Практические и лабораторные по метрологии и стандартизации. Лабораторные работы по метрологии, стандартизации и сертификации. Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Мордовия

Данный сборник описаний практических и лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» разработан для студентов по специальностям 150411, 240401,220301,140613. Задания для практических работ составлены в соответствии с действующей программой с учетом специфики каждой специальности. В сборник включены работы, позволяющие провести анализ структуры и содержания стандартов, проведение измерений и их математической обработки, изучение стандартизации в промышленной сфере, основных норм взаимозаменяемости продукции в целях обеспечения ее качества и конкурентоспособности. В сборник включены работы для ознакомления с основными нормами взаимозаменяемости продукции и стандартизацией точности ГЦС; по переводу неметрических единиц измерения в единицы СИ. В нем разбираются вопросы по выбору средств измерений и способам измерения ими линейных размеров.

Ввиду отсутствия литературы по дисциплине, основной теоретический материал, необходимый для изучения при проведении практических работ помещен в пособии. Данный материал прорабатывается самостоятельно при подготовке к практической работе и закрепляется при ее проведении. Чтобы совершенствовать теоретические и практические знания, в сборник включены контрольные вопросы и деловые ситуации.

Методическое пособие включает:

Задания к темам занятий с указанием порядка их выполнения;

В качестве приложения к сборнику заданий являются:

1. Закон РФ «Об обеспечении единства измерений»;

2. Федеральный закон «О техническом регулировании»;

3. Стандарты НСС: ГОСТ Р 1.0-2004, ГОСТ Р 1.12-2004, ГОСТ Р 1.2-2004, ГОСТ Р 1.4-2004, ГОСТ Р 1.5-2004, ГОСТ Р 1.9-2004, ГОСТ 2.114-95.

4. Система сертификации ГОСТ Р

5. Фрагменты стандартов ЕСДП.

6. Ответы к заданиям с решением.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Вопросы для контрольной работы по предмету "Метрология, стандартизация, сертификация в общественном питании по профессии "Технология продукции о/п"" (заочное отделение)

Вопросы для контрольной работы по предмету "Метрология, стандартизация, сертификация в общественном питании по профессии "Технология продукции о/п"" (заочное отделение)...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ »

Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ подисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», содержат сведения обустройстве и методике контроля универсальным м...

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению практических работ по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация для студентов очной и заочной форм обучения

Методические указания разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта среднего профес...

Практические работы по дисциплине " метрология, стандартизация, сертификация и техническое документоведение""

по дисциплине " метрология, стандартизация, сертификация и техническое документоведение"...

Методические рекомендации к самостоятельным работам по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация"

Методика изучения современного курса метрологии, стандартизации и подтверждение качества предусматривают использования работы учащихся, направленной на самостоятельное приобретение и пополнение знаний...

В учебнике рассматриваются средства и методы проведения работ по различным видам стандартизации и сертификации. Изложены научно-технические, нормативно-методические и организационные основы стандартизации и сертификации продукции и услуг. С целью гармонизации работ в области стандартизации и сертификации подробно рассмотрены методология и практика сертификации за рубежом. Приведено большое число примеров и справочных данных в виде таблиц и диаграмм. После каждой главы даются контрольные вопросы и задания.

Шаг 1. Выбирайте книги в каталоге и нажимаете кнопку «Купить»;

Шаг 2. Переходите в раздел «Корзина»;

Шаг 3. Укажите необходимое количество, заполните данные в блоках Получатель и Доставка;

Шаг 4. Нажимаете кнопку «Перейти к оплате».

На данный момент приобрести печатные книги, электронные доступы или книги в подарок библиотеке на сайте ЭБС возможно только по стопроцентной предварительной оплате. После оплаты Вам будет предоставлен доступ к полному тексту учебника в рамках Электронной библиотеки или мы начинаем готовить для Вас заказ в типографии.

Внимание! Просим не менять способ оплаты по заказам. Если Вы уже выбрали какой-либо способ оплаты и не удалось совершить платеж, необходимо переоформить заказ заново и оплатить его другим удобным способом.

Оплатить заказ можно одним из предложенных способов:

1. Безналичный способ:
   • Банковская карта: необходимо заполнить все поля формы. Некоторые банки просят подтвердить оплату – для этого на Ваш номер телефона придет смс-код.
   • Онлайн-банкинг: банки, сотрудничающие с платежным сервисом, предложат свою форму для заполнения. Просим корректно ввести данные во все поля.
     Например, для " class="text-primary">Сбербанк Онлайн требуются номер мобильного телефона и электронная почта. Для " class="text-primary">Альфа-банка потребуются логин в сервисе Альфа-Клик и электронная почта.
   • Электронный кошелек: если у Вас есть Яндекс-кошелек или Qiwi Wallet, Вы можете оплатить заказ через них. Для этого выберите соответствующий способ оплаты и заполните предложенные поля, затем система перенаправит Вас на страницу для подтверждения выставленного счета.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Югорский государственный университет» (ЮГУ)

НИЖНЕВАРТОВСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ

(филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования «Югорский государственный университет»

(ННТ (филиал) ФГБОУ ВПО «ЮГУ»)

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов всех форм обучения образовательных учреждений СПО.

Нижневартовск 2015

ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«МЕТРОЛОГИЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ»

Номер

Номер и наименование занятия

К-во аудиторных часов

Форма контроля

1.

Лабораторная работа № 1 «Измерение деталей штангенинструментами»

2

2.

Лабораторная работа № 2 «Измерение деталей микрометрическим инструментом

2

3.

Лабораторная работа № 3 «Измерение деталей индикаторными приборами»

2

4.

Лабораторная работа № 4 «Измерение калибр-пробки»

2

5.

Лабораторная работа № 5 «Шероховатость поверхности»

2

Лабораторная работа № 1

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТАМИ

Цель работы

Изучить устройство, принцип измерения и метрологические характеристики штангенинструментов.

Измерить выданную деталь штангенциркулем.

Выполнить эскиз детали с нанесением действительных размеров.

ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТЫ

Для измерения линейных размеров абсолютным методом и для воспроизведения размеров при разметке деталей служат штангенинструменты, объединяющие под этим названием большую группу измерительных средств: штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенгрейсмасы, штангензубомеры и т.д.

Наиболее распространенным типом штангенинструмента является штангенциркуль. Существует несколько моделей штангенциркулей (ГОСТ 166-80).



Рис.1

Штангенциркуль ШЦ- I а ) для наружных и внутренних измерений и с линейкой для измерения глубин (цена деления нониуса 0,1 мм, предел измерений от 0 до 125 мм) имеет штангу (линейку) 1 с основной шкалой, деления которой нанесены через 1 миллиметр. Штанга имеет неподвижные измерительные двусторонние губки с рабочими поверхностями, перпендикулярными штанге. По линейке перемещается измерительная рамка 2 со второй парой губок; на рамке имеется стопорный винт 4 для ее фиксации в требуемом положении. На измерительной рамке нанесена дополнительная шкала - нониус 3 . Наружные размеры измеряют нижними губками, имеющими плоские рабочие поверхности малой ширины. Верхние губки применяют для измерения внутренних размеров. Линейка-глубиномер 5 предназначена для измерения высоты уступов, глубины глухих отверстий и т.п.

Штангенциркуль ШЦ- II с двусторонним расположением губок (рис.1,б ) предназначен для наружных и внутренних измерений и разметочных работ. Состоит из тех же основных деталей, что и ШЦ-I , но имеет вспомогательную рамку микроподачи 4 для точного перемещения рамки 1 по штанге 5 . Для этого необходимо предварительно зафиксировать вспомогательную рамку 4 стопорным винтом 3 , а затем, вращая гайку 6 по микровинту 7 , перемещать измерительную рамку по штанге. Как правило, этой подачей пользуются для точной установки размера на штангенциркуле при разметке. Остроконечные губки штангенциркуля ШЦ-II применяют для разметки или измерения наружных размеров в труднодоступных местах. Нижние губки для измерения внутренних размеров имеют цилиндрические рабочие поверхности. Размер губок в сведенном состоянии обычно бывает равен 10 мм и определяет наименьший внутренний размер, который может быть измерен этим штангенциркулем. При внутренних измерениях к отсчету по шкале следует прибавить размер губок, указанный на их боковой стороне. Штангенциркули типа ШЦ-II имеют нониусы с ценой деления 0,1 и 0,05 мм и пределы измерения 0-160, 0-200, 0-250 мм.

Штангенциркуль ШЦ- III не имеет верхних остроконечных губок и устройства для микроподачи измерительной рамки. Он применяется для наружных и внутренних измерений с помощью таких же, как у ШЦ-II , нижних губок. Цена деления нониуса 0,1 и 0,05 мм, пределы измерений от 0 до 2000 мм.

Штангенглубиномер (рис.2) служит для измерения глубин и выступов. Он состоит из основания 1 , штанги 6 с основной миллиметровой шкалой, измерительной рамки 3 , стопорного винта 2 , устройства микрометрической подачи 5 , стопорного винта 4 , гайки и винта 7 микрометрической подачи и нониуса 8 .



Рис.2

Выпускаются штангенглубиномеры с ценой деления нониуса 0,05 мм и пределами измерений 0-160, 0-200, 0-250, 0-315, 0-400 мм. По конструкции штангенглубиномер отличается от штангенциркуля отсутствием неподвижных губок на штанге и наличием вместо них основания 1 , которое является опорой при измерении глубины. Нулевой размер штангенглубиномер показывает при совмещении торца штанги (линейки) 6 и основания 1 .



Рис.3

Штангенрейсмас применяют для разметки, но он может быть использован и для измерения высоты деталей, установленных на плите (рис.3). Штангенрейсмасы имеют цену деления нониуса 0,1 и 0,05 мм и предел измерений до 2500 мм. Они имеют массивное основание 5 для установки на плите. Перпендикулярно основанию расположена штанга 1 с миллиметровой шкалой. Подвижная рамка 2 с нониусом 3 имеет державку 4 для установки специальной измерительной ножки 6 для измерения высоты или разметочной ножки 7 .

При разметке вертикальных поверхностей штангенрейсмас с установленным по шкале и нониусу размером (при этом рекомендуется пользоваться микроподачей рамки) перемещается по плите вдоль размечаемой заготовки. Острие разметочной ножки наносит на поверхность заготовки горизонтальную линию.

ОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

В основу конструкции отсчетного устройства входят штанга (измерительная линейка) с нанесенной на ней основной шкалой с интервалом деления 1 мм. Каждое пятое деление шкалы штанги отмечено удлиненным штрихом, а каждое десятое – штрихом более длинным с соответствующим числом сантиметров.

По штанге свободно перемещается измерительная рамка, на скосе которой (напротив миллиметровой шкалы штанги) нанесена дополнительная шкала, называемая нониусом. Нониус служит для отсчета дробных долей миллиметра.

Отсчет измерений в нониусном устройстве основан на разности интервалов делений основной шкалы и дополнительно шкалы нониуса. Нониус имеет небольшое число делений n (10, 20 или 50 делений-штрихов). Нулевой штрих нониуса выполняет роль стрелки и позволяет отсчитывать размер в миллиметрах на основной шкале.

Цена деления нониуса с равна цене деления основной шкалы а =1 мм, разделенной на число делений шкалы нониуса n :

.

Применяются нониусы с ценой деления 0,1; 0,05 мм и в редких случаях 0,02 мм. Интервал деления шкалы нониуса зависит от принятого значения модуля , который выбирается из чисел 1; 2; 3; 4 и больше. Но надо иметь в виду, что с увеличением модуля увеличивается длина дополнительной шкалы-нониуса и увеличиваются габаритные размеры всего отсчетного устройства. Интервал деления шкалы нониуса принимают кратным интервалу деления основной шкалы

,

где - модуль нониуса, характеризующий растянутость шкалы нониуса или соотношение между значениями интервалов основной шкалы и нониуса.

Длина шкалы нониуса

Для примера возьмем цену деления нониуса с =0,1 мм при модуле
, тогда интервал деления шкалы нониуса
мм. Все последующие штрихи нониуса наносят с таким же интервалом. Из-за того, что интервалы делений нониуса меньше, чем на основной шкале, постепенно накапливается отставание положения штрихов нониуса от штрихов основной шкалы и десятый штрих нониуса совпадает с девятым штрихом основной шкалы (рис.4).



Рис.4

Для удобства отсчета дробных долей миллиметра чаще выпускаются штангенинструменты с модулем шкалы нониуса равным 2.

При определении размера детали поступают следующим образом. Если нулевой штрих дополнительной шкалы-нониуса совпал с каким-либо штрихом основной шкалы, то значение измеряемой величины отсчитывают только по основной шкале в мм.

Если же нулевой штрих нониуса не совпадает ни с одним штрихом основной шкалы, то отсчет получается из двух частей. Целое число в миллиметрах берут по основной шкале слева от нулевого штриха нониуса и прибавляют к нему доли миллиметра, полученные умножением цены деления нониуса на порядковый номер штриха нониусной шкалы, совпавшего со штрихом основной шкалы (рис.4,б,в ).

