Средства измерений

В данной лабораторной работе отклонение от круглости и волнистость измеряют с помощью кругломера модели 218. Прибор позволяет проверять погрешности поверхностей тел вращения - наружных (диаметром от 0,5 до 300 мм) и внутренних (диаметром от 3 до 300 мм) - в различных сечениях при максимальной высоте детали 350 мм. О

Рис.1. Основные узлы кругломера модели 218

сновные узлы кругломера показаны на рис.1. Контролируемая деталь устанавливается на предметный стол1, который может перемещаться с помощью микрометрических винтов 2 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет центрировать поверхность относительно оси вращения шпинделя 3. Шпиндель установлен в особо точных подшипниках. Нижний консольный конец шпинделя несет направляющую шину 4, на которой закреплен измерительный преобразователь 5, имеющий возможность радиального смещения посредством рукоятки 6. Щуп 7 соприкасается с исследуемой поверхностью. На рис.1. не показаны пульт управления прибором и электронный блок.

В процессе измерения при вращении шпинделя щуп совершает угловые колебания, связанные с отклонением сечения поверхности от окружности. В измерительном преобразователе индуктивного типа механические колебания щупа преобразуются в электрический сигнал, поступающий в электронный блок прибора. Здесь сигнал проходит преобразование - усиление и фильтрацию. Изменение кратности усиления сигнала дает возможность полнее использовать поле диаграммного диска при различных величинах действительного отклонения от круглости. Фильтрация сигнала дает возможность более глубокого анализа отклонений, позволяя записать для одного сечения поверхности несколько профилограмм, отражающих как интегральную погрешность профиля, так и отдельные ее составляющие (отклонение от круглости, волнистость). Преобразованный в электронном блоке сигнал поступает на записывающий прибор 8, перо 9 которого производит запись действительных отклонений формы детали на электротермическом диаграммном диске 10 в полярной системе координат. Вращения шпинделя и диаграммного диска синхронизированы.

По окончании записи профилограмма подлежит обработке с целью определения погрешности формы или волнистости проверяемой поверхности, для чего необходимо нанести прилегающую окружность. Измерение величины погрешности производят с помощью прозрачного шаблона с концентричными окружностями и радиальной шкалой. Шаблон накладывают на профилограмму и одна из его окружностей играет роль прилегающей. Независимо от того, для какой поверхности - наружной или внутренней - сделана запись на диаграммном диске, прилегающая окружность шаблона должна быть описана вокруг профилограммы. Величина погрешности в делениях шкалы на шаблоне определяется по наибольшему расстоянию от прилегающей окружности до точек профилограммы. Положение прилегающей окружности относительно профилограммы должно быть таким, чтобы это расстояние имело минимальное значение (принцип минимальной погрешности). Цена деления шкалы определяется по таблице, нанесенной на шаблон, и зависит от длины щупа и положения переключателя увеличений электронного блока.

Рис.2. Схема центровки поверхности: а - предметный столик; б - стрелочный прибор на панели управления

Перед записью измеряемую поверхность устанавливают соосно со шпинделем (центрируют), поскольку отклонение от соосности приводит к увеличению погрешности измерения на приборе. Эксцентриситет записи на диаграммном диске (профилограммы) не должен превышать 5 мм. Схема центровки контролируемой поверхности по одной из координатных осей показана на рис.2, где: 1 - ось шпинделя; 2 - ось контролируемой поверхности; 3 - положение щупа и стрелки прибора в начальном положении шпинделя; 4 - положение щупа и стрелки прибора при повороте шпинделя на 180 градусов; 5 - положение щупа и стрелки после совмещения геометрического центра контролируемой поверхности с осью вращения шпинделя; 6 - рукоятка грубой подачи стола; 7 - рукоятка точной подачи стола.

Наиболее ответственным узлом кругломера является шпиндель, погрешность вращения которого, составляющая 0,1 мкм, определяет величину погрешности измерения на приборе. Периодическая поверка точности вращения шпинделя производится по образцовому стеклянному сферическому калибру при наибольшей чувствительности прибора (при кратности увеличения 10000^х). Отклонение точек получаемой профилограммы от прилегающей окружности не должно превышать половины цены деления шкалы шаблона.