На главную


2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Детали изготовляют с различными отклонениями от номинальных размеров, указанных на чертеже, в зависимости от точности.
Если требуется абсолютно точное выполнение размера, то мы встречаемся с трудностью точно измерить этот размер. Многие причины и обстоятельства при измерении приводят к тому, что действительный размер детали отличается от размера, показываемого измерительным прибором.
Разность между результатом измерения и действительным размером детали называется погрешностью измерения. Величина этой погрешности характеризует точность производимого измерения. Погрешность в размере детали при измерении может быть положительной и отрицательной (результат измерения может быть больше или меньше действительного размера детали).
Точность измерения деталей зависит от измерительного прибора или мерительного инструмента, которым производят измерения. Кроме того, на точность измерения также влияет чистота поверхности и температура детали.
Для получения одинаковых условий измерения общесоюзным стандартом установлено, что измерение следует производить при температуре +20°C.
В зависимости от конструкции измерительного инструмента и способа измерения измерительные приборы и инструменты делятся на штриховые, рычажно-индикаторные, концевые меры длины, приборы для измерения углов и конусов, оптические и интерференционные.
К штриховым инструментам относятся: масштабные линейки, штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмусы, угломеры с нониусом, микрометры, микрометрические глубиномеры и штихмасы. Штриховыми они называются потому, что на одной из их частей нанесены деления (штрихи), а на другой — риски указателя.
К рычажно-индикаторным инструментам относятся индикаторы часового и рычажного типа, чувствительные микрометры и миниметры.
На рычажно-индикаторных инструментах имеется неподвижная шкала и движущаяся стрелка, которая указывает размер измеряемой детали.
К концевым мерам относятся плоскопараллельные концевые меры длины и щупы.
Для измерения углов и конусов служат угловые плитки, синусные линейки, угольники и угломеры.
К оптическим приборам относятся: оптиметры, микроскопы, проекционные компараторы.
Для измерения по методу интерференции применяют наборы специальных плоскопараллельных стекол.
Масштабная линейка предназначена для разметки, измерения длины и т. п. На ней нанесены шкалы с ценой деления миллиметр и полмиллиметра, поэтому точность измерения равняется 0,5 мм. Изготовляют масштабные линейки из углеродистой стали марок У7 или У8.
Штангенциркуль — измерительный инструмент, состоящий из двух щек (губок): одной, неподвижно соединенной с масштабной линейкой (штангой), и другой, скользящей вдоль линейки и снабженной нониусом.

Имеется два типа штангенциркулей: с точностью измерения до 0,1 мм (фиг. 23) и с повышенной точностью до 0,02 и 0,05 мм (фиг. 24), которые применяются для более точных наружных и внутренних измерений. Штангенциркуль с точностью измерения до 0,1 мм имеет глубиномер.

Штангенциркуль для отсчета долей миллиметра имеет нониус, шкала такого нониуса разделена на десять равных частей и занимает длину, равную девяти делениям шкалы линейки, т. е. 9 мм. Следовательно, одно деление нониуса составляет 0,9 мм, т. е. оно короче каждого деления линейки на 0,1 мм.
Если сомкнуть вплотную ножки штангенциркуля, то нулевой штрих нониуса будет точно совпадать с нулевым штрихом линейки. Остальные штрихи нониуса, кроме последнего, такого совпадения иметь не будут: первый штрих нониуса не дойдет до первого штриха линейки на 0,1 мм; второй штрих нониуса не дойдет до второго штриха линейки на 0,2 мм и т. д. Десятый штрих нониуса будет точно совпадать с девятым штрихом линейки.
Если сдвинуть рамку таким образом, чтобы первый штрих нониуса (не считая нулевого) совпал с первым штрихом линейки, то между ножками штангенциркуля получится зазор, равный 0,1 мм. При совпадении второго штриха со вторым штрихом линейки зазор между ножками уже составит 0,2 мм, при совпадении третьего штриха нониуса с третьим штрихом линейки зазор будет 0,3 мм и т. д. Следовательно, тот штрих нониуса, который точно совпадает с каким-либо штрихом линейки, показывает число десятых долей миллиметра.
Штангенциркуль с точностью до 0,02 мм имеет нониус, шкала которого длиной 12 мм разделена на 25 равных частей, масштаб нониуса равен 12 : 25 — 0,48 мм, а так как линейка имеет цену деления 0,5 мм, то точность отсчета составит разность цены деления линейки и нониуса (0,5 — 0,48 = 0,02 мм).
Штангенглубиномеры (фиг. 25) применяются для измерения глубин несквозных отверстий, выточек, канавок, пазов, уступов и т. п.

При совпадении нулевых делений нониуса и штанги измерительный конец должен находиться в одной плоскости с рабочей поверхностью рамки штангенглубиномера.
Штангенглубиномеры изготовляются с точностью отсчета по нониусу, равной 0,1; 0,02 и 0,05 мм, и величиной наибольшего измеряемого размера 100; 125; 150; 200; 250; 300; 400 и 500 мм.
Способ измерения штангенглубиномером заключается в следующем: штангенглубиномер устанавливается основанием на края отверстия, а масштабная линейка выдвигается до упора в дно отверстия. Отсчет производится так же, как и на штангенциркуле.
Микрометр (фиг. 26) — более точный измерительный инструмент, который предназначен для измерения наружных размеров с точностью до 0,01 мм.

Микрометр состоит из: скобы, пятки, гильзы, микрометрического винта, втулки, трещотки и стопора. Основной частью, на которой монтируется микрометр, является скоба. В скобу запрессована неподвижная пятка.
По окружности наружного диаметра гильзы нанесены миллиметровые и полумиллиметровые деления. Внутри гильзы установлена гайка, в которую ввинчивается микрометрический винт. Микрометрический винт имеет гладкий полированный конец и мерительную полированную плоскость на торце. Микрометрический винт имеет резьбу с шагом 0,5 мм, изготовленную по второму классу точности. В микрометрический винт устанавливается головка с трещоткой. При каждом полном обороте микрометрического винта гильза и винт перемещаются на 0,5 мм. Для отсчета долей миллиметра на гильзе имеются 50 равных делений. Поэтому поворот гильзы на одно деление переместит винт на 1/50 шага.
Точность измерения микрометра равна шагу микрометрического винта, деленному на число делений гильзы, т. е. 0,5 : 50 = 0,01 мм. Для равномерного нажима микрометрического винта на измеряемую поверхность имеется трещотка. Отсчет показаний производится так: 1 мм и 0,5 мм отсчитываются по числу делений на втулке, а сотые доли миллиметра определяются по делениям на гильзе, совпадающим с делениями на втулке.
Для измерения применяют микрометры таких размеров: от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм, от 50 до 75 мм, от 75 до 100 мм и т. д.

Для измерения среднего диаметра резьбы применяются резьбовые микрометры (фиг. 27), которые вместо гладкой пятки и шпинделя имеют сменные вставки, соответствующие шагу резьбы.
Микрометрический глубиномер служит для измерения глубин и высот. Он состоит из подвижной части микрометра, а вместо скобы имеет опорную линейку (фиг. 28). Предел измерения микрометрического глубиномера 0—25; 0—50; 0—75 и 0—100 мм в зависимости от количества сменных стержней. Цена деления в микрометрическом глубиномере 0,01 мм .

Индикаторы — весьма распространенный мерительный инструмент. Применяются для измерения отклонений от заданного размера, при проверке биения и эксцентричности, при проверке приспособлений, деталей станков и т. п.
На фиг. 29 изображен общий вид индикатора. Он состоит из измерительного штифта, имеющего червячную нарезку, при помощи которой он сцеплен с червячным колесом. При опускании или поднятии штифта червячное колесо передает вращение оси стрелке. Для устранения мертвого хода служит колесо, которое сцепляется с малой шестерней, закрепленной на оси стрелки, и поджимает ее в одну сторону при помощи пружины, винтовая пружина давит на измерительный штифт в одну сторону. Чтобы установить стрелку в нулевое положение, необходимо циферблат повернуть в нужное направление. Цена деления циферблата равна 0,01 мм .

Угломеры существуют двух типов: транспортирные и универсальные.
Транспортирный угломер состоит из полудиска с линейкой. К полудиску прикреплена подвижная линейка, в прорези полудиска имеется приспособление для микрометрической подачи рычага с нониусом.
Для того чтобы произвести измерения угла обрабатываемой детали, предварительно устанавливают подвижную линейку на нужный угол по нулевому делению нониуса. Далее закрепляют винт микрометрической подачи нониуса и угломер окончательно устанавливают по нониусу при помощи микрометрического винта.
Отсчет показаний угломера производят по шкале на полудиске и нониусу. Сначала замечают, какой штрих шкалы полудиска прошел нулевой штрих нониуса; числовое значение этого штриха даст нам величину угла в градусах. Для определения числа минут замечают, какой штрих нониуса с каким штрихом полудиска совпадает. Порядковый номер этого штриха нониуса покажет число минут в измеряемом угле.
Этим угломером можно измерять величины углов от 0 до 180°.
Универсальным угломером можно измерять величину углов от 0 до 320°.
Нониус универсального угломера устроен так, что деления его нанесены от нулевого положения в обе стороны (вправо и влево).

На фиг. 30 изображен универсальный угломер системы Семенова. По сектору 1, на котором нанесена основная градусная шкала, перемещается пластинка 2, на которой закреплен нониус 3. На пластинке 2 с помощью державки 4 крепится угольник 5 с закрепленной линейкой 6. Пластинка 7 жестко прикреплена к сектору 1.
Несмотря на то что основная шкала угломера нанесена на дуге 130°, все же путем различных комбинаций в установке деталей угломера можно производить измерение углов от 0 до 320°.
Величина отсчета по нониусу составляет 2 мин. Соответствующей Установкой инструмента мы размещаем стороны измеряемого угла Детали между пластиной 7 и линейкой 6 и при помощи сектора 1 и нониуса 3 производим необходимые измерения.
Микрометрический штихмас применяется для измерения внутренних размеров деталей, отверстий, пазов и т. д. (фиг. 31). Он состоит из микрометрического винта, барабана, гильзы со стопором и наконечника. При измерении штихмас вводят в отверстие строго по его диаметру и постепенно раздвигают наконечники микрометрической головки до соприкосновения со стенками отверстий.

Штихмасом можно производить измерения отверстий диаметром от 35 мм и выше.
Щупы применяются для определения величины зазора между сопрягаемыми деталями. Набор щупов состоит из пластинок, толщиной от 0,04 до 2 мм (20 шт.), собранных в обойму (фиг. 32).

Резьбомер (фиг. 33) представляет собой набор пластинок с точно нанесенными профилями резьб. Резьбомеры встречаются двух типов — для измерения метрической резьбы и для измерения дюймовой резьбы.

Для проверки шага резьбы подбирают пластинку, профиль которой совпадает с проверяемой резьбой болта или гайки. На пластинках резьбомера указаны шаг или число ниток.
Предельные калибры и скобы служат для измерения размеров отверстий и валов в пределах допуска (фиг. 34).

Для измерения валов и наружных параллельных плоскостей служат предельные скобы (фиг. 35). Предельные скобы имеют проходную сторону, размер которой равен наибольшему допускаемому размеру.

При проверке пробкой отверстия проходная сторона пробки должна иметь наименьший допускаемый размер отверстия.
Непроходная сторона пробки имеет размер, который равен наибольшему допустимому размеру отверстия, непроходная сторона скобы имеет размер, равный наименьшему допустимому размеру вала.
Пробки с наименьшим предельным размером называются приемными и обозначаются «ПР» (проходная). Пробки с наибольшим предельным размером называются браковочными и обозначаются «НЕ» (непроходная).
Если отверстие изготовлено правильно, проходная сторона калибра-пробки должна входить в отверстие свободно под действием собственного веса. Непроходная сторона калибра-пробки в отверстие входить не должна.
Для проверки резьбы применяются резьбовые калибры-пробки и калибры-кольца (фиг. 36).

Плоскопараллельные плитки (фиг. 37) применяются для контроля точных линейных размеров измерительных инструментов и точных деталей. Плитки изготовляются из инструментальной легированной стали марок ХГ и X.

Форма плиток — прямоугольная, противоположные стороны плиток являются измерительными поверхностями, имеющими точные размеры.
Плоскопараллельные плитки изготовляются наборами по 9, 10, 32, 42, 87 и 103 штуки. Путем различных комбинаций плиток большого набора можно получить любые размеры с интервалом 0,001 мм .
Угольники и шаблоны. Для проверки линейных размеров и углов слесарь пользуется угольниками. Точность деталей проверяется на просвет, который образуется между угольником и деталью, при этом достигается точность измерения до 0,01 мм .
Угольники изготовляют из стали 20 и подвергают термической обработке — цементации и закалке.
Для проверки профиля обрабатываемой детали в открытых, закрытых и глухих местах применяют шаблоны. Сущность проверки заключается в следующем: проверяемую деталь покрывают тонким слоем краски (ультрамарин или сажа, разведенные в минеральном масле) и шаблоном водят по проверяемой поверхности. На шаблоне останутся следы краски, по которой и определяют погрешность поверхности. Проверку открытого места профиля можно производить на просвет, без покрытия деталей слоем краски.


предыдущая страница оглавление следующая страница