Порядок выполнения работы. Перечень вопросов, требующих изучения для выполнения работы

Перечень вопросов, требующих изучения для выполнения работы

• определения номинального, действительного, предельного размеров, откло­нений размеров, допуска и поля допуска на размер;

• основного отклонения и квалитета точности;

• обозначение предельных размеров на чертежах;

• методику выбора универсальных измерительных средств в зависимости от точности изделий (лабораторная работа №1).

Содержание работы

1. Освоить методику выбора универсальных измерительных средств в зависимости от точности изготовления деталей (лаб. работа №1).

2. Ознакомиться с конструкцией и работой простейших универсальных измерительных средств (штангенинструмента, микрометра, индикаторного нутромера, рычажной скобы).

3. Подготовить таблицу для фиксирования результатов работы (табл. 1).

4. В соответствии со своим вариантом выполненной лабораторной работы №1 заполнить 1-6 столбцы таблицы 1.

4. С помощью выбранных универсальных измерительных средств определить действительные размеры проверяемой детали, результаты занести в столбцы таблицы 1 и дать заключение о ее годности.

В качестве объекта измерения предусмотрена деталь (рис. 1) с заданными размерами (табл. 2) в соответствии с вариантом лабораторной работы №1.

Рис. 1. Чертеж детали

Таблица 2

Варианты заданий

Номер образ-цов	Контролируемые параметры детали
	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7
	130±	40a11	30±	50±	18, 5H9	32h12	34h8
	130±	39, 5h9	30±	50±	18, 5D10	32h12	34h8
	140±	42h9	35±	45±	20, 5D10	34h12	36h8
	140±	42h9	35±	45±	20, 5D10	34h12	36h8
	150±	43, 5h9	40±	40±	22, 5D10	36h12	38u8
	150±	43, 5h9	40±	40, 5±	20, 5Js10	36js10	38u8
	160±	46u8	45±	35±	24, 5Js10	38h12	40h8
	160±	46u8	45±	35±	24, 5Js10	38h12	40h8
	170±	46u8	50±	30±	26, 5D10	40h12	42u8

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с объектом измерения и измерительными приборами на рабочем месте. Установить предельные размеры согласно чертежу, записать их в табл.1 и представить схемы расположения полей допусков. Выбрать для контроля соответствующие универсальные измерительные средства и указать их метрологические характеристики.

2. Краткие сведения об универсальные измерительных средствах и работе с ними.

Штангенциркуль – предназначен для измерения линейных размеров, внешних и внутренних диаметров.

Штангенциркуль (рис. 2) состоит из штанги 2, выполненной из одного с неподвижными губками 1 и 8, рамки 4 с подвижными губками 3 и 7 – используется для измерений наружных и внутренних линейных размеров. На штанге нанесена основная миллиметровая шкала 5 с делениями, а на скосе рамки - дополнительная шкала 6 (нониус).

Рис. 2. Конструкция штангенциркуля

Отсчетное приспособление а виде дополнительной шкалы - нониуса позволяет определять дробные доли деления основной шкалы. При сведанных губках нулевой штрих шкалы нониуса также совпадает со штрихом основной шкалы, определяющим длину шкалы нониуса.

При измерении шкала нониуса, как правило, смещается относи­тельно основной шкалы. Если нулевой штрих нониуса располагается между штрихами основной шкалы, то следующие за ними штрихи нониуса также занимают промежуточные положения между штрихами основ­ной шкалы. В этом случае отсчёт измеряемой величины А по шка­ле с нониусом складывается из отсчета полных значений N по ос­новной шкале и отсчета дробной части делений по шкале нониуса, т.е.

А = N + КС,

где К ‒ порядковый номер штриха нониуса, совпадавший со штри­хом основной шкалы; С ‒ цена деления нониуса.

Например, при С = 0, 1 мм нулевой штрих нониуса находится между двадцатым и двадцать первой штрихом основной шкалы, совпа­дает пятый штрих нониусе, отсчет будет составлять 20 + 0, 1× 5 = 20, 5 мм.

Штангенциркули выпускаются с ценой деления 0, 1; 0, 05; 0, 02 мм.

С помощью выбранного штангенциркуля произвести 6 измерений контролируемого параметра в разных сечениях и направлениях, в соответствии с рис. 3.

Рис. 3. Схема измерения размеров детали

Микрометр – предназначен для измерения внешних диаметров.

Рис. 4. Устройство микрометра

Основанием микрометра является скоба 1, а передаточным механизмом служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, расположенной в стебле 5. В скобу 1 запрессована пятка 2 и стебель 5. Измеряемая деталь охватывается измерительными поверхностями микровинта и пятки. Барабан 6 присоединен к микровинту установочным колпачком 8. Вращение барабана осуществляется трещоткой 9 для создания постоянного калибровочного усилия, которое для микровинта равно F = 7 ± 2Н. Превышение измерительного усилия ограничивается трещоткой. Закрепляют микровинт в требуемом положении стопорным винтом 4. Накатной выступ 7 служит для удобства работы с микрометром.

Отсчетное устройство микрометра состоит из двух шкал:

• продольной,

• круговой.

Продольная (грубого отсчета) шкала имеет два ряда штрихов, расположенных по обе стороны горизонтальной линии и сдвинутых один относительно другого на 0, 5 мм. Оба ряда штрихов образуют одну продольную шкалу с ценой деления 0, 5 мм, равной шагу микровинта.

Круговая (точного отсчета) шкала имеет 50 делений (при шаге винта S - 0, 5), нанесенных на торце барабана.

По продольной шкале отсчитывают число целых миллиметров и 0, 5 мм, по круговой - десятые и сотые доли миллиметра. Третий десятичный шаг отсчитывают приближенно, интерполируя цену деления шкалы барабана с точностью до десятых долей деления (микрометров). Цена деления шкалы барабана равна отношению шага S к числу делений n на торце барабана

Результат получают суммированием отсчетов по шкале стебля и отсчета по шкале барабана.

Например, на рис. 4 полный отсчет показания микрометра

L_m = L _CT + L _б = 8, 45 мм.

Перед началом измерений с помощью концевых мер необходимо произвести установку (проверку) нуля (начала шкалы) микрометра.

В соответствии с выводами лабораторной работы №1 (для своего варианта) произвести измерения соответствующих параметров (внешних диаметров) детали в трех равноотстоящих сечениях и в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 3). Результаты занести в 7-12 столбцы таблицы 1.

Рычажная скоба – предназначена для измерения внешних диаметров. В рычажных скобах (рис. 5) в процессе измерения подвижная пятка 9, перемещаясь, воздействует на измерительный рычаг 11, зубчатый сектор которого поворачивает зубчатое колесо 4 и стрелку 1, неподвижно закрепленную на его оси. Спиральная пружина 3 постоянно прижимает зубчатое колесо к зубчатому сектору, устраняя таким образом зазор. Микровинт для настройки 8 служит для установки прибора на нуль по блоку концевых мер. Промышленность выпускает также рычажные скобы с цифровым отсчетом измеряемой величины в миллиметрах, десятых и сотых долях миллиметра.

Рис. 5. Рычажная скоба-пассаметр (а) и ее схема (б):

1– стрелка; 2 – зубчатый сектор; 3 – спиральная пружина; 4 – зубчатое колесо; 5 – объект измерения; 6 – корпус; 7 – неподвижная (регулируемая) пятка; 8 – микровинт для настройки; 9 – подвижная пятка; 10 – пружина;

II– измерительный рычаг; 12 – стержень арретира; 13 – рычаг арретира; 14 – предохранительный чехол; 15 – гайка фиксатора; 16 – кнопка арретира; 17 – шкала; 18 – указатель предела действительных отклонений

Рычажные микрометры аналогичны рычажным скобам и отличаются от них лишь наличием микрометрической головки для отсчета измеряемой величины в миллиметрах, десятых и сотых долях миллиметра. Для измерения наружных размеров до 100 мм предусмотрены микрометры типа МР с отсчетным устройством, встроенным в корпус. Микрометры типа МРЗ предназначены для измерения длины общей нормали зубчатых колес, а микрометры типа МРИ – для измерения наружных размеров свыше 100 и до 2000 мм.

Измерительные пружинные головки (рис. 6) обладают значительными преимуществами перед другими типами подобных приборов: высокой чувствительностью, малой силой измерения, незначительной погрешностью обратного хода, высокой надежностью механизма. Основные недостатки этих головок: неудобство отсчета показаний по слишком тонкой стрелке и наличие вибраций стрелки, что увеличивает ошибки измерений. В измерительной пружинной головке пружинная бронзовая лента 1 относительно стрелки 8 закручена в разные стороны и правым концом прикреплена к пружинному угольнику 2, а левым концом – к плоской пружине 7.

Рис. 6. Измерительная пружинная головка и ее схема (б):

1 – пружинная бронзовая лента; 2 – пружинный угольник; 3 – мембрана; 4 – измерительный стержень; 5 – пружина; 6 – противовес; 7 – плоская пружина; 8 – стрелка; 9 – шкала

При перемещении измерительного стержня 4 поворачивается угольник 2, что приводит к растяжению пружинной бронзовой ленты 1 и повороту прикрепленной к ней в середине стрелки относительно шкалы 9. Стрелка сбалансирована с помощью противовеса 6. Сила измерения создается пружиной 5. Измерительный стержень 4 подвешен к корпусу головки на мембране 3 и пружинном угольнике 2.

Измерительные пружинные головки изготавливают в следующих исполнениях: ИГП – с нормальным измерительным усилием, ИГПУ – с уменьшенным измерительным усилием, ИГПР – с регулируемым измерительным усилием, ИГПГ – герметизированные, ИГПВ –виброустойчивые.

Нутромер индикаторный (рис. 7) –предназначен для измерения внутренних диаметров. Индикаторный нутромер реализует относительный метод измерения. Данный прибор широко применяется для замеров внутренних размеров изделий. Нутромеры индикаторного вида выпускают со стандартизованными пределами измерений (6-10 мм, 10-18 мм, и др.). К прибору прилагаются сменные стержни и шайбы, устанавливающиеся в отверстие тройника головки нутромера. Они отличаются друг от друга на величину в 1 мм или 5 мм.

Рис. 7. Устройство индикаторного нутромера

Основным элементом индикаторного нутромера является направляющая втулка (на рисунке она обозначена цифрой 3). В её верхней части закреплён винтом (2) часовой индикатор (1) – на нём отображается результат измерения. Внутри втулки располагается длинный стержень, соприкасающийся со стержнем меньшего размера (10). Короткий стержень упирается в грибок (9) тройника головки прибора (6). В тройнике расположен закреплённый гайкой (7) сменный измерительный стержень (8) и движок (4). Для установки головки индикатора в соответствии с диаметром измеряемого отверстия на тройнике имеется центрирующий мостик (5).

Перед выполнением измерений нутромер устанавливается на номинальный размер при помощи блока плиток или кольца.

При замере движок нутромера со спиральной пружиной (11) через грибок, короткий и длинный стержень (4, 9 и 10 соответственно) передаёт движение на индикатор, по перемещению стрелки которого и определяется отклонение размера.

Микрометрический нутромер (рис. 8) реализует абсолютный метод измерения. Прибор предназначен для высокоточного измерения (абсолютная погрешность не превышает 0, 01 мм) диаметра отверстий. Нутромер данного вида производят со стандартизованными пределами измерений, позволяющими выполнить замеры отверстий, диаметр которых составляет более 50 мм. При проведении измерений используют калиброванные удлинительные стержни, имеющие номерное обозначение, соответствующие их длине.

Рис. 8. Устройство микрометрического нутромера

Микрометрический нутромер по устройству напоминает микрометр. Прибор состоит из стебля (2). В него запрессован сферический измерительный наконечник (1), микрометрический винт (3), барабан (4), стопор (5) и предохранительный наконечник. Микрометрический винт имеет резьбу с шагом 0, 5 мм. При его перемещении в стебле уменьшается или увеличивается расстояние между измерительными головками.

При проведении замера один измерительный наконечник нутромера устанавливается на поверхность отверстия перпендикулярно его оси. Другой наконечник с помощью винта перемещают в диаметральной плоскости до соприкосновения с поверхностью.

Перед проведением измерений необходимо выполнить настройку инструмента и проверить правильность установки нуля.

3. Полученные при измерениях действительны размеры сопос­тавляются с заданными предельными размерами проверяемой детали по чертежу и делается вывод о ее годности. Обработка и форма представления результатов измерений производится в соответствии с указаниями ГОСТ 8.011-72.

Таблица 1

Результаты контроля размеров цилиндрической детали

Условное обозначение размера	Предельные размеры по чертежу	Наименование средства измерения	Метрологические характеристики измерительного средства	Результаты измерения, мм	Заключение о годности
dmax	dmin	Цена деления	Погрешность прибора
130±0, 8	130, 8	129, 2	ШЦ-0, 1	0, 1		129, 95	130, 15	130, 20	130, 30		Годен
	39, 69	39, 53	МК 2-го класса	0, 01		39, 59	39, 60	39, 59	39, 60	39, 68	Годен
30±0, 26	30, 26	29, 74	ШЩ-0, 05	0, 05		29, 65	29, 25	29, 25	29, 20	29, 15	Брак не исправим
50±0, 31	50, 31	49, 69	ШЦ-0, 05	0, 05		50, 00	49, 90	49, 90	49, 95	49, 85	Годен
	18, 552	18, 448	НИ(0, 002)	0, 002		18, 9	18, 8	18, 85	18, 90	18, 95	Брак исправим
		31, 75	МК 2-го класса	0, 01		31, 97	31, 91	31, 91	31, 96	31, 99	Годен
		33, 961	СИ 1-го класса	0, 02	3, 5	33, 932	33, 924	33, 926	33, 954	33, 919	Не устранимый брак

Вывод по работе: были приобретены первичные практические навыки в выполнении измерений с помощью различных универсальных измерительных средств и также были приобретены навыки в оценке годности детали по линейным размерам.