Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра материаловедения, технологии контроля в машиностроении

и методики профессионального обучения

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

по дисциплине

«Приборы и автоматы для контроля точности и качества»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка»

профилизации «Сертификация, метрология и управление качеством в машиностроении»

Екатеринбург

РГППУ

2013

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Приборы и автоматы для контроля точности и качества». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2013. 28 с.

Авторы: канд. пед. наук, доцент М.А.Черепанов,

старший преподаватель С.А. Башкова

Приведены общие теоретические сведения, изложен порядок выполнения работы и оформления отчета. Даны контрольные вопросы для самопроверки, список рекомендуемой литературы к работе.

Одобрены на заседании кафедры материаловедения, технологии контроля в машиностроении и методики профессионального обучения МаИ РГППУ.

Протокол от 17.01.2013 г., № 6.

Заведующий кафедрой материаловедения,

технологии контроля в машиностроении и

методики профессионального обучения Б.Н. Гузанов

Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от 13.02.2013 г., № 6.

Председатель методической

комиссии МаИ РГППУ А.В. Песков

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный

профессионально-педагогический

университет», 2013

© Черепанов М.А., Башкова С.А., 2013

Лабораторная работа №1

Поверка калибров на вертикальном оптиметре

Цель работы: Изучить устройство вертикального оптиметра и методы поверки гладких калибров на вертикальном оптиметре.

Задачи: 1. Изучить устройство вертикального оптиметра, приобрести практические навыки в его настройке и применении для контроля размеров и геометрической формы изделий.

2. Проверить размеры и геометрическую форму калибра-пробки на вертикальном оптиметре.

3. Дать заключение о годности калибра-пробки.

Средства измерений и вспомогательные устройства:

Вертикальный оптиметр; приспособления к оптиметрам для наружных измерений; набор гладких калибров-пробок для измерений; набор плоскопараллельных концевых мер длины (ГОСТ 9038-73); авиационный бензин; салфетки из мягкой ткани; технический вазелин.

Работа рассчитана на 4 академических часа.

Общие положения

Оптиметры предназначены для линейных измерений (поверки концевых мер длины 5-го разряда и высокоточных изделий) методом сравнения с концевыми мерами длины 4-го и 5-го разрядов.

Согласно ГОСТ 5405-75 оптиметры изготавливают следующих типов: по положению оси измерения – вертикальные и горизонтальные, по способу отчета: экранные и окулярные.

Вертикальные оптиметры могут быть с ценой деления шкалы 0,2 и 1 мкм и соответственно с пределом измерения ± 25 и ±100 мкм.

Н аибольшие наружные размеры измеряемых изделий у вертикальных оптиметров 100 и 200 мм.

Вертикальный оптиметр ОВО-1 (рисунок 1) состоит из трубки 9, в которой смонтирована рычажно-оптическая система, и вертикальной стойки 13, перемещение которого по вертикальной колонке 12 осуществляется гайкой 15. Положение кронштейна на колонке фиксируется винтом 14, а положение трубки оптиметра в кронштейне – винтом 10. Осевое перемещение измерительного стержня с наконечником 7 осуществляется арретиром 8. На основании 1 стойки смонтирован измерительный стол, состоящий из микрометрической винтовой пары – винта и гайки 2, осуществляющих перемещение верхней плоскости стола 6. Положение

Рисунок 1 – Оптиметр вертикальный

микрометрического стола фиксируется стопором 3. Верхняя плоскость стола опирается на

винты 4, с помощью которых она устанавливается перпендикулярно к линии измерения. Винты укреплены в основании стола 5. Шкалу оптиметра наблюдают через окуляр 11.

Метод измерений: При поверке калибров на вертикальном оптиметре используют метод сравнения с плоскопараллельными концевыми мерами длины.

Выполнение измерений: Измерения на оптиметрах производят методом сравнения с концевыми мерами длины путем контакта измерительного наконечника с поверхностью концевых мер, по которым шкала устанавливается в нулевое положение.

На нужный размер оптиметр настраивают концевыми мерами, равными номинальному размеру измеряемой детали.

С тол оптиметра, наконечник и концевые меры тщательно промывают бензином марки Б-70 и протирают мягкой тканью. Концевые меры притирают друг к другу, а затем нижней измерительной плоскостью блока притирают к столу оптиметра. Вращая зеркало 6 (рисунок 2) осветителя, направляют лучи света и осветительную систему оптиметра. В оптиметрах с проекционным экраном включают освещение. Отпустив стопорный винт 3 (рисунок 1) и вращая гайку 2, переводят стол в самое нижнее положение, а затем, отпустив стопорный винт кронштейна 13 и, вращая гайку крепления кронштейна 15, переводят трубку оптиметра в нижнее положение до соприкосновения измерительного наконечника 7 с верхней поверхностью блока.

