8 Общие сведения

Измерение углов в машиностроении - одна из важнейших областей технических измерений. Выделяют следующие методы измерения углов и конусов:

1) Сравнительный - измерение с помощью угловых приз­матических мер, угольников, угловых шаблонов и конических калиб­ров;

2) Тригонометрический (косвенный) - измерение, основанное на сравнении измеряемого угла с угломерной шкалой прибора с последующим пересчетом по установленным зависимостям.

3) Гониометрический - прямой метод измерения, основанный в непосредственном отчете результатов измерения по шкале прибора.

Сравнительный метод измерения при контроле углов основан на оценке просвета между угольником и контролируемой деталью на глаз или сравнением с образцовой щелью, созданной с помощью кон­цевых мер длины и лекальной линейки. При использовании крупных угольников просвет определяют с помощью углов, а при измерении углов с точностью до 2' и грубее применяют угломеры с нониусом, универсальный и оптический. Для комплексного контроля могут ис­пользоваться конусные калибры.

Тригонометрический метод измерения углов состоит, в измерении некоторых перемещений, отклонений угловых размеров на основе калиб­рованных шариков, цилиндров и др. Значение отклонения или угла находится путем пересчета полученных результатов через тригонометрические зависимости. Например, при контроле конусности отвер­стия с помощью калиброванных шариков используется следующее урав­нение (рис.1.):

Рис.1. Контроль конусности отверстия при помощи калиброванных шариков

(8.1)

где D, d – диаметры большого и меньшего калиброванных ша­риков, мм;

l = H – (D-d)/2 - расстояние между точками касания шариков различного диаметра, мм;

Н = H₁ – h - расстояние между повер­хностями шариков, мм;

H₁, h – расстояние между поверх­ностями шариков, измеренное от базовой плоскости, мм.

Значение угла, определяется по таблицам.

При гониометрических методах используют гониометры, оптические делительные головки, угломерные устройства измерительных микроскопов, угломеры, уровни, индуктивные, магнитные, маятниковые угломерные приборы.

8.1 Назначение и устройство, подготовка и измерение деталей нониусными угломерами

Угломер конструкции Кушникова типа УМ относится к разряду транспортирных угломеров с нониусом и предназначен для измерения только наружных углов от 0° до 180°. В основу конструкции ин­струмента положены свойства вертикальных углов.

Основанием угломера (рис. 2) является сектор 2 в виде полу­диска, на котором нанесена шкала с ценой деления в 1°С диском жестко скреплена линейка 1, служащая началом отсчёта углов изме­ряемых деталей. В центре транспортера расположена ось А. Относи­тельно оси вращения подвижная линейка 7 совместно с нониусным сектором 5. Цена деления шкалы нониуса 2' соответствует предель­ной погрешности ±∆lim. Нониусный сектор связан с микровинтом 4 и служит для точности настройки положения губок измерительных линеек 1 и 7 на стороны yглa детали. При измерении угла стопорят винт 3 и, вращая микровинт 4, добиваются плотного прилега­ния линеек к сторонам угла. Установленную величину или измерен­ный результат фиксируют винтом 6. На подвижной линейке 7 можно закреплять хомутиком 8 угольник 9. Угольпк 9 предназначен для измерения углов от 0° до 90°, что соответствует на рис. 8.2 положению α. Углы в пределах 90°…180° измеряют без угольника, при этом к результату измерения прибавляют 90°. На рис. 8.2 это положение соответствует позиции 90°+ α.

Правила отсчета по угловому нониусу аналогичны правилам отсче­та по нониусу штангенинструментов, только измеряемое значение вы­ражается в угловых единицах.

Рис. 2. Угломер конструкции Кушникова.

1 -.линейка; 2 – сектор-основание; 3 – стопор микровинта; 4 -мик­ровинт, 5 -нониусный сектор; 6 - стопорный винт; 7 - подвижная линейка; 8 - хомутик; 9 - угольник.

Угломер конструкции Семенова (рис. 3) типа УН является универсальным угломером и предназначен для измерения как внутренних, так и наружных углов. Различные комбинации приспособлений в установке де­талей позволяют использовать угломер для измерения углов, от 0° до 320°. Причем наружные углы измеряются в пределах от 0° до 180°, а внутренние - от 40° до 180°. Цена деления основной шкалы 1°, а величина отсчета размера по нониусу - 2'. В основу разработанно­го прибора положены свойства вертикальных и смежных углов.

Угломер (рис.3) состоит из сектора 6, на котором нанесена основная градусная шкала, и сектора 9, соединенного с нониусной шкалой 5. Основной сектор жестко соединен с линейкой 7 и может легко перемещаться вдоль нониусной шкалы и стопориться винтом 8. К пластине нониусного сектора 9 хомутиком 4 присоединяется уголь­ник 3, к которому в свою очередь хомутиком 1 крепится скошенная с одного конца линейка. Скос выполнен для измерения углов в труднодоступных местах. Для точной установки рабочей грани секто­ра с линейкой 7 относительно рабочей грани линейки 2 (угольника 3 или сектора 9) предусмотрена микроскопическая подача. Для это­го на тыльной стороне сектора 6 имеется, сектор с накаткой, рабо­тающий в паре с винтом микроподачи. Вращением микровинта обеспе­чивается поворот сектора 6 с линейкой 7 относительно нониусного сектора 9.

Рис.3. Угломер конструкции Семенова.

1 и 4 - хомутики крепления линейки и угольника; 2 - сменная ли­нейка; 3 - угольник; 5 - нониусная шкала; 6 - сектор-основание; 7 - линейка; 8 - прижим; 9 - нониусинй сектор; 10 - гайка.