18. Контроль линейных размеров универсальными приборами

План.

1. Меры линейных и угловых величин в машиностроении

2. Калибры

3. Универсальные инструменты и приборы для абсолютных измерений в машиностроении

4. Глубиномеры, нутромеры, инструментальные и универсальные микроскопы: принцип действия, измеряемые размеры, метрологические характеристики – СР№4

5. Приборы для относительных измерений

6. Специальные средства измерений в машиностроении – СР№5

1.

По характеру использования в производственном процессе средства измерений делят на меры, калибры, измерительные приборы (инструменты) – универсальные и специальные.

К данному виду средств измерения относят однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер.

· Однозначные меры воспроизводят величины только одного размера.

К однозначным мерам относят также стандартные образцы и вещества.

· Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины.

· Набор мер – это специально подобранный комплект мер (однородные меры разного размера), которые применяются не только отдельно, но и в разных сочетаниях с целью получения возможности воспроизведения некоторых промежуточных или суммарных значений величин.

· Магазин мер – это сочетание мер, объединенных конструктивно в единое механически целое, в котором предусмотрена возможность с помощью ручных или автоматизированных переключателей, связанных с отсчетным устройством, соединять составляющие магазина мер в необходимом сочетании.

Разность между номинальным и действительным значениями меры называют погрешностью меры. Поскольку при аттестации (поверке) также могут быть погрешности, меры подразделяют на разряды – 1-го, 2-го и т. д. и называют разрядными эталонами (образцовыми измерительными средствами), которые используют для поверки измерительных средств. Величины погрешности являются основой для деления мер на классы, которые обычно используются для мер для технических измерений.

По конструктивным признакам меры линейных размеров делят на штриховые и концевые.

Штриховые меры – пластины или диски, на плоскости которых нанесены штрихи.

Плоскопараллельные концевые меры длины составляют основу современных линейных измерений в машиностроении. Они применяются для сохранения единицы длины, передачи размера от эталона единицы длины к изделию, для поверки измерительных средств, при установке приборов на ноль при относительном методе измерения.

Выпускают в виде цилиндрических стержней или прямоугольных параллелепипедов – плиток, длина которых определяется самым коротким расстоянием между измеряемыми поверхностями, рис. 1.

Рисунок 1 – Плоскопараллельные концевые меры длины: а – размеры;

б – блок концевых мер; в – схема определения средней длины

Концевые меры выпускают четырех классов точности: 0, 1, 2, 3 – в порядке убывания точности. Для мер, которые находятся в эксплуатации, дополнительно установлены 4 и 5 классы.

Плоскопараллельные концевые меры длины используют, как правило, в тех случаях, когда необходимо получить высокую точность измерений.

В аналогичных случаях используют и угловые меры – для сохранения и передачи единицы плоского угла, поверки и градуировки угловых приборов, для контроля угловых изделий, рис. 2.

Рисунок 2 – Угловые меры

2. Калибры измерительные, рис. 3– бесшкальные средства контроля (измерительные инструменты), предназначенные для контроля (соответствия техническим условиям) размеров, формы и взаимного расположения осей и поверхностей.

В зависимости от условий оценки годности деталей калибры могут быть нормальными (шаблоны) и предельными.

Нормальные калибры применяют для контроля сложных профилей. Они копируют действительные размеры изделия и его форму.

Предельными калибрами определяют, находится ли действительный размер в пределах допуска .

Предельными калибрами проверяют размеры гладких цилиндрических, конусных, резьбовых и шлицевых поверхностей.

1. 2.

а б

Рисунок 3 – Виды калибров

1 – Калибры-скобы (контроль валов): а – двухсторонняя; б – односторонняя

2- Калибры-пробки (контроль отверстий): а – двухсторонняя; б - односторонняя

Калибры для валов называются скобами (кольцами), для отверстий – пробками, см. рис. 3. Комплект состоит из проходного и непроходного калибров. Проходным контролируют начало поля допуска, непроходным – конец.

Деталь считается годной, если под действием собственно массы проходной калибр проходит, а непроходной – нет.

На рабочих местах используют рабочие калибры (Р-ПР и Р-НЕ). Контролеры и заказчики используют приемочные калибры (П-ПР и П-НЕ). Калибры в процессе изготовления и эксплуатации проверяют контрольными калибрами (К-ПР и К-НЕ).

Проходной пробкой контролируют наименьший размер отверстия, непроходной – наибольший. Брак по проходному калибру можно исправить, по непроходному – нет.

3. Универсальные измерительные инструменты и приборы используют чаще всего для непосредственного определения измеряемой величины, т. е. для абсолютных измерений. Наиболее распространенными измерительными инструментами при контроле линейных размеров являются измерительные линейки, штангенинструменты и микрометрические измерительные инструменты.

3. 1. Измерительная (масштабная) линейка применяется для геометрических построений, линейных измерений и вычислений. Это самый простой инструмент. Измерительная линейка выполняется в виде стальной ленты: на ее поверхности наносят одну или две шкалы с ценой деления 0, 5 или 1, 0 мм.

Длина линейки может быть 100…1000 мм. Линейки используют для не очень точных измерений, например, размеров заготовок.

Точность измерений линейкой составляет 0, 5 мм.

Для измерения крупных заготовок используют металлические складные метры и металлические рулетки.

Существуют и специальные виды линеек.

3. 2. Штангенинструмент – обобщенное название средств измерения и разметки внешних и внутренних размеров.

К штангенинструментам относят: штангенциркули; штангенглубиномеры; штангенрейсмусы; штангензубомеры для определения размеров зубьев зубчатых колес.

