L.R.No1_Izmerenie_razmerov_detalei

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ВЫБОР И ПРИМЕНЕНИЕ
ПРОСТЕЙШИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ.

Цель работы: ознакомление студентов с методикой оценки годности детали такими простейшими измерительными средствами, как штангенциркули и микрометрические инструменты, которые широко применяются в машиностроении. Микрометрические и штангенинструменты относятся к универсальным измерительным инструментам. С их помощью можно измерить наружные и внутренние размеры длины, толщины, высоты, глубины, производить плоскостную или пространственную разметку и т. д. Измерения микрометрическими и штангенинструментами производят абсолютным методом.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.1. Ознакомиться с назначением, устройством и правилами пользования микрометрическими и штангенинструментами.
1.2. Ознакомиться с чертежом измеряемой детали, определить её предельные размеры и допуски.
1.3. Выбрать измерительные средства в зависимости от точности измеряемой детали согласно чертежу.
1.4. Определить действительные значения заданных параметров путем их измерения.
1.5. Оценить годность заданных параметров.

2.ОПИСАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ

2.1 Штангенинструменты.

Штангенинструменты являются наиболее массовыми и широко распространёнными измерительными средствами общего назначения. Применяются они для линейных измерений, не требующих высокой точности.
В группу этих инструментов входят: штангенциркуль (рис. 1), предназначенный для измерения наружных и внутренних размеров до 2000 мм; штангенглубиномер, предназначенный для измерения глубины отверстий, пазов, расстояний между плоскостями до 500 мм; штангенрейсмас, предназначенный для разметки и измерения высоты изделий до 2500 мм.


Рис.1.Штагенциркули:
а) – типа ШЦ – I; б) - типа ШЦ – II; в) - типа ШЦ – III.





























2.1.1 Отсчетное устройство штангенинструментов.

Отсчетное устройство штангенинструментов состоит из основной шкалы с ценой деления 1 мм и линейного нониуса, вспомогательной шкалы для отсчета дробных долей миллиметра. Основными характеристиками нониуса являются величина отсчета по нониусу (цена деления нониуса) 13 EMBED Equation.3 1415 и модуль нониуса
·. Наибольшее распространение получили нониусы с величиной отсчета 13 EMBED Equation.3 1415. Типы нониусов (I – IV) представлены на рис. 2.


Рис.2. Типы нониусов.
Цена деления нониуса и модуль нониуса определяются по формулам:

13 EMBED Equation.3 1415, (1)
13 EMBED Equation.3 1415 (2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - цена деления основной шкалы, мм;
13 EMBED Equation.3 1415 - число делений нониуса;
13 EMBED Equation.3 1415 - длина шкалы нониуса, мм.
Отсчет показаний штангенинструментов производится следующим образом:
- определяется количество целых миллиметров основной шкалы, расположенных слева от нулевого штриха шкалы нониуса,
- затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы.

2.1.2. Штангенциркули.
Наиболее распространённым видом штангенинструмента является штангенциркуль (рис. 1). Штангенциркули выпускаются по ГОСТу 166-80 трёх типов:
1) ШЦ - I - с двусторонним расположением губок, для наружных и внутренних измерений и с линейкой для измерения глубин, величина отсчета по нониусу составляет 13 EMBED Equation.3 1415;
2) ШЦ - II - с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и разметки, величина отсчета по нониусу 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415;
3) ШЦ - III - с односторонними губками для наружных и внутренних измерений, величина отсчета по нониусу 13 EMBED Equation.3 1415 или 13 EMBED Equation.3 1415.
В настоящее время разработаны штангенциркули с ЖК – дисплеем с цифровой индикацией, разрешением 0,01 мм и погрешностью 13 EMBED Equation.3 1415 мм.
Таблица 1 Основные метрологические характеристики штангенциркулей

Штангенциркули (ГОСТ 166 – 80), тип
Цена деления шкалы, мм
Диапозон показаний
шкалы, мм
Пределы измерения инструмента, мм
Предельные погрешности инструмента, мкм
Условное обозначение
инструмента

ШЦ – I
0,1
125
0125
13 EMBED Equation.3 1415
ШЦ – I – 125 – 0,1
ГОСТ 166 – 80

ШЦ – II
ШЦ – III
0,05


0,1
160
200
250
160
200
250
0160
0200
0250
0160
0200
0250
13 EMBED Equation.3 1415


