Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера.

Цель работы:

Изучить устройство и приемы работы с индикаторным нутромером.

Измерить внутреннюю поверхность гильзы цилиндра двигателя. Определить погрешность формы этой поверхности в поперечном и продольном сечениях

и отклонение от цилиндричности.

Приборы и материалы:

1. Индикаторный нутромер модели НИ 100, ГОСТ 868.

2. Индикатор часового типа ИЧ 10, ГОСТ 577.

3. Набор № 83 концевых мер длины 2-го класса точности, ГОСТ 9038.

4. Штангенциркуль ШЦ-II, ГОСТ 166.

Назначение и устройство индикаторного нутромера:

Индикаторные нутромеры (ГОСТ 868) предназначены для измерения

внутренних размеров и диаметров отверстий в пределах от 2 до 1000 мм на

глубине до 500 мм. Их конструкции разнообразны.

Измерительным устройством в индикаторном нутромере служит индикатор часового типа или рычажно-зубчатая головка.

В нутромерах обычного типа применяются индикаторы с ценой деле-

ния 0,01 мм, в нутромерах повышенной точности – с ценой деления 0,001 или

0,002 мм.

Последний, в свою очередь Индикатор 1 (рис. 2.1) устанавливается в трубчатый корпус 2 прибора.

На другом конце трубчатого корпуса имеется измерительная головка. Конструкция измерительной головки у приборов с различными пределами измерний различна. На рис. 2.1 показаны нутромеры для измерения размеров до 450 мм. Измерительная головка имеет с одной стороны измерительный стержень 3, с другой – укрепляется сменная измерительная вставка 4. Нутромеры имеют центрирующий мостик 5, служащий для совмещения линии измерения с диаметральной плоскостью измеряемого отверстия.

При измерении внутреннего размера перемещение измерительного стержня через рычаг в головке передается подвижному стержню, расположенному в трубчатом корпусе. Последний, в свою очередь, передает перемещение измерительному стержню индикатора.

В зависимости от типа индикатора и диапазона измерений допускаемая погрешность нутромеров составляет 1,8–22 мкм.

Основные погрешности при измерениях нутромерами возникают вследствие смещения линии измерения относительно диаметра отверстия (рис. 2.2, а). Линия измерения устанавливается по диаметру отверстия с помощью центрирующего мостика. Погрешность центрирования не превышает 3 мкм.

Погрешность перекоса уменьшают, покачивая нутромер в плоскости осевого сечения отверстия (рис. 2.2, б). При наименьших показаниях прибора линия измерения совпадает с диаметральной плоскостью отверстия.

Перед измерением нутромеры устанавливают на номинальный размер отверстия с помощью аттестованного кольца, блока концевых мер с боковиками или микрометра.

Для измерения гильз цилиндров с номинальными размерами от 80 до 100 мм по 7-му квалитету точности (допуск 35 мкм) применяем индикаторный нутромер модели НИ 100 с индикатором часового типа ИЧ 10 1-го класса точности с ценой деления 0,01 мм. Основная погрешность в пределах 0,1 мм на любом участке шкалы не превышает ± 0,01 мм. Общий вид такого индикаторного нутромера показан на рис. 2.3. Для настройки индикаторного нутромера на ноль принимаем концевые меры длины 2-го класса точности,

погрешность, которых в указанном диапазоне размеров составит 0,9–1,3 мкм.

При измерении размеров индикаторными инструментами используется дифференцированный метод сравнения с мерой (относительный метод). Искомое значение размера получается путем сложения показания индикатора со

значением меры, по которой был настроен индикаторный нутромер на ноль.

Подготовка к измерению.

1. Измерьте внутренний диаметр гильзы с помощью штангенциркуля.

Округлите результат до ближайшего целого числа в миллиметрах.

2. По этому числу подберите концевую меру длины (плитку) или блок концевых мер. Концевые меры 3 (рис. 2.3) установите в струбцину 1 между боковиками 3 и закрепите винтом 5.

3. Установите в головке нутромера сменный измерительный стержень, соответствующий номинальному размеру измеряемого отверстия.

4. Установите индикатор в нутромере так, чтобы обеспечился предварительный натяг нутромера и индикатора, соответствующий приблизительно одному обороту стрелки.