Все виды штангенинструмента имеют штангу с основной шкалой и отсчетное устрой­ство с нониусом – вспомогательной шкалой, по которой определяют доли делений основной шкалы.

Штангенциркуль (ГОСТ 166-89, ИСО 3599-76), рис. 4, представляет собой универсальный раздвижной инструмент для измерения внешних и внутренних размеров, а также глубины и высоты.

Рисунок 4 – Штангенциркуль ЩЦ-I:

1 – губки для внутренних измерений; 2 – рамка; 3 – зажим рамки; 4 – штанга;

5 – линейка глубиномерная; 6 – нониус; 7 – губки для внешних измерений

По способу снятия показаний штангенциркули могут быть нониус­ными, циферблатными или стрелочными, цифровыми или электрон­ными.

На линейке деления нанесены через 1 мм.

Нониусы выполняют с ценой деления 0, 1; 0, 05 и 0, 02 мм.

Точность, с которой можно определить отсчет по шкале штангенинст­румента, зависит от того, на сколько интервал деления шкалы нониуса меньше интервала деления основной шкалы.

Например, при использовании нониуса с ценой деления 0, 1 мм можно определить линейный размер с точностью до десятых долей мм.

Предельные погрешности штангенинструмента при измерении разме­ров от 1 до 500 мм составляют 50…200 мкм.

Штангенглубиномер – универсальный инструмент для измерения глубины отверстий, пазов, рис. 5, а.

а б

Рисунок 5 – Штангенглубиномер и штангенрейсмус

Штангенрейсмус - инструмент для определения и нанесения размеров при разметке и измерения высоты изделий, рис. 5, б.

3. 3. При выполнении точных линейных измерений внешних поверхно­стей в машиностроении широко используют микрометры (ГОСТ 6507-90)– из­мерительные приборы для определения линейных размеров абсолютным контактным методом.

Принцип их действия основан на использовании микровинтовой пары (микрометрического винта и гайки) и преобразования вращательного движения в поступательное.

Микрометры предназначены для измерения наружных диаметров изделий, их длины и ширины, толщины листов и лент, толщины стенок де­талей и труб; специальные микрометры – для измерения деталей из мягких материалов, стандартных резьб, сферических поверхностей. Выпускаются в ручном и в настольном варианте.

Общий вид микрометра показан на рис. 6.

Рисунок 6 – Устройство микрометра:

1 – скоба; 2 – пятка; 3 - микрометрический винт; 4 – стебель; 5 – барабан; 6 – гайка; 7 – установочный колпачок; 8 – трещотка; 9 – храповик; 10 – стопор

Микрометры имеют две шкалы – продольную (на стебле), цена деления – 1 мм, и круговую (на барабане) – цена деления 0, 01 мм. Продольная шкала служит для отсчета целых миллиметров, круговая – десятых и сотых долей миллиметра.

Погрешность измерения зависит от пределов измерения микро­метра и составляет от 4 мкм для микрометров с диапазоном измерения 0…25 мм до 50 мкм для микрометров с диапазоном измерений 500…600 мм.

Выпускают микрометры 0, 1, 2 классов точности различного типа, в т. ч. с цифровой индикацией.

Инструментальные и универсальные микроскопы предназначены для измерения углов и линейных размеров деталей и инструментов (метчиков, фасонных резцов), а также для проверки калибров.

5.

К приборам для контактных измерений относительным методом относят индикаторые инструменты.

Для определения действительного размера детали к известному размеру меры добавляют или отнимают от него отклонение, которое регистрирует индикатор.

Примером прибора с зубчатой передачей может служить индикатор часового типа, рис. 7, а который используется в практике технических измерений как измерительное устройство в различных приборах, например, в нутромере, глубиномере; для измерения отклонений от правильной геометрической формы (величины биения, огранки и т. д. ).

а б

Рисунок 7 – Индикатор часового типа (а) и оптиметр (б)

Преобразование поступательного перемещения измерительного стержня с наконечником, который с определенным усилием, возникающим под действием пружины, упирается в поверхность детали, осуществляется с помощью зубчатой передачи и передается стрелке индикатора. Определенному значению перемещения измерительного стержня соответствует определенный угол поворота стрелки. Погрешности индикаторов часового типа находятся в пределах от ± 4, 5 до 26 мкм.

Приборы с рычажно-оптической передачей используют для особо точных линейных измерений (относительным методом). Один из таких приборов – оптиметр, рис. 7, б.

Преобразовательным элементом в оптиметрах служит рычажно-оптический механизм, в котором измерение линейных размеров основано на измерении малых углов при двойном прохождении света через оптическую систему с помощью автоколлимационной трубки. Применяется для контроля прямолинейности, плоскостности направляющих, например, станка, точной установки технологического оборудования, поверки средств измерения.

Цена деления шкалы оптиметра – 0, 001 мм; допустимая погрешность показаний – 0, 0002 мм.

 

18. Контроль линейных размеров универсальными приборами

ПЛАН УРОКА:

1. Измерительные средства с корпусом в виде скобы.

2. Микрометры гладкие.

3. Микрометры рычажные.

4. Скобы с отсчетным устройством.

 

О тличительной особенностью этих приборов является то, что их корпус сделан в виде скобы, в которой расположены измери­тельные и отсчетные устройства, контактирующие с измеряемой деталью. Во всех этих приборах используется так называемая «двухточечная схема измерения». Ввиду важности этого поня­тия остановимся на нем несколько подробнее.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: