Вимірювання штангенінструментом 2 страница
При вимірюванні деталі ноніус займає відносно основної шкали положення, в якому нульовий штрих ноніyca вказує на основній шкалі величину розміру, що вимірюється (рисунок 2б).
Якщо нульовий та останній штрихи ноніуса точно співпадають з поділками основної шкали, то розмір або дорівнює нулю, або складається тільки з цілих міліметрів, які належить відліковувати за основною шкалою від нульового штриха ноніуса (рисунок 2 а).
Якщо нульовий штрих ноніyca не співпадає з поділкою основної шкали, poзміp буде дробовим, дoлі міліметра належить відрахувати по тій поділці ноніуса, яка співпадає з однією з поділок основної шкали (рисунок 2б, в, г).
Таким чином, відлік poзміpy проводиться згідно до виразу:
L = І + к • iH,
де L - вимірюваний poзміp;
І – показник основної шкали;
к - порядковий номер штриха, що співпадає з будь-яким штрихом ocновнoї шкали;
iH — ціна поділки ноніуса, мм.
Правило відрахування показань за шкалою з ноніусом
- ціле число міліметрів, з якого складається розмір, тобто І, визначається цілим числом інтервалів шкали між нульовою поділкою штанги i нульовою поділкою ноніуса;
- дробова доля міліметра, що входить в розмір, дорівнює порядковому номеру штриха к шкали ноніуса, помноженому на величину ціни поділки ноніyca.
а) с = 0,1 мм, j = 1, n = 10;
б) с = 0,1 мм, j = 2, n = 10;
в) с = 0,05 мм, j = 1, n= 20;
г)с = 0,05 мм, j = 2,n= 10.
Рисунок 2 - Відлік за ноніусами штангенінструментів
1.2 Мікрометри гладкі. За шкалою барабана відраховують coті долі міліметра. Ціна поділки шкали барабана вcix мікрометричних інструментів 0,01 мм. Шкала нанесена на конусний торець барабана i має 50 штрихів, тобто один повний оберт барабана дає 0,5 мм (рисунок 4в).
Барабан зв'язаний із шпинделем (мікрометричним гвинтом), що має різьбу з кроком 0,5 мм. Число поділок барабана - 50.
При повному оберті барабана шпиндель переміщується вздовж oci на 0,5 мм, при оберті на 1 поділку - на 1/50 кроку:
0,5:50 = 0,01 (мм).
Отже, ціна поділки барабана дорівнює 0,01 мм.
Вимірюваний розмір можна визначити за кутом оберту барабана, тобто за числом повних обертів та неповного оберту. Для зручності відліку повних обертів служить поздовжня шкала, яка нанесена на стеблі.
За шкалою стебла відраховують міліметри та напівміліметри. Шкала має два поздовжніх ряди міліметрових поділок, розташованих по обидва боки від горизонтальної лінії. Верхні штрихи поділок зсунуті відносно нижніх на 0,5 мм вправо. Обидва ряди штрихів створюють одну поздовжню шкалу з ціною поділки 0,5 мм. Вказівником для відліку цілого числа поздовжньої шкали служить скошений край барабана, вказівником для кругової шкали барабана - поздовжня лінія стебла.
Розмір, що перевіряється, з точністю до 0,5 мм відсікається по шкалі стебла 1 зрізом барабанчика 2. Biн відповідає цілому числу обертів барабанчика. Долі обертів, тобто coтi долі міліметра, відраховують на зpiзі барабанчика. Число сотих долів відповідає поділці кругової шкали, яка розташована напроти довгої осьової лінії (горизонтальної),що поділяє шкалу стебла на верхню і нижню частину.
Правило:
- якщо з-під зрізу барабанчика видно верхній штрих шкали, розмір буде складатись:
В = b + 0,5 + n · iм;
-якщо видно нижній штрих, то розмір дорівнює:
В = b + n · iм;
де В - вимірюваний розмір, мм;
b - кількість поділок шкали стебла, що відсікається барабаном;
n- кількість поділок на cкoci барабана, що вказується
поздовжньою лінією стебла;
iм – ціна поділки мікрометричної головки, ім = 0,01 мм.
