Микрометрический измерительный инструмент
Цель работы: изучить устройство, назначение, приобрести навыки работы и выполнить измерения линейных размеров с помощью микрометрического измерительного инструмента.
3.1. Общие сведения о микрометрическом измерительном инструменте.
Микрометрический измерительный инструмент относится к универсальному инструменту и предназначен для наружных и внутренних измерений линейных размеров контактным абсолютным методом.
К микрометрическим инструментам относятся микрометры, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры. Все микрометрические инструменты имеют два отсчетных устройства. Первое отсчетное устройство состоит из шкалы, нанесенной на стебле, и указателя, которым является барабан. Второе отсчетное устройство является нониусом со шкалой на конусной поверхности барабана и указателя в виде продольного штриха на стебле.
Метод измерения микрометрическим инструментом контактный, абсалютный. Измерительное усилие регулируется с помощью ограничительных устройств (трещеток или фрикционов).
Гладкие микрометры (рис.3.1) выпускаются следующих типов:
МК - гладкие, для измерения наружных размеров;
МВП - гладкие, для измерения деталей из мягких материалов;
МЛ - с циферблатом для измерения толщины листов и лент;
МТ - для измерения толщины стенок труб;
МВМ - для измерения средних диаметров метрических, дюймовых и
трубных резьб;
МЗ - для измерения длины общей нормали зубчатых колес.
Устройство гладкого микрометра
Рис. 3.1
1-скоба; 2-неподвижная пятка; 3-микрометрический винт; 4-стопор;
5-стебель; 6-барабан; 7-трещетка
Устройство гладкого микрометра
Продолжение рис. 3.1
Для увеличения точности измерений микрометры дополняют стрелочными отсчетными устройствами; такие микрометры называют рычажными. По ГОСТ 4391-87 выпускаются рычажные микрометры:
МР - для намерения наружных размеров со встроенными отсчетными
устройствами;
МРИ - для измерения наружных размеров со съёмными измерительными головками;
МРЗ - для измерения длины общей нормали зубчатых колес.
Микрометрический нутрометр (рис.3.2) служит для измерений диаметра отверстий и внутренний размеров. Для расширения пределов измерения вместо наконечника микрометрической головки могут быть установлены удлинители, которые, входят в комплект. Диапазон измерений по шкале головки при измерении до 600 мм - 13мм, а для размеров свыше 600мм - 25мм/. Нутромер не имеет трещёток, плотность соприкосновения измерительных стержней определяется наощупь. Перед измерением производят проверку нулевой установки нутромера по концевой мере, зажатой в специальной держалке. Перед измерением микровинт отстбпоривается, нутромер вводят в проверяемое отверстие и вращением барабана вводят в соприкосновение микровинт и измерительный стержень со стенками отверстия. Затем винт застопоривается. При измерении нутромер слегка покачивают в 2-х взаимноперпендикулярных плоскостях, отискивая наибольший размер. Диаметры глубоких отверстий измеряют не менее чем в 3-х сечениях по высоте и не менее, чем в двух взаимноперпендикулярных направлениях в каждом сечении.
Микрометрические глубиномеры (рис. 3.3) предназначены для измерения глубины отверстий и пазов. Благодаря широкой измерительной поверхности основания и сменным измерительным стержням малого сечения обеспечивается устойчивость и возможность измерения больших размеров. Особенности отсчётного устройства микрометрического глубиномера по сравнению с отсчётным устройством микрометров и нутрометров является то, что при ввинчивании микровинта показания не уменьшаются, а увеличиваются, и цифры на шкале стебля и барабана нанесены в обратном порядке: на стебле цифры увеличиваются справа налево, а на барабане - по часовой стрелке.
Устройство микрометрического нутромера
Рис. 3.2
1-измерительный наконечник;- 2-гильза; 3-стебедь; 4-барабан; 5-гаика; 6-накатное кольцо; 7-микровинт; 8-установочная мера; 9-стопор.
