Общие методики

Technique of the dimensions testing

The developer is JSC "NII Izmereniy"

1. Назначение

Настоящая методика распространяется на метод измерения линейных и угловых параметров изделий по слепкам, изготовленным из полимерных композиционных материалов типа "КОМПАР". Метод применим для измерения параметров различных типов цилиндрической и конической резьбы (угла профиля, углов наклона боковых сторон профиля, высоты профиля, ширины и симметричности канавок, радиусов закругления, впадин и др.) как на изделиях, так и на резьбовых калибрах и резьбообразующих инструментах; профилей канавок, особенно на внутренней цилиндрической поверхности; профилей сложной формы; отверстий; фасок и т.п.

Хорошая воспроизводимость геометрических параметров изделий при использовании слепков обеспечивается за счет применения композиционного оттискно-слепочного материала "Компар" модификаций "Р и "С" (ТУ 2243-015-00482134-2001) и специальной оснастки, с помощью которой осуществляется как получение слепка, так и базирование его при измерении.

В методике описана последовательность операций получения и измерения слепков. В качестве примеров приведены процедуры получения слепков резьбы, малогабаритных канавок и замка турбинной лопатки.

Методика может быть распространена и на получение слепков с деталей других конфигураций, при этом оснастка заимствуется из данной методики, разрабатывается потребителем специально или заказывается у разработчиков данной методики.

Методика позволяет по слепкам, воспроизводящим геометрию контролируемых деталей, измерять их размерные параметры, недоступные для измерения измерительным прибором непосредственно на контролируемой детали.

Погрешность воспроизведения параметров контролируемых изделий по слепкам в общем виде, при оценке "сверху", находится в пределах 10-12% допуска.

2. Слепочный материал

2.1. Используемый композиционный слепочный материал "Компар" модификации "Р" и "С" предназначен для получения высокоточных твердых "Р" и эластичных "С" слепков с поверхности металлических и других совместимых с ним изделий.

2.2. "Компар" относится к композиционным материалам химического отверждения и выпускается в виде набора двух паст.
Паста А - катализаторная
Паста Б - основная
Пасты имеют разные цвета и полимеризуются (отверждаются) после их смешения в соотношении 1:1 по объему.

2.3. "Компар" не оказывает местного раздражающего действия, не токсичен. Горит.

2.4. При попадании паст или смеси на кожу следует удалить массу любым способом, затем промыть участки кожи водой с мылом и вытереть полотенцем или сухой ветошью.

2.5. Материал позволяет снимать копии с контролируемой поверхности, расположенной под различными углами к горизонту.

2.6. Срок хранения "Компара" при температуре до 15^oС не менее 1 года.

3. Специальная оснастка

3.1. Специальная оснастка используется как для получения слепка, так и для его базирования при измерении на приборах.

3.2. Оснастка для получения и измерения слепков выполняется индивидуально в зависимости от конструкции и размеров контролируемого изделия.

3.3. Специальная оснастка должна удовлетворять следующим основным требованиям:

• обеспечивать удобство закрепления на контролируемом изделии при получении слепка;
  
• обеспечивать необходимую точность взаимного расположения баз при получении слепка и измерительных баз;
  
• обеспечивать возможность базирования (например, с помощью центровых отверстий) и установки слепка на универсальные или специальные измерительные средства;
  
• предусматривать каналы и полости для прохождения слепочной массы;
  
• предусматривать возможность многократных извлечений и установки слепка в оснастке без повреждения.

3.4. Возможно получение слепка без специальной оснастки. В этом случае место, подлежащее измерению с помощью слепка, выделяется моделировочной массой, заполняется оттискно-слепочным материалом и после отверждения слепок снимается и измеряется.

3.5. Возможные варианты специальной оснастки приведены в справочных Приложениях 1, 2, 3.

4. Получение слепка

4.1. Подготовка контролируемой поверхности.

Контролируемую поверхность тщательно очистить от грязи и пыли, протереть этиловым спиртом. Температура контролируемой поверхности должна быть в пределах (+10...+40)^oС.

4.2. Подготовка материала

4.2.1. "Компар-Р"
Извлечь из комплекта "Компара-Р" банки с пастами А и Б, три шпателя и бумагу для замешивания.

Нанести на бумагу разными шпателями приблизительно равные количества каждой из паст А и Б в непосредственной близости друг от друга без смешения одной пасты с другой. Третьим шпателем тщательно смешать пасты размазывающими (растирающими) движениями (для исключения захвата в материал воздуха) до получения однородной по цвету массы.

Время смешивания паст в однородную массу производится в пределах одной минуты.

4.2.2. "Компар-С"
Извлечь из комплекта "Компар-С" и открыть банки с пастами А и Б и два шпателя. Вынуть из банок разными шпателями приблизительно равные количества каждой из паст и смешать их в руках растирающими движениями до получения однородной по цвету массы.
Смешивание паст производится в пределах 30 сек.
Брать материал из каждой банки, а также смешивать пасты необходимо индивидуальными шпателями для исключения самополимеризации. После окончания работы тщательно очистить шпатели от остатков материала сухой ветошью.

4.3. Получение слепка

Полученным материалом в течение одной минуты заполняют полость приспособления или место, определенное под слепок. После этого необходимо выдержать материал 17-20 минут для "Компара-Р" или 5-10 минут для "Компара-С" до полного его отверждения и отделить приспособление со слепком или слепок от контролируемого изделия.