Цель работы.

Модель штангенциркуля и его основные метрологические характеристики. Метод измерения.

Контрольные вопросы

Назовите типы штангенинструментов.

Модели штангенциркулей, их конструктивные особенности и назначение.

Как отсчитываются при измерениях целые и дробные доли миллиметров? Устройство нониуса.

Для каких целей маркируется толщина губок у некоторых моделей штангенциркулей?

Для чего служит штангенглубиномер?

Для чего служит штангенрейсмас?

Литература

Лабораторная работа № 2

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МИКРОМЕТРИЧЕСКИМ ИНСТРУМЕНТОМ

Цель работы

Изучить устройство, принцип измерения и метрологические характеристики микрометрических инструментов.

Измерить деталь гладким микромером и дать заключение о годности детали.

МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Микрометрические инструменты являются широко распространенными средствами измерений наружных и внутренних размеров, глубин пазов и отверстий. Принцип действия этих инструментов основан на применении пары винт-гайка. Точный микрометрический винт вращается в неподвижной микрогайке. От этого узла и получили название эти инструменты.

В соответствии с ГОСТ 6507-78 выпускаются следующие типы микрометров:

МК – гладкие для измерения наружных размеров;

МЛ – листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент;

МТ – трубные для измерения толщины стенок труб;

МЗ – зубомерные для измерения длины общей нормали зубчатых колес;

МВМ, МВТ, МВП – микрометры со вставками для измерения различных резьб и деталей из мягких материалов;

МР, МРИ – микрометры рычажные;

МВ, МГ, МН, МН2 – микрометры настольные.

Кроме перечисленных типов микрометров выпускаются микрометрические нутромеры (ГОСТ 10-75 и ГОСТ 17215-71) и микрометрические глубиномеры (ГОСТ 7470-78 и ГОСТ 15985-70).

Практически все выпускаемые микрометры имеют цену деления 0,01 мм. Исключение составляют микрометры рычажные МР, МР3 и МРИ, имеющие цену деления 0,002 мм. Диапазоны измерений гладких микрометров зависят от размеров скобы и составляют: 0-25, 25-50, …, 275-300, 300-400, 400-500, 500-600 мм

На рис.1,а,б показаны конструкция и схема гладкого микрометра. В отверстиях скобы 1 запрессованы с одной стороны неподвижная измерительная пятка 2 , а с другой - стебель 5 с отверстием, которое является направляющей микрометрического винта 4 . Микрометрический винт 4 ввинчивается в микрогайку 7 , имеющую разрезы и наружную резьбу. На эту резьбу навинчивают специальную регулировочную гайку 8 , которая сжимает микрогайку 7 до полного выбора зазора в соединении «микровинт-микрогайка». Это устройство обеспечивает точное осевое перемещение винта относительно микрогайки в зависимости от угла его поворота. За один оборот торец винта перемещается в осевом направлении на расстояние, равное шагу резьбы, т. е. на 0,5 мм. На микрометрический винт надевается барабан 6 , закрепляемый установочным колпачком-гайкой 9 . В колпачке-гайке смонтирован специальный предохранительный механизм 12 , соединяющий колпачок-гайку 9 и трещотку 10 , за нее и необходимо вращать барабан 6 при измерениях. Предохранительный механизм-трещотка, состоящий из храпового колеса, зуба и пружины, в случае превышения усилия между губками 500-900 сН отсоединяет трещотку 10 от установочного колпачка 9 и барабана 6 , и она начинает проворачиваться с характерным пощелкиванием. При этом микрометрический винт 4 не вращается. Для закрепления винта 4 в требуемом положении микрометр снабжен стопорным винтом 11 .



Рис.1

На стебле 5 микрометра нанесена шкала 14 с делениями через 0,5 мм. Для удобства отсчета четные штрихи нанесены выше, а нечетные - ниже сплошной продольной линии 13 , которая используется для отсчета углов поворота барабана. На коническом конце барабана нанесена круговая шкала 15 , имеющая 50 делений. Если учесть, что за один оборот барабана с пятьюдесятью делениями торец винта и срез барабана перемещают на 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление вызовет перемещение торца винта, равное 0,01 мм, т.е. цена деления на барабане 0,01 мм.

При снятии отсчета пользуются шкалами на стебле и барабане. Срез барабана является указателем продольной шкалы и регистрирует показания с точностью 0,5 мм. К этим показаниям прибавляют отсчет по шкале барабана (рис.1,в ).

Перед измерением следует проверить правильность установки на нуль. Для этого необходимо за трещотку вращать микровинт до соприкосновения измерительных поверхностей пятки и винта или соприкосновения этих поверхностей с установочной мерой 3 (рис.1,а ).

Вращение за трещотку 10 продолжают до характерного пощелкивания. Правильной считается установка, при которой торец барабана совпадает с крайним левым штрихом шкалы на стебле и нулевой штрих круговой шкалы барабана совпадает с продольной линией на стебле. В случае их несовпадения необходимо закрепить микровинт стопором 11 , отвернуть на пол-оборота установочный колпачок-гайку 9 , повернуть барабан в положение, соответствующее нулевому, закрепить его колпачком-гайкой, освободить микровинт. После этого следует еще раз проверить правильность «установки на нуль».

К микрометрическим инструментам относятся также микрометрический глубиномер и микрометрический нутромер.

Микрометрический глубиномер (рис.2,а ) состоит из микрометрической головки 1 , запрессованной в отверстие основания 2 . Торец микровинта этой головки имеет отверстие, куда вставляют разрезными пружинящими концами сменные стержни 3 со сферической измерительной поверхностью. Сменные стержни имеют четыре размера: 25; 50; 75 и 100 мм. Размеры между торцами стержней выдержаны очень точно. Измерительными поверхностями в этих приборах являются наружный конец сменного стержня 3 и нижняя опорная поверхность основания 2 . При снятии отсчета необходимо помнить, что основная шкала, расположенная на стебле, имеет обратный отсчет (от 25 мм до 0).



Рис.2

Для настройки глубиномера опорную поверхность основания прижимают к торцу специальной установочной меры (рис.2,б ), которую ставят на поверочную плиту. Микровинт со вставкой с помощью трещотки доводят до контакта с плитой, фиксируют его стопором и далее проделывают те же операции, что и при настройке на нуль микрометра.

Измерение глубины отверстий, уступов, выточек и т.д. выполняют следующим образом. Опорную поверхность основания микрометрического глубиномера устанавливают на базовую поверхность детали, относительно которой измеряется размер. Одной рукой прижимают основание к детали, а другой вращают за трещотку барабан микрометрической головки до касания стержня с измеряемой поверхностью и пощелкивания трещотки. Затем фиксируют стопором микровинт и снимают отсчет со шкал головки. Микрометрические глубиномеры имеют пределы измерений от 0 до 150 мм и цену деления 0,01 мм.

Микрометрические нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров изделий в диапазоне от 50 до 6000 мм.

Они состоят из микрометрической головки (рис.3,а ), сменных удлинителей (рис.3,б ) и измерительного наконечника (рис.3,в ).

Микрометрическая головка нутромера несколько отличается от головки микрометра и глубиномера и не имеет трещотки. В стебель 6 микрометрической головки с одной стороны запрессован измерительный наконечник 7 , а с другой ввинчен микровинт 5 , который соединен с барабаном 4 гайкой 2 и контргайкой 1 . Наружу выступает измерительный наконечник микровинта 5 .

Зазор в соединении винт-гайка выбирается с помощью регулировочной гайки 3 , навинчиваемой на разрезную микрогайку с наружной конической резьбой. Установленный размер фиксируется стопорным винтом 9 . Для расширения пределов измерения в резьбовое отверстие муфты 8 ввинчиваются удлинители (рис.3,б ) и измерительный наконечник (рис.3,в ).



Рис.3

Удлинитель представляет собой стержень со сферическими измерительными поверхностями, имеющий точный размер в осевом направлении. Стержень не выступает за пределы корпуса, на обоих концах которого нарезана резьба. Пружина, расположенная внутри корпуса, создает силовое замыкание стержней между собой при свинчивании удлинителя с микрометрической головкой. На свободный конец удлинителя может быть навинчен другой удлинитель и т. д. до получения нутромера с требуемым пределом измерения. В последний удлинитель ввинчивается измерительный наконечник. В процессе измерения с деталью соприкасаются измерительный наконечник микровинта и измерительный наконечник удлинителя. При использовании нутромера с несколькими удлинителями необходимо помнить, что удлинители следует соединять в порядке убывания их размеров и микрометрическую головку соединить с самым длинным из них.

Микрометрический нутромер в сборе с измерительным наконечником устанавливают на нуль по установочной мере-скобе размером 75 мм (рис.3,г ). В случае неудовлетворительной настройки нуля ослабляют на пол-оборота контргайку 1 , поворачивают барабан до совпадения нулевой риски с продольной линией стебля, затягивают контргайку 1 и отпускают винт 9 . Затем проверяют правильность установки. После настройки нутромера на нуль его свинчивают с удлинителями для получения требуемого размера и приступают к измерениям.

Измерения внутренних размеров нутромером осуществляют следующим образом. Вводят инструмент в пространство между измерительными поверхностями (например, в отверстие). Устанавливают один измерительный наконечник нутромера на поверхность и вращают барабан головки до касания второго измерительного наконечника противоположной поверхности. В процессе измерения необходимо не только вращать барабан, но еще и покачивать собранный нутромер, измеряя диаметр в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия и в плоскости осевого сечения. Наибольший размер в первом положении и наименьший размер во втором положении должны совпадать.

Цель работы.

Конструкция и метрологические характеристики гладкого микрометра. Как читаются показания микрометра при измерениях?

Эскиз детали с действительными размерами.

Оценка годности деталей.

Контрольные вопросы

Виды микрометрических инструментов.

Устройство микрометров.

Как снимать показания микрометра? Настройка микрометра на нуль.

Для чего служит трещотка?

Устройство микрометрического глубиномера.

Устройство микрометрического нутромера.

Литература

Марков Н.Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов. –М.:Машиностроение, 1993.

Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.

Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.

Лабораторная работа № 3

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИНДИКАТОРНЫМИ ПРИБОРАМИ

Цель работы

Изучить устройство, принцип действия и метрологические характеристики индикатора часового типа и индикаторных приборов.

Получить навыки самостоятельной работы с приборами, измерив детали индикаторной скобой и индикаторным нутромером.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ С ЗУБЧАТЫМ МЕХАНИЗМОМ
ИЛИ ИНДИКАТОРЫ ЧАСОВОГО ТИПА

Измерительными головками называются отсчетные устройства, преобразующие малые перемещения измерительного стержня в большие перемещения стрелки по шкале (индикаторы часового типа, рычажно-зубчатые индикаторы, многооборотные индикаторы, рычажно-зубчатые головки).



Рис.1. Индикатор часового типа ИЧ-10

В качестве отдельного измерительного устройства головки использоваться не могут и для измерения их устанавливают на стойках, штативах или оснащают приборы и контрольно-измерительные приспособления.

Измерительные головки предназначены в основном для относительных измерений. Если размеры деталей меньше диапазона показаний прибора, то измерения могут быть выполнены абсолютным методом.

Наиболее распространенными измерительными головками с зубчатой передачей являются индикаторы часового типа.

Принцип действия индикатора часового типа состоит в следующем (рис.1):

Измерительный стержень 1 перемещается в точных направляющих втулках. На стержне нарезана зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с трибом 4 (=16). Трибом в приборостроении называют зубчатое колесо малого модуля с числом зубьев ≤18. На одной оси с трибом 4 установлено зубчатое колесо 3 (=100), которое передает вращение трибу 2 (=10).На одной оси триба 2 закреплена большая стрелка 8 , которая двигается по шкале 7 , отсчитывая десятые и сотые доли миллиметра перемещения измерительного стержня с наконечником 12 .

При перемещении измерительного стержня в диапазоне показаний большая стрелка совершает несколько оборотов, поэтому в конструкции индикатора часового типа установлена дополнительная стрелка 5 на оси триба 4 и колеса 3 . При перемещении измерительного стержня на 1 мм большая стрелка 8 совершает один оборот, а стрелка 5 перемещается на одно деление малой шкалы 6.

Число делений малой шкалы определяет диапазон показаний индикаторов часового типа в мм.

С трибом 2 находится в зацеплении второе зубчатое колесо 9 (=100). К оси этого колеса одним концом присоединена спиральная пружина 10 , второй конец которой закреплен в корпусе индикатора. Пружина обеспечивает работу зубчатых колес в режиме однопрофильного зацепления, уменьшая тем самым влияние зазоров в зубчатых парах на погрешность измерений.

В индикаторе часового типа предусмотрена винтовая пружина 11 , один конец которой укреплен на измерительном стержне, а другой – на корпусе индикатора. Эта пружина создает измерительное усилие на стержне Р =150±60 сН.

Все индикаторы часового типа имеют цену деления большой шкалы равную 0,01 мм. Большинство индикаторов имеет диапазон показаний 2 мм (ИЧ-2), 5мм (ИЧ-5), 10мм (ИЧ-10) и реже выпускаются индикаторы с диапазоном показаний 25 мм (ИЧ-25) и 50мм (ИЧ-50).

