Методы и средства измерений и контроля. Методические указания к лабораторным работам
.pdf
2287
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра прикладной математики
ДОМАШНЕВА Е.Л.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
УДК 006.91(07)
Д66
Рецензент: канд. техн. наук А.В.Плотников
Домашнева, Е. Л.
Д66 Методы и средства измерений и контроля [Текст]: методические указания к лабораторным работам / Е. Л. Домашнева. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2014. – 30 с.
Методические указания предназначены для студентов направлений подготовки бакалавров 221700 Стандартизация и метрология и 221400
Управление качеством.
Содержат краткую теорию по методам измерения линейных и угловых размеров, описание средств измерения, а также теорию по применению косвенного метода измерений для нахождения плотности. Содержат порядок выполнения и контрольные вопросы для лабораторных работ № 1-4 по курсу «Методы и средства измерений и контроля».
Табл. 1. Рис. 17. Библиогр.: 6 назв.
ФГБОУВПО «Липецкий государственный технический университет», 2014
2
Лабораторная работа № 1
«ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТАМИ И МИКРОМЕТРИЧЕСКИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ»
Цель работы: изучить устройство штангенинструментов и микрометрических инструментов. Изучить методику обнаружения систематической погрешности измерения. Провести измерение размеров деталей и при необходимости внести поправки.
Средства измерений: штангенциркуль ШЦ-I-250-0,1 ГОСТ166-89, ШЦ-II- 150-0,05 ГОСТ166-89, микрометр МК25-2 ГОСТ6507-90, микрометр рычажный, плоскопараллельная концевая мера длины.
Объекты измерений: металлические детали различных форм и размеров.
Краткие теоретические сведения
Правила измерения размеров детали штангенциркулем
Рассмотрим устройство штангенциркуля первого типа (рис.1).
Рис. 1. Штангенциркуль ШЦ-I
1 – губки для внутренних измерений, 2 – рамка, 3 – зажим рамки, 4 – штанга,
5 – линейка глубиномера, 6 – шкала штанги, 7 – нониус, 8 – губки для наружных измерений
3
При чтении показаний штангенциркуль следует держать прямо перед глазами. Если смотреть на показания сбоку, это приведет к неправильным результатам измерений. После окончания работы штангенинструмент надо протереть, смазать антикоррозионным составом, развести измерительные губки на 2—3 мм, ослабить зажимы рамки и инструмент положить в футляр.
При отсутствии просвета между губками для наружных измерений или при небольшом просвете (до 0,15 мм) должны совпадать нулевые штрихи нониуса и штанги. При измерении штангенциркулем измерительные поверхности губок доводят до требуемого размера путем соприкосновения с проверяемой поверхностью, проверяя при этом правильность их положения
(отсутствие перекосов и нормальность усилия при перемещении), закрепляют рамку и читают показание. При перемещении рамки правая рука должна поддерживать штангу (рис. 2).
Рис. 2. Правильное положение рук при работе со штангенциркулем
При измерении незакрепленной детали левая рука должна находиться за губками и захватывать деталь недалеко от губок; правой рукой поддерживают штангу, при этом большим пальцем этой руки перемещают рамку до соприкосновения с проверяемой поверхностью, не допуская перекоса губок и добиваясь нормального измерительного усилия (рис.3).
4
Рис. 3. Правильное положение рук при работе со штангенциркулем
Нормальное измерительное усилие достигается легким контактированием при перемещении проверяемых поверхностей детали относительно измерительных поверхностей инструмента.
Рис. 4. Нормальное измерительное усилие
На штанге приборов нанесена основная шкала с ценой деления a, а на рамке установлена или нанесена дополнительная штриховая шкала – нониус.
5
Нониус – это равномерная дополнительная шкала с пределом измерений,
равным цене деления основной шкалы а. По положению нулевого штриха нониуса на основной шкале штанги определяют целое число миллиметров в размере. Дробные доли миллиметра находят с помощью нониуса. Для штангенинструментов пределы измерения нониуса равны 1 мм. Нониусы имеют различные цену c деления шкалы (отсчет по нониусу). Таким образом,
указателем для нониуса служит штрих основной шкалы, совпадающий со штрихами нониуса. Число десятых долей миллиметра при отсчете по нониусу равно номеру этого штриха нониуса, умноженному на отсчет по нониусу c.
Рис. 5. Штангенциркуль ШЦ-II
1 – неподвижные измерительные губки, 2 – подвижные измерительные губки,
3 – рамка, 4 – зажим рамки, 5 – рамка микрометрической подачи, 7 – штанга,
8 – гайка и винт микрометрической подачи рамки, 9 – нониус
При внутренних измерениях к показаниям штангенциркуля прибавляется толщина губок, указанная на них. Для более точного контактирования с изделием губки штангенциркуля с наружной стороны имеют сферическую поверхность.
6
Рис. 6. Измерение внутренних размеров штангенциркулем
Применение микрометрической подачи: приблизительно устанавливают контролируемый размер (при наружном измерении несколько больше, а при внутреннем несколько меньше контролируемого размера), закрепляют рамку микрометрической подачи, затем при помощи микрометрической пары доводят губки до соприкосновения с проверяемыми поверхностями, закрепляют рамку,
не допуская перекоса и добиваясь нормального измерительного усилия. Зажим рамки микрометрической подачи производится большим и указательным пальцами правой руки при поддержке штанги ее остальными пальцами (рис.7).
7
Рис. 7. Применение микрометрической подачи
Большим и указательным пальцами правой руки вращают гайку микрометрической подачи, поддерживая штангу остальными пальцами правой руки; левой рукой поддерживают губку штанги (рис. 8).
Рис. 8. Применение микрометрической подачи
8
Правила измерения размеров детали микрометром
Микрометры предназначены для наружных измерений.
Рис. 9. Микрометр МК
1 – скоба, 2 – пятка, 3 – микрометрический винт, 4 – стопор, 5 – стебель,
6 – барабан, 7 – трещотка
На стебле вдоль продольного штриха нанесена основная шкала прибора с ценой деления а = 0,5 мм и пределом измерений 25 мм. Для удобства отсчета четные штрихи шкалы, имеющие целые значения миллиметров, отложены снизу продольного штриха. На коническом срезе барабана нанесено 50 делений круговой шкалы с ценой деления с, равной 0,01 мм. При одном обороте барабана микровинт перемещается на одно деление основной шкалы (на 0,5
мм). Торец барабана является указателем для основной шкалы, а продольный штрих на стебле – указателем для круговой шкалы.
Рис. 10. Шкала стебля и барабана
Перед измерением микрометр устанавливают в исходное (нулевое)
положение, при котором пятка и микровинт прижаты друг к другу. Усилие
9
прижима ограничивается трещоткой. При правильной установке нулевой штрих круговой шкалы барабана должен совпадать с продольным штрихом на стебле,
а торец барабана с нулевым штрихом основной шкалы. При неправильных показаниях микрометра надо произвести установку его на нуль.
Перед измерением протирают измерительные поверхности и устанавливают микрометр на размер немного более проверяемого. При измерении изделие помещают без перекоса между пяткой и микровинтом и,
вращая барабан за трещотку до тех пор, пока она не начнет проворачиваться,
плотно прижимают измерительные поверхности прибора к поверхности изделия, стопорят микровинт и читают показание. Ближайший к торцу барабана штрих основной шкалы показывает число целых долей миллиметров,
если это нижний штрих шкалы, или число целых и половинных долей миллиметра в размере, если это верхний штрих (на рис. 10 показано 4,5 мм). К
отсчету по основной шкале прибавляют отсчет по круговой шкале, равный произведению цены деления с на номер деления, который находится напротив продольного штриха. Отсчет на рис. 10 следует считать: 4,5 + 0,01* 44 =
= 4,94 мм.
Рис. 11. Микрометр рычажный с отсчетным устройством, встроенным в скобу:
1 – скоба, 2 – подвижная пятка, 3 – микрометрический винт, 4 – стопорное устройство, 5 – стебель, 6 – барабан, 7 – отсчетное устройство, 8 – арретир,
9 – теплоизоляционная накладка
10