Последовательность выполнения работы
1. Ознакомиться с комплектами концевых мер, их применением, свойствами и правилом составления блоков.
2. Для заданного размера произвести расчет номинальных размеров концевых мер для составления блока.
3. Изучить устройство, приемы измерения индикаторной скобой.
4. Настроить скобу на нуль, измерить наружный диаметр в трех сечениях вдоль оси и в каждом сечении в двух взаимно перпендикулярных направлениях - для определения отклонений форма (рис.1) и действительные размеры внести в отчетную карту.
Рис.1. Эскиз объекта измерения
5. Изучать устройство, приемы измерения индикаторным нутромером.
6. Настроить прибор на нуль. Измерить диаметр отверстия детали в 6 сечениях и действительные размеры внести в отчетную карту.
7. По результатам измерения определить наибольшие отклонения формы поверхностей в продольном и поперечном сечениях цилиндрической детали.
8. Определить по ГОСТ 24643-81 [4.5.1. с.392], по какой степени точности отклонений формы выполнена измеряемая деталь.
9. Сделать заключение о годности детали раздельно по наружному и внутреннему диаметрам, точности формы, сравнив их с заданными преподавателем.
4.1. Плоскопараллельные концевые меры длины
4.1.1. Применение и свойства мер
Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой стальные закаленные бруски, имеющие форму прямоугольных параллелепипедов, у которых две противоположные рабочие поверхности расположены на -исключительно точном расстоянии и обработаны тщательно с высокими требованиями к плоскостности, параллельности и шероховатости поверхности (рис.2).
Рис.2. Плоскопараллельные концевые меры длины
За основной размер концевой меры принимают её срединную длину, т.е. длину перпендикуляра АВ, опущенного из центра верхней измерительной поверхности на противоположную измерительную поверхность.
Концевые меры длины служат для воспроизведения и хранения единицы длины, средством передачи размера от эталона до изделия включительно. Концевые меры применяют для непосредственных измерений точных изделий, для установки измерительных инструментов и приборов на нуль при относительных измерениях, для проверки точности и градуировки инструментов и приборов, а также для особо точных разметочных работ, наладки станков и т.д.
Точность мер определяется точностью изготовления и аттестации их размеров. По точности изготовления концевые меры длины подразделяют на семь классов точности, обозначаемых в порядке понижения точности: 00; 0; 1; 2; 3; 4 и 5. Классы точности 4 и 5 установлены для концевых мер длины, находящихся в эксплуатации, и используются при их ремонте с целью удлинения срока применения для работ с невысокой точностью. В зависимости от точности аттестации концевых мер с целью повышения точности их при использовании в качестве образцовых они делятся на пять разрядов, обозначаемых в порядке понижения точности аттестации размеров: 1, 2, 3, 4 и 5. Если концевые мэры применяются по классам, то за размер меры принимается её номинальный размер, указанный на самой мере. При пользовании аттестованными мерами за размер принимается действительный размер, указанный в аттестате. В этом случае отклонения срединного размера мер не будут влиять на точность измерения независимо от их принадлежности к тому или иному классу точности. Применение мер по разрядам позволяет повысить точность измерений, но усложняет подсчеты в связи с необходимостью учитывать действительные размеры всех мер.
Измерительные (рабочие) поверхности концевых мер тщательно доведены и обладают способностью притираться, т.е. прочно сцепляться друг с другом своими измерительными поверхностями при надвигании с небольшим усилием одной меры на другую. Благодаря этой способности их можно собирать в блоки разных размеров;
Инструментальная промышленность выпускает ряд наборов концевых мер, например, №1, №2, №3, содержащие соответственно 87, 42 и 116 мер и др. В наборы входят две пары защитных мер (по 1 и 2 мм), которые притираются к блоку только одной стороной (маркировкой наружу) и служат для предохранения основных мер набора от износа и повреждения. Защитные меры для отличия от основных мер набора имеют срезанный угол и дополнительную буквенную маркировку.
Возможности основных наборов могут быть расширены за счет совместного с ними использования дополнительных микронных наборов. Один из таких наборов имеет 19 мер следующих размеров: 1, 991; 1, 992; 1, 993 и т.д. до 2, 009 тля (через 0,001 мм). При помощи основного и микронного наборов можно составить большое количество блоков различных размеров с интервалом 0,001 мм.
4.1.2. Правило составления блока
При составлении блоков мер заданного размера сначала следует определить необходимые размеры составляющих блок мер. Количество мер в блоке должно быть минимальным, так как погрешность блока складывается из погрешностей отдельных мер. Определение необходимых размеров мер следует начинать с последней цифры заданного размера. Подобрав первую меру, необходимо вычесть её размер из заданного и, следуя тому же правилу, определить размер следующей меры.
ПРИМЕР. Составить блок размером 38,625 мм из наборов №1 и №2
Набор №1 ( 87 мер)
1-я мера - 1,005 мм, остаток размера - 37,620 мм
2-я -||- -1.12 -||- -||- - 36.5
3-я -||- -6.5 -||- -||- -30
4-я -||- -30 -||- -||- -0
Таким образом, для получения размера необходимо взять концевые меры в следующей последовательности: 1,005 + 1,12 +6,5 + 30 = 38,625 мм.
Примечание. Вторую меру рекомендуется подбирать так, чтобы остаток оканчивался на 0 или 0,5.
Набор № 2 (42 меры)
1-я мера - 1,005 мм, остаток размера - 37,620 мм
2-я мера - 1,02 -||- -||- - 36,6
3-я мера - 1,6 -||- -||- - 35
4-я мера - 5 -||- -||- - 30
5-я мера - 30 -||- -||- - 0
1,005 + 1,02 + 1,6 + 5 + 30 = 38,625 мм.
Выбранные меры следует очистить от смазки, тщательно промыть бензином, насухо вытереть чистой салфеткой. Притирку мер в блок проводят в определенной последовательности: к мерам больших размеров последовательно притирают меры меньших размеров, причем меньшую меру накладывают на край большей, затем верхнюю меру надвигают вдоль длинного ребра меры до совпадения плоскостей обеих мер (рис.3,а). Притирку малых мер можно осуществить и другим способом. Притираемые поверхности накладываются одна на другую крест-накрест и с легким нажимом разворачиваются одна относительно другой до совмещения (рис.3 б).
Рис.3. Притирка концевых мер
После окончания работы о блоком, его следует разобрать, меры промыть бензином, протереть сухой чистой салфеткой и уложить в соответствующие гнезда ящика набора. Концевые меры требуют исключительно осторожного и бережного обращения с ними. Малейшие повреждения, царапины, забоины, следы коррозии и прочие дефекты лишают плитки свойства притираться.
4.1.3. Принадлежности к концевым мерам
Область применения концевых мер длины расширяется с применением различных стандартных приспособлений, входящих в набор принадлежностей (рис.4).
Рис.4. Принадлежности к концевым мерам
В состав наборов входят следующие принадлежности:
1. Плоскопараллельные боковики для наружных измерений..
2. Радиусные боковики 2 для внутренних и наружных измерений с рабочими размерами 2; 5; 10 и 15 мм.
3. Центровой боковик 3 для разметочных работ.
4. Чертильный боковик 4 для разметки.
5. Державки (струбцины) 1 для крепления блоков концевых мер с боковиками при проверке размеров и разметке в диапазоне размеров 0-80, 60-160 и 160-320 мм.
6. Основание, предназначенное для установки державки с блоком мер и чертельным боковиком при разметке на плите.
4.2. Устройство и приемы измерения индикаторной скобой
4.2.1. Индикатор часового типа
Во всех приборах индикаторной группы измерительным устройством является индикатор часового типа (рис.5 а).
Передаточный механизм индикатора (рис.5 б) состоит из зубчатых пар. Измерительный стержень 1 имеет в средней части зубчатую рейку, которая зацепляется с зубчатым колесом 2. Возвратно-поступательное перемещение измерительного стержня преобразуется во вращательное (круговое) движение стрелки 3 через зубчатые колеса 4 и 5. Погрешности от бокового зазора в зубчатых зацеплениях устраняются пружинным волоском 7, один конец которого закреплен на оси дополнительного зубчатого колеса 6, а другой - на корпусе индикатора. Прибор имеет два шкалы: большую для отсчета долей миллиметра и малую - для отсчета целых миллиметров (указатель полных оборотов большой стрелки).
Нормальные индикаторы имеют пределы измерения 0…5 и 0...I0 мм, малогабаритные - 0...2, 0...3 мм с ценой деления шкалы 0,01 мм.
4.2.2. Настройка индикаторной скобы и выполнение измерений
Индикаторная скоба служит для наружных измерений относительным методом. Типоразмеры скоб установлены с пределами измерения: 0...50, 50...100, 100...200 мм и т.д. через 100 мм до 1000 мм. Основные части прибора показаны на рис.6.
Рис.5. Индикатор часового типа
1. В соответствии с номинальным размером набрать блок концевых мер.
2. По блоку концевых мер настроить прибор на нуль. Для этого снять предохранительный колпачок, отпустить стопорный винт и установить блок между подвижной и переставной пятками. Передвигая переставную пятку довести до соприкосновения измерительные поверхности пяток с блоком концевых мер, при этом большая стрелка индикатора должна сделать примерно один оборот. Это положение переставной пятки зафиксировать стопорным винтом и закрыть её предохранительным колпачком. Повернуть ободок индикатора до совмещения нулевого деления циферблата со стрелкой. Начать 2...3 раза на арретир, чтобы убедиться в правильности нулевой установки и вынуть блок концевых мер.
3. Измерить наружный диаметр детали. Для этого, пользуясь арретиром, поместить деталь между пятками, слегка прижимая её к переставной, пятке. При измерении скобу держать вертикально. Совместить диаметральную плоскость детали с линией измерения прибора, фиксируя упор в этом положении. Произвести отсчет. Действительный размер Судет равен сумме размера концевых мер и показаний по шкале индикатора. Отклонения по часовой стрелке - положительные, против - отрицательные.
Рис.6. Индикаторная скоба
4.3. Индикаторный нутромер
4.3.1. Устройство прибора
Индикаторный нутромер служит для измерения внутренних размеров относительным методом. В комплект каждого нутромера входит набор сменных измерительных стержней, применяемых в
Рис.7 Индикаторный нутромер
соответствии с измеряемым диаметром. Набором, из десяти индикаторных нутромеров можно измерять диаметры от 6 до I000 мм: 6....10, 10...18, 18...35, 35...50 мм и т.п.
Нутромер состоит из индикатора 1 (рис.7 а), трубчатого; корпуса 3, измерительной золовки 6, в которой помещены подвижный измерительный стержень 9, сменный неподвижной измерительный стержень 7 и рычажная система. Пружинящий центрирующий, мостик 11 обеспечивает установку нутромера по оси измеряемого отверстия.
Перемещение стержня 9 (рис.7 б), соответствующее отклонению диаметра измеряемого отверстия, передается на индикатор 1 через рычаг 8, вращающийся вокруг оси 10, и, подвижный шток 5, который перемещается в направляющих втулках внутри трубки. Пружина 4 создает измерительное усилие.
4.3.2. Настройка прибора и измерение диаметра отверстия
1. В соответствии с номинальным диаметром отверстия набрать блок концевых мер, притереть к ним боковики и зажать в державке, которую закрепить в стойке (или закрепить в стойке микрометр, установленный на номинальный размер отверстия по концевым мерам).
2. Подобрать сменный стержень по номинальному размеру измеряемого отверстия и ввинтить его в корпус нутромера.
3. Расположить измерительные стержни нутромера между плоскостями, боковичков (рис.8) или между пятками микрометра. Вращать измерительный стержень до положения, при котором, стрелка индикатора сделает примерно один оборот. В этом положении стержень закрепить контргайкой.
4. Для того чтобы установить измерительные стержни нутромера перпендикулярно измерительным поверхностям боковиков, необходимо, слегка покачивая нутромер в вертикальной плоскости и поворачивая в горизонтальной плоскости, найти положение, при котором будет наименьшее показание по индикатору, (положение возврата стрелки). В этом положении повернуть ободок индикатора до совмещения нулевого деления циферблата со стрелкой.
Рис.8. Настройка индикаторного нутромера на размер
5. Измерить диаметр отверстия детали. Для этого наклонить нутромер относительно отверстия в сторону центрирующего мостика, ввести его в отверстие. Покачивая прибор в осевой плоскости, найти положение, соответствующее наименьшему показанию индикатора, при этом установка по диаметру обеспечивается центрирующим мостиком. Произвести отсчет.
При измерении нутромером надо учесть, что перемещение указателя по часовой стрелке соответствует уменьшению размера, а против часовой стрелки - увеличению.
4.4. Контрольные вопросы
4.4.1. Назначение плоскопараллельных концевых мер длины.
4.4.2. Свойства концевых мер.
4.4.3. Объясните правило составления блоков мер.
4.4.4. Объясните устройство индикатора часового типа.
4.4.5. Объясните настройку и приемы измерения индикаторной скобой и нутромером.
4.4.6. Как нормируются отклонения формы цилиндрических поверхностей?
4.5. Литература и пособия
4.5.1. Мягков В.Д. Допуски и посадки. -Л.: Машиностроение, 1982.- T.I, C.39I...393.
4.5.2. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения- М: Машиностроение, 1986, - с.175…177.
4.5.3. Конспект лекций по курсу ВСТИ.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПОНЯТИЕ О ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ В МАШИНОСТРОЕНИИ…………………………………………………………...
2. Лабораторная работа №1.
ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТАМИ…………………………...................................
2.1. Измерение детали штангенциркулем......................................................
2.2. Измерение детали штангенглубиномером.............................................
2.3. Измерение детали штангенрейсмасом ...................................................
2.4. Контрольные вопросы..............................................................................
2.5. Литература.................................................................................................
3. Лабораторная работа № 2
ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ МИКРОМЕТРИЧЕСКИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ.............................................................................................
3.1. Принцип действия и отсчетное устройство микрометрических инструментов.........................................................................................................
3.2. Устройство и приемы измерения гладким микрометром………….....
3.3. Устройство и приемы измерения микрометрическим нутромером............................................................................................................
3.4. Контрольные вопросы..............................................................................
3.5. Литература.................................................................................................
4. Лабораторная работа № 3
ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ КОНЦЕВЫЕ МЕРЫ ДЛИНЫ. ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛИ ИНДИКАТОРНЫМИ ПРИБОРАМИ.................................................
4.1. Плоскопараллельные концевые меры длины.......................................
4.2. Устройство и приемы измерения индикаторной скобой……………..
4.3. Измерение диаметра отверстия детали индикаторным нутромером……………………………………………………………………....
4.4. Контрольные вопросы..............................................................................
4.5. Литература и пособия..............................................................................