Погрешность измерений индикатором часового типа зависят от перемещения измерительного стержня. Так в диапазоне показаний 1÷2 мм погрешность измерения находится в пределах 10÷15 мкм, а в диапазоне 5÷10мм погрешность находится в пределах 18÷22 мкм.

ИЗМЕРЕНИЕ ИНДИКАТОРОМ ЧАСОВОГО ТИПА

Индикатор 1 крепится на индикаторной стойке 2 винтом 3 (рис.2,а ). Ослабляя винт 5 , опускаем индикатор до касания наконечником измерительного столика 4 , после чего опускаем дополнительно еще на 1…2 мм (создаем «натяг»). Фиксируем это положение затягиванием винта 5 . Поворачиваем за ободок 6 круговой шкалы индикатора до совмещения «0» шкалы с большой стрелкой. Записываем показания индикатора (например, 1,00 мм при натяге 1 мм).

Не изменяя положение корпуса индикатора, поднимаем измерительный наконечник и кладем на измерительный столик деталь. Отпускаем стержень (рис.2,б ) и записываем показание индикатора (например, 2,15 мм) Разница между показанием индикатора при измерении и при настройке дает значение перемещения стержня относительно столика при измерении
(b =2,15-1,00=1,15 мм). Это и будет размер b . Таким способом производят измерения абсолютным методом.

В тех случаях, когда размер детали больше диапазона показаний прибора, пользуются относительным методом. Для этого определяем приблизительно размер детали (например, около 42 мм), набираем блок из плоскопараллельных концевых мер длины (тоже 42 мм) настраиваем прибор на «0» относительно плоскопараллельных концевых мер длины (ПКМД) (рис.2,в ) аналогично настройке при абсолютном методе. Записываем показания индикатора (например, 1,00 мм), убираем блок ПКМД и ставим деталь. Записываем показания индикатора (например, 2,15 мм). Определяем перемещение стержня при измерении относительно ПКМД ( =2,15-1,00=1,15 мм) (рис.2,г ). Действительный размер детали d =ПКМД+ (например, d =42+1,15=43,15 мм). При сложении необходимо учитывать знак относительного перемещения: если размер детали окажется меньше блока ПКМД, то  получится отрицательным. Например, если индикатор показывал при настройке 1,00 мм, а при измерении 0,42 мм, то
 =0,42-1,00=-0,58 мм.



Рис.2. Измерение индикатором

Относительным методом пользуются и в тех случаях, когда необходимо уменьшить погрешность измерения, т.е. уменьшить измерительное перемещение с тем, чтобы избавиться от накапливающейся погрешности прибора.

ИНДИКАТОРНАЯ СКОБА

В корпусе скобы (рис.3) установлены индикатор часового типа, подвижная пятка 2 и сменная переставная пятка 3 .

Подвижная пятка 2 постоянно отжимается в сторону изделия измерительным стержнем индикатора и специальной пружиной. Переставная пятка 3 при освобожденном винте 4 и снятом колпачке может перемещаться в пределах до 50 мм. Диапазоны измерений индикаторных скоб составляют: 0÷50 мм, 50÷100 мм, 100÷200 мм, …, 600÷700 мм, 700÷ 850 мм, 850÷1000 мм.

Основная погрешность прибора (в зависимости от типоразмера скобы) изменяется от 5 до 20 мкм.

ИЗМЕРЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ СКОБОЙ



ИНДИКАТОРНЫЙ НУТРОМЕР

Индикаторные нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров и диаметров отверстий относительным методом.

Наиболее часто применяют нутромеры типоразмеров из следующего ряда диапазонов измерения: 6-10; 10-18; 18-50; 50-100; 100-160; 160-250; 250-450; 450-700; 700-1000 мм.

Устройство и работу индикаторных нутромеров рассмотрим на примере нутромера модели НИ-100 (рис.4).

В корпусе нутромера вставлена втулка-вставка 2 , в которую с одной стороны ввернут сменный неподвижный измерительный стержень 3 , а с другой стороны находится подвижный измерительный стержень 4, воздействующий на двухплечий рычаг 5 , закрепленный на оси 6 .

Внутри корпуса размещен шток 8 , поджимаемый к рычагу 5 измерительным стержнем индикатора часового типа и спиральной пружиной 10 . Последние создают измерительное усилие в пределах от 200 до 500 сН.



Рис.4.

В пределах диапазона измерений нутромеры снабжаются комплектом сменных измерительных стержней. Положение неподвижного измерительного стержня после настройки фиксируется гайкой 7 . Подвижный измерительный стержень 4 под воздействием измерительного усилия находится в крайнем исходном положении. Центрирующий мостик 12 , поджимаемый двумя пружинами 11 к поверхности контролируемого отверстия, обеспечивает совмещение линии измерения с диаметром отверстия.

Настройку нутромера на требуемый номинальный размер осуществляют по блокам ПКМД с боковиками, установленными в державках-струбцинах, или по аттестованным кольцам. Погрешность нутромеров обычно нормируется равной 1,5÷2,5 цены деления отсчетной головки.

ИЗМЕРЕНИЕ ИНДИКАТОРНЫМ НУТРОМЕРОМ.

Подсчитать по номинальному размеру отверстия измеряемой детали номинальные размеры ПМДК. Подготовить установочный комплект (рис.5) из блока ПМКД, двух боковиков 2 и струбцины 1 . Из комплекта сменных регулируемых стержней (прилагаются к нутромеру) выбрать стержень с диапазоном размеров, в котором находится номинальный размер измеряемого отверстия. Ввинтить сменный регулируемый стержень 3 в корпус нутромера 5 .

Ввести нутромер измерительными стержнями в установочный комплект между боковиками и создать для индикатора часового типа натяг 1÷2 мм (рис.5).

Покачивая нутромер от себя на себя, поворачивая его влево - вправо вокруг вертикальной оси, нужно установить ось измерительных стержней (ось измерения) в положение, совпадающее с наименьшим расстоянием между измерительными поверхностями боковиков. Это положение покажет большая стрелка индикатора, когда дойдет до самого дальнего (при ее движении по часовой стрелке) деления шкалы и начнет движение обратно. Придав правильное положение индикатору, нужно зажать контргайку 4 сменного измерительного стержня 3 и установить нулевое деление шкалы индикатора до совпадения с большой стрелкой.



Рис.5. Индикаторный нутромер при настройке (а ) (центрирующий мостик не показан)
и при измерении (б )

После настройки нутромера на «0» можно приступить к измерению отклонений размера отверстия детали от номинала.

Вводим в отверстие измеряемой детали измерительную головку нутромера. Подпружиненный центрирующий мостик 8 ориентирует измерительную ось нутромера строго в диаметральной плоскости измеряемого отверстия (рис.5, б ).

Покачивая нутромер в вертикальной плоскости, определяем показания индикатора при крайнем правом положении большой стрелки.

При определении действительных отклонений размеров отверстий от номинала руководствуются следующим правилом: отклонение принимают со знаком минус («-»), если большая стрелка индикатора отклонилась от «0» деления шкалы по часовой стрелке, а отклонение против часовой стрелки показывает увеличение диаметра отверстия о номинального размера и действительное отклонение принимают со знаком плюс («+»).

Значение действительного отклонения подсчитывают умножением числа делений шкалы индикатора (указанное большой стрелкой от «0») на цену деления 0,01 мм.

Действительный размер диаметра отверстия будет равен номинальному диаметру отверстия плюc («+») или минус («-») действительное отклонение.

Цель работы.

Виды индикаторных приборов, используемых в работе и их метрологические характеристики. Метод измерения.

Эскизы измеряемых деталей с действительными размерами.

Оценка годности деталей.

Контрольные вопросы

Конструкция индикаторов часового типа.

Метрологические характеристики индикаторных приборов. Метод измерения.

Как читают показания при измерениях индикаторными приборами?

Индикаторная скоба. Настройка скобы для измерений.

Как называется величина, которую фиксирует прибор?

Индикаторный нутромер. Настройка нутромера.

Измерение нутромером.

Литература

Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.

Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.

Лабораторная работа № 4

ИЗМЕРЕНИЕ КАЛИБРА-ПРОБКИ

Цель работы

Изучить устройство, принцип действия и метрологические характеристики пружинных измерительных головок ИГП – микрокаторов (ГОСТ 6933-81).

Получить навыки самостоятельной работы с приборами для точных измерений относительным методом.

Научиться строить схемы полей допусков на калибры.

Измерить калибр-пробку с помощью ИГП, установленной на стойке С-1 или С-2.

Определить годность калибра-пробки.

ПРУЖИННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ-МИКРОКАТОРЫ

Эти приборы относятся к точным измерительным приборам с механическим преобразованием малых перемещений измерительного наконечника в большие перемещения стрелки относительно шкалы прибора. Эта группа приборов получила название «пружинных», так как в качестве чувствительного элемента используется завитая от середины в разные стороны пружина из тонкой бронзовой ленты.



14



а

б

Рис.1.




Ленточная пружина 2 закреплена на угольнике 1 и консольной плоской пружине 4 , установленной на жестком выступе (рис.1,а ). Изменяя положение пружины 4 , с помощью винтов регулируют натяжение ленточной пружины. Измерительный стержень 7 подвешен на мембранах 6 и жестко связан с угольником 1 . Перемещение измерительного стержня вызывает поворот угольника вокруг точки «а » и растяжение пружины 2 . Измерительное усилие создается конической пружиной 5 . К средней части бронзовой закрученной ленты приклеена кварцевая стрелка 3 . Растяжение пружины 2 вызывает поворот стрелки 3 относительно шкалы.

Пружинные измерительные головки применяют для высокоточных относительных измерений размеров изделий, а также отклонений формы и расположения поверхностей. Точность контролируемых изделий может быть от 2 го до 6 го квалитета.

Для измерений приборы крепятся в стойках (рис.1,б ) типа С-1 и С-2 или в специальных приспособлениях за трубку 7 диаметром 28 мм. При настройке на нулевое положение по блоку концевых мер используется микроподача стола стойки.

Во время транспортировки измерительный стержень зажимается поворотом фиксатора в основание трубки.

Пружинные измерительные головки выпускаются следующих модификаций: 01ИГП; 02ИГП; 05ИГП; 1ИГП; 2ИГП; 5ИГП; 10ИГП и имеют цену деления шкалы прибора соответственно: 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; и 0,01 мм.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить устройство, принцип измерения и метрологические характеристики микрокатора на стойке С-1 или С-2. Записать в отчет основные метрологические характеристики прибора (цена деления шкалы прибора, диапазон измерения по шкале прибора).

2. Получить у преподавателя калибр-пробку для измерений.

3. По маркировке на калибре определить, для проверки какого отверстия он предназначен (номинальный диаметр отверстия, отклонение поля допуска отверстия и квалитет).

4. По ГОСТ-25347-82 (СТ СЭВ 144-75) определить предельные отклонения размера отверстия, а затем построить схему расположения поля допуска отверстия (рис.2)

5. По ГОСТ-24853-81 (СТ СЭВ 157-75) для заданного калибра-пробки найти допуски, предельные отклонения и построить схему расположения поля допуска на калибр.

7. Выбрать по схеме размер, относительно которого прибор настраивается на ноль с помощью концевых мер длины.

8. Из набора плоскопараллельных концевых мер длины взять меру или несколько мер для составления блока, размер которых равен размеру, выбранному по схеме.

9. Концевые меры, столик прибора промыть бензином, протереть мягкой тканью. Протертые меры притереть друг к другу и к столику.

10. Настроить прибор на нуль. Для этого (рис.1,б ), освободив стопорный винт 2 столика 3 вращением микрометрической гайки 1 , опускается предметный столик с притертым блоком концевых мер в нижнее положение. Затем, освободив стопорный винт 10 кронштейна 9 , вращением кольца-гайки 11 опускается кронштейн 9 с микрокатором до касания наконечника с поверхностью концевой меры или блока. О моменте касания судят по началу движения стрелки. В этом положении кронштейн 9 стопорится винтом 10 .

Внимание!!!

Кронштейн следует опускать плавно, не допуская удара наконечника о концевую меру! Нельзя трогать регулировочные винты 14 столика, так как это нарушит установку
столика





Окончательная установка прибора на нуль осуществляется при помощи гайки 1 ; столик 3 поднимается до тех пор, пока стрелка микрокатора не совместится с нулевым делением шкалы. В этом положении стол стопорится винтом 2 и проверяется установка на нуль путем подъема и опускания измерительного наконечника 4 с помощью арретира 5 .

Точная установка прибора на нуль осуществляется винтом 8 , который может смещать шкалу относительно стрелки в пределах ±5 делений.

11. Нажав на арретир, поднять измерительный наконечник и убрать концевую меру или блок (блок концевых мер не разбирать).

