Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технические измерения. Лабораторный практикум. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
Глава 1. Краткие теоретические сведения
рительной головки и вертикальной или горизонтальной стоек. В зависимости от вида стойки длинномер называют вертикальным или
горизонтальным. Предел измерения вертикального длинномера
0–200 мм, горизонтального 0–350 мм, цена деления шкалы 0,001 мм.
Длинномер применяют для измерения размеров точно изготовленных деталей – гладких и резьбовых калибров и др. Горизонтальный
длинномер применяют также для внутренних измерений (диаметров
цилиндрических отверстий от 13,5 до 110 мм, внутренних резьб и т. п.).
Принципиальная схема вертикального длинномера показана на
рис. 25. На измерительном штоке 4 (рис. 25, а) закреплена стеклянная миллиметровая шкала 5, имеющая 100 делений. Измерение детали 2 заключается в определении перемещения шкалы относительно неподвижного отсчетного устройства. Шток подвешен на стальной ленте 10, перекинутой через шкивы 11 и 12 к противовесу 14,
помещенному в камере демпфера 15, заполненной вазелиновым мас-
лом. Демпфер обеспечивает плавное замедленное опускание измерительного штока. Время опускания его на длине 100 мм составляет
а)
б)
в)
Рис. 25. Вертикальный длинномер
Технические измерения. Лабораторный практикум. Ч. I
10 с. Измерительный шток может быть застопорен в любом положении винтом.
Измеряемый размер l детали 2 и миллиметровая шкала 5 распо-
ложены последовательно на одной прямой. Этим обеспечивается
соблюдение принципа Аббе. В результате этого значительно повышается точность измерения, так как погрешности, возникающие от
перекоса шкалы, будут незначительными. Шкала освещается осветителем 13 и визируется через отсчетный микроскоп 7. Рукоятка 8
служит для установления шкалы в нулевое положение при соприкосновении измерительного наконечника 3 с поверхностью столика.
Вращением рукоятки 6 устанавливается спиральный нониус для отсчета сотых и тысячных долей миллиметра. Измерительную головку
длинномера можно смещать по колонке стойки относительно столика 1 для установления детали.
Измерительное давление регулируется в широких пределах
с помощью съемных грузов 9. Шнурок 16 предназначен для поднятия измерительного штока при установке детали на столе прибора.
В поле зрения отсчетного микроскопа (рис. 25, в) видны двойные витки архимедовой спирали 22 и три шкалы; миллиметровая
шкала 21, нанесенная на стеклянной пластине 5 (см. рис. 25, а);
децимиллиметровая шкала 24 с интервалом деления 0,1 мм, нанесенная на стеклянной пластине 20 спирального микроскопа; спираль 22 и круговая шкала 23 с ценой деления 0,001 мм, нанесенные
на стеклянной круглой пластине 17. Круговая шкала имеет 100 делений.
Децимиллиметровая шкала 24 и круговая шкала с архимедовой
спиралью 22 находятся в фокальной плоскости окуляра 18. На эту же
плоскость с помощью объектива 19 проектируется изображение мил-
лиметровой шкалы 21 с пластинки 5. Миллиметровая шкала 21 перемещается вместе с измерительным штоком, на котором она укреплена. Положение этой шкалы относительно неподвижной децимиллиметровой шкалы зависит от измеряемого размера. После того как
измерительный шток установлен на детали, миллиметровая шкала
занимает определенное положение (см. рис. 25, б). Целое число мил-
лиметров отсчитывается по штриху миллиметровой шкалы, находящемуся в пределах децимиллиметровой шкалы 24, – 46 мм. Число
делений децимиллиметровой шкалы, отсчитанное до штриха мил-
42 43
Глава 1. Краткие теоретические сведения
лиметровой шкалы, составляет десятые доли миллиметра. Учитывая это, можно отсчитать размер, равный 46,3 мм.
Для оценки доли деления а децимиллиметровой шкалы (см. рис.
