Калибр-пробка: ГОСТ, чертеж, виды, применение

 Большое значение при производстве отдельных деталей или целых агрегатов в машиностроении отводится системам проверки качества готовой продукции. От их соответствия установленным стандартам зависит не только их надёжность и долговечность, но и безопасность эксплуатации.

На предприятиях машиностроительного комплекса применяют различные измерительные комплексы и так называемые методы альтернативной проверки. В качестве измерительного инструмента используется калибр-пробка. Они относятся к бесшкальным измерительным инструментам. С их помощью производят проверку параметров готовых деталей.

Для решения всех перечисленных задач применяют калибры измерительные, которые обладают заданным классом точности. Это метрологическое изделие относится к измерительным инструментам, которые применяются после завершения этапов производства и чистовой обработки деталей. Их применяют для определения качества изготовленных деталей с точностью от шести до восемнадцати квалитетов. Это позволяет получить обеспечение высокой степени точности проверки исследуемого параметра.

Конструкция инструмента

Этот измерительный инструмент изготовлен из цельного металлического бруска. На обоих концах расположены цилиндрические элементы заданного диаметра. Поэтому, их подразделяют на следующие классы:

• измерительные;
• резьбовые;
• гладкие (односторонние или двухсторонние);
• проходные;
• предельные.

Каждый устройство конструктивно состоит из следующих элементов:

• ручки (с нанесённым рифлением по ГОСТ 14748-69);
• вставки;
• шпонки;
• фиксирующего винта.

Скачать ГОСТ 14748-69

Например, калибр пробка резьбовая в качестве вставки используется для проверки метрической резьбы. Они делятся на две категории: для проверки резьбы от 1 до 68 мм и от 68 до 200 мм. Требования к ним приведены в специальных стандартах. Все резьбовые пробки имеют конструкцию с полным или укороченным профилем резьбы. Каждая из пробок имеет свою специфику применения.

Гладкие предельные пробки на основании установленных стандартов делятся на следующие конструкции:

• двусторонние с вставками цилиндрической формы;
• с коническими вставками;
• с цилиндрическими насадками;
• полные и неполные;
• односторонние листовые;
• полные и неполные шайбы.

Калибр-пробка гладкая двухсторонняя имеет на обоих концах ручки соответствующие вставки. Одна пробка называется проходная и обозначается аббревиатурой «ПР». Вторая пробка является не проходной и имеет обозначение «НЕ». Размеры гладких калибров пробок определяются их назначением и приведены в стандарте на такие инструменты. Основными параметрами являются внешний диаметр, размер головки (вставки) класс точности обработки. Для проведения проверок отверстий, имеющих диаметр в интервале от пяти до двадцати миллиметров, для пробки изготавливают насадку в форме конуса. Для отверстий большего диаметра такая насадка выполняется цилиндрической.

Проходные гладкие пробки производятся на основании существующих типоразмеров. Промежуточные пробки имеют ближайший размер по ГОСТ. Предельные калибры- пробки состоят из таких же элементов, как и проходные. Каждый размер отдельной детали пробки наносится на чертёж. Он служит для определения точного размера конструкции и порядка его применения.

Назначение калибра-пробки

Эти бесшкальные измерительные системы используются для проверки точности выполненных операций механической обработки различных деталей. В зависимости от типа работ (токарных, фрезерных, сверлильных) пробки предназначены для контроля следующих результатов:

• диаметра просверленного отверстия после всех видов обработки;
• установления класса точности обработки поверхности;
• геометрических (линейных) размеров;
• углов наклона поверхностей по отношению к заданным нормалям;
• соответствие формы обработанной детали заданным параметрам;
• правильность взаимного расположения поверхностей;
• правильности нарезания резьбы (внутренней и внешней).

Отсутствие в этих измерительных приборах непосредственно индикатора, шкального или цифрового требует создания большого числа таких устройств. Это связано с тем, что каждый инструмент может быть использован только для контроля одного параметра. Применение подобных измерительных приспособлений позволяет механизировать операцию проверки и сократить время в технологической цепочке на проведения этой операции. Сокращение времени контроля обязательных параметров позволяет существенно повысить производительность труда.

Поэтому в настоящее время применяют следующие виды изделий:

• гладкие калибры-пробки;
• скобы;
• щупы (обычно плоские пластины определённой толщины для измерения зазора между деталями, то есть проверки его разрешённой величины);
• конусные (насадка имеет форму конуса под заданным углом наклона);
• для взаимного расположения поверхностей;
• резьбовые калибры (для контроля цилиндрической резьбы различных размеров).

Каждый из перечисленных видов имеет своё назначение. Первый тип предназначен для оценки параметров изготовленных труб. Его используют для оперативной проверки качества изготовленных трубопроводов. Соответствие всех необходимых параметров установленных стандартом.

Резьбовые предназначены только для проверки качества нарезанной резьбы. Они изготавливаются укороченными или полными (для повышения точности контроля). С помощью укороченных калибров можно проверить только часть нарезанной резьбы, что затрудняет получения полной картины качества изготовленной детали. Для получения полной картины точности и качества резьба проверяется с помощью полных резьбовых конструкций.

Полный контроль трубной продукции осуществляется резьбовыми и гладкими калибрами.

