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