Довжина шкали на стеблі складає 25 мм, що зумовлене складністю виготовлення гвинтів більшої довжини з необхідною точністю
Рисунок 5 - Схема відліку розміру
2 Штангенциркулі, штангенглибиноміри, штангенрейсмуси та мікрометричні інструменти
Рисунок А1 – Вимірювання зовнішніх поверхонь
1,2 – нерухомі губки; 3,4 – рухомі губки; 4 – рамка; 5– штанга;
6 – глибиномір; 7 –ноніус
Рисунок А2 – Вимірювання зовнішніх, внутрішніх поверхонь
та глибини
1- нерухомі вимірювальні губки; 2 - рухомі вимірювальні губки;
3 – рамка; 4 – затискач рамки; 5 – рамка мікрометричної подачі;
6 – штанга; 7 – губки для вимірювання зовнішніх поверхонь;
8 - губки для вимірювання внутрішніх поверхонь
Рисунок А3 – Штангенциркуль ШЦ-ІІ
1 – штанга; 2 – рамка; 3 – ноніус; 4- губки для вимірювання зовнішніх поверхонь; 5 - губки для вимірювання внутрішніх поверхонь; 6 – затискач рамки; 7 – рамка мікрометричної подачі;
Рисунок А4 – Вимірювання зовнішніх, внутрішніх поверхонь
штангенциркулем ШЦ-ІІ
Рисунок А5 – Штангенциркуль з електронним відліком
Рисунок А5 – Штангенциркуль з індикаторним відліком
а – 1 – штанга; 2 – гвинт; 3 – рамка; 4 – деталь; 5 – гвинт;
6 – мікрометричний гвинт; 7 – ноніус
б – 8 – вимірювальний стрижень; 9 - мікрометричний гвинт; 10 – індикаторний пристрій; 11 – лінійка; 12 – втулка
в – 13 - штанга; 14 - вимірювальний наконечника; 15 – хомутик;
16 – гвинт; 17 - індикатор; 18 - велика стрілка; 19 - мала стрілка;
20 - рейка; 21 – кільце
Рисунок А6 - Штангенглибиноміри: а - із зігнутим подовженим
мірним торцем на штанзі, б - індикаторний глибиномір;
в - глибиномір з індикаторним пристроєм
1 - основа, 2 - розмічальна ніжка,
3 - рамка, 4 - ноніус, 5 - гвинт
і гайка мікрометричної подачі,
6 - штанга, 7 - рамка мікрометричної
подачі, 8 - затиск рамки мікрометричної
подачі, 9 – затиск рамки
Рисунок А7 - Штангенрейсмус ШР 19
Штангенрейсмус з індикаторним пристроєм і настановним ноніусом (рисунок А8) призначений для контролю і розмітки деталей. На підставі 12 штангенрейсмуса закріплена штанга 1, по якій переміщаються рамка 5 і хомутик 2. На одній губці рамки встановлена і закріплена хомутиком 9 державка 10 з індикатором 11. На іншій губці закріплена хомутиком 13 державка 14 коромисла 15, призначеного для вимірювання верхніх закритих порожнин в деталях. Один кінець коромисла являє собою вимірювальний наконечник, а інший з'єднаний з наконечником 16 індикатора 17.
При вимірюванні деталей штангенрейсмус налаштовують на заданий розмір. Для цього хомутик 2 закріплюють гвинтом 3, після чого послаблюють гвинт 7 рамки 8, потім за допомогою гвинта 18 рамку встановлюють на заданий розмір і фіксують гвинтом 7. Потім приступають до вимірювання. При необхідності гвинтом 4 регулюють положення ноніуса 5 і фіксують його гвинтом 6.
1 – штанга; 2 – хомутик; 3 – гвинт; 4 – регулюючий гвинт; 5 – рамка; 6 – гвинт; 7 – гвинт рамки; 8 – рамка; 9 – хомутик державки; 10 – державка; 11 – індикатор; 12 – основа; 13 – хомутик коромисла; 14 – державка коромисла; 15 – коромисло; 16 – наконечник; 17 – індикатор; 18 – гвинт допоміжний
Рисунок А8 - Штангенрейсмус з індикаторним пристроєм і
настановним ноніусом
1 – вставка; 2 – повзун; 3 – лінійка; 4 – рамка лінійки; 5 – гвинт;
6 – рамка; 7 – ноніус; 8 – гвинт; 9, 10 – гвинти рамки;
11, 12,13 – шаблони; 14 деталь
Рисунок А9 - Вимірювання фасонного профілю деталі
штангенрейсмусом з поворотним глибиномірним пристроєм і набором профільних шаблонів
1 - основа; 2- мікрометрична головка; 3 – стопор; 4 – змінні вимірювальні стрижні; 5 – настановна міра
Рисунок А9 – Мікрометричний глибиномір
1 – основа; 2 – хомут; 3 – індикаторний пристрій; 4 – гвинт;
5 – вимірювальний наконечник
Рисунок А10 - Глибиномір індикаторний
Мікрометричний штихмас з індикатором (рисунок А11а).
Основним елементом такого штихмаса є мікрометрична головка 2 з вбудованим індикатором 1. Межа виміру штихмасом - 13 мм, точність вимірювання 0,01 мм. Загальна довжина мікрометричної головки з індикатором і сферичними наконечниками від 50 до 150 мм. Стандартний подовжувач 4 при налаштуванні кріплять гвинтом 3. Вимірювальну головку можна встановлювати по мікрометру або за допомогою спеціальної скоби. Мікрометричний штихмас зі стрілочним індикатором зручний в роботі, має високу точність вимірювання і полегшує знаходження правильного положення інструмента в процесі вимірювання. Для вимірювання великих отворів штихмасом використовують подовжувальні стрижні довжиною 13; 25; 30, 50, 100, 150, 200 і 600 мм, що дає можливість збільшити межу вимірювання до 1500 мм. Набірний штихмас (рисунок А11 б) складається з трубок 7 і 6, гайки 8, головки 9, пружини 10 і стрижня 5.
При вимірюванні нутроміром з індикаторним пристроєм 12 (рисунок А11в) отворів діаметром понад 300 мм застосовують подовжувач 13. Спочатку притискають вимірювальний наконечник 11 до поверхні деталі 15. Потім, барабан з наконечником 14 обертають і знаходять найбільший діаметр отвору
1 – Індикатор; 2 - мікрометрична головка; 3 – гвинт; 4 - подовжувач;
5 – стрижень; 6,7 – трубки; 8 – гайка; 9 – головка; 10 – пружина;
11 - вимірювальний наконечник; 12 - індикаторний пристрій;
13 – подовжувач; 14 - барабан з наконечником; 15 - деталь
Рисунок А11 - Мікрометричні штихмаси:
а - з індикаторним пристроєм; б - набірний штихмас; в - вимірювання внутрішнього діаметра деталі
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Аркуш |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
| Розроб. |
| Перевір. |
| Н. Контр. |
| Затв. |
| Плоскопаралельні кінцеві міри довжини. Налагодження індикаторного нутроміра на заданий розмір |
| Літ. |
| Аркушів |
| ППК НТУ "ХПІ" |
1 Тема:Плоскопаралельні кінцеві міри довжини. Налагодження індикаторного нутроміра на заданий розмір по блоку кінцевих мір
2 Мета роботи:
- ознайомитись з характеристикою й конструкцією плоскопаралельних кінцевих мір;
- засвоїти методику набирання блоків з кінцевих мір;
- засвоїти методику настроювання приладів за допомогою блоків кінцевих мір для проведення вимірювань відносним методом.
- оволодіння прийомами вимірювання отворів індикаторним нутроміром, визначення квалітета основного отвору і визначення відхилень від правильної геометричної форми.
3 Устаткування, матеріали, посібники:
- набори плоскопаралельних кінцевих мір довжини (ГОСТ 9038);
- мікрометр МК 0-25, МК 25-50, МК 50-75 (ГОСТ 6507);
- стійка для мікрометра (ГОСТ 10197);
- індикаторні нутроміри з границями вимірювання від 25-50 мм, 50-
100 мм;
- комплект готових деталей.
Теоретичні відомості
4.1 Застосування кінцевих мір
4.1.1 Плоскопаралельні кінцеві міри довжини (рисунок 1) складають основу сучасних лінійних вимірювань в машинобудуванні. Вони застосовуються для зберігання одиниці довжини, передачі розміру від еталону одиниці довжини до виробу, перевірки точності та градуювання вимірювальних засобів, встановлення приладів на нуль при відносному методі вимірювань тощо.
Широко розповсюдженим слід вважати використання кінцевих мір при перевірці шкал вимірювальних інструментів та приладів, встановленні регульованих калібрів на розмір та встановлення на нуль шкал вимірювальних приладів.
Сферу застосування кінцевих мір можна значно розширити, використовуючи різні стандартні пристосування, в якості калібрів, при збірці і посадці верстатів, при розмічуванні деталей.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР01 МВ |
В аналогічних випадках слід використовувати і кутові міри. Вони виконуються у вигляді призм і призначені для зберігання і передачі одиниці плоского кута, перевірки та градуювання кутомірних та кутових шаблонів, а також для контролю виробів.
4.1.2 Правила роботи з плитками
Для запобігання зайвого промивання кінцевих мір і дряпання їхніх робочих поверхонь потрібно виконувати такі правила:
1) не брати робочі поверхні промитих кінцевих мір руками;
2) кінцеві міри, більші за 5,5 мм, класти на стіл неробочими поверхнями;
3) не притирати робочу поверхню кінцевої міри до неробочої (це викликає появу подряпин на робочій поверхні);
4) до блоку складати не більше 4-5 мір для зменшення його похибки;
5) після закінчення роботи блок слід розібрати, кінцеві міри промити в бензині, змастити та покласти у відповідні гнізда футляра набору.
Рисунок 1 - Плоскопаралельні кінцеві міри довжини.
4.1.3 Найбільш розповсюджений основний набір із 87 піт. має склад кінцевих мір довжини, представлений в таблиці 1.
Таблиця 1 -Склад кінцевих мір довжини із 87 плиток
| Номінальні розміри плитки, мм | Кількість плиток, шт |
| 1,005 | |
| 1,01; 1,02; 1,03;...;1,49 | |
| 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 | |
| 0,5; 1,0; 1,5;...9,5 | |
| 10; 20; 30;...100 | |
| 1; 1,2 |
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
Набір мір із 10 плиток 0,991; ...; 0,999; 1,000 дозволяє складати блоки з дискретністю 0,001 мм.
4.1.4 Кінцеві міри довжини — це прямокутні плитки (рисунок 1а) із загартованої сталі або спеченого матеріалу (твердого сплаву).
Дві протилежні поверхні кожної плитки — вимірювальні, бо завдяки ретельній обробці та доводці плитки мають точно визначений розмір, наприклад: 1,05; 1,27; 2,50; 60 мм. Блоки слід складати притиранням. Кінцеві міри мають властивість зчіплюваності (притирання) за рахунок ретельної обробки робочих поверхонь. З них можна складати блоки будь-яких розмірів (дивись рисунок 16). Притирання та висока точність - головні якості кінцевих мір, що визначають їхню цінність як вимірювальних засобів. Зчеплення пластинок мір забезпечується силами молекулярного притягання найтонших мастильних плівок на їхніх поверхнях. Міри абсолютно знежирені або з товстим шаром мастила не притираються.
Для меншого зношення мір при складанні блоків з кінцевих мір слід прагнути, щоб вони складались із можливо меншої кількості.
На кожній мірі гравірується її розмір. На мірах, менших за 5,5 мм, номінальний розмір наноситься на одній із вимірювальних поверхонь; більших за 5,5 мм - на боковій неробочій поверхні.
Аналогічно кутові міри можуть використовуватися як окремо, так і блоками із декількох плиток. Блоки плиток кріплять спеціальними утримувачами.
За точністю виготовлення кінцеві міри поділяються на 4 класи (00, 0, 1, 2,) та 5 розрядів (1, 2, 3,4, 5) - в порядку зменшення точності.
4.1.5 Методика складання блоків
Прийоми складання блоків зводяться до таких дій. Кінцеві міри попередньо очистити від мастила ватою, промити чистим бензином та витерти насухо. Потім одну з мір накласти на іншу і, щільно притискаючи пальцями, просунути вздовж великої осі до повного контакту робочих поверхонь. Якщо після цього легким зусиллям не можна роз'єднати складений блок, міри вважаються притертими. Після притирання двох кінцевих мір до них притирають третю.
Послідовність при складанні блоку звичайно така: спочатку притирають кінцеві міри малих розмірів, після чого складений з них блок притирають до міри середнього розміру, а потім вже до плитки великого розміру.
Для захисту мір від швидкого зношення та пошкоджень необхідно застосовувати захисні кінцеві міри.
4.1.6 Методика розрахунку кінцевих мір блоку
Для того, щоб скласти необхідний розмір з найменшої кількості плиток, слід підібрати перш за все такі міри, розмір яких має тисячні долі міліметра,
потім - соті долі тощо.
В останню чергу підбираються пластини, розмір яких складає цілі та десятки цілих міліметрів.
Розглянемо викладені положення на прикладі. Припустимо, що треба скласти блок розміром 28,785 мм.
Заданий розмір 28,785 мм
Перша міра, що входить до блоку 1,005 мм (І)
Залишок 27,78 мм
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
Залишок 26,50 мм
Третя міра, що входить до блоку 6,50 мм (Ш)
Залишок (четверта міра блоку) 20,00 мм
4.2 Індикаторні нутроміри дуже широко застосовуються для контролю точних отворів (5…8 квалітет) при їх виготовленні і в процесі експлуатації.
Важливим їх достоїнством є можливість вимірювання дійсних розмірів довгих отворів і відхилень від правильної геометричної форми (овальність, огранка, конусоподібність, бочкоподібність, сідлоподібність).
Індикаторний нутромір відноситься до важільно-зубчастих
оскільки в ньому поєднується зубчаста система стандартного індикатора
часового типу, що є відліковим пристроєм нутроміра, з важільною системою
трубки нутроміра.
По числу вимірювальних наконечників нутроміри поділяються на двох-, трьох- і чотирьохконтактні. У чотирьохконтактних є два рухомих і два нерухомих (що центрують) наконечники. Найбільш широко застосовуються в промисловості двохконтактні нутроміри ( рисунок 2) з межами вимірювань від 6 до 1000 мм.
4.2.1 Нутромір має набір змінних вимірювальних вставок і упор, що забезпечує правильну установку нутроміра, якщо на виробі є площина, перпендикулярна осі отвору.
Він має направляючу втулку 3, у верхній частині якої встановлено індикатор 1 годинникового типу, закріплений гвинтом 2. Усередині втулки знаходиться довгий стрижень, який стикається з коротким стрижнем 10, що впирається в грибок 9 трійника 6 головки нутроміра. В трійнику розташовані движок 4 і змінний вимірювальний стрижень 8, закріплений в трійнику гайкою 7. З боку рухомого штифта на трійнику насаджений центруючий місток 5, службовець для встановлення головки індикатора по діаметру отвору. При вимірі отворів движок 4 зі спіральною пружиною 11 давить на важіль 9 і через стрижень 10 передає рух на довгий стрижень до індикатора. По переміщенню стрілки індикатора визначають відхилення розміру. Перед вимірюванням нутромір встановлюють на номінальний розмір по кільцю або блоку плиток.
4.2.2 Індикаторні нутроміри випускають з межами вимірів: 6-10; 10-18; 18-35; 35-50; 50-100; 100 - 160; 160-250; 250-450 мм. Для вимірювання до нутроміри докладають змінні шайби і стрижні, що відрізняються один від одного на 1 або 5 мм (залежно від межі вимірювань). Шайби встановлюють в отвір трійника головки.
4.2.3 Настройка індикаторного нутроміра.
Метод вимірювання індикаторним нутроміром - порівняння з мірою, тому
перед вимірюваннями його необхідно настроїти по блоку кінцевих мір
довжини, який встановлюється в струбцину (рисунок 3а), або по атестованому (зразковому) кільцю (рисунок 3 б)
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
1 – індикатор; 2 – гвинт; 3 – направляюча втулка; 4 – движок;
5 - центруючий місток; 6 – трійник; 7 – гайка; 8 - змінний вимірювальний стрижень; 9 – грибок; 10 – стрижень; 11- пружина
Рисунок 2 - Індикаторний нутромір
а - струбцина з боковиками; б – атестоване зразкове кільце
Рисунок 3 - Пристрій для налагодження індикаторного нутроміра
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
- по заздалегідь взятому з креслення деталі розміру отвору підібрати
змінну мірну вставку і закріпити її в отворі головки нутроміра так, щоб розмір вимірювальної головки був на 0,5 … 1,5 мм більше розміру отвору;
- ввести нутромір в отвір атестованого (зразкового) кільця (або в простір між боковиками струбцини);
- невеликим похитуванням приладу в площині вимірювання знаходимо
точку повернення стрілки індикатора (рисунок 2), яка буде відповідати
мінімальному розміру, цебто дійсному розміру атестованого (зразкового)
кільця;
- повертаючи шкалу індикатора за ободок, сумістити точку повернення
стрілки з нульовою поділкою шкали.
Хід роботи
5.1 Ознайомитися з правилами з охорони праці та інструкцією проведення лабораторної роботи
5.2 Одержати завдання від викладача.
5.3 Ознайомитися і коротко записати теоретичні відомості
5.4 Для виконання даної лабораторної роботи використовують основний набір кінцевих мір, що складається із 87 шт.
5.5 Завдання 1. Ознайомитися з набором плоскопаралельних кінцевих мір довжини. Скласти блок кінцевих мір, що складається з трьох розмірів, вказаних викладачем згідно свого варіанту (таблиця 2).
5.6 Розрахунок кінцевих мір блоків всіх заданих чисел та результати
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| 5.05050302.ЛР02 МВ |
| № варіанта | Блоки | ||
| 26,385 | 38,40 | 53,815 | |
| 23,580 | 33,445 | 58,280 | |
| 24,885 | 36,670 | 59,720 | |
| 21,990 | 39,725 | 51,165 | |
| 28,735 | 34,855 | 54,980 | |
| 50,280 | 30,445 | 29,845 | |
| 37,455 | 25,675 | 95,985 | |
| 87,455 | 96,485 | 16,855 | |
| 20,275 | 28,625 | 57,25 | |
| 45,85 | 15,985 | 32,765 |