Основи технічних вимірювань

Щоб забезпечити встановлену технічними умовами і креслен­нями якість продукції, а також запобігти або усунути брак у ході виробництва, на всіх промислових підприємствах здійснюють тех­нічний контроль.

У машинобудуванні оцінюють такі найбільш важливі парамет­ри деталей: лінійні розміри — діаметри і довжини; відхилення від правильної геометричної форми — овальність, непаралельність, непрямолінійність і т. п.; шорсткість поверхні та ін. Відповідно до цього існують засоби і методи вимірювання.

Точність показів вимірювальних засобів значною мірою зале­жить від температури, при якій виконують вимірювання. Нормаль­на температура вимірювання за ГОСТом повинна становити 20 °С.

Вимірювання довжин. Для вимірювання довжин користуються мірами або вимірювальними приладами.

При виготовленні вимірювальних приладів і перевірці точності їх застосовують мірні плитки — плоскопаралельні кінцеві міри довжини. Мірні плитки (рис. 179, а) виготовляють, як правило, у формі прямокутних паралелепіпедів; робочий розмір (вказаний на плитці)—відстань між двома робочими протилежними площина­ми. Робочі площини плиток після шліфування старанно підганя­ють до заданої точності. Робочі розміри плиток встановлені за ГОСТом від 0,3 до 1000 мм. Плитки комплектують у набори так, що, з'єднуючи їх, можна скласти будь-який розмір через 0,0005 мм* у межах набору починаючи з 1 мм. При складанні блоків з плиток використовують здатність плиток «притиратися», тобто міцно з'єд­нуватися одна з одною, що дуже зручно під час застосування їх.

До однозначних мір належать щупи (рис. 179, б)—набір пластин з паралельними поверхнями; дійсним розміром є товщина кожної пластинки. Щупи використовують в основному для вимірю­вання малих зазорів між поверхнями складених деталей. За ГОСТом щупи випускають наборами по 8—16 шт. товщиною від 0,03 до 1 мм.

Значно поширеною різновидністю міри є калібри, які ши­роко застосовують у серійному і масовому виробництві. На рис. 180, а показано схему контролю отвору граничним калібром-пробкою, а на рис. 180, б — схему контролю вала граничним калібром-скобою (1 — прохідна частина, 2 — непрохідна частина). Розміри прохідної (Пр) і непрохідної (Не) сторін частин калібрів відповідають найбільшому і найменшому граничним розмірам. При контролі граничними калібрами деталі будуть прийняті в то­му разі, коли прохідна сторона калібр а проходить в отвір або надівається на вал, а непрохідна відповідно не проходить.

Профільні калібри і шаблони застосовують для перевірки контурів деталей, в основному криволінійної форми. На рис. 181 наведено приклад контролю фасонної поверхні деталі 1 шаблоном 2. Неспівпадання контурів поверхні, що перевіряється, з контурами шаблона виявляють світловою щілиною (контроль «на просвіт»).

Спосіб контролю калібрами і шаблонами дуже простий, не вимагає високої кваліфікації і виключає можливість помилок. Проте при контролі калібрами немає можливості встано­вити дійсний розмір.

Вимірювальні прилади та інструменти застосо­вують для вимірювання не одного, а всіх розмірів, які охоплює Інструмент. Із великої різноманітності таких приладів та інстру­ментів розглянемо штрихові — лінійки і штангенциркулі; перенос­ні — кронциркулі, нутроміри; інструменти з гвинтовими парами, мікрометри, важільно-механічні прилади — індикатори.

Штрихова лінійка 1 (рис. 182) — найпростіший вимі­рювальний інструмент. її безпосередньо прикладають до виробу або встановлюють у стояку на розмічальній плиті. Ціна поділки лінійки 1 мм, а на деяких 0,5 мм. Довжина лінійок — від 150 до 1000 мм. Для вимірювання великих довжин застосовують складані лінійки і гнучкі стальні стрічки (рулетки).

Кронциркуль 2 (рис. 182) і нутромір застосовують відпо­відно для вимірювання зовнішніх і внутрішніх розмірів деталей. Відлічують розміри по лінійці, як показано на рис. 182.

Штангенциркулі (рис. 183, а) широко застосовують у машинобудуванні для вимірювання зовнішніх і внутрішніх розмі­рів, а також глибини і висот. Штанга 6 штангенциркуля — лінійка з основною шкалою та губками 1 і 2. По штанзі пересувається рамка 5 з губками 3 і 9 та глибиноміром 7. Рамку на штанзі за­кріплюють гвинтом 4. Розміри відлічують по основній шкалі і но­ніусу 8, що є допоміжною шкалою на рамці, призначеною для від­ліку часток міліметра. В СРСР за стандартом випускають штан­генциркулі з ноніусами, які дають точність відліку до 0,1, 0,05 і 0,02 мм.