13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
ШЦ – II – 250 – 0,05
ГОСТ 166 – 80


Основными частями штангенциркулей являются: штанга – линейка 1, измерительные губки 2, рамка 3, винт зажима рамки 4, нониус 5, линейка глубиномера 6 (только у штангенциркулей ШЦ - I), рамка микрометрической подачи 7 (у штангенциркулей ШЦ – I и ШЦ – II), применяемая для установки штангенциркуля на размер. Губки для внутренних измерений штангенциркулей типов ЩЦ - II и ШЦ - III имеют цилиндрическую измерительную поверхность. Размер сдвинутых губок для внутренних измерений (обычно 13 EMBED Equation.3 1415) маркируется на боковой поверхности.
Для разметки штангенциркулями типов ЩЦ – II и ШЦ – III могут применятся насадки из твердосплавного материала, которые крепятся к нижним губкам с помощью специальной рамки.

2.1.3. Измерение штангенциркулем

Прежде, чем приступить к измерениям, необходимо проверить штангенциркуль. Для этого губки штангенциркуля сдвигают до полного соприкосновения. Между измерительными поверхностями не должно быть просвета, а нулевые штрихи обеих шкал должны совпадать. Рамка должна ходить плавно, без заеданий и перекосов. При измерении штангенциркулем наружных размеров деталь зажимается между внутренними измерительными губками плотно, без качки. При измерении внутренних размеров наружные измерительные поверхности губок приводятся в соприкосновение со стенками отверстия. При отсчёте внутреннего размера у штангенциркулей ШЦ – II и ШЦ – III необходимо к показаниям штангенциркуля прибавлять общую толщину губок, которая обозначена на их лицевой стороне. При измерении штангенциркулем необходимо правильно устанавливать его на измеряемом изделии (без перекосов и т. п.).
Запрещается:
При выполнении измерений проводить штангенциркулем вдоль изделия: необходимо в каждом измеряемом сечении устанавливать его заново.
Надвигать губки штангенциркуля на изделие с усилием при застопоренной рамке, т. к. от этого губки быстро изнашиваются.
Пользоваться микроподачей в процессе измерения.
Затягивать стопорные винты слишком сильно.

2.2.Микрометрические инструменты

К микрометрическим инструментам относятся микрометры, микрометрические глубиномеры и микрометрические нутромеры. Все эти инструменты основаны на применении винтовой пары, преобразующей вращательное движение микрометрического винта в поступательное. Из микрометрических инструментов наибольшее распространение в машиностроении получили микрометры.
Заводами “Калибр” и КРИН выпускаются следующие типы
микрометров:
МК - микрометры гладкие для измерения наружных размеров изделий;
МД - микрометры листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент;
МТ - микрометры трубные для измерения толщины стенок труб;
МЗ - микрометры зубомерные для измерения длины общей нормали.
Для измерения резьб на микрометры применяются специальные насадки.



























Рис. 3. Гладкий микрометр:
13 EMBED Equation.3 1415 - кинематическая схема; 13 EMBED Equation.3 1415 - принципиальная схема; 1 – корпус; 2 – непдвижная пятка; 3 – стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – гайка микрометрической пары; 7 – устройство стабилизации усилия измерений (трещетка); 8 – контргайка.

2.2.1.Отсчетное устройство микрометрических инструментов.











Рис. 4.Отсчетное устройство микрометров.
Микрометрические инструменты имеют 2 отсчётных устройства (рис.2).
Первое отсчетное устройство состоит из основной шкалы 5 с ценой деления 1 мм, нанесённой на стебле микрометра, и указателя 6, которым является торец барабана 2. Над основной шкалой нанесена вспомогательная шкала 4, с ценой деления 1 мм, но сдвинутая относительно неё на 0,5 мм. Такое расположение шкал даёт возможность отсчитывать как целые числа миллиметров, так и половины миллиметров.
Второе отсчетное устройство состоит из шкалы 1 с ценой деления 0,01 мм и числом делений 50, нанесённой на конусной поверхности барабана, и указателя 3 в виде продольного штриха, нанесённого на стебле.
Шаг микровинта 13 EMBED Equation.3 1415, следовательно, одному обороту барабана соответствует перемещение микровинта на 0,5 мм. Поворот барабана на одно деление относительно продольного штриха стебля соответствует величине
13 EMBED Equation.3 1415









Пример отсчета показан на рис.5











Рис.5 Пример отсчета.

