Вопросы для самоподготовки

1. С какой целью устанавливается «натяг» (запас размера)?

2. Исходя из каких соображений выбирается значение натяга при настройке нутромера на заданный размер?

3. На подвижном стержне нутромера имеется кольцевая риска. Что за эта риска и для чего она необходима?

4. В скольких точках контактируется индикаторный нутромер с поверхностью контролируемого отверстия?

5. Как (с помощью каких элементов) создается измерительное усилие у индикаторного нутромера?

6. В каких пределах должно быть измерительное усилие при измерении индикаторным нутромером диаметра отверстия?

7. С помощью какого узла осуществляется центрирование нутромера с измеряемым отверстием?

8. Почему в процессе измерения индикаторный нутромер необходимо держать за изолирующую ручку?

9. Из какого материала обычно изготавливается изолирующая ручка индикаторного нутромера и почему?

10. В каком направлении двигается большая стрелка индикаторной головки при увеличении измеряемого размера, при уменьшении?

11. Стандартом установлены следующие виды измерений: прямые, косвенные, совокупные, совместные, абсолютные и относительные. К какому виду измерений относится измерение с помощью индикаторного нутромера?

12. Рассказать (показать) порядок ввода индикаторного нутромера в измеряемое отверстие?

13. Кроме индикаторного нутромера какие приборы используются для измерения внутреннего диаметра отверстий?

14. В зависимости от чего подбирается сменный стержень к индикаторному нутромеру?

15. Кроме приспособления с державкой и радиусными боковиками с помощью какой детали можно настроить индикаторный нутромер для измерения заданного диаметра отверстий?

16. Расшифровать условное обозначение:

Индикатор ИЧ 02 кл.0 ГОСТ 577-68.

17. Расшифровать условное обозначение:

Нутромер НИ 6-10-I ГОСТ 868-82.

18. Почему необходимо стараться установить по возможности малое значение натяга при настройке нутромера?

19. Чему равняется цена деления шкалы большой стрелки и малой стрелки у индикаторной головки часового типа ИЧ 10 МН?

20. Какой порядок отсчета показания индикатора часового типа?

Лабораторная работа № 7 изучение конструкции, настройка и измерение деталей рычажно-механическими приборами повышенной точности

Цель работы

1. Изучить назначение, устройство и принцип работы рычажной скобы, рычажного микрометра и рычажного миниметра.

2. Получение практических навыков настройки рычажно-механических приборов на заданный размер с помощью плоско-параллельных концевых мер длины.

3. Научиться методически правильно выполнять измерения с помощью рычажно-механических приборов.

4. Научиться сделать правильное заключение о соответствии размеров измеренных деталей установленным требованиям.

Теоретическая часть

Рычажной скобой (рис. 39) называется измерительный прибор-скоба, имеющая с одной стороны отсчетное устройство, а с другой - неподвижную переставную пятку.

Измерения с помощью рычажных скоб выполняют методом сравнения с мерой, с помощью которой настраивают рычажную скобу на заданный размер. Как правило, за заданный размер принимают средний размер измеряемой детали.

Рычажные скобы для измерения наружных размеров до 150 мм имеют встроенные в корпус отсчетное устройство, а для измерения размеров свыше 150 мм - индикатор часового типа; поэтому последние называются индикаторными скобами.

В рычажной скобе только измерительная поверхность одной пятки (подвижной) связана, с отсчетным устройством. Другая пятка (неподвижная) в процессе измерения остается неподвижной. С помощью неподвижной пятки скоба настраивается на заданный размер.

Рычажная скоба, имеет следующие метрологические показатели:

Тип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .СР

Модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .01110

Диапазон измерения, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..25-50

Цена деления отсчетного устройства, мм . . . . . . . . . . 0,002

Диапазон измерения отсчетного устройства, мм . . . . ± 0,080

Число переставных пяток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Основная погрешность на участке шкалы:

до ±10 делений, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..± 0,001

свыше ±10 делений, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ± 0,002

Пружинные измерительные головки (рис. 38) не содержат кинематических пар с внешним трением, поэтому они имеют малую погрешность и применяются для измерения изделий 5-го и 6-го квалитетов, для контроля отклонений формы и расположения поверхностей.

К пружинным измерительным головкам относят:

1) микрокаторы; 2) микаторы;

3) миникаторы; 4) оптикаторы.