5. Поместите индикаторный нутромер измерительными наконечниками между боковиками струбцины и, выворачивая измерительный стержень, сообщите измерительному наконечнику натяг, соответствующий 2–3 оборотам стрелки индикатора.

6. Установите нутромер 4 на нуль. Для этого произведите легкое покачивание прибора в плоскости измерения. Кратчайший (действительный) размер между боковиками 3 определяют по предельной точке движения индикаторной стрелки. В этом положении, путём вращения циферблата за ободок, совмещают нулевой штрих со стрелкой.

Обратите внимание и на положение малой стрелки индикатора, отсчитывающей число полных оборотов большой стрелки.

Порядок выполнения работы:

Определить погрешностей формы внутренней поверхности гильзы цилиндра:

в продольном сечении – отклонения профиля продольного сечения; в поперечном сечении – отклонения от круглости;

комплексного показателя цилиндрической поверхности – отклонения от цилиндричности.

Для определения погрешности в продольном сечении измерения проводятся по шесть раз (рис. 2.4, а) в двух взаимоперпендикулярных плоскостях, например, I–I и IV–IV (рис. 2.4 б).

Сечения для измерения погрешности формы в поперечном сечении показаны на рис. 2.4, б. Измерения провести на расстоянии 20 мм от торца гильзы и по середине.

Отклонение от цилиндричности определите из обеих групп измерений.

1. При измерении нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки детали, введите в отверстие гильзы. Выставите покачиванием прибор на кратчайший размер в сечении I–I и снимите

показание по индикатору. Если стрелка отклонилась влево от нуля, то отклонение будет со знаком плюс (оно прибавляется к размеру блока плиток), если вправо – то отклонение берут со знаком минус (оно вычитается от размераблока плиток). Результат измерения занесите в табл. 2.1.

2. Опускайте нутромер поочередно в следующие сечения, снимая каждый раз показания по индикатору. Не забывайте при каждом измерении находить покачиванием нутромера кратчайший размер. Результаты измерения

заносите в табл. 2.1. Вывод нутромера из отверстия нужно провести плавно,без ударов.

таблица2.1

Продольное сечение	отклонение индикатора мкм	Значение диаметра мкм
в поперечном сечении 1-1	в поперечном сечении 4-4	в поперечном сечении 1-1	в поперечном сечении 4-4
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6

3. Аналогичные измерения проведите в поперечном сечении (рис. 2.4, б). Результат измерения занесите в табл. 2.2.

4. Рассчитайте диаметры внутренней поверхности гильзы цилиндра во всех измеренных сечениях. Результаты расчета занесите в соответствующие столбцы табл. 2.1 и табл. 2.2. При расчете диаметров учитывайте знак (плюс

или минус) отклонений стрелки индикатора.

5. Определите отклонение профиля продольного сечения, как алгебраическую разность между наибольшим и наименьшим отклонениями или разность между наибольшим и наименьшим размерами для каждого из двух

сечений. Результат занесите в табл. 2.1.

6. По аналогии рассчитайте отклонения от круглости и запишите в табл. 2.2.

7. Определите отклонение от цилиндричности, как разность между наибольшим и наименьшим размерами из всех измерений. Результат занесите в табл. 2.3.

табл. 2.3.

Наибольший диаметр мм	Наименьший диаметр мм	Отклонение цилиндричности мм

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Описание устройства нутромера.

3. Используемые средства измерений и их характеристику.

4. Метод измерений.

5. Условия выполнения измерений.

6. Схему настройки нутромера.

7. Результаты измерений и расчетов, оформленные в виде табл. 2.1, табл. 2.2, табл. 2.3 и выводы.

Контрольные вопросы

1. Назначение и устройство индикаторных нутромеров.

2. Для чего создается предварительный натяг при установке индикатора и при его настройке на нуль?

3. Поясните установку индикаторного нутромера на нуль.

4. Для чего в конструкции нутромера предусмотрен центрирующий мостик?

5. С какой целью при настройке нутромера и измерении производят его покачивание?

6. Поясните результаты измерений и расчетов, приведенные в табл. 2.1, табл. 2.2, табл. 2.3.

Дата выполнения работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента) (Подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента) (Подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты: _____________

Лабораторно-практическая работа № 7.

