Методы и средства измерений и контроля. Лабораторный практикум. Учебное пособие

стке шкалы не превышает ± 0,01 мм. Общий вид такого индикаторного нутромера показан на рис.1. Для настройки индикаторного нутромера на ноль принимаем концевые меры длины 2 класса точности, погрешность которых в указанном диапазоне размеров составит 0,9 - 1,3 мкм.

Рис.1. Индикаторный нутромер модели НИ 100 с индикатором часового типа ИЧ 10

При измерении размеров индикаторными инструментами используется дифференцированный метод сравнения с мерой (относительный метод). Искомое значение размера получается путем сложения показания индикатора со значением меры, по которой был настроен индикаторный нутромер на ноль.

Порядок выполнения работы

Для определения погрешности в продольном сечении измерения проводятся по шесть раз (рис. 2, а) в двух взаимоперпендикулярных плоскостях, например, I-I и IV-IV (рис. 2, б).

Сечения для измерения погрешности формы в поперечном сечении показаны на рис. 2, б. Измерения провести на расстоянии 20 мм от торца гильзы и по середине.

Рис. 2. Схема измерений

11

1.Измерить внутренний диаметр гильзы с помощью штангенциркуля. Округлить результат до ближайшего целого числа в миллиметрах.

2.Подобрать по этому числу концевую меру длины (плитку) или блок концевых мер. Концевые меры 3 (рис. 3) установить

вструбцину 1 между боковиками 2 и закрепите винтом 5.

5

3 1

Рис. 3. Схема установки индикаторного нутромера на заданный размер: 1 – струбцина; 2 – боковик; 3 – меры; 4 – нутромер;

5 – винт

3.Установить в головке нутромера сменный измерительный стержень, соответствующий номинальному размеру измеряемого отверстия.

4.Установить индикатор в нутромере так, чтобы обеспечился предварительный натяг нутромера и индикатора, соответствующий приблизительно одному обороту стрелки.

5.Поместить индикаторный нутромер измерительными наконечниками между боковиками струбцины ,ивыворачивая измерительный стержень, сообщить измерительному наконечнику

12

натяг, соответствующий 2 - 3 оборотам стрелки индикатора. Застопорить измерительный стержень контргайкой.

6.Установить нутромер 4 на нуль. Для этого производят легкое покачивание прибора в плоскости измерения. Кратчайший (действительный) размер между боковиками2 определяют по предельной точке движения индикаторной стрелки. В этом положении путём вращения циферблата за ободок совмещают нулевой штрих со стрелкой. Обратить внимание и на положение малой стрелки индикатора, отсчитывающей число полных оборотов большой стрелки.

7.Определить отклонение от цилиндричности из обеих групп измерений.

При измерении нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки детали, ввести в отверстие гильзы. Выставить покачиванием прибор на кратчайший размер в сеченииI-I и снять показание по индикатору. Если стрелка отклонилась влево от нуля, то отклонение будет со знаком плюс (оно прибавляется к размеру блока плиток), если вправо - то отклонение берут со знаком минус(оно вычитается от размера блока плиток). Результат измерения занести в табл. 1. Снять показание по индикатору. Если стрелка отклонилась влево от нуля, то отклонение будет со знаком плюс (оно прибавляется к размеру блока плиток), если вправо-то отклонение берут со знаком минус (оно вычитается от размера блока плиток). Результат измерения занести в табл. 1.

Опустить нутромер поочередно в следующие сечения, снимая каждый раз показания по индикатору. Не забывать при каждом измерении находить покачиванием нутромера кратчайший размер. Результаты измерения в продольном сечении занести в табл. 1. Вывод нутромера из отверстия нужно провести плавно, без ударов.

13

Аналогичные измерения провести в поперечном сечении (рис. 3,б). Результат измерения занести в табл. 2.

Обработка результатов измерений

1.Рассчитать диаметры внутренней поверхности гильзы цилиндра во всех измеренных сечениях. Результаты расчета занести в соответствующие столбцы табл. 1 и 2. При расчете диаметров учитывать знак (плюс или минус) отклонений стрелки индикатора.

2.Определить отклонение профиля продольного сечения как алгебраическую разность между наибольшим и наименьшим отклонениями или разность между наибольшим и наименьшим

14

размерами для каждого из двух сечений. Результат занести в табл. 3.

3.По аналогии рассчитать отклонения от круглости и запишите в табл. 2.

4.Определить отклонение от цилиндричности как разность между наибольшим и наименьшим размерами из всех измерений. Результат расчета отклонения от цилиндричности занести в табл. 3.

Оформление отчета

1.Название и цель работы.

2.Устройство нутромера.

3.Используемые средства измерений и их характеристика.

4.Метод измерений.

5.Условия выполнения измерений.

6.Схема настройки нутромера.