Эта группа приборов получила название пружинных, так как в качестве передаточного механизма используются закрученные в разные стороны металлическая (бронзовая) лента или пружина, один конец которой закреплен в жесткой опоре, а второй конец пружины прикреплен к угольнику, связанному с измерительным стержнем, подвешенным на плоской пружине или мембране. К передней части бронзовой закрученной ленты приклеена стрелка, поворот которой при растяжении ленты (пружины) пропорционален перемещению измерительного стержня измерительной головки.

При контактировании измерительного наконечника с изделием наконечник вместе с измерительным стержнем смещается в осевом направлении, вызывая поворот угольника и растяжение при этом закрученной ленты (пружины). Растяжение пружины вызывает поворот стрелки относительно шкалы прибора.

Пружинные измерительные головки применяются со стоиками С-1 и С-II для измерения размеров методом сравнения с мерой.

Измерительная головка установленная на стоике С-1, имеет следующие метрологические показатели:

Тип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 ИГП

Модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11300

Цена деления, мкм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Диапазон измерения, мкм . . . . . . . . . . . . . . . . ± 30)

Допускаемая погрешность, мкм

на участке до 30 делений . . . . . . . . . . . . . . . . .0,4

Как определено в БСЭ (Большая Советская Энциклопедия), Т 16, стр.229-230: Микатор - измерительный прибор с преобразовательным элементом (механизмом) в виде скрученной в средней части ленточной пружины, при растягивании поворачивающейся на определенный угол.

Микрокатор применяют для линейных измерений относительным контактным методом. Механизм микрокатора используется в малогабаритных пружинных измерительных головках - микаторах, в пружинно-рычажных индикаторах - миникаторах, пружинно-оптических измерительных головках - оптикаторах.

Более подробно ознакомиться с конструкцией, методикой настройки и областью применения рычажной скобы, рычажного микрометра и измерительной головки можно по справочной литературе.

Рычажный микрометр - измерительный прибор-скоба, с одной стороны которой установлена микрометрическая головка без механизма трещотки, аналогичная микроголовке микрометра, а с другой стороны - стрелочное отсчетное устройство, которое может быть встроенным или съемным.

Измерения рычажным микрометром могут осуществляться методом непосредственной оценки и методом сравнения с мерой.

В рычажном микрометре обе измерительные поверхности пяток связаны с отсчетным устройством. Одна измерительная поверхность является кон­цом микрометрического винта и его перемещение отсчитывается по шкале микрометрической головки, а другая измерительная поверхность связана с механизмом отсчетного устройства, аналогичному отсчетному устройству рычажной скобы.

Рычажный микрометр имеет следующие метрологические показатели:

Тип . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . МР

Предел измерений, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 - 50

Цена деления отсчетного устройства, мм . . . . . . . . . . . . 0,002

Диапазон показаний отсчетного устройства, мм . . . . . . .± 0,20

Основная погрешность, мкм на участке

шкалы, равном ± 0,03 мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ±3

Рычажные скобы и микрометры применяют для измерения наружных размеров деталей 8-го и 9-го квалитетов.

Конструкция рычажного микрометра.

Рычажный микрометр имеет следующую конструкцию (рис. 40). В правую часть корпуса 12 (корпус представляет собой скобу) встроена обычная микрометрическая головка. Барабан 9 микрометрической головки связан с микрометрическим винтом и измерительной пяткой 5. В отличие от гладкого микрометра, у данной микрометрической головки отсутствует трещоточный механизм. Роль трещотки в данном приборе выполняет подвижная пятка 4, связанная с чувствительным рычажно-зубчатым механизмом.

Рычажно-зубчатый механизм встроен в корпус 12 микрометра. При измерении пятка 4, перемещаясь влево, действует на стрелку 1, которая и показывает перемещение пятки. Для отвода пятки, когда необходимо ввести или вывести объект измерения, служит кнопка 2.

Шкала 3 рычажно-зубчатого механизма имеет два указателя отклонения 11, которые устанавливают специальным ключом, вводимым в гнезда при отвернутом колпачке 10. Для фиксирования необходимого размера служит стопорное кольцо 6.

С помощью рычажного микрометра измерения можно выполнить двумя методами: 1) методом непосредственной оценки и, 2) методом сравнения с мерой.

Подготовка рычажного микрометра для измерения методом

непосредственной оценки.

Устанавливают рычажный микрометр на нуль. Для этого у микрометра с диапазоном измерения 0 - 25 мм, вращая барабан 9, вводят в соприкосновение измерительные поверхности пяток 4 и 5. Барабан вращают до тех пор, пока стрелка 1 не станет против нулевой метки шкалы 3.

