Progettazione di un calibro

Proprietà del materiale del calibro:

Il materiale per i calibri limite dovrebbe soddisfare la maggior parte dei seguenti requisiti:

(i) Durezza ottimale:

Questa è la proprietà principale e più importante del materiale calibro. Riguarda alta durabilità, resistenza all'usura e resistenza ai danni durante l'uso.

(ii) Stabilità delle dimensioni:

Il materiale dovrebbe avere un'alta stabilità delle dimensioni per preservare dimensioni e forma.

(iii) Corretta praticabilità:

Corretta lavorabilità, soprattutto nei processi di produzione come la levigatura e la lucidatura, per ottenere la precisione richiesta.

(iv) Resistenza all'usura e alla corrosione:

Il materiale deve avere un'elevata resistenza all'usura meccanica e alla corrosione.

(v) Basso coefficiente di espansione lineare:

Il materiale dovrebbe avere un basso coefficiente di espansione lineare per evitare la temperatura e l'effetto di riscaldamento.

(vi) Uniformità della struttura:

La struttura del materiale del calibro dovrebbe essere uniforme per una migliore precisione.

Tipi di materiali di misura:

Sono disponibili diversi materiali di calibro e la selezione dipende dal numero di fattori come, costo del materiale, grado di precisione richiesto, durata e durata del calibro, tipi di cicli di produzione ecc.

Alcuni materiali sono discussi qui:

(i) L'acciaio ad alto tenore di carbonio è il materiale di calibro comunemente usato a causa della relativa durezza e resistenza all'usura relativamente elevate.

(ii) L'acciaio legato placcato cro- cino è utilizzato per le produzioni di serie. La durata di questi calibri è 'da 10 a 12 volte superiore a quella dei calibri in acciaio legato al carbonio ad alto tenore di cromo. Un vantaggio degli elementi di calibro cromati è che quando si è verificata un'usura eccessiva, il costo di sostituzione della parte usurata è ridotto.

(iii) Per economia, solo le parti soggette ad usura sono realizzate in acciaio legato temprato e le maniglie sono realizzate in acciaio dolce più economico.

(iv) Per un alto grado di precisione, produzione di massa, condizioni di usura eccessive, in misure di dimensioni maggiori, tutto il corpo è in acciaio dolce e la superficie di contatto viene depositata con uno strato di materiali duri come carburi cementati, carburo di tungsteno Stellite ecc.

Considerazione sulla progettazione dei calibri limite:

(i) La progettazione di un misuratore deve essere tale da richiedere un tempo minimo per posizionare, innestare e disinnestare un misuratore.

(ii) Un pilota è fornito sul muso del calibro a tappo per accelerare il funzionamento.

(iii) Un indicatore deve essere il più leggero possibile e non deve essere fonte di affaticamento per l'utente.

(iv) Un calibro progettato per fori ciechi dovrebbe essere dotato di solchi per l'aria di scarico per una facile fuoriuscita dell'aria intrappolata.

(v) Un calibro dovrebbe avere stabilità dimensionale durante l'uso. Non ha effetti sulla temperatura e sulle condizioni ambientali.

(vi) Un calibro deve essere resistente all'usura indurendo il caso o usando strati di cromo sulle superfici di contatto.

(vii) Un indicatore deve essere progettato per un costo complessivo basso, con tutte le proprietà richieste.

Principio di Gauge Design di Taylor:

Il principio del disegno di gauge di Taylor fornisce due affermazioni che sono discusse qui:

Dichiarazione 1:

L'indicatore "Go" deve essere sempre progettato in modo da coprire la condizione di metallo massima (MMC), mentre un indicatore "NOT-GO" coprirà la (minima) condizione metallica (LMC) minima di una caratteristica, sia esterna che interna .

Dichiarazione 2:

L'indicatore "Go" deve essere sempre progettato in modo da coprire il maggior numero possibile di dimensioni in un'unica operazione, mentre il misuratore "NOT-GO" coprirà solo una dimensione.

Significa che un misuratore di livello Go deve avere una sezione circolare completa e avere la lunghezza totale del foro da controllare come mostrato nella figura 1.62:

Secondo le prime affermazioni, prendiamo degli esempi di un cuscinetto (foro) e un albero le cui dimensioni devono essere controllate.

Esempio 1: per cuscinetto (foro):

Limite superiore del foro = 38, 70 mm Limite di traino del foro = 38, 00 mm

Limite massimo di metallo del foro (Limite inferiore del foro) = 38, 00 mm La dimensione del calibro "Go" diventa = 38, 00 mm Minimo metallo Limite del foro (limite superiore del foro) = 38, 70 mm La dimensione del calibro "Not -Go" diventa = 38, 70 mm

Affinché il cuscinetto (foro) si trovi entro 38.00Sqq mm, il calibro deve entrare e il calibro NOT-GO deve rifiutarsi di entrare. Se il GO-gauge non entra, il buco è di dimensioni più piccole e se anche il calibro NOT-GO va nel buco, allora il buco ha dimensioni maggiori.

Esempio 2: per un albero:

Metallo massimo e limite dell'albero (limite superiore dell'albero) = 37, 98 mm Dimensioni "GO" del calibro diventano = 37, 98 mm Metallo minimo limite dell'albero (limite inferiore dell'albero) = 37, 96 mm La dimensione del calibro "NOT-GO" diventa = 37, 96 mm.

Perché l'asta sia dentro

Secondo la seconda affermazione, prendiamo un esempio di verifica di una boccola (foro), come mostrato nella figura 1.63:

Esempio 3:

Se si utilizza un calibro di go-plug di breve durata per controllare la boccola curva, passerà attraverso tutte le curve del bus di piega. Questo porterà alla selezione sbagliata del cespuglio ricurvo.

D'altra parte, un calibro di spina GO di lunghezza adeguata non passa attraverso una boccola curva o curva. Questo elimina la selezione sbagliata. La lunghezza del misuratore NOT-GO è ridotta rispetto al calibro GO.

Importanza del principio di Taylor:

Il significato del principio di Taylor di progettazione del calibro per:

(i) Fori circolari,

(ii) alberi circolari,

(iii) Fori e alberi non circolari.

(i) Fori circolari:

Secondo il principio di Taylor, il calibro di Go sarebbe un calibro a spina avente una lunghezza minima pari alla lunghezza del foro o alla lunghezza dell'impegno della parte associata, a seconda di quale sia minore.

Il misuratore NOT-GO sarebbe uno spessimetro che poteva controllare il limite superiore del foro (condizione minima del metallo) attraverso qualsiasi diametro in qualsiasi posizione lungo la lunghezza del foro.

Una piccola considerazione mostrerà che la rotazione del calibro NOT-GO attorno all'asse del foro mostrerà qualsiasi difetto di geometria, se presente. Poiché accetta il foro ovale lungo un asse ma lo rifiuterà lungo un altro asse.

Questo misuratore NON-GO è in grado di respingere il foro non circolare (ovale), come mostrato in Fig. 1.64:

(ii) Alberi circolari:

Secondo il principio di Taylor, il calibro GO sarebbe un calibro ad anello avente una lunghezza minima uguale alla lunghezza dell'albero o alla lunghezza dell'impegno della parte associata, a seconda di quale sia minore.

Il misuratore NOT-GO si presenta sotto forma di calibro a scatti o Gap Gauge, in modo che sia in grado di respingere l'albero non circolare come mostrato in Fig. 1.65:

(iii) Fori e pozzetti non circolari:

Secondo il principio di Taylor (per il controllo di fori e alberi non circolari), il calibro GO sarebbe naturalmente di forma completa, corrispondente alla condizione massima del metallo della parte.

D'altra parte viene utilizzato un indicatore NOT-GO separato per ogni dimensione, corrispondente alla condizione minima di metallo del pezzo, come mostrato nella figura 1.66:

Tolleranza limite:

I calibri limite, come ogni lavoro, richiedono una tolleranza di fabbricazione, e la dimensione teorica del calibro è determinata dal principio del calibro di Lalylor.

Logicamente, la tolleranza di fabbricazione (tolleranza del calibro) dovrebbe essere mantenuta il più piccola possibile, in modo che una grande parte della tolleranza di lavoro sia ancora disponibile per la produzione di un componente. Tuttavia, questo aumenta il costo del calibro.

Non esiste una regola universalmente accettata per la quantità di tolleranza del calibro, ma viene decisa sulla base della tolleranza del lavoro.

Tuttavia, la regola del 10% viene applicata per trovare la quantità di tolleranza del calibro. Secondo questa regola; i calibri limite sono fatti 10 volte più precisi rispetto alla tolleranza che dovrebbero controllare. Significa, la tolleranza su ogni indicatore se GO o NOT-Go è 1/10 della tolleranza di lavoro. Ad esempio, se la tolleranza di lavoro è 100 unità, la tolleranza dell'indicatore di fabbricazione diventerà 10 unità.

I calibri con tolleranza del calibro del 10% della tolleranza di lavoro sono noti come "calibri di lavoro" e vengono utilizzati dall'operatore per controllare le dimensioni in officina.

I "calibri di ispezione" hanno una tolleranza del calibro di solo il 5% della tolleranza di lavoro. I "calibri master" hanno una tolleranza di livello del 10% rispetto alla tolleranza del calibro di lavoro.

Assegnazione di Gauge Tolerance:

Due sistemi di base sono utilizzati per l'assegnazione della tolleranza del calibro attorno alla dimensione nominale.

Questi sono discussi di seguito:

(i) Sistema unilaterale:

Nel sistema unilaterale, la zona di tolleranza del calibro si trova interamente nella zona di tolleranza del lavoro come mostrato in Fig. 1.67. A causa di questa zona di tolleranza del lavoro disponibile è solo l'80%. Questo sistema è utilizzato principalmente nelle industrie. Questo sistema garantisce che ogni componente accettato risieda nella zona di tolleranza del lavoro.

Esempio 4:

Perciò,

Limite superiore del cuscinetto = 30, 02 mm

Limite inferiore del cuscinetto = 29, 98 mm

Tolleranza di lavoro totale = 0, 04 mm

(ii) Sistema bilaterale:

Nel sistema bilaterale, le zone di tolleranza del calibro sono divise in due dalla zona di tolleranza del lavoro, come mostrato nella figura 1.67. Gli svantaggi di questo sistema sono che i componenti che rientrano nei limiti operativi possono essere rifiutati e le parti che non rientrano nei limiti operativi possono essere accettate. Ma la percentuale di tali componenti è inferiore.

Nell'esempio sopra:

Indennità di usura:

Le superfici di misurazione dei manometri, benché robuste e lappate, ma si consumano con il tempo in cui sono in uso. Il calibro 'GO' consuma più del calibro 'NOT-GO', perché il calibro GO sfrega contro la superficie da misurare, quando entra in un buco. In questa condizione perdono la loro dimensione iniziale e diventano non utili.

Pertanto, per superare questa difficoltà, una tolleranza speciale di metallo, nota come tolleranza all'usura, viene aggiunta al diametro nominale di un calibro a spina e sottratta a quella di un calibro ad anello. Il limite di usura viene applicato al diametro nominale del calibro prima che venga applicata la tolleranza del calibro.

Il limite di usura deve essere il più piccolo possibile. L'indennità di usura viene generalmente considerata pari al 5% della tolleranza di lavoro. Questo margine di usura è generalmente applicato solo al "calibro GO".

Nell'esempio sopra (nel sistema unilaterale):

Indennità di usura = 5% del permesso di lavoro = 0, 002 mm

Misura nominale di Go-plug-gauge = 29, 98 + 0, 002 = 29, 982 mm