Как пользоваться инструментом

Правила использования таких инструментов зависит от их назначения. Пользоваться им допускается только с соблюдением определённых правил и установленного класса точности, указанного в маркировке. Применение калибров-пробок для контроля точности изготовленных отверстий допускается только с помощью инструмента близкого к параметрам самого отверстия. Основным условием точности измерения служит свободное прохождение вставки калибра через измеряемое отверстие. Правильное использование таких устройств, предполагает соблюдение следующих правил:

• проходная сторона должна входить в отверстие только под воздействием собственного веса;
• запрещается применять дополнительные методы внешнего воздействия (дополнительное нажатие, удары);
• перед проверкой необходимо очистить детали от грязи, механических остатков обработки;
• следует удалить любые виды смазывающих материалов, способных повлиять на проникновения калибра в отверстие;
• проверка должна производиться без вращения измерителя относительно исследуемой детали;
• обязательным условием является соблюдение температурного режима (проводить проверку деталей следует только при естественной температуре);
• должна соблюдаться периодичность проверок самого инструмента и правила занесения результатов в установленные документы;
• каждый калибр должен храниться в соответствие с установленным порядком хранения (они не должны соприкасаться с другими металлическими деталями и подвергаться внешним воздействиям).

Пользоваться резьбовым шаблоном следует с соблюдением особенностей резьбы (внешней или внутренней).

Для контроля внешней резьбы достаточно приложить сам инструмент к резьбе и определить степень совпадения. Внутренняя резьба проверяется методом ввинчивание головки в готовое отверстие с резьбой. Процесс должен проходить легко без усилий и перекосов.

Для контроля поверхности конического вала используют соответствующий гладкий инструмент. Качество определяется совмещением поверхности детали и поверхности калибра. Сравнение внутреннего конуса производится погружением насадки в подготовленное отверстие.

Калибрами осуществляют оперативный контроль параметров изделий большого количества деталей. Для этого не требуются специальные знания и навыки использования сложного метрологического инструмента. Операция осуществляется оперативно. Одновременно можно сравнить несколько параметров.

Основные требования к калибрам

Главные требования, которые предъявляются ко всем калибрам, изложены в технической документации на их изготовление. Эти требования приведены в различных ГОСТ. Их можно разделить на следующие категории:

• правильный выбор металла для производства измерительных насадок (должна обеспечиваться высокая жёсткость, при которой не допускаются малейшие деформации при хранении и эксплуатации);
• расположение рабочих элементов (насадок, пластин, шайб) должно быть произведено с высокой степенью точности выше измеряемых параметров;
• обеспечение долговечности и износоустойчивости (это обеспечивается применением высоколегированных, инструментальных сталей и специальных сплавов);
• высокая антикоррозийная стойкость (применение специальных методов обработки калибров и стойких покрытий);
• создание системы периодического метрологического контроля (проверка должна производиться в соответствии с установленной периодичностью и результаты должны записываться в соответствующий журнал);
• калибровка калибров должна производиться на оборудовании, обладающем более высоким классом точности, чем сам калибр;
• строгое соблюдение установленной системы маркировки с точным указанием всех необходимых параметров.

Например, требования на калибры- пробки гладкие изложены в ГОСТ 14810-69. Этот стандарт систематизирует не только все требования, но и определяет все допустимые параметры этих измерительных инструментов.

Скачать ГОСТ 14810-69

Другие разновидности калибров

Многообразие задач, которые необходимо решать при массовом производстве деталей, изготовленных с помощью механической обработки, потребовало создание широкого спектра измерительных инструментов. Они должны быстро и с высокой точностью подтвердить класс обработанной поверхности или соблюдение технологических норм. Классификация калибров необходима для точного определения назначения измерительного агрегата и области его применения. На современном производстве применяют следующие виды калибров:

• калибры-пробки;
• скоба-калибр;
• щупы;
• калибры в форме конуса;
• для проверки нарезанной резьбы;
• точности обработки поверхности;
• профильные шаблоны;
• проверки взаимного расположения поверхности.

Все виды гладких пробок для оценки точности цилиндрических отверстий изготавливаются в соответствии с ГОСТ 24851-81. Стандартизация этих приборов оговорена в ИСО-Р1938-1971. В этом документе утверждена маркировка и наименование каждого класса.

Скобы предназначены для контроля таких геометрических размеров, как длина и внешний диаметр.

Их изготавливают односторонними и двусторонними. По измерительным возможностям они бывают однопредельные и двухпредельные. Первый тип делают двух видов проходные и непроходные, каждый из которых имеет соответствующее обозначение ПР — проходной и НЕ — непроходной. Для контрольного инструмента добавляю литеру К, например, К-ПР, что означает контрольный проходной. Способ изготовления зависит от масштабов производства основных деталей. Если изделия производят мелкими сериями, для производства инструмента применяют лист легированного металла, на крупносерийных производствах используют методы отливки или поковки.

Скачать ГОСТ 24851-81

При помощи конусных насадок осуществляют контроль соблюдения формы конических поверхностей. С их помощью проверяют конические хвостовики, отверстия, другие калибры. Приборы для контроля взаимного расположения поверхностей достаточно многообразны. Они могут изготавливаться индивидуально для каждой из выпускаемых деталей. С их помощью сравнивают параллельность близко расположенных поверхностей, соосность отверстий, симметричность пазов расположенных на валах или втулках.

Форма и размер резьбовых изделий зависит от вида и параметров вырезанной резьбы (её шага, диаметра и длины). Эти инструменты бывают двух видов: регулируемые и нерегулируемые. Первые обладают возможностью регулировки отдельных параметров инструмента.

К профильным конструкциям относятся все виды шаблонов, предназначенных для контроля соблюдения точности сложной формы поверхности. Основным методом проверки готового изделия является так называемый метод «световой щели». Он наглядно показывает несоответствие изготовленной фасонной поверхности установленным требованиям.