Методы контроля геометрии детали после обработки: шаблоны, угольники, измерительные рейки
При строгом контроле конфигурации деревянной заготовки после фрезеровки или строгания применяют оптические и контактные способы. Среди них основную роль играют простые механические приспособления, обеспечивающие оперативную проверку без дополнительных расчетов.
В столярной мастерской чаще всего используют жесткие шаблоны, стальные угольники и градуированные рейки. Применение опорных эталонов позволяет определить отклонения от допусков без дополнительных измерительных систем.
Шаблон изготавливается из фанеры, МДФ или пластика толщиной от 4 до 8 мм. При вырезании шаблона обязательно контролируют периметр по базовой детали. В зависимости от сложности профиля применяют внутренние и внешние формы. При массовом производстве допустимы шаблоны с металлической окантовкой по краю, что позволяет сохранить точность при многократных проверках.
Для профильных поверхностей удобно использовать гибкие калибры, выполненные из ламинированной стали толщиной до 1 мм, которые фиксируются на рамке. Они позволяют точно оценить контуры фрезерованных деталей длиной до 600 мм.
При проверке карнизов или фризов особое внимание уделяют радиусам сопряжения — допуск на кривизну обычно составляет не более 0,5 мм на 100 мм длины.
Угольники различной формы позволяют контролировать перпендикулярность и прямолинейность сопрягаемых поверхностей. Основной тип — столярный угольник из стали с углом 90°, длиной полки от 150 до 300 мм. Проверка производится приложением одной стороны угольника к базовой кромке, после чего фиксируют прилегание второй полки. Просвет между лезвием и деталью должен отсутствовать по всей длине.
В случае с калибровкой рам и коробок применяют угольники с двумя плоскостями прилегания. Прямолинейность проверяется при помощи продольного перемещения по кромке, визуально фиксируя отклонения. Если между угольником и заготовкой виден просвет более 0,2 мм, элемент считается нестабильным по геометрии.
Стальные линейки с делениями от 0,5 мм до 1 мм используют для прямолинейной оценки торцевых плоскостей и ребер. Прямолинейность проверяют на просвет, прижав линейку по всей длине. В случае радиальных изгибов определяют максимальное отклонение, измеряя его щупом. Для торцов досок длиной 800 мм допустимое отклонение не превышает 0,3 мм.
Для контроля глубины фрезерования и пазов применяется измерительная рейка с упором и отсчетной шкалой. Измерительный диапазон составляет от 0 до 100 мм, цена деления 0,1 мм. Расстояние между внутренними поверхностями паза можно проверить двусторонней рейкой с фиксацией. После зажатия перемычек измерение производится вне зоны доступа.
Сложные сопряжения типа шип-паз оцениваются с помощью калиброванных вставок. Толщина шипа должна быть меньше ширины паза на 0,2–0,3 мм, чтобы обеспечить надежное соединение при сборке. Калиброванные пластины позволяют оперативно определить пригодность без дополнительных расчетов.
В случае проверки углов сборки, особенно при изготовлении мебельных каркасов, используются угломеры с делениями по градусам. При работе с углами в пределах 45° точность считывания должна составлять не менее 0,5°. Если соединение образует отклонение более 1°, сборка подлежит корректировке.
При проверке симметричности деталей, таких как декоративные элементы или фрезерованные панели, применяют зеркальные шаблоны. Размещая их с двух сторон, мастер визуально фиксирует отличия. Отклонение по симметрии не должно превышать 0,5 мм для деталей длиной до 500 мм.
Для нестандартных радиусов применяют гибкие лекала с регулируемой формой. Они позволяют оценить гладкость криволинейных участков. Если при сравнении лекала с заготовкой возникает просвет, его измеряют щупом толщиной от 0,05 мм. При отклонении более 0,4 мм по длине 200 мм производится повторная обработка.
Контроль толщины деталей выполняется штангенциркулем с отсчетом до 0,1 мм. При ширине свыше 150 мм толщину измеряют в трех точках: по краям и в центре. Если разница между крайними значениями превышает 0,3 мм, деталь признается деформированной. При этом важно соблюдать параллельность сторон, которую проверяют штангенциркулем с глубоким упором.
Плоскостность проверяется по контрольной плите или поверхности с известной точностью. Отклонение от плоскости оценивается при помощи щупов или нивелирной рейки с контрольными делениями. При работе с массивом древесины длиной 1200 мм допускается перепад не более 0,5 мм. Для деталей из клееного щита допускается больший допуск — до 0,8 мм.
Для сборных узлов используют шаблоны-сборщики. Это устройства из фанеры или металла с вырезами под габарит и конфигурацию элементов. Вставляя детали в гнезда, можно определить соответствие сборочным параметрам. Если зазор между стенкой гнезда и элементом превышает 0,4 мм, это влияет на стабильность конструкции.
Измерительные штыри используются для оценки глубины отверстий и выемок. В случае крепежных отверстий глубина должна составлять не менее 30 мм при диаметре 8 мм, иначе крепление теряет прочность. Штыри позволяют оценить длину гнезда без повреждения кромки.
Для сопряжений врезного типа необходима проверка соответствия осей. Это делается при помощи разметочной линейки с нанесенными центровыми рисками. Расхождение осей более 0,5 мм приводит к перекосу при сборке. При этом совмещение проверяется на сухую до нанесения клея.
Проверка радиусных фасок производится при помощи шаблонов-окружностей. Профиль прижимается к калиброванной дуге, расхождение проверяется на просвет. Радиус от 3 до 12 мм должен соответствовать заявленному с точностью до 0,3 мм.
В случае с проверкой фальцев и выборок используют плоские шаблоны с вырезом. Устанавливая их в паз, можно проверить глубину и ширину одновременно. Зазор не допускается более 0,2 мм по ширине и 0,3 мм по глубине на длине до 400 мм.
Общий подход к контролю геометрии предполагает использование эталонных приспособлений с высокой стабильностью формы. При этом желательно регулярно сверять точность шаблонов и угольников с калиброванной поверхностью. Металлические инструменты необходимо хранить в сухом помещении при температуре от +10 до +30 градусов, исключая тепловую деформацию.