Лабораторна робота №8

ВИМІРЮВАННЯ КУТІВ І КОНУСІВ

Мета роботи

Познайомитись із засобами, методами та технікою вимірювання кутів і конусів.

Зміст роботи

1.Виміряти два зовнішніх і два внутрішніх кути кутомірами.

2.Виміряти конусність заданого інструментального конуса за допомогою синусної лінійки і дати висновок про його придатність.

Обладнання

Кутомір універсальний, кутомір оптичний, кутові міри, синусна лінійка, індикатор зі стійкою, плоскопаралельні кінцеві міри довжини.

Кути, які рекомендуються при проектуванні, можна розділити на три групи:

• нормальні кути спільного призначення за ГОСТ 8908-81, ДСТУ 2499-94, в які включено три ряди нормальних значень кутів від 0 до 360⁰ і нахили від 1 : 500 до 1 : 10 (з кутами, що їм відповідають);

• нормальні кути спеціального призначення, які застосовуються в стандартизованих і спеціальних виробах;

• спеціальні кути, розміри яких зв'язані розрахунковими залежностями з іншими прийнятими розмірами і які не можна округлити до нормальних кутів. Так, кут підйому спіралі черв'ячної фрези залежить від діаметра фрези і кроку, тобто є похідним розміром. До похідних (розрахункових) значень кутів відносять і кути конусів інструментів, що мають нормальну конусність, а не нормальні кути. Такі кутові розміри можуть відрізнятися від нормальних.

Методи вимірювання кутів та конусів можуть бути розділені на чотири основні групи:

• методи вимірювання за допомогою жорсткої зразкової міри (кутові міри, шаблони, косинці, конусні калібри);

• тригонометричні методи вимірювання ( на універсальному мікроскопі координатним методом за допомогою кульок, синусної і тангенціальної лінійок);

• геометричні методи вимірювання (гоніометр, оптична ділильна головка, універсальний та інструментальний мікроскопи, кутоміри з конусом);

• вимірювання розмірів розрахункових перерізів.

Вибір того або іншого інструмента або приладу обумовлюється номенклатурою інструментів або приладів, які є в лабораторії.

Вимірювання кутів за допомогою кутових мір (плиток)

Кутові міри (плитки) призначені для вимірювання кутів, шаблонів та контр шаблонів, перевірки кутомірів, а в окремих випадках для перевірок виробів. Вони уявляють собою сталеві призми, вимірювальні поверхні яких утворюють один або чотири визначених робочих кута (рис.8.1).

ГОСТ 2875-75 регламентує номінальні величини робочих кутів для кутових мір.

Кутові міри виготовляють наборами. Три набори охоплюють обсяг вимірюваних кутів від 10° до 350°

Рисунок 8.1 - Кутові міри	Рисунок 8.2 - Блоки кутових мір

Для з'єднання мір в блоки використовуються спеціальні приналежності (рис.8.2), які складаються з чотирьох державок, п'яти клинів, викрутки і лекальної лінійки.

Для з'єднання мір в блок по заданому розміру їх робочі грані з'єднують за допомогою державок. З'єднання мір здійснюється за допомогою клинів, що пропускаються через отвори державки і плиток. Державка (рис. 8.2 а) призначена для з'єднання двох кутових мір, а державка (рис.8.2 б) дозволяє з'єднати одразу три міри.

Державка з лекальною лінійкою (рис.8.2 в) надає можливість виміру внутрішніх кутів більше за 90°. Контроль кутів з використанням кутових мір здійснюється "на просвіт".

Вимірювання кутів кутомірами

Кутоміром називається вимірювальний інструмент, призначений для вимірювання кутів в дуговій мірі. Кутоміри широко розповсюджені в інструментальному виробництві при виготовлені шаблонів, калібрів, інструмента, а також в точному машинобудуванні. На заводах використовуються універсальні кутоміри, (рис.8.3) і оптичні кутоміри, (рис.8.4).

Рисунок 8.3 - Універсальний кутомір

Універсальні кутоміри призначені для вимірювання зовнішніх кутів. Лінійки 1 і 6 універсального кутоміра (рис.8.3), містять вимірювальні поверхні і обертаються на вісі 8. Лінійка 1 нерухомо з’єднана із сектором 5, прийнятим за основу кутоміра. На секторі нанесено шкалу від 0 до 90⁰ з ціною поділки один градус. Поворотна вимірювальна лінійка 6 має сектор 4 на якому закріплена ноніусна шкала 3 з ціною поділки 2'. При вимірюванні кутових розмірів від 0⁰ до 90⁰ вимірювання здійснюються лінійками 1 і 7. При вимірюванні кутових розмірів від 90⁰ до 180⁰ вимірювання здійснюються лінійками 1 і 6, при цьому до показників приладу додається 90⁰. Для налагодження кутоміра на потрібний кутовий розмір використовується мікрометричний пристрій 2.

Для контролю внутрішніх кутів використовують оптичні кутоміри з ціною поділки 5', за шкалою ноніуса. Лінійка 6, (рис.8.4б), нерухомо з’єднана із корпусом 3 оптичного кутоміра і має дві взаємно перпендикулярні вимірювальні поверхні різної довжини. Більша використовується при вимірі кутів від 0⁰ до90⁰, менша при вимірі кутів від 90⁰ до180⁰. Лінійка 1, при налагоджені кутоміра, переміщується на потрібну довжину і зафіксовується у направляючих корпуса 4, а після виміру кутового розміру лінійка 1 зафіксовується обертанням фіксатора 2. Виміряний розмір потрібно прочитати в окулярі 5, (рис.8.4а).

Рисунок 8.4 - Оптичний кутомір

Для вимірювання кутів часто використовується механічний універсальний кутомір Семенова (рис.8.5).

На секторі І з нанесена градусна шкала і закріплена планка 2 з вимірювальною площиною. По сектору переміщується пластинка 3 з ноніусною шкалою 8 і фіксатором 4. До пластинки 3 за допомогою хомутика 7 можна закріпити; кутівник 5, лінійку 6, або можна кутівник з лінійкою хомутиком 9. Для плавного повороту планки 3 рекомендується користуватися зубчастою передачею,яка розміщується із зворотньої сторони ноніуса. За допомогою різних комбінацій окремих вимірювальних лапок кутоміра можна здійснювати різні схеми вимірювання кутів в інтервалі 0-360°, не дивлячись на те, що основна шкала кутоміра нанесена на дузі 130°. Кути від 0 до 50° вимірюються, коли до пластинки 3 прикріплюється одночасно кутівник 5 і лінійка 6. Кути від 50 до 140°, коли у хомутик 7 закріплюється не кутівник, а лінійка 6.

Рисунок 8.5 - Кутомір Семенова

Синусна лінійка

Синусні лінійки виготовляються у вигляді прямокутного паралелепіпеда складеного із двох плит з циліндричними роликами проміж ними. Один із роликів є спільною віссю навкруги якої плити можна обертати, змінюючи кут нахилу робочої поверхні верхньої плити відносно опорної поверхні нижньої плити. Другий ролик кріпиться до верхньої плити з внутрішньої сторони (протилежній робочій). Коли верхня плита опущена до зіткнення ролика із внутрішньою поверхньою нижньої плити, робоча поверхня верхньої плити буде строго паралельна опорній поверхні нижньої плити. Відстань L, (рис.8.6) проміж осями роликів, зазвичай 100…500мм., витримуються з високою точністю. Це надає можливість використо- вувати розмір L при підрахунку розміру катета h за формулою

(8.1)

де - кут нахилу робочої поверхні сінусної лінійки.

Для установки робочої поверхні сінусної лінійки під заданим кутом , рисунок 8.6, необхідно:

• за формулою

h = (8.2)

підрахувати розмір блока кінцевих мір, (кут конуса вибрати за номером конуса Морзе із таблиці 8.1);

• набрати блок кінцевих мір на підрахований розмір h і підкласти його під ролик, як показано на рисунку 8.6;

Таблиця 8.1 - Параметри конусів Морзе

Номер конуса Морзе	Кут - 2 для інструментальних конусів	Нормальна конусність - "К" для інструментальних конусів	Граничне відхилення конусності - К (за ГОСТ 2848-45)
0 1 2		0,05205
		0,04988
		0,04995
3 4		0,05020
		0,05194
5 6		0,05263
		0,05214

Рисунок.8.6. - Схема вимірювання конусності

Для виміру конусності інструментального конуса необхідно:

• заданий інструментальний конус закріпити на синусній лінійки, робоча поверхня якої виставлена під кутом ;

• сінусну лінійку установити на плиту з штативом у якому закріплено індикатор, або інший важільно-механічний прилад;

• вимірювальний наконечник індикатора встановити у точку а на поверхні конуса і обертанням шкали сполучити нульову поділку індикатора із стрілкою;

• сінусну лінійку перемістити по плиті і виміряти погрішність конуса по показникам індикатора в точці б. Відстань між точками вимірювання на конусі - l, повинна бути як можна більшою;

• похибка конусності підраховується за формулою,

(8.3)

і порівнюється з граничним відхиленням конусності - К, за ГОСТ 2848-45, (табл. 8.1);

• відхилення кута конуса від його номінального розміру, виражене в кутовій мірі підраховується за формулою,

, с (8.4)

де 2 10⁵ - коефіцієнт, який вводиться в формулу для переводу відхилення кута із радіан в секунди.

Порядок виконання роботи

1.Ознайомитися з пристроєм кутомірів і підрахувати ціну поділок їх ноніусних шкал.

2.Виміряти внутрішній і зовнішній кути на шаблонах. Накреслити ескізи шаблонів і проставити дійсні значення виміряних кутів.

3. Накреслити схему вимірювання конусності на сінусній лінійки.

4.Ознайомитися з методами контролю конусів і конструкцією синусної лінійки.

5. Налагодити синусну лінійку і підрахувати похибку конусності інструментального конуса.

6. Дати висновок про придатність конуса.

Контрольні питання

1. Які засоби використовуються для вимірювання кутових розмірів?

2. Призначення конічних з’єднань?

3. Методи контролю геометричних параметрів конічних з’єднань?

4. Як налагодити синусну лінійку?

Висновок

Дата _______ Підпис студента ________ Прийняв________