7.Результаты измерений и расчетов, оформленные в виде табл. 1-3 и выводы.

Контрольные вопросы

1.Назначение и устройство индикаторных нутромеров.

2.Для чего создается предварительный натяг при установке индикатора и при его настройке на нуль?

3.Поясните установку индикаторного нутромера на ноль.

4.Для чего в конструкции нутромера предусмотрен центрирующий мостик?

5.С какой целью при настройке нутромера и измерении производят его покачивание?

6.Поясните результаты измерений и расчетов, приведенные в табл. 1 - 3.

15

Лабораторная работа № 3.

ИЗМЕРЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КОНУСНОСТИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНУСА

(ПК-3)

Цель работы: ознакомиться с системой допусков на конические соединения и с косвенным методом измерения параметров внутреннего конуса; привить практические навыки в работе с контрольно-измерительными приборами.

Приборы: два металлических шарика, размеры которых выбираются в зависимости от размеров измеряемой детали; поверочная плита; штангенглубиномер ШГ-125-0,05; микрометр гладкий МК 25-1; штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-1.

Краткие теоретические сведения

Измеряемая деталь - переходной инструментальный конус. Метод измерения относительный, основанный на пересчете относительного осевого положения во внутренней части конуса металлических шариков различного диаметра.

соответствующего размера (гнездо) в шпинделе или задней бабке, например, токарного станка. Предназначен для быстрой смены инструмента с высокой точностью центрирования и надёжностью крепления.

Конус Морзе — одно из самых широко применяемых креплений инструмента. Был предложен Стивеном А. Морзе в

1864 году.

Конус Морзе подразделяется на восемь размеров, от КМ0 до КМ7 (англ. MT0-MT7, нем. MK0-MK7). Конусность от

1:19,002 до 1:20,047 (угол от 1°25'43" до 1°30'26") в зависимости от типоразмера.

размеры». В российском стандарте конус КМ7 к применению не

16

лапкой, с резьбой, без оных. Инструмент с лапкой крепится в шпинделе заклиниванием этой лапки, для чего в рукаве шпинделя есть соответствующий паз. Лапка предназначена для облегчения выбивания конуса из шпинделя и предотвращения проворачивания. Инструмент с внутренней резьбой фиксируется в шпинделе штоком (штревелем), вворачивающимся в торец конуса. Конусы с резьбой гарантируют невыпадение инструмента и облегчают извлечение заклинившего конуса из шпинделя. Некоторые конуса снабжаются системой отверстий и канавок для подачи смазочноохлаждающей жидкости (СОЖ).

штангенглубиномером измерить расстояние H.

3.Установить больший шарик диаметром D в отверстие инструментального конуса и измерьте расстояниеh. Результаты измерения занести в табл. 1.

4.Измерить штангенциркулем с губками для измерения внутренних размеров размер Dk конуса (рис. 1). Результат занести в табл. 1.

5.Определить по ближайшему значению диаметра конуса Dk определите номер конуса Морзе. Результат занести в табл. 2.

6.Рассчитать конусность внутреннего конуса

C = D - d l ,

где

17

l = H - h - D - d

2

и сравнить со стандартным значением, приведенным в табл. 2.

Результат записать в табл. 3.

7. Рассчитать угол конуса α в градусах:

sin a = D - d , 2 ×l

æ D - d ö a = 2 arcsinç ÷ ,

è 2 × l ø

и сравнить со стандартным значением. Результат конуса Морзе записать в табл. 3.

18

Оформление отчета

1.Название и цель работы.

2.Характеристика измерительных приборов.

3.Схема измерения конусности.

4.Результаты измерения (табл. 1).

5.Результаты расчета (табл. 3).

6.Выводы.

Контрольные вопросы

1.Какие измерительные приборы используются в лабораторной работе? Приведите их характеристики.

2.Поясните настройку на нуль и порядок работы с при-

борами.

3.В чем заключается методика измерения внутреннего

конуса?

19

Лабораторная работа № 4.

КОСВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ МАТЕРИАЛА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

(ПК-3)

Цель работы: ознакомиться с косвенными измерениями и их разновидностями; привить навыки в измерении плотности материала изделий и веществ.

Приборы: весы лабораторные технические; разновесы; микрометры гладкие.

Краткие теоретические сведения

Существует два способа косвенных измерений плотности материала.

Многократные измерения аргументов одной искомой вели-

чины. Результат косвенного измерения обычно находят путем подстановки в уравнение результатов измерений аргументов. Например, с целью определения плотностиρ = m/V твердого тела измеряют массу m его тела и объем V.

Для повышения точности измерения плотностиρ (при наличии случайных погрешностей) измерения m и V выполняют многократно. Тогда плотность тела будет равна

где V - результат измерения объема тела

20