Таким образом, для определения размера производят отсчёт по двум отсчётным устройствам и суммируют их. При этом следует помнить, что целое число элементов отсчитывается по основной шкале 5 (с пронумерованными штрихами), половины миллиметров - по вспомогательной шкале 4, сотые доли миллиметров - по срезу барабана.
Рассмотрим пример отсчета, показанный на рисунке 5:
- по нижней шкале определяем целое число, в нашем случае 8 мм;
- по верхней вспомогательной шкале определяем, находится ли наш размер до 0,5 мм или больше 0,5 мм. По примеру мы видим, что деление, которое указывает на размер 0,5 мм, открыто, а это значит, что у нас указан размер 8,5 мм;
- по второму отсчетному устройству, которое расположено на конусной поверхности барабана, мы получаем 0,25 мм;
- чтобы получить окончательный размер, который мы видим на примере, нам необходимо сложить показания двух шкал, т. е. 13 EMBED Equation.3 1415.
Микрометры выпускаются с ценой деления 0,01мм и с пределами измерений 0 - 25; 25 - 50; 50 - 75 и т.д. соответственно до 300 мм; 300- 400; 400 - 500 и 500 - 600 мм. Предельная погрешность микрометров зависит от верхних пределов измерения. Для микрометров МК 0 - 25; 25 - 50; 50 - 75; 75 - 100 она составляет 13 EMBED Equation.3 1415 (микрометры 1-го класса).

Таблица 2 Основные метрологические характеристики микрометров

Измерительное средство
Цена деления шкалы, мм
Диапозон показаний
шкалы, мм
Пределы измерения инструмента, мм
Предельные погрешности инструмента, мкм
Измери- тельное усилие,
Н

Микрометры гладкие типа МК для изме- рения наружных размеров
(ГОСТ 6507–78)
0,01
25
025
2550
5075
75100
и т.д.
13 EMBED Equation.3 14152,0
13 EMBED Equation.3 14152,5
13 EMBED Equation.3 14152,5
13 EMBED Equation.3 14152,5

59


2.2.2.Подготовка микрометра к работе.

Микрометр освобождают от смазки, тщательно вытирая измерительные поверхности пятки и микровинта. Проверяют нулевое показание барабана. Для этого осторожно вращая микрометрический винт за корпус трещотки, приводят в соприкосновение измерительные поверхности пятки и микровинта (у микрометров с пределами измерений 13 EMBED Equation.3 1415) или измерительные поверхности пятки и микровинта с цилиндрической установочной мерой, (у микрометров с пределами измерений 25 - 50; 50 - 75 и т.д.). При соприкосновении измерительных поверхностей нулевой штрих, нанесенный на конусной поверхности барабана, должен установиться против продольного штриха на стебле. Если такого совпадения нет, то необходимо настроить микрометр на “нуль”. Для этого, закрепив микровинт стопорным устройством и вращая корпус трещотки на 1 - 1,5 оборота, выводят из соединения барабан с микровинтом. Затем поворачивают барабан, устанавливая его нулевой штрих против продольного штриха на стебле. Вращая корпус трещотки в обратном направлении, закрепляют барабан. Освобождают стопор и проверяют правильность установки.









2.2.3. Измерение микрометром

При измерении микрометром его держат в руках или устанавливают в стойке. Измерение следует проводить, пользуясь только трещоткой; микровинт при измерении не должен быть застопорен. При






















Рис. 6 Примеры измерения микрометром.
измерении размеров цилиндрических деталей необходимо измерять деталь по диаметру, а не по хорде. ( Рис.6)


3.ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ.

3.1.Факторы, влияющие на выбор средств измерения

Прежде, чем приступить к измерениям, необходимо определить,
каким инструментом можно измерять тот или иной размер детали
(микрометрическим или штангенинструментом).
При выборе измерительных инструментов необходимо учитывать большое количество факторов. Однако целью данной работы является ознакомление студентов с основами выбора средств измерения, поэтому в работе допускается ряд упрощений.

3.1.1.Предъявляемые к детали точностные требования

В лабораторной работе измерительные средства выбираются для размеров, точность которых указана на чертеже. Очевидно, что чем выше заданная точность, тем более точное измерительное средство должно быть выбрано.

3.1.2.Метрологические показатели средств измерения.