Рисунок 2 – Оптическая схема оптиметра

Момент касания наконечника будет заметен по движению изображения шкалы. Опускать трубку оптиметра с кронштейном следует гайкой 15. Это предохраняет оптиметр и плоскость стола от повреждения. Кронштейн следует опускать плавно, не допуская удара наконечника о блок. При этом необходимо следить, чтобы торцовая плоскость гайки 15 все время соприкасалась с кронштейном, поддерживая его. Постепенно вращая гайку 15, опускают трубку оптиметра и подводят нулевой штрих шкалы к неподвижному указателю. После этого кронштейн закрепляют стопорным винтом 14.

Окончательно приводят шкалу в нулевое положение следующим образом: несколько раз осторожно, плавно арретируют измерительный стержень на поверхность блока концевых мер; отпускают стопорный винт микрометрической подачи и, вращая гайку 2 (рисунок 1) устанавливают нулевое деление шкалы против неподвижного указателя. После этого винтом 3 фиксируют положение стола. Несколько раз арретируют измерительный стержень, проверяя нулевую установку. Установив окончательно шкалу на нуль, арретиром 8 отводят наконечник и, убрав со стола блок концевых мер, вместо него устанавливают объект измерения. Отпускают арретир и помещают наконечник на поверхность детали. При контакте наконечника с поверхностью детали изображение шкалы сместится относительно указателя. Смещение нулевого (или принятого за нулевой) штриха шкалы относительно неподвижного указателя является отклоненном измеряемого размера от размера блока концевых мер. Отклонение может быть положительным и отрицательным.

Калибр имеет цилиндрическую форму и по этому во избежание перекоса следует плотно двумя пальцами правой и левой руки прижимать его к столу и, прокатывая над наконечником, следить за движением шкалы. Наибольшее показание на шкале будет соответствовать размеру диаметра калибра.

В каждой точке отсчет следует производить не менее трех раз, принимая за результат среднее арифметическое значение. Измерения производят в трех сечениях перпендикулярных к оси детали и двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Действительный размер диаметра пробки будет равен размеру блока концевых мер и показанию прибора с учетом знака.

Калибр снимают со стола, отведя арретиром наконечник. Снова устанавливают под наконечник блок концевых мер. Арретируя несколько раз, проверяют не сбилась ли нулевая установка. Ошибка в приложении нулевого штриха допускается не более ± 0,2 мкм.

Показания по шкале отсчитывают по отношению к неподвижному указателю, а десятые доли деления, т.е. десятые доли микрометра, отсчитывают на глаз, мысленно разделив интервал между делениями на десять частей.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретическую часть.

2. Провести анализ требований к точности параметров калибра-пробки, подлежащих к контролю.

3. Проанализировать основные требования настройки вертикального оптиметра.

4. Произвести настройку вертикального оптиметра.

5. Определить размеры блоков концевых мер для проходного и непроходного калибров.

6. Выполнить измерения размеров каждой контролируемой поверхности. Результаты представить в табличной форме.

7. Дать заключения о годности калибра-пробки по каждому из контролируемых параметров.

8. Оформить отчет о лабораторной работе.

Содержание отчета

1. Наименование работы.

2. Цель работы.

3. Эскизы детали.

4. Сведения о средствах измерения занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Сведения о средствах измерения

Наименование	Обозначение	Метрологические характеристики
		цена деления	диапазон измерения	основные погрешности

5. Заполнить таблицу 2.

Таблица 2 – Размеры калибра-пробки

ПР			НЕ
Предельные		изношенные	Предельные
наибольший	наименьший		наибольший	наименьший

Размер блока концевых мер для проходного калибра-пробки ___________ мм

Размер блока концевых мер для непроходного калибра-пробки _________ мм

6. Выполнить измерения и заполнить таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты измерения

Проходная						Непроходная
сечение	направле­ние	отсчет	овальность	конусность	бочкообразность или вогнутость	сечение	направление	отсчет	овальность	конусность	бочкообразность или вогнутость
I	а					I	а
	б						б
II	а					II	а
	б						б
III	а					III	а
	б						б

7. Заключение о годности калибра-пробки _______________________

8. Выводы о работы.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Описать устройство и основные узлы оптиметра.

2. Какие метрологические характеристики свойственны для вертикального оптиметра?

3. Дать классификацию калибров.

Литература

Допуски и посадки : справ. – В 2 х т./ под ред. В.Д. Мягкова. – М. : Машиностроение, 1978.

Конструкция, расчёт и эксплуатация измерительных инструментов приборов / под ред. В.Д. Маркова, Г.М. Ганевского. – М. : Машиностроение, 1967.

Справочник контролера машиностроительного завода / под ред. А.И Якушева. – М. : Машиностроение, 1980.

Приложение