Измерительный инструмент для внешнего промера
Выбор измерительных средств. Приемы и точность измерений.
Большое разнообразие объектов измерений приводит к большому разнообразию контрольно-измерительных инструментов и приборов, а также методов и приемов измерений. Вместе с тем в зависимости от назначения отдельных деталей машин, измерения необходимо производить с различной точностью. В одном случае достаточно воспользоваться обычной масштабной линейкой, а в другом — применить точный прибор, дающий возможность произвести измерение с точностью до величины ±0,01 мм.
Допустим, требуется замерить диаметр поршня. Его можно замерить кронциркулем и масштабной линейкой, штангенциркулем и микрометром. В первом случае точность измерений соответствует величине —0,5 мм, во втором — от 0,1 до 0,05 мм, а в третьем — 0,01 мм.
Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений установлены ГОСТ 8.050-73. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров от 1 до 500 мм, в зависимости от допусков и номинальных размеров изделий регламентированы в ГОСТ 8.051-73. Предел допускаемой погрешности измерения учитывает влияние погрешности измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, метода измерения и т. д. Результат измерений с погрешностью, не превышающей допускаемую, принимают за действительное значение.
Основные факторы, влияющие на выбор средства измерения, — это размер и квалитет (класс точности) измеряемого изделия, допускаемая погрешность средства измерения, условия и метод использования средства измерения.
|
|
|
Раздвижной измерительный инструмент с линейным нониусом. Штангенциркуль — многомерный раздвижной инструмент с нониусом* для измерения наружных и внутренних размеров, диаметров, глубин и высот деталей. Конструкции выпускаемых штангенциркулей позволяют производить отсчет размеров с точностью до 0,1 и 0,05 мм. Такая высокая точность достигается применением специального устройства для отсчета — линейного нониуса.
На рис. 1 изображен штангенциркуль (универсальный) с точностью измерений до 0,1 мм ГОСТ 116-89. Он состоит из штанги 1, на которой нанесена шкала линейки, губок 2 и 9 и перемещающейся по штанге рамки 7 с губками рамки 3 и 8.
Рис. 1
Измеряемый предмет слегка зажимают между губками, фиксируют рамку зажимным винтом 4 и затем по шкалам штанги и нониуса производят отсчет размера. В пазу обратной стороны штанги свободно скользит линейка 5 глубиномера, представляющая собой плоский стержень. Один конец ее жестко соединен с рамкой. В сомкнутом положении свободный торец линейки глубиномера точно совпадает с торцом штанги. При измерении глубины штанга торцом устанавливается на плоскость детали у измеряемого отверстия. Нажимом на рамку стержень глубиномера перемещают до упора в дно отверстия и затем фиксируют положение рамки зажимным винтом.
|
|
|
Отсчет размеров производят по штанге и нониусу. Нониус длиной 19 мм разделен на 10 частей. Одно его деление, таким образом, составляет 19/10 = 1,9 мм, что на 0,1 мм меньше целого миллиметра (рис. 130,I). При нулевом показании штрих нониуса находится от ближайшего справа штриха штанги на расстоянии, равном величине отсчета 0,1 мм, умноженной на порядковый номер штриха нониуса, не считая нулевого (рис. 130, II). Целое число миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо нулевым штрихом нониуса. Дробная величина (количество десятых долей миллиметра) определяется умножением величины отсчета ОД мм на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штанги.
На рис. 2, III показано два примера отсчета. В первом по шкале штанги читаем целое число 39 мм, затем по шкале нониуса определяем дробную величину 0,1 мм х 7 = 0,7 мм (седьмой штрих обозначен крестиком). Значит, замеряемый размер 39 мм + 0,7 мм = 39,7 мм. Во втором примере аналогично первому определяем 61 мм + 0,1 мм х 4 = 61,4 мм.
|
|
|
Рис. 2
Точность отсчета в 0,1 мм иногда бывает недостаточной. В этом случае пользуются штангенциркулем, позволяющим производить измерение с точностью до 0,05 мм.
Штангенглубиномер (ГОСТ 162-90) (рис. 3) предназначен для измерения глубины глухих отверстий, пазов, канавок, уступов и высот с величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм. Он отличается от штангенциркуля только конструкцией: штанга заканчивается срезанным торцом, являющимся измерительной поверхностью, рамка имеет вместо губок широкую опорную поверхность — основание 1.