На рис. 183, б зображено основну шкалу / і ноніус 2 з величи­ною відліку 0,1 мм у нульовому положенні. Шкалу цього ноніуса виготовлено при діленні 19 мм на 10 частин. Отже, кожна поділка ноніуса має розмір 1,9 мм, тобто на 0,1 мм менший від поділок ос­новної шкали (2 мм). Якщо пересувати ноніус праворуч, то перш за все штрих 1 ноніуса збіжиться із штрихом основної шкали, при ньому нульова поділка ноніуса відійде від нульової поділки основної шкали на 0,1 мм. При дальшому пересуванні ноніуса із штри­хами основної шкали співпадатимуть послідовно штрихи 2, 3, 4 і т. д. до 10, причому відстань між нульовими штрихами відповідно становитиме 0,2, 0,3, 0,4 і далі до 1,0 мм.

Для відліку розміру по штангенциркулю треба кількість цілих міліметрів узяти по основній шкалі до нульового штриха ноніуса, а кількість десятих часток міліметра взяти по ноніусу, визначивши, який штрих ноніуса збігається із штрихом основної шкали. На рис. 183, в наведено розмір 46,4 мм.

Щоб мати ноніус з відліком на ньому 0,05 мм, ділять 39 мм на 20 частин, тоді кожна поділка ноніуса на 0,05 мм менша, ніж 2 мм.

Для ноніуса з відліком на ньому 0,02 мм ділять 49 мм на 50 частин, тоді кожна поділка ноніуса аа 0,02 мм менша, ніж 1 мм.

Крім штангенциркуля виготовляють інші штангенінструменти — штангенглибиномір, щтангенвисотомір (штангенрейсмус).

Мікрометр (рас. 184, а) застосовують для більш точних ви­мірювань. Робота мікрометра ґрунтується на перетворенні оберталь­ного руху в лінійний. У скобі 1 мікрометра при обертанні бараба­на 6 переміщується мікрометричний гвинт З, між торцем якого і п'яткою 2 розміщують вимірювану деталь. Крок метрометричного гвинта дорівнює 0,5 мм, а конусна поверхня барабана 6 поділена на 50 рівних частин; отже, поворот барабана 6 на одну поділку відповідає переміщенню гвинта З на 0,01 мм. На стеблі 5 через 0,5 мм нанесені поділки для відліку розмірів. Цілі міліметри від­лічують по нижній шкалі (рис. 184, б), а півміліметри — по верх­ній, зміщеній відносно нижньої на 0,5 мм. Постійність вимірюваль­ного зусилля забезпечує тріскачка 7 з тарованою пружиною, за допомогою якої обертають барабан. Гвинт (вимірювальний стер­жень) 3 закріплюють стопором 4.

Вимірювальне переміщення мікрометричного гвинта становить 25 мм. Мікрометри випускають з границями вимірювань 0—25, 25—50, 50—75 і т. д. до 300 мм, далі 300—400, 400—500 і 500— 600 мм. Мікрометри для розмірів понад 300 мм мають змінні п'ятки, щоб забезпечити перекриття всього інтервалу вимірювань при переміщенні гвинта, яке дорівнює 25 мм.

На рис. 184, а зображено мікрометр з границями вимірювань 0,25 мм, що вказано на скобі. На рис. 184, б наведено приклад від­ліку по мікрометру розміру 9,76 мм.

Крім мікрометрів для вимірювання зовнішніх розмірів виготов­ляють мікрометричні нутроміри для вимірювання діаметрів отво­рів і мікрометричні глибиноміри.

Індикатори (рис. 185) широко застосовують для перевірки биття деталей, паралельності поверхонь і т. п., а також використо­вують у багатьох вимірювальних приладах і пристроях. Ціна по­ділки шкали Індикатора становить 0,01, 0,002 і 0,001 мм, діапазон вимірювання 3—10 мм. Механізм для переміщення вимірювально­го стержня 3 індикатора, який складається із зубчастих коліс, рей­ки та інших деталей, міститься всередині корпуса 4. Цілі мілімет­ри відлічують по шкалі І, а частки міліметра — по шкалі 2.

Вимірювання кутів. Кути, як і довжини, вимірюють одномірни­ми або універсальними вимірювальними приладами.

Кутові плитки (рис. 186) є стальними призмами з отво­рами для кріплення до державок. Робочі сторони плиток викону­ють під заданим кутом з точністю ±(2—3)". Набори плиток три­кутної або чотирикутної форми дають можливість складати кути в межах від 10 до 350°. Кутові плитки застосовують для встанов­лення і контролю інструментів, які використовуються при перевір­ці кутів. Косинці (рис. 187, а) застосовують для перевірки прямих кутів, а шаблони (рис. 187, б) —для перевірки Інших кутів.

Конічні калібри-в т у л к и (рис. 188, а) використовують для контролю зовнішніх конусів, а конічні калібри-пробки (рис. 188, б) — для контролю внутрішніх конусів. Деталь при контролі-калібром вважається виготовленою в межах допуску, якщо торець її не виходить за межі виступу в або рисок на калібрах-пробках.

На рис. 189 показано універсальний кутомір. На секторі 1 ку­томіра нанесена основна шкала в градусах. Із сектором 1 шарнірно зв'язаний сектор 2, на якому нанесено ноніус з величиною відлі­ку 2. Вимірювану деталь вміщують між пластинкою 3, жорстко зв'язаною із сектором І, кутником 4 (або закріпленою на ньому лінійкою 5), жорстко зв'язаним із сектором 2, Переміщуючись по сектору Д сектор 2 в той же час обертається біля точки О, яка є центром приладу.

Дата добавления: 2015-08-13