Микрометрические инструменты.

Измерение размеров пластины и измерение сечения провода электронными микрометром и штангенциркулем.

Цель работы: Приобретение навыков работы с электронным микрометром. Измерение размеров пластины. Измерение сечения провода.

Измерительные инструменты: электронный микрометр и штангенциркуль.

Задание: провести измерения размеров пластины микрометром и сделать вывод о параллельности ее сторон. Провести измерение сечения провода электронным микрометром и сделать вывод об отклонении его размеров.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

1. Штангенциркуль имеет две шкалы: метрическую и дюймовую. Фиксация рамки производится при помощи стопорного винта. Плавное перемещение рамки обеспечивается пружиной, расположенной внутри рамки.

2. Наружные размеры измеряются при помощи нижних губок. Для разметочных работ применяются верхние и нижние губки. Для измерения внутренних размеров используются верхние губки.

3. Отсчет размеров производится автоматически, показания отображаются на жидкокристаллическом дисплее, имеется возможность подключить штангенциркуль к компьютеру.

4. Измерение с помощью штангенциркуля различных элементов конструкции (диаметров отверстия или вала, межцентрового расстояния, глубины отверстия и т.п.) проводят следующим образом:

при отстопоренном винте перемещают по штанге рамку с жидкокристаллическим индикатором, приводят в соприкосновение с поверхностями измеряемых деталей измерительные поверхности штанги и рамки или соединенного с рамкой измерительного стержня. В этом положении необходимо застопорить рамку винтом и снять отсчет с жидкокристаллического индикатора прибора визуально, или нажав на кнопку передачи данных, передать данные об измеренной величине в компьютер по интерфейсу RS232.

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Во избежание травматизма необходимо осторожно обращаться с острыми разметочными губками, не проводить измерения на ходу станка, при движении режущего инструмента и при вращении измеряемой детали.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

1. Ознакомиться перед началом работы с паспортом на штангенциркуль.

2. Протереть штангенциркуль, удалить смазку ветошью, смоченной в бензине (особенно тщательно с измерительных поверхностей), насухо протереть тканью.

3. При необходимости выполнить присоединения к используемой вычислительной технике.

4. Включить штангенциркуль при помощи кнопки «ОN-OFF».

5. Переключить режим измерения в требуемые единицы «Милли-метры-дюймы» кнопкой «mm-in»

6. Установка нуля осуществляется кнопкой «ZERO».

7. Перед началом работы убедиться в наличии/пригодности элемента питания и заменить в случае необходимости.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

1. В процессе работы и по окончании ее протирать штангенциркуль салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе СОЖ, а затем насухо чистой салфеткой.

2. По окончании работы нанести на поверхности штангенциркуля тонкий слой любого технического масла и поместить в футляр.

3. В процессе эксплуатации не допускать грубых ударов или падения во избежание изгибов штанги и других повреждений, царапин на измерительных поверхностях, трения измерительных поверхностей об контролируемую деталь.

4. В процессе эксплуатации следить за состоянием элемента питания. При снижении напряжения в системе питания электронного блока, он автоматически укажет на недопустимое снижение напряжения питания на дисплее штангенциркуля.

Микрометр цифровой МКЦ создавался для замеров мелких деталей и тонких металлических листов. Электронный микрометр имеет цифровое устройство отсчета, способное снимать относительные размеры, благодаря возможности выставить нулевую позицию на различных размерах во всех диапазонах проводимых замеров. Микрометр цифровой имеет электронный блок, в который включены метрическая и дюймовую измерительная шкала. Электронный микрометр оборудован функцией установки абсолютного нуля. С его помощью можно производить относительные и абсолютные замеры, выставлять пределы допусков и классифицировать измерительные процессы. Микрометр цифровой может сохранят данные на экране и имеет специальный разъем для их вывода. Измерительные части микрометров цифровых изготавливают из особых твердых сплавов. Электронный микрометр с возможностью измерения более 25мм снабжен дополнительной установочной мерой.

Типоразмеры:

МКЦ-25 диапазон измерений 0-25 мм.

МКЦ-50 диапазон измерений 25-50 мм.

МКЦ-75 диапазон измерений 50-75 мм.