25, б) служат архимедова спираль и расположенная внутри нее круговая шкала, называемая спиральным нониусом. При вращении рукоятки 6 (см. рис. 25, а) будет поворачиваться пластина 17 с круговой шкалой и спиралью. При этом витки спирали смещаются относительно децимиллиметровой шкалы. Круговая шкала предназначена
для отсчета смещения витков спирали вдоль децимиллиметровой
шкалы. Цена деления круговой шкалы равна величине смещения
витка вдоль децимиллиметровой шкалы на одно деление. Шаг спирали р равен одному делению децимиллиметровой шкалы а, т. е. 0,1
мм, поэтому за полный оборот круговой шкалы витки спирали смещаются вдоль децимиллиметровой шкалы на одно деление. Следовательно, цена деления круговой шкалы
i = р/100 = 0,1/100 = 0,001 мм. (6)
По круговой шкале можно отсчитывать смещение витков спирали в пределах делений децимиллиметровой шкалы в микрометрах, т. е. можно определить долю децимиллиметровой шкалы. Прибор юстируют таким образом, что при совпадении нулевых штрихов
круговой и децимиллиметровой шкалы деления децимиллиметровой
шкалы располагаются между двойными витками спирали. Витки
спирали выполнены двойными с расстоянием между ними 0,012 мм,
которое увеличивается объективом до 0,7 мм. В этом случае значительно повышается точность отсчета положения миллиметрового
штриха, так как можно точно установить штрих между двумя близко
расположенными витками. Для определения доли деления децимиллиметровой шкалы, уточняющей отсчет измеряемого размера, необходимо повернуть пластину с круговой шкалой и спиралью в положение, при котором миллиметровый штрих будет располагаться между двумя витками спирали, как это показано на рис. 25, б. После этого
выполняют отсчет: целое число миллиметров показывает штрих миллиметровой шкалы (46 мм), десятые доли определяют по децимиллиметровой шкале (0,3 мм), а по круговой шкале определяют сотые,
Технические измерения. Лабораторный практикум. Ч. I
°
тысячные и десятитысячные доли миллиметра (0,0622 мм), содержащиеся в измеряемом размере. Положению шкал на рис. 25, в соот-
ветствует размер 46,3622 мм. Наряду со спиральным окулярным микрометром применяют также клиновые и винтовые окулярные микрометры, а также шкалы поперечного масштаба.
1.3.12. Инструменты для измерения углов
1.3.12.1. Оптические угломеры
Оптические угломеры ОУ (рис. 26) предназначены для измерения контактным методом углов от 0 до 180° между двумя плоскостями или между плоскостью и образующей конуса.
Угломер имеет цилиндрический корпус, с которым жестко скреплена линейка 6 со сквозными продольными пазами. Сменная линейка 1 может поворачиваться относительно линейки 6 и перемещаться
в продольном направлении. При больших углах поворота конец линейки 1 входит в паз линейки 6. На верхней крышке 3 установлена
отсчетная лупа 5 с увеличением
16.
3 5 2 9 4
3
2
1
4
5 6 7
8
Рис. 26. Оптический угломер
10
Линейка 1 может быть зафиксирована в продольном направле-
нии поворотом рычага 2. Установленный угол линейки 1 фиксируется поворотом накатанного кольца 4. Прилагаемая к угломеру съемная подставка 8 имеет плоскую и призматическую рабочие поверхности. Подставка фиксируется винтом 7.
44 45
Глава 1. Краткие теоретические сведения
Шкала угломера нанесена на стеклянной пластине 9 и состоит
из четырех секторов по 90° через 2°. На стекле 10 нанесены прямая и
обратная минутные шкалы с ценой деления 5'. В поле зрения лупы 5
одновременно видны обе минутные шкалы и часть градусной шкалы, освещенные через стекло 10. Отсчет целого числа градусов про-
изводится по делению шкалы, находящемуся в пределах минутной
шкалы, отсчет минут – по минутной шкале относительно штриха
градусной шкалы. На рис. 26 отсчет равен 88°30'.
Основными источниками погрешностей угломеров являются
погрешности шкал, эксцентриситет шкал и отклонения от плоскости
и прямолинейности поверхностей угломера. Погрешность показаний
оптических угломеров с ценой деления 5' составляет от 2,5' до 5'.
1.3.12.2. Угломеры с нониусом
В машиностроении для измерения углов деталей применяют
угломеры с нониусом (УН) (рис. 27) для измерения наружных и внутренних углов и типа УМ для измерения наружных углов (рис. 28).
9 1
2
8
5 4 3
7 6
140–230°
0–30°
230–320°
50–140°
Рис. 27. Угломер типа УН
Технические измерения. Лабораторный практикум. Ч. I
1
Угломер типа УН состоит из основания 1 с градусной шкалой,
на которой закреплена линейка 2. По основанию перемещается сектор 4 с нониусом 9 и стопором 3. К сектору съемной державкой 8
крепится угольник 5, к которому аналогичной державкой 7 присоединена съемная линейка 6. В таком виде угломер позволяет измерять
углы от 0 до 50°. Для измерения углов в диапазоне от 50 до 140°
угольник 5 снимается и вместо него в державку 7 вставляется линей-
ка 6. При измерении углов от 140 до 230° в державку 8 устанавлива-
ется угольник 5 со снятой державкой 7 и без линейки.
2
4 3
6
5
Рис. 28. Угломер типа УМ
Измерение углов от 230 до 320° производится без линейки
и угольника при снятой державке 8. Углы, измеряемые угломером
в пределах от 0 до 180°, принято называть наружными, а углы свыше
180° – внутренними, причем их отсчет ведется от 0 до 180°, поэтому
пределы измерения угломера типа УН часто указывают раздельно
для наружных углов и для внутренних углов 40–180°.