Рис. 3
При измерениях штангенглубиномер основанием устанавливают над отверстием, а штангу выдвигают до упора в его дно. Далее все действия аналогичны операции по замеру детали штангенциркулем.
Микрометрический измерительный инструмент. Микрометр (ГОСТ 6507-90) — более сложный по устройству инструмент, чем рассмотренный раньше (рис. 4). Он позволяет производить измерения с большей точностью.
Рис. 4
Микрометр для наружных измерений состоит из подковообразной скобы 1, пятки 2, стебля 5, зажимного устройства — стопора 4, барабана 6 с микрометрическим винтом 3, колпачка 7 с насечкой, навинченного на правую часть барабана, и трещотки, присоединенной при помощи винта к торцу шейки колпачка. Отсчеты измерений производятся по шкале на стебле 5 и шкале на коническом нониусе барабана 6.
|
|
|
Шкала на стебле имеет 25 делений, нанесенных вдоль оси стебля сверху и снизу и перпендикулярных к ней с расстоянием между ними в 1 мм. Штрихи, расположенные над риской, смещены вправо относительно нижних штрихов на 0,5 мм. По ,нижним штрихам отсчитывают целое число миллиметров, а по верхним — 0,5 мм. Сотые доли миллиметра определяются при помощи делений на нониусе, поверхность которого разделена штрихами в виде образующих нониуса на 50 равных частей.
При повороте на одно деление микрометрический винт 3, соединенный с барабаном 6, перемещается вдоль оси на 1/50 шага, т. е. на расстояние, равное 0,5 мм : 50 = 0,01 мм.
Для определения какого-либо размера детали микрометром ее помещают между пяткой 2 и торцом микрометрического винта 3. Затем поворачивают барабан до тех пор, пока торец микрометрического винта не приблизится к поверхности детали. Дальнейшее продвижение винта 3 производят при помощи колпачка 7 с трещоткой. Услышав характерный треск, подобный треску пружины часов при заводе, поворот колпачка прекращают. После этого стопором 4 стопорят микрометрический винт, отделяют микрометр от детали и считывают показания.
Отсчет показаний производят следующим образом (рис. 5): если кромка барабана остановится ближе к нижнему штриху стебля (рис. 5, I), то число целых миллиметров полученного размера определяют по нижнему делению шкалы, а Число сотых долей миллиметра — по показаниям барабана. Так, приведенное на рисунке положение шкал соответствует размеру 8 + 0,24 = 8,24 мм;
Рис. 5
если кромка барабана остановится ближе к верхнему штриху стебля, то полученный размер представит сумму трех величин: числа целых миллиметров до ближайшего нижнего к кромке барабана деления на стебле плюс 0,5 мм от него до верхнего деления и плюс показания сотых долей миллиметра по барабану. В приведенном случае (рис. 5, II) положение шкал соответствует размеру 8 + 0,5 + 0,24 = 8,74 мм. На рис.6 показаны приемы измерения деталей микрометром.
Рис. 6
Микрометрический нутромер (штихмас) (ГОСТ 10-88) служит для измерения внутренних размеров деталей, а также размеров диаметров отверстий. Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром — 0,01 мм. Состоит он (рис. 7) из головки и сменных калиберных стержней (удлинителей). Микрометрическая головка состоит из микрометрического винта 6, расположенного внутри барабана 4, колпачка 5, стебля 3, стопорного устройства 2 и сменного наконечника 1. С помощью сменных наконечников (удлинителей) увеличивают предел измерений.
Рис. 7
Считывают размеры при пользовании этим инструментом так же, как и при замерах микрометром.
Инструмент для измерения углов и конусов. Размеры углов, как и все другие, могут иметь допуски. Верхнее и нижнее отклонения угловых размеров располагают на чертежах так же. как и линейных размеров. Например, означает угол с номинальным размером 90°, верхнее допустимое отклонение которого равно 10°, а нижнее — 8°. Когда размеры углов на чертежах не имеют допусков, их устанавливают в соответствии с отраслевыми стандартами.
Для измерения углов и конусов применяют различные инструменты. Рассмотрим некоторые из них.
Универсальный угломер (ГОСТ 5378-88) (рис. 8) применяют для измерения наружных и внутренних углов различных деталей.
Рис. 8
Угломер состоит из основания 1, на котором нанесена основная шкала на дуге 130°, и жестко скрепленной с ним линейки 4. По дуге основания перемещается сектор 3, несущий нониус 2. К сектору 3 посредством державки 7 может быть прикреплен угольник 6, в котором в свою очередь с помощью державки 8 закреплена съемная линейка 5. Угольник 6 и съемная линейка 5 имеют возможность перемещаться по краю сектора 3.
