Реферат: Крнтрольно-измерительные приборы (линейка,штангенциркуль)

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять»

Д. И. Менделеев

Измерительная техника является неотъемлемой частью материального

производства. Без системы измерений, позволяющей контролировать

тех­нологические процессы, оценивать свойства и каче­ство продукции, не может

существовать ни одна область техники

Совершенствование методов средств и измерений происходит непрерывно. Их

успешное освоение и ис­пользование на производстве требует глубоких зна­ний

основ технических измерений, знакомства с со­временными образцами

измерительных приборов и инструментов.

Средства измерений — технические средства, ис­пользуемые

при измерениях и имеющие нормирован­ные метрологические свойства. Средства

измерений делят на меры и измерительные приборы.

Мера— средство измерений, предназначенное для

воспроизведения физической величины заданного раз­мера, например концевая мера

длины, гиря — мера массы. Однозначная мера воспроизводит физическую величину

одного размера (например, концевая мера длины), а многозначная мера—ряд

одноименных ве­личин различного размера (например, штриховая ме­ра длины и

многогранная призма). Специально подо­бранный комплект мер, применяемых не

только в отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда

одноименных величин различного размера, называется набором мер

(например, наборы плоскопараллельных концевых мер длины и наборы угловых мер).

Измерительные приборы— средства измерений, предназначенные

для выработки сигнала измеритель­ной информации в форме, доступной для

непосредст­венного восприятия наблюдателем. По характеру по­казаний

измерительные приборы делят на аналого­вые, цифровые, показывающие,

регистрирующие, самопишущие и печатающие, а по принципу дей­ствия — на приборы

прямого действия, приборы срав­нения, интегрирующие и суммирующие приборы. Для

линейных и угловых измерений широко исполь­зуются показывающие приборы прямого

действия, допускающие только отсчет показаний.

По назначению измерительные приборы делят на универсальные -

предназначенные для измерения од­ноименных физических величин различных изделий,

и специализированные - служащие для измерения отдельных видов изделий

(например, размеров зубчатых колес) или отдельных параметров изделий (например,

шероховатости, отклонений формы по­верхностей).

По конструкции универсальные приборы для линейных измерений делят на:

1) штриховые приборы, снабженные нониусом (штангенинструменты);

2) приборы, основанные на применении микрометрических /винтовых пар

(микрометрические инструменты);

3) рычажно-механические приборы, которые по типу механизма подразделяют на

рычажные (миниметры), зубчатые (индикаторы часового типа), рычажно-зубчатые

(индикаторы или микромеры), пружинные ; (микрокаторы и микаторы) и рычажно-

пружинные (миникаторы); 4) оптико-механические (оптиметры, оптикаторы,

контактные интерферометры, длиномеры, измерительные машины, измерительные

микроскопы, проекторы).

По установившейся терминологии простейшие из­мерительные приборы —

штангенциркули, микромет­ры называют измерительным инструментом.

Для специальных линейных и угловых измерений в машиностроении также широко

применяют измери­тельные приборы, основанные на других принципах работы,

пневматические, электрические, оптико-ме­ханические с использованием лазерных

источников света.

Для выполнения операций контроля в машиностроении широко используются

калибры, которые представляют собой тела или устройства,

предназна­ченные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации

установленным допускам. К ним относятся гладкие предельные калибры (пробки и

скобы), резьбовые калибры, шаблоны и т.д.

Рассмотрим подробнее следующие измерительные приборы

1) Штангенциркули предназначены для измерения наружных и

внутренних размеров изделий. Они вы­пускаются четырех типов: ШЦ—I (рис. а);

ШЦТ—I (ШЦ—1 без верхних губок и с нижними губ­ками, оснащенными твердым

сплавом); ШЦ—II (рис. б) и ШЦ—111 (ШЦ—П без верхних губок). Основные части

штангенциркулей: штанга 1, изме­рительные губки 2, рамка 3,

зажим рамки 4, нониус 5, глубомерная линейка 6 и

микрометрическая пода­ча 7 для установки на точный размер. При измере­ниях

наружной стороной губок штангенциркулей ШЦ—II размер Ь = 10 мм

прибавля-

ется к отчету.

