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

случаях методика выполнения измерений по ГОСТ Р 8.563 – 2009 может быть совмещена с инструкцией на эксплуатацию СИ и

E(P)= Z ( p / 2) × S(x)= e (P),

где Z(p/2) – коэффициент Лапласа по специальным таблицам от вероятности (Р).

Если 0,8 ≤ [Θ(Р)/S(P)] ≤ 8, то доверительную границу погрешности результата измерений вычисляют по формуле

D = K (P)× [Θ(P)+ e(P)],

Θ(P)

g = [ 3 × K (P )× S x(].)

В квадратных скобкахК (Р) принимается по табл. 3 от формулы

m

Θi (P )= K (P )× åΘ 2j ,

j=1

где К (Р) – коэффициент, определяемый принятой Р и числом m составляющих НСП; m – число составляющих НСП; Θ j – най-

денные нестатистическими методами границыj-й составляющей НСП (границы интервала, внутри которого находится эта состав-

31

ляющая, определяемые при отсутствии сведений о вероятности её нахождения в этом интервале).

При Р = 0,90; К (Р) = 0,95; при Р = 0,95; К (Р) = 1,1 соответ-

ственно при любом числе слагаемых m. Далее значения сведены в табл. 3.

Таблица 3

Результат измерения имеет вид:

A = x ± D .

Порядок проведения работы

При подготовке к выполнению измерений нужно:

1)ознакомиться с методикой выполнения измерений и последовательностью выполнения операции, проверить наличие необходимого комплекта и вспомогательных материалов;

2)убедиться в том, что основные и вспомогательные СИ имеют действующие свидетельства о поверке или калибровке;

3)выполнить операции по созданию необходимых условий измерения, включающие требования безопасности;

4)подготовить, почистить объект, создать необходимые по НД условия проведения измерений

5)опробовать СИ, проверить действие, осмотреть;

6)провести 2-3 пробных измерения и сравнить результаты

сотдельными результатами измерений. При большом расхождении, проверить, где ошибка; установить причины; устранить эти причины.

1. Ознакомиться с мероприятиями, которые необходимо выполнить перед началом измерений по данной работе.

32

2. Выполнить поверку индикаторного нутромера по МИ 2194 - 92.

3.Выполнить измерения для измерительного контроля внутреннего диаметра детали (втулки).

4.Сделать обработку результатов измерений.

Оформление отчета

1.Цель работы.

2.Краткий конспект.

3.Задание.

4.Расчет суммарной погрешности результатов измерения.

5.Выводы.

Контрольные вопросы

1.К какой области измерений относятся измерения индикаторными нутромерами?

2.Как называется метод измерения, при котором используют нутромеры индикаторные?

3.К какой группе средств для измерения больших и малых размеров относятся индикаторные нутромеры?

4.Какие нутромеры применяются для измерения больших размеров?

5.Какими составляющими погрешностей характеризуется предельная погрешность измерения?

6.Что понимают под основной погрешностью нутромера?

7.Какие погрешности от прибора возникают при измерении индикаторным нутромером?

8.Чем обусловливаются погрешности измерения индикаторным нутромером?

9.Опишите конструкцию индикаторного нутромера.

33

Лабораторная работа № 6. СКОБЫ С ОТСЧЕТНЫМ УСТРОЙСТВОМ

(ПК-4)

Цель работы: ознакомить с конструкцией и назначением прибора; привить навыки в обращении с ним; определить действительные размеры деталей и дать заключение об их годности.

Приборы: рычажная скоба, плоскопараллельные меры длины, цилиндрическая деталь, линейка, циркуль.

Краткие теоретические сведения

Измерения проводят как с целью установления действительных размеров изделий и соответствия их требованиям чертежа, так и с целью проверки точности технологической системы и наладки ее для предупреждения появления брака. Измерение - это процесс получения и обработки информации с целью нахождения числового значения измеряемой величины, выражаемой в принятых единицах. Для определения действительного значения измеряемой величины с допустимой погрешностью применяют рабочие меры, измерительные инструменты и приборы, градуировку шкал, проверку которых производят по образцовым измерительным приборам.

В зависимости от способа определения действительного значения измеряемой величины различают прямые и косвенные измерения, а в зависимости от применяемых средств измерений и приемов их использования методы измерения бывают следующие:

а) непосредственный (абсолютный); б) относительный (сравнительный);

в) дифференцированный (поэлементный); г) комплексный.

По способу воздействия измерительного устройства, прибора и измеряемого объекта различают контактные и бесконтактные способы измерения.

Под абсолютным методом измерения понимают измерения, при которых значения всей измеряемой величины(размера) оценивают непосредственно по показаниям измерительного средства. Примером абсолютного метода измерения размеров деталей

34

являются измерения при помощи штангенциркуля, рычажного микрометра и других измерительных средств.

Относительным методом измерения называют метод, основанный на сравнении измеряемой величины(размера) с заранее известным значением меры. Примерами относительного метода измерения являются измерения при помощи рычажных скоб, индикаторов.

Средства измерения, применяемые в машиностроении по назначению можно разделить на универсальные и специальные.

Специальные средства предназначены для измерения одного или нескольких параметров деталей определенного типа.

По числу параметров, проверяемых при одной установке детали, различают одномерные и многомерные измерительные и контрольные средства, а по степени механизации процесса измерения – неавтоматические (ручного действия), механизированные, полуавтоматические и автоматические.

Универсальные измерительные средства можно разделить на измерительные приборы и измерительные инструменты.