12. Поместить на предметный столик калибр-пробку и, плотно прижимая калибр двумя пальцами к столику, медленно прокатывать его под наконечником и следить за движением стрелки. Наибольшее отклонение стрелки в «плюс» или «минус» по шкале определяет действительное отклонение размера пробки в данном сечении относительно настроечного размера концевой меры или блока. Чтобы убедиться в правильности полученного отклонения, измерения повторяют два-три раза. Каждый раз должна быть четкая повторяемость показаний приборка. Такие измерения следует провести в трех сечениях по длине пробки и в двух плоскостях (рис.3). Результаты измерений занести в таблицу отчета.

13. Определить действительные размеры пробки в контролируемых сечениях, которые равны алгебраической сумме размера концевой меры или блока и показания прибора. Результат занести в таблицу отчета.

14. Проверить нулевое показание прибора. Для этого, нажав на арретир, убирается со столика калибр и под измерительный наконечник вновь устанавливается концевая мера или блок. Приподнимая и опуская два-три раза наконечник, убеждаются в установке стрелки на ноль.

Отклонения стрелки от нулевого штриха не должно превышать половины деления шкалы прибора, если отклонение больше, то нужно повторить настройку прибора на ноль и измерения калибра.

Полученные данные по результатам измерений заносятся в отчет.

1. Цель работы.

2. Название измерительного прибора и его основные метрологические характеристики (пределы измерения по шкале прибора, цена деления шкалы).

3. Тип калибра, который контролируется, и его маркировка.

4. Схема полей допусков на изделие и калибр с простановкой предельных размеров в мм и отклонений в мкм (рис.2).



Рис.2

5. Выбор концевой меры или блока концевых мер для настройки прибора на нуль.

6. Схема измерений калибра (рис.3) и результаты измерений с заполнением таблицы.



Рис.3.

Результаты измерений

Размеры концевой меры
или блока

Проходная сторона

Р-ПР

Непроходная сторона

Р-НЕ

Сечения

Сечения

Показания
прибора в мкм

Плоскость

II-II

Действительные размеры калибра в мм

Плоскость

II-II

7. Заключение о годности калибра.

Контрольные вопросы

Устройство, принцип действия и метрологические характеристики пружинных головок-микрокаторов.

Какую область применения имеют микрокаторы.

Метод измерения и настройка микрокатора для измерений.

Как располагаются на схемах поля допусков гладких предельных калибров-пробок и калибров-скоб?

Почему для оценки годности калибра-пробки надо пользоваться измерительными приборами типа микрокатор?

Как формулируется заключение о годности калибра?

Литература

Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.

Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.

Лабораторная работа № 5

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

Цель работы

Изучить основные параметры шероховатости и обозначение шероховатости на чертежах.

Познакомиться со способами измерения и приборами для оценки шероховатости поверхности деталей машин.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины (ГОСТ 25142-82).

Базовая длина - длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Числовые значения шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля m , т. е. базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально. Длина оценки - длина, на которой оценивается реальный профиль. Она может содержать одну или несколько базовых длин (рис. 1).



Рис. 1. Профилограмма и основные параметры шероховатости поверхности

НОРМИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ

Параметры шероховатости в направлении высоты неровностей. Среднее арифметическое отклонение профиля
- среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

или приближенно
,

где - базовая длина; - число выбранных точек профиля на базовой длине; у - расстояние между любой точкой профиля и средней линией. Нормируется от 0,008 до 100 мкм.

Высота неровностей профиля по десяти точкам
- сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:

,

где
- высота i -го наибольшего выступа профиля;
- глубина i -й наибольшей впадины профиля.

Наибольшая высота неровностей профиля
- расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины . Нормируются от 0,025 до 100 мкм.

Параметры шероховатости в направлении длины профиля. Средний шаг неровностей профиля
- среднеарифметический шаг неровностей профиля в пределах базовой длины:

,

где п - число шагов в пределах базовой длины ;
- шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, пересекающей профиль в трех соседних точках и ограниченной двумя крайними точками. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

Средний шаг местных выступов профиля - среднеарифметический шаг местных выступов профиля в пределах базовой длины:

,

где п - число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины ; - шаг неровностей профиля по вершинам выступов. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

Числовые значения параметров шероховатости
,
,
,
и приведены в ГОСТ 2789-73, а в Приложении 1 указаны значения базовой длины , рекомендуемые для параметров
,
,
.

Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля. Опорная длина профиля - сумма длин отрезков , отсекаемых на заданном уровне р % в материале профиля линией, эквидистантной средней линии m - m и в пределах базовой длины (рис. 1).

- отношение опорной длины профиля к базовой длине:

.

Опорную длину профиля определяют на уровне сечения профиля р, т.е. на заданном расстоянии между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля. Линия выступов профиля - линия, эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины. Значение уровня сечения профиля р отсчитывают по линии выступов и выбирают из ряда: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90% от
. Относительная опорная длина профиля назначается из ряда 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90%.

Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации в ГОСТ 2.309-73 «Обозначения шероховатости поверхностей» внесены изменения и установлен срок введения изменений – с 1 января 2005 г.

Изменения касаются как обозначения шероховатости поверхностей, так и правил их нанесения на чертеж.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 2.309 полностью соответствует стандарту ИСО 1302.

1. Обозначение шероховатости поверхностей

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.



Рис.2.

Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис.2. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рис.3. Высота должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота
равна (1,5…5). Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже. В обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак по рис.3, а . В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована только удалением слоя материала, применяют знак по рис.3, б . В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, применяют знак по рис.3, в с указанием значения параметра шероховатости.

Поверхности детали, изготавливаемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должна быть отмечены знаком по рис.3,в без указания параметров шероховатости. Состояние поверхности, обозначенной таким знаком, должно соответствовать требованиям, установленным соответствующим стандартом или техническими условиями, или другим документом, причем на этот документ должна быть приведена ссылка, например, в виде указания сортамента материала в графе 3 основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-68.



Рис.3.

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости после соответствующего символа, например: 0,4;
6,3;
0,63; 70; 0,032; 50. В примере 70 указана относительная опорная длина профиля =70% при уровне сечения профиля =50%. . Толщина линий знака должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии.

Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случаях, когда он является единственным, применимым для получения требуемого качества поверхности (рис.5).

Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа по примеру, указанному на рис.6.

2. Правила нанесения обозначений шероховатости
поверхностей на чертежах

Обозначения шероховатости поверхностей на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается при недостатке места располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, на рамке допуска формы, а также разрывать выносную линию (рис.7).







Рис.7

Рис.8

Рис.9




Обозначения шероховатости поверхности, в которой знак имеет полку, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис.8 и 9. При расположении поверхности в заштрихованной зоне обозначение наносят только на полке линии выноски.

При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей изделия обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рис.10). Размеры и толщина линий знака в обозначении шероховатости, вынесенном в правый верхний угол чертежа, должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, нанесенных на изображении. а-в ), а для глобоидных червяков и сопряженных с ними колес – на линии расчетной окружности (рис.14,г ).

Обозначение шероховатости поверхности профиля резьбы наносят по общим правилам при изображении профиля (рис.15,а ), или условно на выносной линии для указания размера резьбы (рис.15, б - д ), на размерной линии или на ее продолжении (рис.15,е ).

Если шероховатость поверхностей, образующих контур, должна быть одинаковой, обозначение шероховатости наносят один раз в соответствии с рис.16. Диаметр вспомогательного знака - 4…5 мм. В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак

Рис.16

Рис.17

Рис.18




При этом буквенное обозначение поверхности наносят на полке линии-выноски, проведенной от утолщенной штрихпунктирной линии, которой обводят поверхность на расстоянии 0,8…1,0 мм от линии контура (рис.18).

ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Аттестация шероховатости поверхности проводится по двум видам контроля: качественному и количественному.

Качественный контроль параметров шероховатости поверхности осуществляют путем сравнения с образцами или образцовыми деталями визуально или на ощупь. ГОСТ 9378-75 устанавливает образцы шероховатости, полученные механической обработкой, снятием позитивных отпечатков гальванопластикой или нанесением покрытий на пластмассовые отпечатки. Наборы или отдельные образцы имеют прямолинейные, дугообразные или перекрещивающиеся дугообразные расположения неровностей поверхности. На каждом образце указаны значение параметра
(в мкм) и вид обработки образца. Для повышения точности используют щупы и микроскопы сравнения.

Количественный контроль параметров шероховатости осуществляют бесконтактными и контактными средствами измерения.

Для количественной оценки шероховатости поверхности бесконтактным методом используются два способа - увеличение их с помощью оптической системы или использованием отражательных способностей обработанной поверхности.

Приборами, основанными на оценке поверхностных неровностей при увеличении их с помощью оптической системы, являются «приборы светового сечения». Приборами, основанными на отражательной способности, являются микроинтеферометры.

Принцип действия приборов светового сечения заключается в получении увеличенного изображения профиля измеряемой поверхности с помощью лучей, направленных наклонно к этой поверхности, и измерении высоты неровностей в получаемом изображении. Наиболее распространенным является двойной микроскоп типа МИС-11, который позволяет определять три параметра шероховатости с тем, что многие функциональные узлы у них совпадают. Эти приборы предназначены в основном для работы в лаборатории. Отечественная промышленность изготовляет несколько моделей приборов (201, 202, 252), основанных на индуктивном методе преобразования колебаний иглы в колебание напряжений.

Профилограф - прибор для записи величин неровностей поверхности в нормальном к ней сечении в виде профилограммы, обработкой которой определяются все параметры, характеризующие шероховатость и волнистость поверхности.

Профилометр - прибор для измерения поверхностных неровностей в нормальном к ней сечении и представлении результатов измерения на шкале прибора в виде значения одного из параметров» используемых для оценки этих неровностей. Большинство профилометров дают оценку поверхностных неровностей по параметру
и используются в качестве цеховых приборов. Оценка шероховатости по параметру
связана с трудностями обработки сигнала.

Рисунок профиля поверхностных неровностей с основными параметрами.

Оценка параметров шероховатости по заданному профилю.

Приборы для оценки шероховатости поверхности на деталях машин.

Пример обозначения шероховатости на чертеже детали.

Контрольные вопросы

Какие параметры используют для оценки шероховатости поверхности?

Чем и как контролируют шероховатость поверхности?

Какой параметр шероховатости измеряет прибор МИС-11?

Как обозначается шероховатость на чертежах?

Для чего на ответственных деталях машин добиваются малой шероховатости?

Литература

Марков Н.Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов. –М.:Машиностроение, 1993.

Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.

Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.

А.Г.Сергеев

М.В.Латышев

В.В.Терегеря

ПРАКТИКУМ

ПО МЕТРОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ, СЕРТИФИКАЦИИ

Владимир 2005

А.Г.Сергеев, М.В.Латышев, В.В.Терегеря

ПРАКТИКУМ

ПО МЕТРОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ, СЕРТИФИКАЦИИ

Учебное пособие

Владимир 2005

УДК 621.753(076) + 658.516(075.8)

Рецензент

Практикум по метрологии, стандартизации, сертификации /Сост.: А.Г.Сергеев, М.В.Латышев, В.В.Терегеря; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2005. с.

Составлены в соответствии с программой курса «Метрология, стандартизация, сертификация» для специальностей 120301, 114000, 210200

В разделах учебного пособия приведены материалы практических занятий по следующим темам курса «Метрология, стандартизация, сертификация»: правовые основы стандартизации, классификация НТД, разработка технических условий на продукцию и услуги, контроль точности изготовления деталей, основные понятия о соединениях и посадках, государственный стандарт ЕСДП, выбор методов и средств измерения линейных размеров, обработка результатов прямых многократных измерений, основы сертификации.

Предназначены для студентов дневной формы обучения названных специальностей.

Ил. Табл. . Библиогр. назв.

УДК 621.753(076 + 658.516

1. СТАНДАРТИЗАЦИЯ

1.1. ПРАВОВЫЕ ОСНОВ И НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Основные положения . Основным документом в Российской Федерации по стандартизации является закон «О техническом регулировании», а также законы «Об обеспечении единства измерений», «О защите прав потребите-лей» и постановления Правительства РФ, принятыми для исполнения этих Законов РФ.

Закон «О техническом регулировании» устанавливает правовые основы стандартизации в РФ, определяет права и обязанности участников регулируемые Федеральным законом отношений. Он регулирует отношения, возникающие при разработке, принятии, применении и использовании обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации и утилизации, а также разработке, принятии, применении и использовании на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг. Иные Федеральные законы и нормативные акты РФ, касающиеся сферы стандартизации (в том числе прямо или косвенно предусматривающие осуществление контроля за соблюдением требований технических регламентов), применяются в части, не противоречащей основному документу. Федеральные органы исполнительной власти вправе издавать в среде технического регулирования акты только рекомендательного характера, за исключением в случае регулирования в отношении оборонной продукции (работ, услуг) и продукции (работ, услуг) сведения о которой составляют государственную тайну. Если международ-ным договором РФ в сфере технического регулирования установлены иные правила, чем те, которые предусмотрены основным Федеральным законом, применяются правила международного договора, а в случае, если из международного договора следует, что для его применения требуется издания внутригосударственного акта, применяются правила международного договора и принятия на его основе законодательство РФ (см. приложение 1).