Хотя основная шкала угломера нанесена лишь на дуге 130°, но, меняя установку измерительных деталей, можно измерять углы от 0 до 320°. Точность отсчета по нониусу равна 2'. Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при установке заданного угла, производится так же, как и на линейных шкалах штангенинструмента, т. е. по шкале и нониусу. Число градусов отсчитывают по шкале основания, а минут — по шкале нониуса.
Например, на рис.9 нулевой штрих нониуса пришелся на деление между 76 и 77° основной шкалы, а со штрихом (отмечен крестиком) шкалы основания совпадает 9-й штрих нониуса. Следовательно, по основной шкале отсчитывают 76°, а по шкале нониуса 9 х 2' = 18'. Значит, угол в данном случае равен 76°18'.
Рис. 9
Калибры и шаблоны. Предельные калибры-скобы ГОСТ 16775-71...16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.
Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допустимый ПР — проходная сторона и наименьший допустимый НЕ — непроходная сторона.
На рис.10 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра вала 1 проходной скобой; 2 — непроходная скоба; 3 — проходная скоба. Разница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра контролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допустимому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от геометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения действительного размера диаметра вала и действительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.
Рис. 10
Предельные калибры — пробки (рис. 11) применяют для контроля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен предыдущему.
Рис. 11
Для проверки цилиндрической крепежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовления. Приемные калибры — для проверки правильности размеров резьбы контролерами и заказчиками. Контрольные калибры (контркалибры) — для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.
Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профильный калибр - шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, которую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикладывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяемым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контролируют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скругления, углы заточки режущего инструмента и др. (рис. 12).
Рис. 12
Шаблоны профильные служат для определения отклонений действительного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накладывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине световой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения отклонения, но во многих случаях бывает достаточной.
Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в производстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 13. Он представляет собой набор стальных пластинок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластинках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и большего размера.
Рис. 13
Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами измерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.
Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения среднего диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 14,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечника, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются парами, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1... 1,75 мм, другая — 1,75 ... 2,5 мм и т. д.
Рис. 14
После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 14, II). После того как вставки вошли в соприкосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).
Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.15) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измерительная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы определенного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры изготавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 — «Д55°».
Рис. 15 
Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требуется дюйм — 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.
Наружный диаметр резьбы <2 на стержне или внутренний диаметр резьбы D1 в отверстии измеряют штангенциркулем. Зная два этих исходных параметра, подбирают точное значение резьбы по сравнительным таблицам стандартных резьб.
Измерение элементов зубчатых колес. На чертеже зубчатых колес всегда задают размер толщины зуба (длину хорды) как расчетную величину.
Штангензубомер — инструмент для замера толщины зуба у зубчатых колес (рис. 144). Он состоит из двух взаимно перпендикулярных линеек 1 и 5 со шкалами. Линейка 1 служит для установки заданной высоты, а линейка 5 для измерения толщины зуба — длины хорды по этой высоте. Заметим, что толщина зуба, замеряемая по хорде делительной окружности, всегда находится на определенном расстоянии от окружности вершин зубьев, что на чертеже специально оговаривается.
Рис. 16
В начале измерения упор 3 устанавливают при помощи нониуса 2 на размер заданной высоты и фиксируют его стопорным винтом. Штангензубомер упором 3 ставят на окружность вершины зуба, который собираются замерить. Затем сдвигают губки горизонтальной линейки до соприкосновения с профилем зуба, после чего по шкале нониуса 4 отсчитывают размер толщины зуба, так же как и при измерении штангенциркулем.
Обычно, когда говорят о точности обмера, подразумевают под этим то максимальное отклонение от истинного размера, которое может получиться при измерении. Например, точность измерения ± 0,02 показывает, что истинное значение может отличаться от прочитанного на шкале инструмента максимум на 0,02 мм. Эта величина характеризует измерительный инструмент, но для практики она неудобна, так как не дает прямого указания, когда в сложившихся обстоятельствах и каким инструментом следует производить измерение. В этом случае удобнее связать тип инструмента с размером допуска. Допуск всегда указан на чертеже. При отсутствии чертежа величину допуска выбирают в зависимости от характера сопряжения данной детали с другими.
Измерительный инструмент для внешнего промера
Таблица 1
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 803; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!