ГОСТ 11098-75 «Скобы с отсчётным устройством» (рис. 1) распространяется на скобы с пределами измерений до1000 мм, оснащенные отсчётным устройством с ценой деления0,002 и 0,010 мм, предназначенные для линейных измерений. Стандарт не распространяется на скобы специального назначения.

Рис. 1. Скобы с отсчётным устройством: 1 - пятка подвижная; 2 - отсчетное устройство; 3 - корпус; 4 - теплоизоляционная на-

кладка; 5 - упор; 6 - пятка переставная

35

Скобы с отсчётным устройством должны изготовляться3 типов: СР -рычажные, со встроенным в корпус отсчётным устройством. СИ - индикаторные, оснащенные измерительными головками. CРП - рычажные, повышенной точности, со встроенным в

корпус отсчётным устройством.

Основные параметры скоб должны соответствовать указанным в табл. 1. Пример условного обозначения рычажной скобы с диапазоном измерения 25-50 мм.

Скоба СР ГОСТ 11098-75

Технические требования. Скобы с отсчётным устройством следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, по конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке.

Предельно допустимые погрешности скоб в любом рабочем положение при температуре окружающей среды должны соответствовать значениям, указанным в табл. 2.

36

Размах показаний не должен превышать1/3 цены деления отсчётного устройства.

Измерительная поверхность переставной пятки и упора должна быть плоской, а подвижная пяткаплоской у скоб с верхним пределом измерений до200 мм и сферической с радиусом сферы от 80-100 мм - у скоб с верхним пределом измерений не более 200 мм.

Отклонение от плоскостности и параллельности измерительных поверхностей скоб не должны превышать величин, указанных в табл. 3.

Сферические и плоские измерительные поверхности пяток скоб должны быть оснащены твёрдым сплавом.

Шероховатость измерительных поверхностей пяток – Ra ≤ 0,040 мкм на базовой длине 0,25 , упоров - Ra ≤ 0,320 мкм на базовой длине 0,25. Номинальный диаметр пятки скоб должен быть не менее 8 мм.

Корпус скоб должен быть настолько жёстким, чтобы измерения показаний скоб от изгиба при усилии в10 Н, направленном по оси измерения, не превышал величин, указанных в табл. 4.

37

Полный средний срок службы до списания скоб СР - 2 года. Срок сохраняемости - 2 года.

Средства измерения. Концевые меры длины

(ГОСТ 9038-90). Проверка точности рычажной скобы производится с помощью плиток, которые являются исходными измерительными средствами для контроля в машиностроении.

Плитки обладают важным свойством, носящим название «притираемость». При изготовлении точных изделий и т.п. измерительные поверхности двух плиток при контакте под небольшим давлением (силой рук) и некотором относительном тангенциальном перемещении прочно сцепляются друг с другом. Явление притираемости объясняется молекулярным притяжением при наличии тончайших слоёв смазочной плёнки. Эта плёнка, имеющая толщину 0,02 мм, остаётся между плитками после обычной подготовки их к работе.

Свойство плиток притираться позволяет составлять из них различные блоки, размеры которые практически равны сумме размеров плиток, входящих в блок.

Рабочие размеры плиток устанавливаются в пределах от 0,3

до 1000 мм.

Размер плиток считается расстояние между двумя измерительными поверхностями, из которых одна является поверхностью пластины, к которой плитка притёрта, а другая свободная поверхность плитки. При отклонении рабочих поверхностей от плоскости или параллельности за это расстояние принимается середина длины, т. е. длина перпендикуляра, опущенного из середины верхней свободной измерительной поверхности на плоскую поверхность, к которой данная мера притёрта (в соответствии с рис. 2).

38

Рис. 2. Концевая мера длины

Согласно ГОСТ 9038-90 плоскопараллельные концевые меры длины разделяются по точности изготовления на 5 классов и по точности аттестации на 6 разрядов.

Измерение диаметра цилиндрической детали рычажной скобой. Определить основные данные инструмента и записать в соответствующую графу карты измерительных наблюдений.

Отвернуть колпачок в (соответствии с рис. 1) установить рычажную скобу на нуль и зафиксировать стопором.

Установку производить по блоку концевых мер длины (плиток). Размер блока подобрать так, чтобы были выдержаны два условия:

а) количество плиток должно быть минимальным (не более

трех);

б) отклонение стрелки (красной) при измерении детали должны укладываться в пределы показаний шкалы скобы.

Ввести между измерительными поверхностями 2 и 3 скобы блок концевых мер. Установить стрелку прибора на нуль и закрепить винтом 4. Черные стрелки 8 – это указатели границ поля допуска при контроле партии деталей. Занести в карту предельные размеры.

Вынуть блок концевых мер длины. Замерить деталь согласно схеме (в соответствии с рис. 3). Отсчет по шкале прибора с соответствующим значением записать в карте измерительных -на блюдений.

Определить действительный размер вала.

39

Рис. 3. Схема замера цилиндрической детали рычажной скобой

Порядок выполнения работы

1. Оформить результаты наблюдений в табл. 5 со сравнительными параметрами в нормативно-технической документации, если измерения связаны с испытаниями или с контролем качественной продукции.

Таблица 5

2. При обработке результатов наблюдений необходимо пользоваться следующими основными формулами:

а) оценка математического ожидания случайной величины Х по результатам отдельных наблюдений Х1 , Х 2 , ... Хn этой величины является среднее арифметическое:

ХСР = (Х 1 + Х 2 +…+Xn ) / n,

40