4.4. Слепки могут храниться в нормальных условиях и в местах, защищенных от прямого солнечного света не менее 3 лет.

5. Измерение слепка

Измерение слепка проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации используемого измерительного прибора и методической инструкцией по проведению контроля данного вида изделия (детали).

5.1. Измерение резьбы конических калибров (колец)

Оправка 3 (Приложение 1) с измерительными центрами и образующей конуса, равной углу конуса калибра, закрепляется с помощью жестко закрепленной на оправке планки 1 и съемной планки 5 на калибре-кольце 4. При этом образующая оправки должна лежать на образующей калибра, а плоскость планки совпадать с прилегающей плоскостью торца калибра. В этом положении гайкой 6 прижимают ко второму торцу съемную планку 5. В отверстие оправки, куда вставляется пуансон 7, заливают слепочную массу. Слепочная масса, проталкиваемая пуансоном, у которого на конце нарезана резьба, заливает пространство в оправке, отведенное под слепок. После заливки слепочной массы пуансон оставляют в оправке до затвердевания слепочной массы, которая в том числе формирует резьбу в слепке, из которой можно выворачивать пуансон и вворачивать его при закреплении слепка при повторных измерениях.

После затвердения слепочной массы (17-20 мин.) отворачивают гайку 6, снимают планку 5 и вынимают из калибра оправку 3, предварительно смещая ее легким движением вверх к оси калибра.

Находящийся в приспособлении слепок устанавливают в центрах инструментального или универсального микроскопа. Дальнейшее измерение производится в соответствии с инструкцией измерения параметров резьбы данными приборами (МИ 1904-88 "Калибры резьбовые цилиндрические. Методика контроля", МИ 1812-87 "Калибры резьбовые конические. Методика контроля").

Для более точного измерения слепка, полученного с наружной резьбы, следует часть резьбы удалить (Приложение 1а), чтобы получить профиль резьбы в сечении, проходящем через ось резьбы и зачистить профиль от заусенцев и загрязнений.

5.2. Измерение профиля малогабаритных канавок, последовательно расположенных на внутренней цилиндрической поверхности.

Слепок 6 (Приложение 2), полученный по п. 4, базируется (самоустанавливается) на 2-х плоских пружинах базирования 7. Через проставку 4 и плоскую пружину 5 винтом 1 слепок закрепляется в приспособлении. Плоскость Б слепка обрабатывают таким образом, чтобы она лежала в одной плоскости с закаленными плоскостями А и В, которые в свою очередь параллельны основанию приспособления. Так как базирующие слепок пружины расположены под определенным расчетным углом, плоскость слепка Б, будет проходить через ось цилиндрической поверхности, где расположены малогабаритные канавки. Приспособление со слепком устанавливают на столик инструментального или универсального микроскопа и производят измерения профиля канавок общепринятыми методами.

5.3. Измерение профиля замка турбинной лопатки

Слепок 4 (Приложение 3), полученный п. 4, располагается между двумя расчетно установленными базирующими роликами 3 и плоской пружиной 5. Винтом 7 поджимают слепок к базирующим роликам и закрепляют. Плоскость А обрабатывается таким образом, чтобы она лежала в одной плоскости с закаленными плоскостями В и Б, которые в свою очередь параллельны основанию приспособления. Приспособление со слепком устанавливают на столик инструментального или универсального микроскопа и производят измерение в соответствии с инструкцией по измерению резьбы.

6. Точность воспроизведения геометрических параметров контролируемых деталей с помощью слепков

Высокая точность метода обеспечивается за счет применения композиционного слепочного материала "Компар" модификации "Р" и "С" (ТУ 2243-015-00482134-2001) и специальной оснастки, с помощью которой осуществляется как получение слепка, так и базирование его при измерении.

Очевидно, что точность метода измерения с помощью слепков зависит от характера и труднодоступности контролируемых параметров в изделии.

Точность измерения угла профиля резьбы, шага резьбы, сложного профиля, фаски, радиуса и т.п. будет разной.

По мере накопления опыта применения настоящего метода очевидно появится необходимость разработки предметных, применительно к конкретному параметру методик, с соответствующими рекомендациями по оснастке и методам измерения.

В настоящее время в общем случае метод измерения по слепкам обеспечивает точность для линейных измерений в пределах ± 8 мкм, а для угловых - в пределах ± 10'.

Разработка предметных методик позволит в ряде случаев повысить указанную точность измерения на 20-25%.

Результаты измерений резьбовых калибров и их слепков

N/N	Обозначения калибров	Результаты измерений
		Угол профиля, мин		Шаг, мм
1	ПР М 85 х 2 7Н	калибр	60o 05'	2,004
		слепок	50o 57'	2,001
2	НЕ М 85 X 2 7Н	калибр	60o 06'	2,002
		слепок	59o 59'	1,998
3	ПР М 52 X 1,5 7Н	калибр	60o 04'	1,503
		слепок	59o 58'	1,501
4	ПР М 36 X 2 7Н	калибр	60o 05'	2,005
		слепок	59o 59'	2,000
5	ПР 1 1/4" труб.	калибр	55o 07'	2,310
		слепок	55o 03'	2,306

Измерения проводились на универсальном микроскопе. В качестве базы для измерения калибров и слепков, закрепленных в приспособлении, использовались центра микроскопа.