
- •Лабораторный практикум по дисциплинам метрологического направления
- •Содержание
- •Введение
- •1 Общие положения
- •Назначение и структура лабораторных работ
- •Подготовка к выполнению лабораторных работ
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Оформление отчета по работе
- •Краткие сведения по правилам техники безопасности
- •2 Описания лабораторных работ
- •2.1 Метрологические характеристики средств измерений
- •2.1.1 Лабораторная работа № 1 «Анализ метрологических
- •2.1.2 Лабораторная работа № 2
- •2.1.3 Лабораторная работа № 3 «Функциональные
- •2.1.4 Лабораторная работа № 4
- •2.1.5 Лабораторная работа № 5
- •2.1.6 Лабораторная работа № 6
- •2.1.7 Лабораторная работа № 7
- •2.2 Стандартизация допустимых отклонений размеров,
- •2.2.1 Лабораторная работа № 8
- •2.2.2 Лабораторная работа № 9
- •2.2.3 Лабораторная работа № 10 «Измерения линейных размеров
- •2.2.4 Лабораторная работа № 11
- •2.2.5 Лабораторная работа № 12
- •2.2.5.1 Цель работы
- •2.2.5.2 Содержание работы
- •1) Измерение диаметра и отклонений формы проходного калибра-пробки. Оценка годности пробки.
- •2.2.5.4 Подготовка к работе
- •2.2.5.5 Теоретическая часть а) Объект измерения. Калибры гладкие
- •В) Маркировка калибров
- •2.2.5.6 Контрольные вопросы
- •2.2.5.7 Порядок проведения работы а) Измерение калибра-пробки
- •Б) Измерение предельной скобы плоскопараллельными концевыми мерами длины
- •2.2.6 Лабораторная работа № 13
- •2.2.7 Лабораторная работа № 14
- •2.2.8 Лабораторная работа № 15
- •2.2.9 Лабораторная работа № 16
- •2.2.10 Лабораторная работа № 17
- •2.2.11 Лабораторная работа № 18
- •2.2.12 Лабораторная работа № 19
- •2.3 Оценка соответствия
- •2.3.1 Лабораторная работа № 20 «Определение комплекта
- •2.3.2 Лабораторная работа № 21 «Разработка программы
- •Нормативные ссылки
- •Литература
- •Приложение а
- •Форма титульного листа отчета по лабораторной работе
- •Приложение б
- •Справочный материал к лабораторной работе № 5
- •Приложение в
- •Дополнительный материал к лабораторной работе № 7
- •Приложение г
- •Справочный материал к лабораторной работе № 8
- •Приложение д
- •Дополнительный материал к лабораторной работе № 9
- •Приложение е
- •Дополнительный материал к лабораторной работе № 10
- •Приложение ж
- •Справочный материал к лабораторной работе № 11
- •Приложение и
- •Справочный материал по выбору отклонений и допусков калибров
- •Приложение к
- •Форма отчетного бланка к лабораторной работе № 12
- •I Измерение калибра-пробки на оптиметре
- •II Измерение предельной скобы плоскопараллельными концевыми мерами длины
- •Приложение л
- •Справочный материал по выбору полей допусков
- •Приложение м
- •Справочный материал к лабораторной работе № 13
- •Приложение н
- •Форма отчетного бланка к лабораторной работе № 14
- •Приложение п
- •Форма отчетного бланка к лабораторной работе № 15
- •Приложение р
- •Дополнительный материал к лабораторной работе № 17 Форма бланка отчета
- •Приложение с
- •Справочный материал к лабораторной работе № 18
- •Лабораторный практикум по дисциплинам метрологического направления
- •302020, Г. Орел, Наугорское шоссе, 29.
В) Маркировка калибров
При маркировке на калибр наносят номинальный размер детали, для которой предназначен калибр, буквенное обозначение поля допуска изделия, числовые значения предельных отклонений изделия в миллиметрах, тип калибра (ПР, НЕ) и товарный знак завода-изготовителя.
г) Подготовка измерительных средств к работе
Оптиметр вертикальный окулярный ОВО-1. Принцип действия. Оптиметрами принято называть контактные оптико-механические приборы для измерения линейных размеров с преобразователем в виде оптического устройства, которое малые перемещения измерительного наконечника преобразует в большие наблюдаемые перемещения шкалы.
В
оптиметрах используется принцип
автоколлимации оптического рычага
(рисунок 42). Если в фокальной плоскости
объектива ОБ
расположить светящийся объект, например
шкалу, изображение каждого штриха A
этой шкалы, расположенного на расстоянии
n
от оптической оси O,
пройдя объектив, отразившись от зеркальной
плоскости ЗП
и снова пройдя объектив ОБ,
спроецируется также на фокальную
плоскость симметрично точке O
на расстоянии
.
Рисунок 42 – Оптическая схема автоколлимации
Если зеркальную плоскость ЗП повернуть на угол φ к оптической оси, каждое изображение штриха, например точка O, сместится на расстояние t, определяемое двойным углом отражения:
,
где F – фокусное расстояние объектива.
В схеме оптиметра (см. рисунок 42) перемещение h измерительного наконечника ИН приводит к повороту зеркала ЗП на плече a, поэтому передаточное отношение оптического рычага (при малых значениях угла φ):
В оптиметрах отечественного производства типа ОВО-1 F = 200 мм, a = 5 мм, длина деления шкалы c = 0,08 мм, увеличение окуляра r = 12X (видимый интервал деления шкалы A = c·r = 0,96 мм). Передаточное отношение оптиметра составит: K = 80·12 = 960. Цена деления
мм.
Таким образом, при перемещении измерительного стержня на 0,001 мм изображение шкалы смещается на одно деление. Пределы измерения по шкале равны ±0,1 мм. Пределы измерения прибора – 0…180 мм. Предельная погрешность показаний оптиметра зависит от диапазона перемещения измерительного стержня, величины измеряемого размера и других факторов и составляет 0,3…0,07 мкм.
Малые диапазоны показаний по шкалам позволяют применять оптиметры в основном для сравнительных измерений с использованием концевых мер длины.
Настройка оптиметра для измерений. Настройка оптиметра (рисунок 43) по блоку мер на начальный нуль осуществляется следующим образом: блок концевых мер притирают к столику оптиметра и опускают кронштейн с трубкой оптиметра таким образом, чтобы измерительный наконечник коснулся концевой меры.
Рисунок 43 – Оптиметр вертикальный
Для опускания кронштейна освобождают стопорный винт и опускают гайку, затем, осторожно поворачивая кронштейн на столике, опускают его вниз. После установки кронштейн закрепляют винтом.
Наблюдая в окуляр, поднимают предметный столик оптиметра гайкой до тех пор, пока нулевое деление шкалы не встанет около неподвижного указателя (индекса). При достижении этого положения предметный столик закрепляют стопорным винтом. Затем приподнимают арретиром измерительный наконечник оптиметра и снимают блок концевых мер с предметного столика.
Плоскопараллельные концевые меры длины. Для воспроизведения единиц физических величин в общегосударственном и международном масштабе служат эталоны. В качестве эталона единицы длины утвержден метр, равный 1650763,73 длины световых волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p10 и 5d5 атома криптона-86 (ГОСТ 8.417-2002).
Для воспроизведения длины в промышленности широко используют штриховые и концевые меры длины. Штриховые меры выполняют в виде образцов, линеек, рулеток и шкал с отсчетными элементами.
Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой наборы параллелепипедов (пластин и брусков) из стали длиной до 1000 мм или твердого сплава длиной до 100 мм с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями (ГОСТ 9038-83). Они предназначены для непосредственного измерения линейных размеров, передачи размера единицы длины от первичного эталона концевым мерам меньшей точности, а также для проверки, градуировки и настройки измерительных приборов, инструментов, станков и др.
Основной набор включает 83 плитки следующих размеров, мм: 1,005 – 1 шт.; 1,01…1,49 (через 0,01 мм) – 49 шт.; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 – 4 шт; 0,5...9,5 (через 0,5 м) – 19 шт.; 10…100 – 10 шт.
Благодаря способности к притираемости (сцеплению), обусловленной действием межмолекулярных сил притяжения, концевые меры можно собирать в блоки нужных размеров, которые не распадаются при перемещениях. Точность концевых мер длины определяется в основном допуском на изготовление или точностью аттестации ее размера. Концевые меры изготовляют следующих классов точности: 00; 01; 0; 1; 2; 3 – из стали; 00; 0; 1; 2 и 3 – из твердого сплава.
С целью повышения точности концевых мер для случая использования их в качестве образцовых, кроме классов точности, установлены еще и разряды. Разряд концевой меры характеризуется допускаемой погрешностью измерения (аттестацией) ее длины. Установлено пять разрядов: 1, 2, 3, 4 и 5. Для 1-го разряда плитки имеют наименьшую погрешность аттестации.
При подборе концевых мер для собрания блока стремятся, чтобы блок состоял из минимально возможного числа мер. Порядок подбора мер заключается в последовательном выборе мер, которые соответствуют последним наименованиям требуемого размера, т.е. сначала берут меру, включающую число с последним знаком данного размера, затем с предпоследним и т.д. Например, требуется составить блок 71,875 мм.
Набираем блок, включающий дробные части миллиметров. Он состоит из плиток 1,005, 1,37 и 9,5 мм. Размер этих мер составит 11,875 мм. Толщина последней меры равна: 71,875 – 11,875 = 60 мм.