Необходимо учитывать такие метрологические показатели, как
цена деления шкалы, диапазон показаний, пределы измерения.

3.1.3.Допускаемая погрешность измерения

Погрешность измерения зависит от точности измерительного прибора, условий, в которых он используется (погрешность установки детали, температурная погрешность, деформация детали, квалификация контролера и т.д.). Погрешность всех этих факторов не должна превышать допускаемой погрешности измерения 13 EMBED Equation.3 1415, величину которой определяют по ГОСТ 8.051 - 81 (см. табл. 1.2), (величина 13 EMBED Equation.3 1415 зависит от допуска IT на изготовление детали и от номинального размера изготавливаемой детали). Допускаемая погрешность измерения 13 EMBED Equation.3 1415 определяется для каждого указанного размера.












Таблица 3 (ГОСТ 8.05-81) Допускаемые погрешности измерений, мкм
Номинальные
размеры, мм
КВАЛИТЕТЫ


3
4
5
6
7
8
9


IT3
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT4
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT5
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT6
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT7
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT8
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT9
13 EMBED Equation.DSMT4 1415

До3
2.0
0.8
3
1.0
4
1.4
6
1.8
10
3
14
3
25
6

Св.3 до 6
2.5
1.0
4
1.4
5
1.6
8
2.0
12
3
18
4
30
8

Св 6 до 10
2.5
1.0
4
1.4
6
2.0
9
2.0
15
4
22
5
36
9

Св 10 до 18
3.0
1.2
5
1.6
8
2.8
11
3.0
18
5
27
7
43
10

Св 18 до 30
4.0
1.4
6
2.0
9
3.0
13
4.0
21
6
33
8
52
12

Св 30 до 50
4.0
1.4
7
2.4
11
4.0
16
5.0
25
7
39
10
62
16

Св 50 до 80
5.0
1.8
8
2.8
13
4.0
19
5.0
30
9
46
12
72
18

Св 80 до 120
6.0
2.0
10
3.0
15
5.0
22
6.0
35
10
54
12
87
20

Св 120 до 180
8.0
2.8
12
4.0
18
6.0
25
7.0
40
12
63
16
100
30

Св 180 до 250
10.0
4.0
14
5.0
20
7.0
29
8.0
46
12
72
18
115
30

Св 250 до 315
12.0
4.0
16
5.0
23
8.0
32
10.0
52
14
81
20
130
30

Св 315 до 400
13.0
5.0
18
6.0
25
9.0
36
10.0
57
16
89
24
140
40

Св 400 до 500
15.0
5.0
20
6.0
27
9.0
40
12.0
63
18
97
26
155
40

Продолжение таблицы 3

Номинальные
размеры, мм
КВАЛИТЕТЫ


10
11
12
13
14
15


IT10
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT11
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT12
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT13
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT14
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
IT15
13 EMBED Equation.DSMT4 1415

До3
40
8
60
12
100
20
140
30
250
50
400
80

Св.3 до 6
48
10
75
16
120
30
180
40
300
60
480
10

Св 6 до 10
58
12
90
18
150
30
220
50
360
80
580
120

Св 10 до 18
70
14
110
30
180
40
270
60
430
90
700
140

Св 18 до 30
84
18
130
30
210
50
330
70
520
120
840
180

Св 30 до 50
100
20
160
40
250
50
390
80
620
140
1000
200

Св 50 до 80
120
30
190
40
300
60
460
10
740
130
1200
240

Св 80 до 120
140
30
220
50
350
70
540
12
870
180
1400
280

Св 120 до 180
160
40
250
50
400
80
630
14
1000
200
1600
320

Св 180 до 250
285
40
290
60
460
100
720
16
1150
240
1850
380

Св 250 до 315
210
50
320
70
520
120
810
18
1300
260
2100
440

Св 315 до 400
230
50
360
80
570
120
890
18
1400
280
2300
460

Св 400 до 500
250
50
400
80
630
140
970
20
1500
320
2500
500


3.1.4.Экономические данные

При экономическом анализе необходимо учитывать все затраты, связанные с применением конкретного измерительного средства и отдавать предпочтение тому измерительному прибору, который при прочих равных условиях является наиболее простым и стоимость которого меньше.
3.2.Выбор средств измерения

Выбирают измерительный прибор, наибольшая погрешность которого не превышает допускаемой погрешности измерения.

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ИЗМЕРЯЕМОЙ ДЕТАЛИ.

Измерение наружных размеров деталей производится по схеме (рис.7). Поперечные размеры измеряются в трех сечениях (1, 2, 3) и в двух перпендикулярных направлениях (А и Б). При измерении внутренних размеров применяется аналогичная схема.












Рис. 7 Схема измерения наружных размеров деталей.

Для каждого размера детали по чертежу определяют верхнее и нижнее предельные отклонения и вычисляют предельные размеры. Результаты измерений, а также результаты расчетов заносят в таблицу.











Таблица 4Результаты измерений

Обозначение на чертеже




Предельные
отклонения,
13 EMBED Equation.3 1415
верхнее
нижнее




Предельные размеры, 13 EMBED Equation.3 1415
наибольшее
наименьшее




Допуск размера, 13 EMBED Equation.3 1415




Сечение детели
1
А
Б





2
А
Б





3
А
Б




Заключение о годности





При определении действительных значений детали следует иметь ввиду, что размеры цилиндрической детали из-за погрешностей формы в продольном и осевом сечениях могут быть различны. В этом случае за действительный размер вала принимают его наибольший из всех измеренных размеров, а за действительный размер отверстия наименьший.

5.ОЦЕНКА ГОДНОСТИ ДЕТАЛИ.

В данной работе оценка годности детали производится порознь, по каждому из параметров. При этом сравнивают действительное значение данного параметра с предельными. Если действительное значение диаметра находится между его предельными, то деталь считается годной по рассматриваемому параметру. В противном случае необходимо определить вид брака. Например, если действительный размер вала превышает его наибольший предельный размер, то деталь по данному параметру относится к исправимому браку, а если действительный размер вала меньше наименьшего предельного размера, то деталь относится к неисправимому браку.


6.ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ.

6.1. Изучить устройство, правила проверки, настройки и измерений микрометрическими и штангенинструментами.
6.2.Ознакомиться с чертежом детали. Рассчитать предельные размеры детали и допуски.
6.3.Выбрать измерительное средство в зависимости от точности измеряемой детали.
6.4. Дать метрологическую характеристику штангенциркуля и микрометра (табл. 5 и 6).

Таблица 5 Метрологическая характеристика штангенциркуля.

Наименование
инструмента,
ГОСТ
Пределы измерения, мм
Цена деления основной шкалы, мм
Цена деления шкалы нониуса,мм
Предельная погрешность инструмента, мкм








Таблица 6 Метрологическая характеристика микрометра.

Наименование инструмента, ГОСТ
Пределы измерения, мм
Цена деления основной шкалы, мм
Цена деления барабана, мм
Предельная погрешность инструмента, мкм








6.5.Произвести измерение детали согласно схеме измерения.
6.6.Результаты расчетов и измерений занести в таблицу 4.
6.7.Дать заключение о годности измеренной детали.

7.СТРУКТУРА ОТЧЕТА.

7.1. Тема лабораторной работы.
7.2. Цель работы.
7.3. Краткое описание выбора измерительных средств.
7.4.Метрологическая характеристика применяемых измерительных средств (табл. 5, 6).
7.5. Эскиз детали и схема измерения.
7.6. Результаты измерений (табл. 4).
7.7. Описание определения годности измеряемой детали.

Контрольные вопросы.

I.Какие размеры называются номинальными, действительными, предельными?
2.Что такое предельные отклонения, допуски?
3.Какой размер является годным согласно чертежу?
4.Как выбираются измерительные средства в зависимости от точности измеряемых деталей?
5.Какие инструменты относятся к штангенинструментам, каково их назначение и применение?
6.Какие инструменты относятся к микрометрическим инструментам, каково их назначение и применение?
7.Как устроено отсчетное устройство штангенинструментов? Из чего состоит отсчетное устройство микрометрических инструментов?
8.Каковы правила измерения размеров деталей микрометрическими и штангенинструментами?
9.Каковы правила подготовки к измерениям штангенинструментов, настройки микрометрических инструментов на нуль?
10.Какова точность микрометрических и штангенинструментов?

A

13 EMBED PBrush 1415

13 EMBED PBrush 1415

13 EMBED PBrush 1415

3

4

25

35

30

5

0


5

1

2

Б

A

б) – не правильно

8,75 мм

а) – правильно

25

0

5

30

20

Б

1

1

6

2

3

3

2

6



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 18280013
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий