2.2 Описание работы на вертикальном длиномере

Оптические длиномеры служат для измерения линейных размеров различных деталей как абсолютным (от 0 до 100 мм), так и относительным (свыше 100 мм) методом.

Выпускаются вертикальные и горизонтальные длиномеры. Принцип работы этих приборов основан на использовании точной стеклянной миллиметровой шкалы длиной 100 мм и спирального микроскопа для отсчета долей делений основной шкалы.

В данной работе детали измеряются на вертикальном длинномере (рис.7). Цена деления - 0,001 мм; допускаемая погрешность контрольно-измерительного средства =10 мкм.

Все узлы вертикального длиномера смонтированы на колонне 6, которая запрессована в основание 7. Измерительная головка 17 может перемещаться вдоль колонны при помощи гайки 5, фиксация в нужном положении производится двумя винтами / и 4. В направляющих измерительной головки (две опоры по три шарикоподшипника) перемещается измерительный шпиндель 11 со стеклянной основной шкалой. Шпиндель лентой 18 связан с противовесом, расположенным в масляной ванне 2. Это устройство выполняет роль демпфера. Положение измерительного наконечника 10 относительно столика 8 определяется при помощи отсчетного спирального микроскопа 15.

Принцип работы длиномера. Основная шкала, вмонтированная в измерительный шпиндель прибора, имеет деления с интервалом в 1мм. Объектив 14 спирального микроскопа проецирует эти деления на стеклянные дополнительные шкалы, расположенные в фокальной плоскости окуляра. Все три шкалы одновременно рассматриваются через окуляр. Шкалы освещаются лампочкой 3 через светофильтр и конденсатор.

В поле зрения отсчетного микроскопа (рис.8) видны три или два штриха основной шкалы 4 (на рисунке дан пример со штрихами 45, 46),а также неподвижная шкала с делениями от 0 до 10 (десятые доли миллиметра). Кроме того, в поле зрения видны десять витков двойной спирали Архимеда 2 и круговая шкала / для отсчета угла поворота этой спирали, которые нанесены на вращающейся пластинке.

Рис.7. Вертикальный длиномер модели ИЗВ-2

1 - винт; 2 - ванна с противовесом; 3 - осветитель;

4 - винт, 5 - гайка; 6 - колонна; 7 - основание; 8 - столик; 9 - пуговка;

10 - измерительный наконечник; 11 - измерительный шпиндель; 12 - стопорный винт;

13 - маховичок; 14 - окуляр; 15 - отсчетный микроскоп; 16 ~ винт;

17- измерительная головка; 18 - лента

Десять делений неподвижной шкалы 3 и десять участков спирали Архимеда точно укладываются в интервал между делениями основной шкалы (1мм). Таким образом, цена деления неподвижной шкалы и шаг спирали Архимеда будут равны 0,1 мм. Как известно, спираль Архимеда описывается равномерно двигающейся точкой по равномерно вращающейся прямой.

По спиральному микроскопу показания снимаются следующим образом:

-целое число миллиметров отсчитываются по тому же штриху основной шкалы, который находится в пределах неподвижной шкалы десятых долей миллиметра (46 мм на рис.8);

- десятые доли миллиметра отсчитываются по неподвижной шкале в зависимости от того, какой последний штрих этой шкалы прошёл зафиксированный ранее штрих (46 мм) основной шкалы (в примере на рис. 8 штрих 46 мм прошёл штрих 0,4 мм);

- сотые и тысячные доли миллиметра отсчитываются после поворота пластинки со спиралью Архимеда за маховичок 13. Пластинку поворачивают так, чтобы штрих основной шкалы (46 мм) в области указателя располагался симметрично между рисками витка двойной спирали. Отсчет производится по круговой шкале и указателю (16 мкм на рис.8).Таким образом, полный отсчет в данном примере 46,416 мм.

Рис.8. Отсчет показаний по шкале микроскопа со спиральным нониусом:

I - круговая шкала; 2 - двойная спираль Архимеда; 3 - неподвижная шкала;

4 - основная шкала; пример отсчета: 46,416