Угломер типа УМ (см. рис. 28) состоит из основания 4 с закреп-
ленной на нем линейкой 3. Подвижная линейка 1 вращается на оси
вместе с нониусом 6, снабженным узлом микроподачи 5. На подвижной линейке с помощью державки может закрепляться угольник 2.
Угломер позволяет измерять наружные углы от 0 до 180°.
46 47
Глава 1. Краткие теоретические сведения
Измерение углов от 0 до 90° производится при установленном
угольнике 2, а углов свыше 90° – без угольника. В последнем случае
к отсчету на шкале угломера следует прибавить 90°.
Угломеры обоих типов выпускаются с величиной отсчета по
нониусу в 2' и 5'. Отсчет по угловому нониусу производится аналогично отсчету по нониусу штангенинструмента: число минут определяют по штриху нониуса, совпадающему со штрихом основной
шкалы.
1.3.12.3. Синусные линейки
Синусные линейки предназначены для измерения углов тригонометрическим (косвенным) методом, который сводится к определению двух сторон прямоугольного треугольника.
В простейшем случае синусная линейка (рис. 29) представляет собой плиту
1 2 3
2, по краям которой сделаны два угловых
выреза. В этих вырезах к плите присоединены два ролика 3 одинакового диаметра.
К торцу плиты также крепится упорная
планка 1. Верхняя поверхность плиты де-
лается параллельной плоскости, проходящей через оси роликов.
Синусные линейки выпускаются
Рис. 29. Синусная линейка
с расстоянием между осями роликов 100,
200, 300 и 500 мм двух классов точности 1 и 2. Отклонение основного размера синусных линеек – расстояние между осями роликов –
допускается в пределах от ±2 до ±7,5 мкм в зависимости от классов
точности и длины линеек.
При измерении углов синусная линейка устанавливается на
заданный номинальный угол на поверочной плите с помощью концевых мер. Зависимость между углом a установки линейки, расстоянием L между осями роликов и размером h блока концевых мер
(рис. 30) определяется по формуле
h = L · sin
. (7)
Технические измерения. Лабораторный практикум. Ч. I
Рис. 30. Измерение конуса на синусной линейке
Погрешность измерения на синусной линейке быстро растет
с увеличением угла, поэтому на синусных линейках измеряют углы
только до 45°.
48 49
Глава 2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Лабораторная работа № 1
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ
ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТАМИ
Цель работы – изучить назначение и устройство штангенинструментов и научиться производить измерения наружных и внутренних размеров этими инструментами.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) ознакомиться с устройством и принципом действия штанген-
циркуля;
2) изучить порядок работы и освоить методику проведения из-
мерений;
3) провести измерения объекта штангенциркулем.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – штангенциркуль, набор плоскопараллельных
концевых мер длины;
объект измерения – валики, втулки, кольца, шайбы;
справочная литература – плакаты, стандарты, справочники.
Порядок выполнения работы
1. Проверить штангенциркуль по концевым мерам. Для этого
необходимо набрать блок мер определенного размера. Проверка показаний производится при свободной и закрепленной рамке для двух
положений блока мер на ближнем и дальнем расстояниях от штанги.
Губки штангенциркуля должны прижиматься к мерам с усилием,
обеспечивающим нормальное скольжение по плоскостям мер.
2. Измерить детали штангенинструментом. Для измерения детали штангенциркулем необходимо открепить рамку 6 (см. рис. 3),
Технические измерения. Лабораторный практикум. Ч. I
передвинуть ее вдоль штанги 1 и расположить рамку так, чтобы измеряемую деталь можно было установить между измерительными
поверхностями губок; применяя микрометрическое устройство 8,
передвинуть рамку до полного прилегания поверхностей обеих губок к поверхностям определяемого изделия. В этом положении закрепить винт рамки 6, сняв инструмент с изделия; отсчитать показания по шкале штанги и нониусу. При измерении внутренних размеров учесть толщину губок штангенциркуля.
3. Изобразить эскиз измеряемых деталей.
4. Изобразить схемы полей-допусков контролируемых деталей.
5. Определить предельные размеры контролируемых деталей.
6. Сделать заключение о годности контролируемых деталей.
Лабораторная работа № 2
ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ
МИКРОМЕТРИЧЕСКИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
Цель работы – изучить назначение и устройство микрометрических инструментов и научиться производить измерения наружных
размеров этими инструментами.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) ознакомиться с устройством и принципом действия микро-
метра;
2) изучить порядок работы и освоить методику проведения из-
мерений;
3) провести измерения объекта микрометром.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – микрометр, набор плоскопараллельных кон-
цевых мер длины;
объект измерения – валики, втулки, кольца;
справочная литература – плакаты, стандарты, справочники.
Порядок выполнения работы
1. Перед измерениями следует проверить установку микрометра на нуль. Для этого вращают микровинт 3 (см. рис. 5) за трещотку
9 до соприкосновения измерительных поверхностей пятки 2 и мик-
50 51
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]