Устройство микрометрического глубиномера
Рис. 3.3
1-стебель; 2-барабан; 3-основание (измерительная
плоскость); 4-сменный измерительный стержень;
5-трещетка; 6-стопор; 7-контргайка;
Отсчетные устройства микрометрического инструмента (рис.3.4) включают две шкалы - на стебле и барабане. Точность отсчета определяется зависимостью:
,
где - шаг винта, мм;
- число делений на барабане.
У большинства микрометрического инструмента мм,
, поэтому
мм.
Цельное количество штрихов отсчитывается по нижней основной шкале на стержне половины миллиметров - по вспомогательной верхней шкале на стебле.
Отсчет по микрометрическому инструменту (измеренный размер) в мм:
где - длина вставки, мм (0; 25; 50 и т.д.); /
- число делений соответственно по основной шкале (нижней) стебля и барабана;
- интервал основной шкалы на стебле, мм (1 мм);
- точность отсчета микрометра;
- видимое деление верхней вспомогательной шкалы на стебле (
или
мм).
Выбор мерительного инструмента производится исходя из допускаемых погрешностей измерения.
Значения допускаемых погрешностей измерения в мкм помечены в табл.2.1, а погрешностей измерения некоторыми инструментами - в табл.2.2 (см. лабораторную работу № 2).
3.2. Методика выполнения
Изучить устройство и правила пользования штангенинструментом.
Изучить устройство отсчетных устройств мерительного инструмента
Отсчетное устройство микрометрического инструмента
Рис.3.4
и его основные метрологические характеристики. Характеристики записать в табл. 3.1; данные о погрешностях измерений взять из табл.2.2 (см. лабораторную работу № 2).
Таблица 3.1
Характеристика инструмента
Мерительный инструмент, тип | Заводской номер, ГОСТ | Пределы измерения | Цена деления | Погрешность измерения |
Вычертить эскиз детали, указать сечения, в которых измеряется наружный диаметр. Два сечения располагаются на торцах и одно - на середине детали. Сечения пронумеровать и обозначить в них диаметры.
Измерить диаметры деталей в сечениях; в каждом сечении измерения производить в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Вычислить среднее значение диаметра в каждом сечении.
По результатам замеров и вычислений диаметров определяют отклонения от геометрической формы (ГОСТ 24642-31).
Овальность в каждом сечении :
Конусообразность по длине:
где и
-максимальный и минимальный диаметр в сечениях 1 и 3.
Бочкообразность:
Седлообразность:
Отклонения ,
,
- являются частными видами отклонений формы цилиндрической поверхности, на чертежах обычно указываются в технических требованиях.
Выполнить измерения внутренних диаметров деталей и глубин отверстий и проставить размеры на эскизе.
2.3. Результаты измерении и вычислений по п.3.2.4…3.2.6 свести в табл.3.2.
Таблица 3.2
Полученные результаты
Результаты измерений в сечениях | Результат расчета | |||||||||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |||||||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||||
3.4. Контрольные вопросы.
- Назначение и виды микрометрического инструмента.
- Принцип построения отсчетного устройства микрометрического инструмента.
- Основные метрологические характеристики микрометрического инструмента.
- Методика измерения внутренних и наружных размеров, отсчет измеренного размера на микрометрическом инструменте.
- Основы выбора мерительного инструмента.
- Правила нормирования допустимой погрешности измерении.
- Дифференциальные погрешности отклонении формы цилиндрических поверхностей и методы их определения.
Литература
1.Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов/ А.И.Якушев, .Л.Н.Воронцов, Н.М.Федотов, -6-е изд.М.: Машиностроение, 1987.-352 с.
2.Саранча Г. А. Взаимозаменяемость, стандартизация, и технические измерения: Учебник.-М.: Издательство стандартов 1982.- 884 с.
3.Анухин В. И. Допуски и посадки. Выбор и расчет, указание на чертежах: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. - 219 с.
Лабораторная работа №4