МКЦ-100 диапазон измерений 75-100 мм.

Микрометр со сферическими измерительными поверхностями МКД1 предназначен для измерения толщины стенок труб, внутренних колец шарикоподшипников и ругих изделий. Может иметь одну или две сферические поверхности.

Радиус измерительных поверхностей SR=5 мм. Оказывает более высокое удельное давление на измеряемые поверхности при одинаковом измерительном усилии по сравнению с микрометром МК.

Электронный микрометр состоит из генератора и измерительного устройства. Генератор собран по двухтактной схеме на транзисторах Т1, и Т2 и работает на частоте 15 Мгц. Напряжение генератора через высокочастотный трансформатор подается на измерительное устройство.

Во время положительных полупериодов ток протекает через диод Д2, контур L3C6C7, переменный резистор R5 и микроамперметр, а во время отрицательных полупериодов — через диод Д1, переменные резисторы R6, R5 и микроамперметр. Поворачивая движок R6, можно уравнять токи, протекающие через микроамперметр в течение положительных и отрицательных полупериодов навстречу друг другу, и тогда он будет давать нулевые показания.

Катушка L3 служит датчиком микроамперметра. Эта катушка, а также конденсаторы С6 и С7, образуют контур, резонансная частота которого несколько меньше частоты генератора. Чтобы измерить диаметр провода, его вводят внутрь L3. Тогда индуктивность этой катушки, а следовательно, частота настройки контура L3С6С7 и ток, протекающий по ветви Д2 — L3С6С7 — R5 — микроамперметр, изменяются и стрелка последнего отклонится от нуля. Отклонение стрелки будет пропорционально диаметру провода, введенного в катушку L3.

Микрометр собран в металлическом футляре размерами 70х130х50 мм. В нем применен микроамперметр М494 с током полного отклонения 100 ткA. Катушка L1, намотана на полистироловом каркасе диаметром 10 мм в один слой, ширина намотки — 10 мм. Она содержит 21 виток провода ПЭЛ 0,31 с отводом от середины. Катушка L2 размещена поверх L1 и имеет 10 витков того же провода. Катушка L3, выполнена на керамическом каркасе с внешним диаметром 4 мм и внутренним диаметром 2 мм. Она намотана в один слой (ширина намотки 10 мм) и содержит 42 витка провода ПЭЛ 0,2. Все детали микрометра смонтированы на гетинаксовой плате размерами 65 х 45 мм, которая прикреплена к лицевой панели прибора футляра перпендикулярно с таким расчетом, чтобы один из торцов каркаса катушки L3, проходил в отверстие, сделанное в панели. Кроме этого, на лицевой панели находятся резистор R6 — "Установка нуля" и кнопка Кн1 — включатель прибора. Источник питания микрометра — батарея «Крона» — укреплен внутри футляра.

Налаживание прибора сводится к подбору емкостей конденсаторов С2 и С7 с таким расчетом, чтобы частота генератора была несколько выше резонансной частоты контура L3С6С7 и установке стрелки микроамперметра па последнее деление шкалы при помощи резистора R5. Шкалу микроамперметра градуируют непосредственно в долях мм при помощи эталонных отрезков медного голого провода, диаметры которых изморены механическим микрометром. Перед измерениями необходимо, нажав кнопку Kн1, установить стрелку микроамперметра на нуль, вращая движок переменного резистора R6. Далее вставляют отрезок провода, диаметр которого нужно измерить, в каркас катушки L3, вновь нажимают Кн1 и прочитывают показания микроамперметра. При данных катушки L3, указанных в статье, можно измерять диаметры проводов от 0,2 мм до 1,6 мм,

Результаты измерений пластины производят аналогично замерам в лабораторной работе с гладким микрометром и штангенциркулем и сводятся в таблицу:

Таблица

Сечение	Номер измерения	Действительный размер	Средний размер
А-А	1
2
3
Б-Б	1
2
3
С-С	1
2
3

Заключение и выводы

На основании проведенных измерений сделать вывод о параллельности сторон пластины и отклонении размеров сечения провода.

______________________________________ Дата выполнения работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента) (Подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «___» ___________200__ г.

______________________ _________________ ____________________

(Подпись студента) (Подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты: _____________