ГОСТ ISO 230-1-2018. Межгосударственный стандарт. Нормы и правила испытаний станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях

12.4 Погрешности прямоугольности или перпендикулярности между линиями и плоскостями

12.4.1 Общие положения

Погрешность прямоугольности охватывает оси линейного перемещения или оси вращения и представляет собой некий угол.

Погрешность перпендикулярности относится к функциональным поверхностям и представляет собой некое расстояние. Измерение погрешности прямоугольности и погрешности перпендикулярности практически сведено к измерению погрешности параллельности, ввиду этого применяют следующие основные положения.

Для осей вращения можно использовать следующий метод, при котором рычаг, несущий датчик линейного перемещения, прикрепляют к шпинделю, а измерительный наконечник этого приспособления настраивают параллельно оси вращения. При вращении шпинделя датчик линейного перемещения описывает окружность, плоскость которой перпендикулярна оси вращения. Поворачивая испытуемую плоскость, наконечником датчика линейных перемещений можно измерять погрешность параллельности между плоскостью описываемой им окружности и контролируемой плоскостью. Эта погрешность выражена относительно диаметра окружности вращения инструмента (см. рисунок 138).

 

 

1 - плоскость 1; 2 - плоскость 2

 

Рисунок 138 - Измерение погрешности

перпендикулярности между осью вращения и плоскостью

 

a) Если не определены нормативные плоскости, датчик линейных перемещений проворачивают в диапазоне 360° и снимают наибольшее показание измерительного инструмента.

b) Если нормативные плоскости определены (например, плоскости 1 и 2), для каждой из этих плоскостей записывают показания датчика линейных перемещений в двух позициях, удаленных друг от друга на 180°.

Если для измерения использован поверочный угольник, рекомендуется проводить обратную процедуру измерения: поворачивать угольник на 180°, чтобы исключить погрешность самого угольника.

Для того чтобы исключить воздействие аксиального смещения шпинделя на снижение точности измерения, следует применять установку двух измерительных инструментов на двух одинаковых кронштейнах, разнесенных на 180°, и снимать их показания, предварительно обеспечив нулевой результат в одной и той же контактной точке для обоих датчиков.

Проверка может быть также подтверждена только одним датчиком линейных перемещений, для чего после первого испытания измерительный инструмент перемещают на 180° относительно шпинделя и процедуру измерения повторяют (см. ISO/TR 5460:1985, раздел 14).

12.4.2 Две плоскости, расположенные под углом 90° друг к другу

На одной из двух испытуемых плоскостей устанавливают под прямым углом цилиндр, параллельный другой испытуемой плоскости, вдоль которой передвигается датчик линейных перемещений (см. рисунок 139). Снимают показания через равные интервалы. Цилиндр поворачивают на 180°, снимают вторую серию показаний. Далее из двух серий показаний получают среднее арифметическое значение.

 

 

Рисунок 139 - Измерение погрешности

перпендикулярности между двумя плоскостями

 

12.4.3 Две неподвижные оси под углом 90° друг к другу

Угольник с соответствующим основанием помещают на цилиндре, представляющем одну из двух контролируемых осей (см. рисунок 140). Параллельность между свободным плечом угольника и осью измеряют методом, описанным в 12.3.2.4.

 

 

Рисунок 140 - Измерение погрешности

перпендикулярности между двумя неподвижными осями

 

12.4.4 Неподвижная ось и установленная под углом 90° к ней плоскость

Угольник с соответствующим основанием приводят в контакт с цилиндром, представляющим испытуемую ось (см. рисунок 141).

 

 

Рисунок 141 - Измерение погрешности

перпендикулярности между неподвижной осью и плоскостью

 

Параллельность между свободным плечом угольника и испытуемой плоскостью измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях методом, описанным в 12.3.2.2.

12.4.5 Погрешность перпендикулярности между осью линейного перемещения и плоскостью

Поверочный угольник устанавливают на плоскость (см. рисунок 142). Параллельность между направлением линейного перемещения и свободным плечом угольника измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях в соответствии с 12.3.2.5.2.

 

 

Рисунок 142 - Измерение погрешности перпендикулярности

между осью линейного перемещения и плоскостью

 

12.4.6 Погрешность перпендикулярности между осью линейного перемещения и неподвижной осью

Поверочный угольник с соответствующим основанием помещают на цилиндре, представляющем испытуемую ось (см. рисунок 143). Измерение параллельности между направлением линейного перемещения и свободным плечом угольника следует производить в соответствии с 10.1.3.

 

 

Рисунок 143 - Измерение погрешности перпендикулярности

между осью линейного перемещения и неподвижной осью

 

12.4.7 Перпендикулярность между осью вращения и неподвижной осью

Датчик линейных перемещений устанавливают на стреле, свободно сидящей в контрольной оправке, представляющей испытуемую ось вращения, и приводят в контакт с двумя точками A и B на цилиндре, представляющем другую ось (см. рисунок 144). Изменения показаний датчика соотносятся с расстоянием AB.

 

 

Рисунок 144 - Измерение погрешности перпендикулярности

между осью вращения и неподвижной осью

 

Если вторая ось также является осью вращения, представляющий ее цилиндр приводят в среднюю позицию "положения колебания" в плоскости измерения в соответствии с методом измерения параллельности, описанным в 12.4.1.

12.4.8 Перпендикулярность оси вращения к плоскости

Датчик линейных перемещений устанавливают на стреле, закрепленной на шпинделе, и далее процедуру измерения проводят в соответствии с 12.4.1.

12.4.9 Перпендикулярность оси вращения к линии пересечения двух плоскостей

Датчик линейных перемещений прикрепляют к стреле, закрепленной на шпинделе, таким образом, чтобы его наконечник находился напротив V-образного блока, который опирается на обе пересекающиеся плоскости. Шпиндель делает полуоборот, а блок приводит измерительный наконечник в соприкосновение с теми же точками на блоке (см. рисунок 145).

 

 

Рисунок 145 - Измерение погрешности перпендикулярности

между осью вращения и линией пересечения двух плоскостей

 

12.4.10 Неподвижная ось, расположенная под углом 90° к линии пересечения двух плоскостей

Поверочный угольник с соответствующим основанием приводят в соприкосновение с цилиндром, представляющим собой испытуемую ось (см. рисунок 146).

 

 

Рисунок 146 - Измерение погрешности перпендикулярности

неподвижной оси к линии пересечения двух плоскостей

 

Параллельность между свободным плечом угольника и линией пересечения плоскостей измеряется по методу, описанному в 12.3.2.6.

12.4.11 Линия пересечения двух плоскостей, расположенная под углом 90° к еще одной плоскости

Поверочный угольник и датчик линейных перемещений при наличии соответствующего основания устанавливают вдоль линии пересечения плоскостей (см. рисунок 147).

 

 

Рисунок 147 - Измерение погрешности перпендикулярности

линии пересечения двух плоскостей к еще одной плоскости

 

Параллельность между свободным плечом угольника и линией пересечения плоскостей или третьей плоскостью можно измерять по методу, описанному в 12.3.2.6 или в 12.3.2.8.

12.4.12 Расположенные под углом 90° друг к другу две прямые линии, каждая из которых является линией пересечения двух плоскостей

Поверочный угольник с соответствующим основанием размещают на одной из испытуемых линий пересечения. Параллельность между свободным плечом угольника и второй линией пересечения плоскостей измеряют по методу, описанному в 12.3.2.8.

Если непосредственное измерение испытуемых плоскостей и относящихся к ним линий затруднено из-за расстояния между ними или из-за воздействия компонентов станка, измерение можно производить относительно базовой плоскости, например с использованием уровня.