2) Микрометры гладкие типа МК. предназначены для

измерения наружных размеров изделий. Основные узлы микрометра (рис.2а): скоба

/, пятка 2 и микрометрическая головка 4 — отсчетное устройство,

'основанное на применении винтовой пары, которая преобразует вращательное

движение микровинта в поступательное движение подвижной измерительной пятки.

Пределы измерений микрометров зависят от размера скобы и составляют 0—25;

25—50; ...; 275— 300, 300—400; 400—500 и 500—600 мм.

Микрометры для размеров более 300 мм оснаще­ны сменными (рис. 26) или

переставными (рис. 2в) пятками, обеспечивающими диапазон измерений 100

мм. Переставные пятки крепятся в требуемом положении фиксатором 5, а сменные

пятки — гайка­ми 6.

На рис. 1а показана микрометрическая головка, которой оснащают микрометры

с верхним пределом измерений до 100 мм. Микрометрический винт / про­ходит через

гладкое направляющее отверстие стебля 2 и ввинчивается в разрезную

микрогайку 4, которая стягивается регулирующей гайкой 5 так, чтобы

уст­ранить зазоры в винтовой паре. На микровинте уста­новочным колпачком 6

закреплен барабан 3. Палец 9, помещенный в глухое отверстие

колпачка, прижима­ется пружиной 10 к зубчатой поверхности трещетки 7,

которая крепится на колпачке винтом 8. При вра­щении трещетка передает

микровинту через палец крутящий момент, обеспечивающий заданное измери­тельное

усилие 5—9 Н. Если измерительное усилие больше, то трещетка проворачивается с

характерны­ми щелчками. Винт 12 ввинчивается во втулку 11 и

фиксирует микровинт в требуемом положении.Микрометрические головки микрометров

с нижним пределом измерений свыше 100 мм имеют несколько отличное устройство

(рис. 2б). Микровинт / сто­порится гайкой 13, которая зажимает

разрезную втул­ку 14. Барабан 3 затягивается установочным

колпач­ком 6 на конусную поверхность микровинта. Палец 9

прижимается к торцовой зубчатой поверхности трещетки 7.

Микрометрические головки имеют шаг резьбы Р= 0,5 мм и длину

резьбы 25 мм. При перемещении микровинта на шаг Р барабан совершает

один обо­рот. На стебле микровинта нанесена шкала с деле­ниями, равными шагу

микровинта, и продольный отсчетный штрих. Для удобства отсчета четные и не'

четные штрихи шкалы нанесены по разные стороны продольного штриха. На

коническом срезе барабана нанесена круговая шкала с числом делении n =

50. Цена деления круговой шкалы микрометра с =Р/n = 0,5/50 = 0,01 мм,

цена деления основной шкалы а = Р = 0,5 мм Диапазон показаний

микро­метрической головки равен 25 мм

Перед измерением микрометры устанавливают в исходное (нулевое) положение, при

котором пятка и микровинт прижаты друг к другу или поверхностям установочных

мер 3 (см. рис 2а) под действием усилия, обеспечиваемого трещеткой. При

правильной установке нулевой штрих круговой шкалы барабана должен совпадать с

продольным штрихом на стебле.

Порядок установки микрометров на нуль. а) за­крепляют микровинт стопором,

б) отворачивают уста­новочный колпачок на пол-оборота; в) барабан пово­рачивают

относительно микровинта до совпадения нулевого штриха барабана с продольным

штрихом на стебле; г) барабан закрепляют колпачком; д) ос­вобождают микровинт и

снова проверяют нулевую установку и т. д.

При измерении изделие помещают без переноса между пяткой и микровинтом и вращают

трещетку до тех пор, пока она не станет проворачиваться. Бли­жайший штрих к

краю барабана определяет число делений шкалы, заключающееся в измеряемом

раз­мере. К отсчету по основной шкале прибавляют от­счет по круговой шкале,

равный произведению цены деления с = 0,01 мм на номер деления, который

нахо­дится напротив продольного штриха на стебле. На рис. 2а отсчет

равен 14,18 мм.