Для усиления роли стандартизации в научно-техническом прогрессе, повышении качества продукции и экономичности ее производства разрабо-тана Российская национальная система стандартизации (РНСС). Основу РНСС составляет Государственная система стандартизации (ГОСТ Р 1.0 – 92.

ГСС РФ. Основные положения; ГОСТ 1.5 – 2002. ГСС РФ. Стандарты. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению; ГОСТ Р 1.8 – 2002. ГСС РФ. Стандарты междугосударствен-ные. Правила разработки, применения, обновления и прекращения в части работ, осуществляемых в Российской Федерации; ГОСТ Р 1.9 – 95. ГСС РФ. Порядок маркировки продукции и услуг знаком соответствия государственным стандартам; ГОСТ Р 1.12 – 99. ГСС РФ. Термины и определения. и др.) с изменениями в свете Федерального закона «О техническом регулировании». РНСС устанавливает правовые основы стандартизации в РФ, для всех органов управления, а также предприятий и предпринимателей, общественных объединений, и определяет меры государственной защиты интересов потребителей и государства посредством разработки и применения нормативных документов по стандартизации.

Стандартизация по определению ИСО/МЭК – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности.

Согласно Федеральному закону «О техническом регулировании» стан-датизация осуществляется в целях: повышение уровня безопасности жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, экологической безопас-ности, безопасности жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов; повышение уровня безо-пасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуации природного и технического характеров; обеспечение научно-технического прогресса; повышение конкурентноспособности продукции, работ и услуг; рационального использования ресурсов; технической и информационной совместимости; сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных; взаимозаменя-емости продукции. Стандартизация руководствуется следующими принципа-ми: добровольного применения стандартов; максимального учета при разра-ботки стандартов законных интересов заинтересованных лиц; примене-ние международного стандарта как основы разработки национального стандарта за исключением случаев если такое применение признано невозможным в следствия несоответствия требований международных стандартов климатическим и географическим особенностям РФ, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным основаниям либо РФ в

соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международного стандарта или отдельного его положения; недопустимости создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации; недопустимости установления таких стандартов которые противоречат техническим регламентам; обеспечение условий для единообразного применения стандартов.

Деятельность по стандартизации регламентируется нормативными документами . Нормативный документ по стандартизации – это документ, устанавливающий правила, принципы, нормы, характеристики, касающиеся объектов стандартизации, различных видов деятельности или их результатов, и доступный широкому кругу пользователей. Перечень основных нормативных документов по стандартизации приведен на рис.1.1.1.

Международные стандарты разрабатывает и выпускает международная организация по стандартизации. На основе международных стандартов создаются национальные стандарты, их используют также для международных экономических связей. Основная цель этих стандартов – содействовать благоприятному развитию стандартизации в мире, чтобы облегчить международный обмен товарами и развивать взаимное сотрудничество в области интеллектуальной, научной, технической и экономической деятельности.

Международные, а также национальные зарубежные стандарты вводятся в Российской Федерации через принятие государственного стандарта или технических регламентов.

Международные стандарты широко используются в мире, их число в настоящее время превышает 12 тыс., причем ежегодно принимаются или пересматриваются около тысячи стандартов. Они не являются обязательными для применения странами-членами международной организации по стандартизации. Решение об их применении связано со степенью участия конкретной страны в международном разделении труда и состоянием ее внешней торговли. В России в настоящее время идет активный процесс внедрения международных стандартов в национальную систему стандартизации.

На рис. 1.1.2 приведен перечень международных организаций по стандар-тизации.

Рис. 1.1.1. Перечень основных нормативных документов по стандартизации

Нормативные документы

СТП – стандарт предприятий и организаций.

Рис. 1.1.1. Окончание

Рис. 1.1..2. Международные организации по стандартизации

Рабочее задание. Изучить основные правовые документы по стандарти-зации (Федеральный закон «О техническом регулировании, см. прил.1), категории и виды нормативных документов по стандартизации. Ознакоми-

ться с понятием «международные стандарты» и с деятельностью междунаро-дных организаций по стандартизации.

Практические задания . Ответить на вопросы:

понятие стандартизации.

цели стандартизации.

российская национальная система стандартизации.

определение стандарта.

международная стандартизация.

международные органы по стандартизации.

Определить правильные ответы тест-контроля.

1. Назовите нормативный документ по правовым основам стандартизации Российской Федерации:

«Закон О техническом регулировании»;

«Закон Об обеспечении единства измерений»;

«Международные акты»;

«Нормативно-технические документы по стандартизации».

2. Каков характер требований технических регламентов:

обязательные лишь отдельные из них;

они обязательные для применения;

3. Укажите головную международную организацию в области стандартизации:

Международная электротехническая комисия (МЭК);

Эвропейский комитет по стандартизации (СЕН);

Международная организация по стандартизации (ИСО).

4. Что называется стандартом:

документ, в котором в целях добровольного многократного использо-вания устанавливают характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг;

это плановая деятельность по установлению обязательных правил, норм и требований к объекту стандартизации.

5. Что называют техническим регламентом:

документ указывающий только технические требования к объекту стандартизации;

нормативный документ, разрабатываемый на конкретные производст-венные процессы и их элементы, связанные с решением задач организации и управления работами по стандартизации, метрологии, сертификации, аккре-дитации, лицензированию, государственному контролю и надзору за соблю-дением обязательных требований технических регламентов, государственных и международных стандартов.

это плановая деятельность по установлению обязательных правил, норм и требований к объекту стандартизации.

Министерство образования РМ

Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Мордовия

среднего профессионального образования

(среднее специальное учебное заведение)

«Рузаевский политехнический техникум»

Метрология, стандартизация и сертификация

методические указания и контрольные задания

для студентов очного отделения

специальностям

151901 «Технология машиностроения»

(2 курс, 1 семестр)

150415 «Сварочное производство»

(2 курс, 2 семестр)

Составитель Торопыгина Е.В.

Перечень лабораторных работ

Лабораторная работа №1 « Изучение конструкций гладких калибров, контроль изделий калибрами»

Лабораторная работа №2 «Контроль размеров деталей штангенинструментами»

Лабораторная работа №3 «Контроль размеров деталей микрометрическими инструментами»

Лабораторная работа №4 «Контроль размеров деталей сравнительным методом»

Общие указания

Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» студентами специальностей 150901 «Технология машиностроения» и 150415 «Сварочное производство».

При выполнении данных лабораторных работ студенты знакомятся с методами расчетов предельных размеров, калибров, выбором измерительного и контролирующего материала.

Приступая к выполнению практических работ, студенты должны помнить следующее:

Перед каждой практической работой студенты тщательно изучают соответствующие разделы по рекомендуемой литературе, конспекту лекций и настоящим методическим указаниям.

Отчет по выполненной практической работе должны оформляться в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-91 (ИСО 5966-82) и содержать следующие разделы: название, цель работы, краткое содержание теории, задание на практическую работы, список используемой литературы, выполненные расчеты по тематике практической работы и ответы на контрольные вопросы.

Оформленный и подписанный отчет предъявляется каждым студентом в конце занятия преподавателю на проверку и подпись, после чего в журнале делается отметка о выполнении практической работы.

Ответить на вопросы преподавателя при защите практической работы, после чего в журнале выставляется оценка.

Лабораторная работа №1

Тема: Изучение конструкций гладких калибров, контроль изделий калибрами.

Цель работы : Освоить выбор гладких калибров и технику проверки размеров.

Оборудование : калибры-скобы, калибры-пробки, детали для измерения.

ЗАДАНИЕ :

1. Выбрать гладкие калибры для заданных размеров.

2.Определить исполнительные размеры выбранных калибров.

3.Произвести контроль заданных размеров.

4.Дать заключение о годности проверяемых деталей.

Литература:

2. Руководство по выбору измерительных средств (пособие).Руководство по выбору измерительных средств (пособие).

3.М.А.Палей. ЕСДП / том 2 - М.: Издательство стандартов, 2012

4.ГОСТы 18362-73,14810-69 - М: Изд-во стандартов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ГЛАДКИЕ КАЛИБРЫ.

В массовом и крупносерийном производствах размеры гладких цилиндрических поверхностей с допуском от IT 6 до 1Т17 проверяют предельными калибрами. Комплект рабочих предельных калибров состоит из проходного калибра ПР и непроходного - НЕ.

С помощью предельных калибров определяют годность размера. Деталь считается годной, если проходной калибр (проходная сторона калибра) под действием собственного веса или усилия, равного ему, проходит, а непроходной калибр (непроходная сторона)) не проходит по контролируемой поверхности детали. Рабочие калибры ПР и НЕ предназначены для контроля -изделий в процессе их изготовления. Этими калибрами пользуются для контроля рабочие и контролёры ОТК завода-изготовителя.

Для контроля валов используются скобы. Наибольшее распространение получили односторонние двухпредельные скобы. Применяются также регулируемые скобы, которые можно настраивать на разные размеры, но по сравнению с жесткими они имеют меньшую точность и надёжность, поэтому они применяются редко и для размеров 8 квалитета и грубее.

Для контроля отверстий применяются пробки. При контролируемом диаметре до 50 мм пользуются двусторонними пробками со вставками, при диаметре от 50 до 100 мм - односторонними пробками со вставками, при диаметре свыше 100 мм - односторонними неполными пробками

Номинальный размер проходного калибра-пробки выполняют по наименьшему, а непроходного - по наибольшему предельному размеру проверяемого отверстия. Номинальный размер проходного калибра-скобы выполняют по наибольшему, а непроходного - по наименьшему предельному размеру проверяемого вала.

Вставки калибров-пробок изготовляют из стали марки X по ГОСТ 5950-73 или ШХ по ГОСТ 801-78. Корпусы калибров-скоб, не имеющих отдельных губок, и губки составных калибров-скоб изготовляют из стали марок 15 или 20 по ГОСТ 1050-74, которые цементируют, толщина слоя цементации не менее 0,5 мм

При выборе калибров-пробок пользоваться ГОСТ 14807-69 -ГОСТ 14827-69,а калибров-скоб ГОСТ 18358-73 - ГОСТ 18369-73. .

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ .

перед проверкой измерительную поверхность калибра необходимо протереть салфеткой смоченной в бензине, затем насухо чистой салфеткой.

проверяемая деталь должна быть очищена от пыли и грязи.

подготовленные калибры не класть измерительными поверхностями на стол.

при проверке контролируемой поверхности, если проходной калибр проходит под собственным весом, а непроходной не проходит то она считается годной.

после окончания работы калибры протереть чистой тканью, измерительные поверхности смазать антикоррозийной смазкой и уложить в коробку.

Составить эскиз детали.

Найти предельные отклонения проверяемых размеров, занести их в таблицу. (В.Д.Мягков "Допуски и посадки", т. 1,табл. 127 , стр.79)

Определить предельные размеры и допуски проверяемых поверхностей и занести их в таблицу.

Из руководства по выбору измерительных средств для контроля размеров детали по таблице №1стр.3 найти допустимую погрешность измерения и занести в таблицу.

5. По ГОСТ 18362-73 выбрать калибр - скобу, а по ГОСТ 14810-69 - калибр-пробку и их условные обозначения занести в таблицу

6. Для калибра - скобы, и калибра-пробки найти предельные отклонения

(М.А.Палей ЕСДП справочник т.II ,табл.1.9 стр.18,табл.1.8,стр.11), определить предельные размеры калибров и занести в таблицу.

7. Произвести проверку заданных поверхностей калибрами в 2-х направлениях и результаты занести в таблицу.

8.Дать заключение о годности детали по проверяемым поверхностям.

ФОРМА ОТЧЁТА

Название работы.

Цель работы.

Состав задания.

Эскиз детали.

6. Определение предельных размеров и допусков проверяемых поверхностей деталей.

Проверяемый

размер

Предельные отклонения в мм

Предельные размеры, в мм

Допускв мм

Допускаемая погрешность измерения, в

мм

ЕS ,еs

EI, ei

Dmax dmax

Dmin , dmin

TD,Td

d max = d + es (мм) d min = d + ei (мм) Td = es – ei(мм)

D max = D + ES(мм) D min = D + EI (мм) TD = ES – TI (мм)

7. Выбор гладких калибров для контроля проверяемых размеров.

Проверяемый

размер

Обозначение

калибра- скобы, калибра- пробки

Предельные размеры калибров в мм

проходная сторона

непроходная сторона

наибол.

наименьш.

наибол.

наименьш.

Для скобы:

Пр max =d +ES пр (мм);

Прmin =d +EI пр (мм);

Не max =d +Es не (мм);

Неmin =d +EI не (мм).

Для пробки:

Пр max =D +es пр (мм);

Пр min =D +ei пр (мм);

Не max =D +es не (мм);

Не min =D +ei не (мм)

8. Результаты измерения:

Проверяемый размер

Заключение о годности

Вопросы для повторения:

При каких типах производства используются для контроля размеров предельные калибры?

Как называются предельные калибры для контроля валов?

Как называются предельные калибры для контроля отверстий?

Почему калибры для контроля размеров отверстия и вала называются предельными?

Наибольший предельный размер отверстия? Каким калибром он контролируется?

Наименьший предельный размер вала? Каким калибром он контролируется?

В каких квалитетах используются для контроля размеров предельные калибры?

Лабораторная работа №2

Тема: "Контроль размеров деталей штангенинструментами".

Цель работы: Освоить измерение размеров штангенинструментами.

Оборудование: штангенциркули, детали, подлежащие измерению.

Литература:

1. В.Д.Мягков Допуски и посадки /том 1 - М.: Машиностроение, 2014

Задание:

Измерить заданные размеры

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТЫ

Штангенинструменты (ШИ) – самые популярные инструменты для измерения линейных размеров изделий, который применяется уже более 100 лет. Благодаря простой конструкции, удобству в обращении и быстроте в работе, они – самые употребляемые инструменты для линейном измерении. Из всех (ШИ) самый распространенный – штангенциркуль. Каждый станочник, слесарь, технолог и конструктор имеет собственный штангенциркуль (ШЦ). Большое разнообразие форм измерительных ножек, позволяющих измерять самые разные поверхности (внутренние, наружные, проточки, выточки, глубину, длину), делают ШЦ универсальными инструментами. ШИ выпускают многие зарубежные фирмы – Tesa (Швейцария), Mitutoyo (Япония). Carl Mahr (Германия) и отечественные фирмы – Челябинский инструментальный завод (ЧИЗ) и Кировский инструментальный завод (КРИН). Так же в продаже имеются китайские штангенинструменты, к которым следует относиться с определенной осторожностью.

В настоящее время выпускают три группы ШИ:

– механические ШИ с отсчетов по штриховой шкале, оснащенные нониусом;

– ШИ с отсчетом по циферблату;

– электронный ШИ с цифровым отсчетом.

ШИ с отсчетом по штриховой шкале (штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы, штангенугломеры и др.) имеют штангу (отсюда их название) c матовым хромированным покрытием для безбликового считывания, на которой нанесена основная шкала, и нониус - вспомогательную шкалу, служащую для точного отсчета долей делений.

Устройство штангенинструментов определяется их назначением. Качество современных штангенинструментов очень высокое. Изготовление точной направляющей ползуна (штанги) обеспечивает его плавное перемещение без перекосов губок и люфтов. Примение нержавеющих сталей и сплавов и термообработки обеспечивает антикоррозийные свойства инструмента, сопротивление износу и коррозии. Также выпускают модели изготовленные из углепластика. Такие ШИ удобны для измерения магнитов и имеют практически нулевую теплопроводность, что уменьшает температурную погрешность при измерении.

Штангенциркули (ШЦ) выпускаются по ГОСТ 166-89 и международному стандарту DIN 862 с двусторонним или односторонним расположением губок, для наружных и внутренних измерений и с выдвижным щупом для измерения глубин (рисунок 1).

Рисунок 1 - ШЦ с нониусом с отсчетов по штриховой шкале

Основными частями ШЦ являются: прямоугольная штанга, две измерительные губки одна неподвижная, выполненная заодно со штангой, другая – подвижная, перемещающаяся по штанге. Некоторые модели снабжены подвижной рамкой с микрометрической подачей для точного подведения губки к измеряемой поверхности или колесиком для создания постоянного измерительного усилия. Губки для внутренних измерений ШЦ имеют цилиндрическую измерительную поверхность с радиусом не более половины суммарной толщины губок. Размер сдвинутых губок для внутренних измерений (обычно 10 мм) маркируется на их боковой поверхности и определяет наименьший внутренний размер, который может быть проверен этим ШЦ. При всех внутренних измерениях к отсчету по шкале следует прибавлять маркерованный размер губок.

Подвижная губка снабжена зажимом чаще выполненным в виде винта. ШЦ со шриховой шкалой снабжены нониусом для точного отсчета части деления основной шкалы. Каждое пятое деление штанги и нониуса должно быть отмечено удлиненным штрихом, а каждое десятое деление штанги - более длинным штрихом, чем пятое деление, и соответствующим числом. Плоскость, на которой нанесены деления нониуса, имеет ровный край, перекрывающий штрихи штанги не менее чем на 0,5 мм. Длина видимой части коротких штрихов штанги и коротких штрихов нониуса должны находиться в пределах от 2 до 3 мм. Штрихи нониуса должны доходить до края. Расстоя­ние от верхней кромки края нониуса до поверхности шкалы штанги с целью уменьшения погрешности от параллакса не должно превышать 0,22 мм при величине отсчета по нониусу 0,05 мм и 0,3 мм при величине отсчета 0,1 мм. При сдвигании губок ШЦ до соприкосновения просвет между из­мерительными поверхностями не должен превышать 0,003 мм при величине отсчета по нониусу 0,05 мм и 0,006 мм при вели­чине отсчета 0,1 мм. При затягивании зажима рамки допуска­ются вдвое большие просветы. При измерении ШЦ размер определяется отсчетом по шкале штанги, произведенным относительно нуле­вого штриха нониуса. Отсчет по нулевому штриху нониуса по­зволяет определить целое число делений шкалы, заключающееся в измеренном (или установленном) размере. Оценка части де­ления, заключающейся между нулевым штрихом нониуса и бли­жайшим штрихом, расположенным со стороны начала основной шкалы, производится с помощью шкалы нониуса.




Рисунок 2 - Нониус ШЦ с отсчетом по штриховой шкале

Схема нониуса с показана на рисунке 2. Основная шкала штанги имеет цену деления 1,0 мм. Интервал делений нониуса при величиной отсчета 0,1 мм обычно равен 0,9 или 1,9 мм, а число делений 10. В нулевом положении нониуса нулевые штрихи нониуса и шкалы совпадают, а послед­ний штрих нониуса (десятый) совпадает с девятым или девят­надцатым делением шкалы. Если нониус сдвинуть вправо на 0,1 мм, то его первый штрих совпадет с ближайшим делением шкалы, при сдвиге на 0,2 мм совпадет второй штрих, при сме­щении на 0,3 мм - третий штрих и т. д. Таким образом смеще­ние нониуса вправо в пределах 1,0 мм определяется номером штриха нониуса, совпавшим с делением шкалы. В общем случае таким же образом определяется смещение нониуса относительно любого штриха шкалы. Это смещение, выраженное в десятых долях или сотых миллиметра, прибавленное к целому числу миллиметров, заключенному между нулевыми штрихами шкалы и нониуса, определяет размер, на который установлен ШИ. Таким образом, нониус позволяет заменить глазомерную оценку деления по взаимному расположению штрихов шкалы и отсчетного штриха более точной оценкой по совпадению штрихов шка­лы и нониуса. Кроме нониусов с величиной отсчета 0,1 мм, применяются удлиненные нониусы с величиной отсчета 0,05 и в редких случаях 0,02 мм.

Во всех случаях величина отсчета по нониусу, цена деления шкалы штанги, интервал и число делений нониуса связаны опре­деленной зависимостью.

Выпускают ШЦ с отчетом по шриховой шкале с диапазоном измерения от 125 до 2000 мм.

Штангенциркуль с отсчетом по циферблату отличаются отсутствием нониуса, который заменен небольшим циферблатом диаметром 30-35 мм со стрелкой. Для привода стрелки на штанге установлена узкая зубчатая рейка с малым шагом, например, 0,199 мм. С рейкой взаимодействует шестерня, передающая движение ползуна через зубчатое колесо на стрелку (рисунок 4).



Рисунок 4 - ШЦ с отсчетом по циферблату

Миллиметры отсчитываются по шкале, расположенной на штанге, а доли миллиметра по циферблату. За каждый миллиметр, пройденный ползуном, стрелка индикатора делает полный оборот. Предел измерения циферблатных штангенциркулей до 300 мм. Цена деления отсчета – 0,01 – 0,02 мм. Точность циферблатного ШЦ не выше точности нониусного, так как основная погрешность ШЦ, вызываемая нарушением принципа Аббе остается, а вместо погрешности отсчета по нониусу добавляется погрешность зубчатой передачи. Основной эксплуатационный недостаток нониусных и циферблатных ШЦ – неудобный отсчет результатов измерений по штриховой шкале и нониусу или циферблату и складывание их результатов особенно в условиях плохого освещения. Этот недостаток полностью исключен в современных инструментах, оснащенных инкрементной электронной системой с цифровой индикацией.

Электронный штангенциркуль . Конструктивно электронный ШЦ мало отличается от механического, но вместо шриховых шкал и нониуса он снабжен инкрементным, как правило, емкостным, преобразователем, небольшим преобразующим устройством и цифровым дисплеем.



Рисунок 5 - Электронный штангенциркуль

Штангенглубиномеры предназначены для измерения глубины расположения выточек, проточек, углублений и глухих отверстий.

Простейшим глубиномером снабжены штангенциркули с небольшим диапазоном измерения 125 и 200 мм. Они имеют тонкий выдвижной щуп, соединенный с подвижной губкой ШЦ. Измерительной базой служит торец штанги. Точность такого глубиномера не высока. Некоторые модели ШЦ снабжают съемной опорой, которая крепится на штангу ШЦ и несколько повышает точность и удобство измерения глубины.

Выпускают специальные механические и электронные глубиномеры, предназначенные только для измерения глубины. Механические глубиномеры имеют отсчет по шкале и нониусу, электронные - снабжены инкрементным емкостным преобразователем и цифровым дисплеем с дискретностью отсчета 0,01 мм. Электронные глубиномеры с цифровым отсчетом значительно удобнее в эксплуатации.

Выпускают глубиномеры с диапазоном измерения 200, 300, 500 и 1000 мм. Особенность штангенглубиномера по сравнению с другим штангенинструментом состоит в том, что при измерении глубиномером соблюдается принцип Аббе. Однако возникает погрешность от неперпендикулярности базовой плоскости и подвижной штанги.

Погрешность штангенглубиномера составляет 20 мкм для диапазона измерения 200 мм и 30 мкм для диапазона измерения 300 мм. Конструкция штангенглубиномера полностью повторяет конструкцию ШЦ.



Рисунок 6 - Электронный штангенглубиномер

Штангенрейсмасы (ГОСТ 164-90) предназначены для разметочных работ на плите и для измерения высоты деталей, уста­новленных на плите.

Штангенрейсмас – это простейший высотомер, который чаще используется для разметки деталей на плите. При разметке штангенрейсмас устанавли­вают на заданный размер и, перемещая по плите вдоль размеча­емой заготовки, наносят острием разметочной ножки на верти­кальной поверхности заготовки горизонтальную линию.

Для измерения высотных размеров вместо разметочной ножки ус­танавливают измерительную, имеющую нижнюю плоскую и верхнюю с острым ребром измерительные поверхности. При ис­пользовании верхней измерительной поверхности к величине отсчета должен прибавляться размер ножки.

Штангенрейсмасы выпускаются в механическом исполнении со шкалой и нониусом и в электронном исполнении с инкрементным емкостным преобразователем и цифровым отсчетом.

Штангенрейсмасы выпускают с диапазоном измерения 200,300, 600 и 1000 мм. Цена деления нониуса 0,02 мм. У электронного штангенрейсмуса дискретность отсчета 0,01 мм. Погрешность штангенрейсмаса с диапазоном измерения 200 мм составляет 0,04 мм, с диапазоном измерения 1000 мм составляет 0,08 мм.

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ

Перед измерением штангенинструмент необходимо протереть салфеткой, смоченной в бензине, затем насухо чистой салфеткой, (особенно измерительные поверхности). Измеряемая деталь должна быть очищена от пыли и грязи, рамка и хомутик должны плавно перемещаться по штанге;

Проверить нулевую установку, т.е. совпадение нуля нониуса с нулем шкалы штанги. У штангенциркулей путем подводки подвижной губки до соприкосновения с неподвижной и закреплением зажимами. У штангенглубиномеров путем установки их опорой на плиту опускания рамки со штангой до соприкосновения с ней и закреплением зажимами. У штангенрейсмасов после закрепления ножки державкой ниже выступа рамки путем установки их основанием на плиту и опускания рамки до соприкосновения ножки с плитой и закрепление зажимом. Микрометрическая подача применяется для точной установки рамки относительно штанги.

Приблизительно устанавливают контролируемый размер, закрепляют рамку микрометрической подачи, затем при помощи микрометрической подачи доводят губку, штангу или ножку до соприкосновения с проверяемой поверхностью, закрепляют рамку, не допуская перекоса и добиваясь нормального измерительного усилия.

При измерении штангенрейсмас и изделие устанавливаются на одной плите. После окончания работы штангенинструментом протереть чистой тканью поверхности штанг, рамок, измерительные поверхности губок и ножек, смазать противокоррозионной смазкой и уложить в футляр.

Начертить эскиз детали.

По чертежу найти неуказанные предельные отклонения проверяемых размеров и занести их в таблицу.

Выбрать предельные отклонения проверяемых размеров (В. Д. Мягков Допуски и посадки т.1 таблица 1,43 стр140-141) и занести их в таблицу.

Выбрать допускаемую погрешность для проверяемых размеров (руководство по выбору измерительных средств, таблица 1 стр.3) и занести их в таблицу.

Выбрать для каждого проверяемого размера измерительные средства и их характеристику (руководство по выбору измерительных средств) и занести их
в таблицу.

Произвести измерения в двух направлениях и занести их в таблицу.

Дать заключение о годности проверяемых поверхностей и о годности детали.

ФОРМА ОТЧЕТА

Название работы, цель работы.

Оборудование, используемое при выполнении работы.

Задание.

Эскиз детали.

Проверяемый размер

Предельные отклонения в мм

Предельные размеры в мм

Допуск в мм

Допускаемая погрешность, мм

ES, es

EI,ei

D max , d max

D min , d min

D max = d + es (мм) d min = d + ei (мм) Td = es – ei(мм)

Выбор измерительных средств

Проверяемый размер

Предел измерения

Цена деления,мм

Результаты измерения:

Предельные размеры

проверяемой поверхности

Результаты измерений

Заключение

о годности

D max

d max

D min

d min

Заключение о годности:________________

Вопросы для повторения:

Как связаны между собой предельный размер, номинальный размер и
предельное отклонение?

Графическое изображение допусков.

Обозначение предельных отклонений несопрягаемых размеров на чертежах.

Виды и назначение штангенинтрумента.

Опишите основные части и применение штангенциркуля.

Расскажите, как производится отсчет по нониусу.

Лабораторная работа №3.

Тема: Контроль размеров деталей микрометрическими инструментами.

Цель работы: Освоить измерение размеров деталей микрометрическими инструментами.

Оборудование: микрометры, деталь, подлежащая измерению.

Литература:

1. В.Д. Мягков Допуски и посадки / том 1- Л.: Машиностроение, 2014.

2. Руководство по выбору измерительных средств (пособие).

Задание:

1. Выбрать измерительный инструмент для проверки размеров.

Измерить заданные размеры

Дать заключение о годности измеренных размеров.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Микрометрические инструменты

Когда штангенинструменты не способны выдавать необходимую точность в измерении малых величин, применяются . Данные инструменты в зависимости от измерительного диапазона выпускаются в нескольких вариантах. Это, в числе прочих, могут быть стрелочные счётные устройства для ручного и настольного применения.

Действие микрометра обеспечивается перемещением винта вдоль оси в процессе его вращения в неподвижной гайке. Микрометр в зависимости от конструкции может измерять охватывающие и охватываемые размеры, сечение тонких листовых материалов и проводов. Для определения ширины пазов и диаметров отверстий используются микрометры для внутренних измерений.

Для сравнения с эталоном измеряемой детали или для абсолютных измерений применяются рычажные микрометры.

Для того, чтобы измерить средний диаметр наружной резьбы, изготавливаются специальные резьбовые микрометры.

Микрометрическими инструментами называют средства измерения линейных размеров, основанные на использовании винтовой пары, называемой микропарой. Микропара служит размерным и преобразовательным устройством в этих средствах измерения. Метод измерения микрометрическими инструментами прямой, абсолютный. К микрометрическим инструментам относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры и нутромеры.

1. Микрометры гладкие типа МК предназначены для измерения наружных размеров изделий.

Микрометры гладкие МК изготовляют с пределами 43мерения: 0-25 мм, 25-50 мм,50-75 мм... 250-275 мм. 275-300 мм. 500-400 мм, 400-500 мм, 500-600 мм 1-го и 2-го класса точности.

Конструкция микрометра показана на рисунке 1. Скоба 1 должна быть

достаточно жесткой, чтобы ее деформация от измерительного усилия не сказывалась на точности измерения. В микрометрах небольших размеров (до 300 мм) пятка 2 запрессовывается в скобу. В микрометрах для размеров свыше 300 мм пятки выполняют подвижными (регулируемыми или сменными), что облегчает установление их в нулевое положение и позволяет расширить пределы измерения.

М
ИКРОМЕТРЫ - предназначены для измерения линейных размеров. Микрометры гладкие МК изготовляют с пределами 43мерения: 0-25 мм, 25-50 мм,50-75 мм... 250-275 мм. 275-300 мм. 500-400 мм, 400-500 мм, 500-600 мм 1-го и 2-го класса точности.

Микрометры гладкие типа МК предназначены для измерения

наружных размеров изделий.

Скоба 1 должна быть достаточно жесткой, чтобы ее деформация от измерительного усилия не сказывалась на точности измерения. В микрометрах небольших размеров (до 300 мм) пятка 2 запрессовывается в скобу. В микрометрах для размеров свыше 300 мм пятки выполняют подвижными (регулируемыми или сменными), что облегчает установление их в нулевое положение и позволяет расширить пределы измерения. Стебель 5 запрессовывают в скобу или присоединяют к ней на резьбе. В некоторых конструкциях стебель выполняют вместе со скобой. Внутри стебля с одной стороны имеется микрометрическая резьба, а с другой – гладкое цилиндрическое отверстие, обеспечивающее точное направление перемещения винта 3 . На конце стебля (на длине

микрометрической резьбы) имеются продольные прорези, а снаружи коническая резьба с навернутой на нее гайкой 10 . Вращением этой гайки можно изменять плотность резьбового соединения винта со стеблем, обеспечивая необходимую легкость вращения винта и устранение мертвого хода. Торцовая поверхность винта, обращенная к пятке, является измерительной. Торцовые поверхности пятки 2 и винта 3 должны иметь шероховатость поверхности не ниже 12-го класса шероховатости.

Трещотка предназначена для обеспечения постоянства измерительной силы в пределах 7±2 Н. Механизм трещотки состоит из храповика 7 , штифта 8 и пружины 9 . Вращение головки храповика по часовой стрелке передается микрометрическому винту трением между штифтом 8 , поджимаемым пружиной 9 , и зубьями храповика. При

измерительном усилии, превышающем допустимую величину, храповик будет поворачиваться относительно винта. Существуют и другие конструкции устройств для стабилизации измерительной силы (фрикционное устройство со спиральной пружиной, с винтовой пружиной и т. п.). Стопорное устройство 4 используют, если необходимо сохранять микрометрический винт в установленном положении.

Результат измерения размера микрометром отсчитывается как сумма отсчетов по шкале стебля и барабана. Цена деления шкалы стебля 0,5 мм, а шкалы барабана 0,01 мм. Шаг резьбы микропары 0,5 мм. Число делений барабана 50. Если повернуть барабан на одно деление его шкалы, то торец микровинта переместится относительно пятки на 0,01 мм, т.к. 0,5 мм: 50 = 0,01мм. Показания по шкалам микрометра отсчитывают в следующем порядке: сначала по шкале стебля читают значение штриха, ближайшего к торцу скоса барабана. Затем по шкале барабана читают значение штриха, ближайшего к продольному штриху стебля. Сложив оба значения получают показания микрометра. Для установки на ноль все м
икрометры, кроме 0-25 мм, снабжаются установочными мерами размер которых равен нижнему пределу измерения. Обозначение: микрометра МК-50-1 ГОСТ 6507-78 .

Для более быстрых измерений, изготавливаются инструменты с электронной «цифровой» индикацией, конечное значение измерений в которых, выводится на отдельный электронный дисплей (например, модифицированный микрометр МК - )

2. ГЛУБИНОМЕРЫ МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ.

Микрометрические глубиномеры предназначены для измерения глубины и высоты изделий, расстояний до буртиков и уступов. Конструкция микрометрического

глубиномера : 1 – микрометрический винт; 2 – стебель; 3 – барабан; 4 – трещотка.

Диапазон измерений глубиномерами

составляет 0...25, 25...50 и т. д., до 125...150 мм.

Цифры у штрихов стебля и барабана нанесены в

обратном порядке по сравнению с микрометрами, так как чем больше глубина, тем дальше выдвинут микровинт.

Глубиномер устанавливается на "0" по установочным мерам-втулкам на плоской точной поверхности. В торце микровинта выполнено отверстие, в которое вставляются сменные измерительные стержни.

Особенность микрометрического глубиномера в том, что числовые значения штрихов шкалы стебля расположены, уменьшаясь при удалении барабана от основания, т.к. уменьшаются соответственно размеры глубины измеряемого уступа. Число значений штрихов на барабане также расположено противоположно числам и шкале барабана гладкого микрометра.

Микрометрические глубиномеры ГМ изготовляют с пределами измерения 0-25 мм,25-50 мм,50-75 мм... 150-175 мм,175-200 мм 1-го и 2-го классов точности. Обозначение: глубиномер ГМ - 75-1 ГОСТ 7470-78 .

3. НУТРОМЕРЫ МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ.

Нутромеры микрометрические предназначены для измерения внутренних линейных размеров. Они состоят 1 – микрометрический винт; 2 – барабан; 3 – стопор.

Увеличение пределов измерения нутромеров осуществляют с помощью набора удлинительных стержней разной длины, заключенных в трубках и поджатых пружинами.

Для соединения удлинителей один с другим и с микрометрическим нутромером удлинители имеют на одном конце наружную, а на другом внутреннюю резьбу.


Микрометрические нутромеры выпускаются в виде наборов микрометрических головок с наконечниками и комплектов удлинителей к ним.

Установку шкал микрометрических нутромеров в нулевое положение можно

выполнять по микрометрам для наружных измерений, а также в специальной скобе.

Результат измерения подсчитывается как сумма: исходный размер головки + размер удлинителя + показание шкал головки.

Нутромеры микрометрические выпускаются с пределами измерения 50-75 мм,75-175 мм,75-600 мм, 150 - 1250мм, 800-2500 мм 1250-4000 мм,2500-6000мм,6000-10000м>1 первого класса точности. Обозначение: нутромер НМ-175 ГОСТ 10-75.

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ

перед началом работы с микрометрическим инструментом необходимо ознакомиться с паспортом и проверить его комплектность;

удалить смазку с наружных поверхностей узлов и деталей инструмента, особенно тщательно с измерительных поверхностей тканью, смоченной в бензине и протереть сухой чистой тканью;

Произвести осмотр и проверить качество инструмента. На измерительных поверхностях, стебле и скошенной части барабана не допускаются забоины, следы коррозии. Микрометрический винт переместить несколько раз в обе стороны. Барабан должен перемещаться вдоль стебля плавно без трения об него, а микрометрический винт не должен иметь осевого люфта.

Проверить действие стопорного устройства, а также трещотки в различных положениях микрометрического винта. Трещоток нет у микрометрических нутромеров;

Проверить установку на ноль. Проверка микрометрического инструмента на "0" производится с установочными мерами, за исключением гладких микрометров и микрометрических глубиномеров для измерения размеров до 25 мм. Если нулевой отсчет выходит за пределы 0,01 мм, произвести установку инструмента на ноль. Для этого стопорится микрометрический винт, освобождается барабан от сцепления с винтом и поворачивается до совпадения нулевого штриха с продольным штрихом стебля и снова закрепляется барабан;

Производить измерения гладкими микрометрами и микрометрическими глубиномерами, пользуясь трещоткой. Правильное положение при измерении такое, в котором микрометрический нутромер не сдвигается в поперечном направлении и плотно касается образующей отверстия в продольном направлении;

После окончания работы, при необходимости, разобрать микрометрический инструмент, промыть в бензине, смазать антикоррозийной смазкой и уложить в футляр.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Начертить эскиз детали.

По чертежу найти проверяемые размеры и занести их в таблицу.

Выбрать предельные отклонения проверяемых размеров (В.Д. Мягков Допуски посадки т. 1 таблица,3 стр 140-141,таблица 1.30 стр. 99) и занести их в таблицу.

4. Определить предельные размеры и допуски проверяемых размеров, записать их в таблицу.

5. Выбрать допускаемую погрешность для проверяемых размеров (руководство по выбору измерительных средств таблица 1 стр.3) и занести их в таблицу,

6. Выбрать для каждого проверяемого размера измерительные средства и его характеристику (руководство по выбору измерительных средств) и занести их в таблицу,

7 . Произвести измерения в двух направлениях и занести их в таблицу,

8. Дать заключение о годности проверяемых поверхностей и о годности детали.

Форма отчета

Название работы.

Цель работы.

Оборудование, используемое при выполнении работы.

Состав задания.

Эскиз детали.

Определение предельных размеров и допусков в проверяемых поверхностях изделий

Проверяемый

размер

Предельные отклонения в мм

Предельные размеры в мм

Допуск в

мм

TD ,Td

мм

ЕS ,еs

EI, ei

D max d max

D min , d min

D max = D + ES(мм) D min = D + EI (мм) TD = ES – ЕI (мм)

Выбор измерительных средств

Проверяемый размер

Обозначение измерительного средства

Погрешность измерительного средства

Предел измерения

Цена деления, мм

Результаты измерения:

Предельные размеры

проверяемой поверхности

Результаты измерений

Заключение

о годности

D max

d max

D min

d min

9. Заключение о годности:_______________________

Вопросы для повторения:

Какие измерения называются абсолютными?

Какие измерения называются относительными?

Что такое микрометр?

