Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Сибирский федеральный университет»
Кафедра «Стандартизация, метрология и управление качеством»
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Методические указания к выполнению лабораторной работы № ф 4-1
«Измерение линейных и диаметральных размеров
Метод непосредственной оценки»
Красноярск, 2011
Лабораторная работа № Ф 4-1
«Измерение линейных и диаметральных размеров
метод непосредственной оценки»
Цель работы
Ознакомиться с различными штангенинструментами. Изучить устройство и назначения штангенинструментов. Произвести измерения размеров детали. Произвести расчет нониуса для штангенинструментов.
Общие сведения
Штангенинструмент — группа измерительных средств для измерения и разметки линейных размеров методом непосредственной оценки. Отсчетное устройство штангенинструмента состоит из измерительной линейки штанги с делениями через 1 мм и вспомогательной подвижной шкалы-нониуса для отсчета частей делений основной шкалы, нанесенной на штанге.
К штангенинструментам относятся штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы и штангензубомеры. Эти инструменты имеют общую конструкцию – штангу с основной шкалой и подвижную рамку с нониусом. Конструкции штангенинструментов отличаются конфигурацией измерительных поверхностей и их взаимного расположения.
Штангенциркули: ГОСТ 166 – 80, ГОСТ 8.113 – 74 показаны на рисунке 4.1 а, б.
На конце линейки штанги имеются измерительные губки с измерительными поверхностями, перпендикулярными к линейке. Вторые измерительные губки размещены на подвижной рамке 2. На этой же рамке находится нониус 4. Штангенциркуль, показанный на рис.4.1 а, б, с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений, оснащен линейкой-глубиномером 5, закрепленной на рамке.
Рамка на линейке (штанге) стопорится винтом 3. На рисунке показан штангенциркуль, предназначенный для измерения диаметров вала и отверстия, расстояния между центрами отверстий и глубины отверстия при условии, что они имеют одинаковый размер (20,0 мм).
Штангенциркуль ШЦ – II (рис. 4.1 б) с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и верхними заостренными губками предназначен для разметки поверхностей. Он оснащен устройством 7 микрометрической подачи для медленного перемещения рамки по штанге. При использовании микроподачи вспомогательную рамку стопорят на штанге винтом 6, отпускают винт 3 и, вращая устройство микроподачи, перемещают рамку. Размер нижних губок в сведенном состоянии (b = 10 мм) маркируют на боковой поверхности одной из губок. После ремонта размер губок уменьшается, поэтому на боковой поверхности указывают их действительный размер.
Рисунок 4.1 Штангенинструменты
При внутренних измерениях к значению отсчета по нониусу прибавляют действительный маркированный размер губок.
Наибольшее распространение получили штангенциркули с диапазоном измерения от 0 до 140 мм или от 0 до 320 мм с отсчетом по нониусу 0,1 и 0,05 мм.
Измерение штангенциркулем наружного диаметра выполняют в следующей последовательности. Изделие помещают между губками, прижимают неподвижную губку к поверхности детали, перемещают подвижную губку до плотного контакта измерительной поверхности губки с поверхностью измеряемой детали. Закрепляют стопорный винт губки, снимают штангенциркуль с изделия и производят отсчет по основной шкале и нониусу. Если штангенциркуль имеет микрометрическую подачу подвижной губки, то сначала подводят подвижную губку и стопорят винт рамки микроподачи. Микроподачей перемещают подвижную губку в направлении неподвижной до момента плотного контакта измерительных поверхностей губок (без перекоса губок), стопорным винтом закрепляютподвижную рамку. Снимают штангенциркуль с детали и производят отсчет по основной шкале и нониусу.
При измерении штангенциркулем с ценой деления 0,05 мм внутреннего размера изделия в него вводят губки для внутренних измерений. Сдвигают рамку до контакта губок с поверхностью. Покачивая штангенциркуль то в диаметральной, то в осевой плоскости и постоянно прижимая подвижную губку, находят положение, при котором в осевой плоскости установится наибольший размер. Стопорят подвижную губку с нониусом и снимают показание по основной шкале и нониусу. К этому отсчету прибавляют аттестованную толщину губок.
Штангенглубиномеры (ГОСТ 162 – 80, ГОСТ 8.164 – 75) показаны на рис. 4.1 в. У штангенглубиномера отсутствует неподвижная губка, а подвижная рамка 2 имеет траверсу 1, являющуюся основанием (опорой) для измерения глубины. Остальные конструктивные элементы такие же, как в штангенциркуле.
Штангенглубиномеры имеют диапазон измерений не более 500 мм. На меньших диапазонах (200 – 300 мм) отсчет составляет 0,05 мм, на больших – 0,1 мм.
При измерении глубины измерительную поверхность штанги устанавливают на нижнюю плоскость измеряемой детали. При этом подвижная губка вместе с траверсой опускается до плотного контакта с верхней плоскостью измеряемой детали. Затем стопорят губку и снимают показание.
Штангенрейсмасы (рис. 4.1 г) по ГОСТ 164 – 80, ГОСТ 8.163 – 75 применяются для разметки, измерения высоты и расположения поверхностей корпусных деталей.
Конструкция штангенрейсмаса приспособлена для измерения размеров от плоскости разметочной плиты, поэтому взамен неподвижной губки применено массивное основание 1, с помощью которого штангенрейсмас устанавливается на разметочную плиту. Рамка 2 с нониусом 4 имеет консольную державку, к плоскости А которой, строго параллельной плоскости основания Б, крепятся специальные устройства в виде разных «чертилок», разметочных ножей, параллельных цилиндрических губок и измерительные стержней.
При разметке вертикальных плоскостей (рис. 4.1 г) по линейке 8 и нониусу 4 устанавливают требуемый размер, используя при этоммикроподачу 7. Затем весь штангенрейсмас прижимают основанием к разметочной плите, а лезвие разметочной ножки – к детали. При перемещении штангенрейсмаса по плоскости разметочной плиты на поверхности детали остается риска от разметочной ножки.
Наибольшее распространение получили штангенрейсмасы с диапазоном измерения от 0 до 250 и 400 мм при отсчете 0,05 мм. Штангенрейсмасы с размером от 500 до 2500 мм встречаются значительно реже.