3) измерительные головки - относятся к рычажно-механическим

приборам применяются для измерения размеров, а также отклонений от заданной

геометрической формы. Зубчатые измерительные головки -

индикаторы часовые с ценой деления 0,01 мм — изготовляются следующих

основных типов:

а) ИЧ-2, ИЧ-5 и ИЧ-10—с перемещением изме­рительного стержня параллельно шкале и

пределами измерений 0—2, 0—5 и 0—10 мм соответственно;

б) ИТ-2 — с перемещением стержня перпендику­лярно шкале и пределами измерений

0—2 мм.

Индикаторы типа ИЧ-5 и ИЧ-10 выпускаются с корпусом диаметра 60 мм, а

индикаторы ИЧ-2 и ИТ-2 — с корпусом диаметра 42 мм (малогабарит­ные) .

Устройство и принципиальная схема нормального индикатора типа ИЧ

показаны на рис. 3. Основны­ми узлами индикатора являются циферблат 1 со

шка­лой, ободок 2, стрелка 3, указатель числа оборо­тов стрелки

4, гильза 5, измерительный стержень 6 с наконечником 7,

корпус 8, ушко 9 и головка стерж­ня 10 (рис. 3, а). Гильза и

ушко служат для крепле­ния индикатора на стойках, штативах и приспособле­ниях.

Поворотом ободка 2, на котором закреплен циферблат, стрелку совмещают с

любым делением шкалы. За головку 10 стержень отводят при установ­ке

изделия под измерительный наконечник.

Принцип действия идикатора состоит в следующем (рис. 3, б). Измерительный

стержень 6 перемещается в точных направляющих втулках 18,

запрессованных в гильзы корпуса. На стержне нарезана зубчатая рей­ка 11,

которая поворачивает триб 12 с числом зубьев z =16. Трибом в

приборостроении называют зубча­тое колесо с числом зубьев меньше или равным

18. Зубчатое коле­со 13 (z =100), установленное на одной оси с

трибом 12, передает вращение трибу 14 (z = 10). На оси триба

14 закреплена стрелка 3. В зацеплении с трибом 14 находится также

зубчатое колесо 15 (z=100), на оси которого закреплены указатель 4

и втулка 16 с пружинным волоском 17, другой конец которого

прикреплен к корпусу. Колесо 15, находясь под дей­ствием волоска,

обеспечивает работу всей передачи прибора на одной стороне профиля зуба и тем

самым устраняет мертвый ход передачи. Пружина 19 создает измерительное

усилие на стержне. Передаточное отношение зубчатого механизма под­бирают таким

образом, чтобы при перемещении изме­рительного стержня на расстояние L

= 1 мм стрелка совершала полный оборот, а указатель поворачивался 'на одно

деление. Шкала индикатора имеет число де­лений n=100. Цена деления

шкалы циферблата c =l/n= /100=0,01 мм. В корпусе малогабаритных

индикаторов нельзя разместить полные зубчатые колеса с числом зубьев z

= 100, поэтому их заменили зубчатыми секторами. У торцевых индикаторов ИТ-2

(рис. 5) перемещение измерительного стержня передается рейке зубчатого

механизма через двухплечий рычаг, имеющий пере­даточное отношение, равное

единице. Это обеспечи­вает цену деления 0,01 мм. Обозначения на рис. 3 и 4

одинаковые.

Индикаторы часового типа выпускаются двух классов точности: 0 и 1.

Измерительные головки устанавливают на стойках или штативах, которые

показаны на рис. 5. Тип выбираемой стойки и шта­тива определяется ценой деления

головки: C-I— до 0,5 мкм (рис. 5, а), C-II—от 1 до 5 мкм (рис. 5, б), C-III и

Ш-I—от I до 10 мкм (рис. 5, в, д), C-IV и Ш-II— 10 мкм и выше (рис. 5,

г, е). Штативы приме­няют при измерениях на поверочных плитах, в цент­рах и на

станках.

При измерениях индикаторами часового типа ис­пользуют стойки типа C-IV и Ш-II

(см. рис. 5). На­стройку индикаторов на размер при относительных измерениях

осуществляют в определенном порядке.

1. Закрепляют индикатор на стержне стойки или в державке штатива зажимным

винтом.

2. На стол стойки или плиту под измерительным наконечником индикатора

помещают блок концевых мер, размер которого равен номинальному размеру

Страницы: 1, 2