Как определяется цена деления микрометра?

Из каких частей состоит микропара, и какой шаг её резьбы?

В чем особенность устройства микрометрического глубиномера, его шкалы и применения?

Опишите основные части микрометрического нутромера и его применение.

Лабораторная работа №4

Тема: "Контроль размеров деталей сравнительным методом".

Цель работы : Изучить конструкции индикаторного инструмента, плоскопараллельных концевых мер длины. Освоить технику настройки и измерения индикаторными инструментами.

Оборудование : Скоба рычажная, скоба индикаторная, нутромер индикаторный, ППКМД с принадлежностями, детали для измерения.

Литература:

1 .В.Д. Мягков. Допуски и посадки. том 1 - М.: Машиностроение, 2014

2. Руководство по выбору измерительных средств, (пособие).

Задание:

Выбрать измерительный инструмент для проверки размеров, изучить их устройство и конструкцию.

Настроить выбранные индикаторные и инструменты на проверку размеров.

Измерить заданные поверхности детали.

Дать заключение о годности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ИНДИКА ТОРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ.

Индикаторные инструменты оснащены измерительными головками и предназначены для определения размеров деталей относительным методом.

1. СКОБЫ ИНДИКАТОРНЫЕ

Предназначены для измерения наружных линейных размеров. Основанием индикаторной скобы служит корпус-скобы 5, в рабочей выемке которой расположены находящиеся на одной измерительной оси с одной стороны подвижная пятка 2, воспринимающая изменения размеров измеряемой детали, а с другой стороны - переставная пятка 1. Сбоку установлен упор усилия индикатора часового типа 4. Индикаторная скоба устанавливается на размер по установочной мере или по блоку плоскопараллельных концевых мер длины равному наименьшему предельному размеру измеряемой детали, в этом случае действитальное значение размера будет равно сумме размера блока концевых мер длины и величине отсчета по шкале индикатора с соответствующим знаком

Скобы индикаторные СИ изготовляют с пределами измерения 0-50 мм, 50-100 мм, 100-200 мм, 200-300 мм...600-700 мм, 700-850мм, 850-1000 мм, ценой деления 0,01 мм первого класса точности. Обозначение: скоба СИ-300 ГОСТ 11098-75.

2 СКОБЫ РЫЧАЖНЫЕ.

Предназначены для измерения наружных линейных размеров. Скоба-корпус у рычажной скобы обладает большей жесткостью чем у индикаторной. Подвижная пятка 6 и переставная пятка 1 обладает большими измерительными поверхностями и их перемещения происходят гораздо точней. Подвижная пятка имеет две выемки, в одну из них входит рычаг отводки, а во вторую наконечник передаточного рычага, принадлежащего измерительной головке, вмонтированной в корпус скобы. Движение подвижной пятки передается стрелке 2 измерительной головки. В заднем торце подвижной пятки надета пружина измерительного усилия рычажной скобы. Скоба имеет на шкале указатели поля допуска, которые переставляются при помощи ключа. Переставная пятка передвигается вращением гайки и стопорится колпачком. Настройка скобы на размер производится по блоку концевых мер длины равному детали. Для установки стрелки на ноль стопорение пятки осуществлять вращением колпачка и гайки. Действительный размер будет равен сумме размеров блока концевых мер длины и величине отсчета по шкале индикатора (dmax + dmin ):2 с соответствующим знаком. Скобы рычажные изготовляются с пределами измерения 0-25 мм, 25-50мм, 50-75 мм... 125-150 мм, ценой деления 0,002 мм первого класса точности.

Обозначение: скоба СР50 ГОСТ 11098-75

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ СКОБАМИ.

Перед измерением протереть цилиндрические части пяток и особенно тщательно измерительные поверхности, протирать чистой тканью, смоченной в бензине, и окончательно - сухой тканью.

Измеряемые детали должны быть сухими и чистыми.

При пользовании скобой нельзя подвергать ее различным ударам, проводить измерительными поверхностями по измеряемой детали необходимо пользоваться отводками.

После окончания измерений пятки скобы протираются тканью и смазываются антикоррозийной смазкой кроме измерительных поверхностей/, скобу уложить в футляр.

Например, для составления блока размером 27,855 мм из плиток набора N1 потребуются следующие плитки:

плитка 1,005 остается 26,85

плитка 1.35 остается 25,5

плитка 5,5 -"-20

плитка 20 -"- 0

Проверка 1,005 +1,35 + 5,5 + 20 = 27,855 мм

Выбранные меры освобождаются от смазки и протираются чистой мягкой тканью;

Подготовленные к притирке плитки не класть мерительными поверхностями на стол, складывать на чистый лист бумаги или чистую салфетку;

Притирку плиток производить относительным их перемещением под
небольшим давлением;

Во избежание деформации нежестких плиток малой длины

при непосредственном измерении блоком нужно по концам блока притирать плитки более жесткие;

5. После работы плитки протереть и уложить в соответствующие ячейки футляра набора.

4. ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ КОНЦЕВЫЕ МЕРЫ ДЛИНЫ .

Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой прямоугольные призмы.

Они предназначены для из­мерения линейных размеров и представляют собой прямоугольные пластины с двумя противо­положными мерительными плоскостями. Каждая плитка имеет определенный размер и поэтому является одномерным инструментом. Благодаря тщательной отделке мерительных поверхностей плитки имеют замечательное свойство «притираться», т. е. сцепляться друг с другом, что дает возможность собирать в блок несколько плиток, получая в целом требуемый размер.

Мерными плитками можно произвести замеры с точностью до 0,001 мм. Мерные плитки изготавливаются наборами.

В зависимости от величины отклонения средней длины мер от номинального размера и от плоскопараллельности устанавливаются 5 классов точности концевых мер: 00, 0,1,2, 3.

Плитки выпускаются наборами от 2 до 112 плиток в наборе: причем по ГОСТУ 9038-83 установлено 19 наборов. ГОСТом 9038-83 установлен следующий ряд длины, проверки и градуировки средств измерений, для точных измерений изделий и градации: 0,001 0,005 0,01; 0,1; 1 10 5, 50; 100 мм

Наиболее употребительными являются набор.№1-83 меры, N 2-38 мер и наборы

№ 6 и № 7- по 11 мер,

При составлении набора плиток всегда стремятся получить его из наименьшего количе­ства плиток, так как с увеличением количества плиток в блоке возрастает погрешность.

Для получения блока из наименьшего количества плиток нужно руководствоваться сле­дующим правилом: сначала брать плитку, соответствующую последним знаком данного разме­ра, затем предпоследним и т. д. Когда дробная часть числа готова, надо вычесть из целой части размера сумму целых миллиметров, подобранных при составлении дробной части, и взять соот­ветствующую плитку в целых мм.

Например: блок 71875

1-я плитка - 1,005

2-я плитка -1,37

3-я плитка - 9,5

4-я плитка - 60

71,875

Плитками можно измерять детали только с отшлифованными поверхностями. Перед за­мером и составлением блока необходимо плитки очистить от смазки чистым первосортным бензином, после чего насухо вытереть мягкой салфеткой и положить на чистый стол нерабочей поверхностью.



Притирка плиток друг к другу производится следующим образом: положить плитку на бумагу или салфетку мерительной поверхностью, а на противоположную поверхность нало­жить притираемую плитку и, слегка прижимая ее к первой, подвигать вперед до совпадения боковых сторон.

Так нужно последовательно притирать все плитки, входящие в данный блок.

1. Измерение производится при Т - 20°С.

2. Измеряемый объект чисто вытерт от грязи и промыт бензином. Плоскости, непосредственно соприкасающиеся при измерении с плитками, не должны иметь забоин, заусенцев.

3. При работе с плитками недопустимо прикасаться руками к мерительным поверхностям.

4. Измерительные плитки и принадлежности к ним не должны подвергаться ударам и падению.

5. После работы плитки должны быть промыты первосортным бензином, насухо вытерты и смазаны бескислотным бензином.

Номинальные значения длины концевых мер должны соответствовать указанным в таблице1.



Таблица 1

в мм

Градация концевых мер

Номинальные значения длины концевых мер

1,0005

0,001

От 0,99 до 1,01 включ.

" 1,99 " 2,0 "

" 9,99 " 10,01 "

0,005

От 0,40 до 0,41 включ.

0,01

От 0,1 до 0,7 включ.

" 0,9 " 1,5 включ.

" 2 " 3 "

" 9,9 " 10,1 "

От 0,1 до 3 включ.

От 0,5 до 25 включ.

От 1 до 25 включ.

От 10 до 100 включ.

От 25 до 200 включ.

От 50 до 300 включ.

От 100 до 1000 включ.

5 ИНДИКАТОРНЫЕ НУТРОМЕРЫ

Для внутренних измерений применяют индикаторный нутромер.

Он имеет направляющую втулку 5, в верхней части которой установлен индикатор 1 часового типа, закрепленный винтом 2. Внутри втулки находится длинный стержень, который соприкасается с коротким стержнем 10, упирающимся в грибок 9 тройника 6 головки нутромера. В тройнике расположены движок 4 и сменный измерительный стержень 8, закрепленный в тройнике гайкой 7. Со стороны подвижного штифта на тройнике насажен центрирующий мостик 5, служащий для установки головки индикатора по диаметру отверстия. При измерении отверстий движок 4 со спиральной пружиной 11 давит на рычажок 9 и через стержень 10 передает движение на длинный стержень к индикатору.

По перемещению стрелки индикатора определяют отклонение размера.

В качестве мер для установки индикаторных нутромеров на размер и на ноль применяют комплекты из концевых мер длины.

При измерении необходимо покачать нутромер в осевой плоскости в продольном сечении и найти минимальное положение по стрелке измерительной головки, т.е. перпендикуляры к обеим образующим измеряемого отвер­стия.

Настройка нутромера производится на номинальный размер проверяемого размера за счет сменного наконечника. Индикатор при установке на нуль должен иметь натяг 1-2 оборота. Действительный размер будет равен сумме номинального размера и величине отсчета по шкале индикатора с соответствующим знаком.

Индикаторные нутромеры изготовляются с пределами измерений 6-10 мм, 10-18 мм, 18-50 мм, 50-100 мм, 100-160 мм, 160- 250 мм 1-го и 2 -го классов точности, а с пределами измерения 250-450 мм, 450-700мм, 700-1000 мм первого класса точности с ценой деления 0,01 мм. Обозначение: нутромер НИ-18-50-1 ГОСТ 868-82 .

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ ИНДИКАТОРНЫМИ НУТРОМЕРАМИ.

перед измерением протереть измерительные поверхности чистой тканью, смоченной в
бензине и окончательно сухой тканью,

измеряемые детали должны быть сухими и чистыми,

при измерении отверстия индикаторный нутромер вводят сначала касаясь стенки отверстия мостиком, а затем вводят нутромер дальше, небольшим покачиванием в осевом направлении;

после измерений измерительные поверхности протирают тканью и смазывает антикоррозийной смазкой, нутромер уложить в футляр.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

1 .Начертить эскиз детали

Выбрать предельные отклонения проверяемых размеров (В.Д. Мягков "Допуски и посадки", т.1,табл.1. 7,стр.79,табл.1.30 стр.95 изанести в таблицу.

Определить предельные размеры и допуски проверяемых размеров, записать их в таблицу.

Выбрать допускаемую погрешность для проверяемых размеров (руководство по выбору измерительных средств для контроля размеров деталей табл. № 1,стр.З) и занести их в таблицу.

Выбрать для каждого проверяемого размера измерительные средства и его характеристику (руководство по выбору измерительных средств для контроля размеров деталей) и занести их в таблицу.

Произвести расчет блоков концевых мер длины для настройки индикаторных инструментов.

Настроить индикаторные инструменты.

Дать заключение о годности проверяемых поверхностей и о годности детали по ним.

ФОРМА ОТЧЁТА:

Название работы.

Цель работы.

Оборудование, используемое при выполнении работы.

Состав задания.

Эскиз детали.

Определение предельных размеров и допусков в проверяемых поверхностях изделий

Проверяемый

размер

Предельные отклонения в мм

Предельные размеры в мм

Допуск в мм

Допускаемая погрешность измерения в

мм

ЕS ,еs

EI, ei

D max d max

D min, d min

TD ,Td

d max = d + es (мм) d min = d + ei (мм) Td = es – ei(мм)

D max = D + ES(мм) D min = D + EI (мм) TD = ES – TI (мм)

Выбор измерительных средств

Проверяемый размер

Обозначение

измерительного средства

Погрешность

измерительного средства

Предел

измерения

Цена

деления, мм

Расчет блоков концевых мер длины для настройки индикаторных инструментов

Результаты измерений

Заключение о годности _______________

Вопросы для повторения:

Какие вы знаете измерительные головки и как в них получается преобразование движения наконечника в поворот стрелки?

Опишите индикатор часового типа, его цену деления и измерение.

Как устроен индикаторный нутромер? Как его применяют?

Что такое индикаторная скоба? Как она устроена и как применяется?

Что такое рычажная скоба? Как она устроена и какая цена деления шкалы?