контролю циліндричних валів та отворів.

2 Схеми розташування полів допусків калібрів та контркалібрів відносно поля допуску деталі, що перевіряється.

3 Розрахунок виконавчих розмірів калібрів.

4 Які розміри є виконавчими для калібрів-пробок та які - для калібрів-скоб.

5 Що таке контрольні калібри?

6 Залежність конструкції калібрів від розмірів.

7 Які відомості включає маркірування калібрів?