У микрометров с диапазоном измерения 25-50 мм сначала, между пятками устанавливают концевую меру в 25 мм, после этого подводят стрелку 1 к нулевой метке шкалы 3.

Нулевому положению стрелки 1 должно соответствовать нулевое положение шкалы на стебле и шкалы барабана: нулевой штрих барабана должен совпадать с продольной чертой шкалы стебля 7. Если такого совпадения нет, то при нулевом положении стрелки 1 стопорят микровинт стопорным кольцом 6 неподвижно и ослабляют гайку 8. При этом необходимо следить, чтобы в процессе стопорения и ослабления гайки 8 стрелка не сместилась с нулевой метки шкалы 3, в противном случае настройка на нуль будет не точной.

После этого разобщают барабан с коническим хвостовиком микровинта и, поворачивая барабан, совмещают его нулевой штрих с продольной чертой шкалы на стебле. В этом положении слегка подтягивают гайку 8 и, отстопорив микровинт, закрепляют гайку 8 окончательно. Затем еще раз проверяют совпадение нулей.

Измерение.

Отводят пятку 5 микровинта вправо настолько, чтобы измеряемая деталь свободно прошла между пятками 4 и 5. После этого, вращают барабан 9 до тех пор, пока рабочие поверхности пяток 4 и 5 не войдут в контакт с поверхностью измеряемой детали и стрелка 1 шкалы 3 остановятся против нулевого штриха.

При этом возможно два варианта: 1) рычажный микрометр можно использовать как обычный гладкий микрометр с ценой деления 0,01 мм;

2) рычажный микрометр можно использовать именно как рычажный микрометр с ценой деления шкалы 0,02 мм.

При измерении как обычным гладким микрометром, выполняют действия, описанные в предыдущем пункте "измерение" и показание прибора отчитывают по микрометрической головке как у обычного гладкого микрометра (рис. 41а). Из рисунка видно, что отсчет (измеряемый размер равен 12,77 мм).

При этом, нулевое положение стрелки 1 шкалы заменяет трещоточный механизм у гладкого микрометра, то есть, позволяет выполнять измерения всегда при одинаковом усилии, что очень важно.

Если же рычажный микрометр используют с учетом показаний шкалы 3, у которой цена деления шкалы 0,002 мм, то для этого к размеру 12,77 мм добавляют часть 28-го деления, равного «х» (рис. 41б). Для этого проворачивают барабан дальше настолько, чтобы его 27-й штрих «λ» совпал с продольной чертой на стебле, то есть, добиваются положения, показанно­го на (рис. 41 г). При повороте барабана стрелка 1 отклоняется от нулевого штриха. Показание стрелки и будет равно части интервала, равного «к». Из рисунка 41в, что х=0,06 мм, так как цена одного деления шкалы составляет 0,002 мм и стрелка отклонилась на три деления шкалы. Тогда общий размер с учетом показания рычажного механизма будет равен 12,776 мм.

Подготовка рычажного микрометра для измерений методом сравнения с мерой.

Выполняют установку микрометра на нуль точно так же, как было описано выше.

Устанавливают рычажный микрометр на величину, с которой сравнивают размер измеряемой детали. Это может быть или номинальный размер детали, или средний размер изделия, или какой-либо установочный размер.

Если при методе непосредственной оценки размер измеряемой детали получают сразу и полностью, то есть, получают путем отсчета показаний прибора, то при методе сравнения с мерой, измерительный прибор показывает только отклонение размера измеряемой детали от размера, на который был предварительно установлен прибор.

Когда при измерениях отклонений допускаются погрешности, установленные для работы простым (гладким) микрометром, исходный размер настраивают прямо по микрометру и фиксируют стопорным кольцом 6 (рис. 40).

Допустим, деталь изготавливают на размер: + 0,015

21,35 мм.

- 0,010

Значит, в данном случае на микрометре устанавливают и фиксируют размер 21,35 мм.

Если же допускаются такие погрешности, какие возникают при применении микрометра, совместно с рычажным механизмом, то установочный размер 21,35 мм настраивают по блоку концевых мер (как при настройке рычажной скобы). В этом случае показания микрометра могут не соответствовать размеру блока концевых мер.

Устанавливают стрелки 11, показывающие отклонения. Для этого отвертывают крышку 10 и, пользуясь специальным ключом, ставят одну стрелку на меньшее отклонение, а другую - на большее отклонение.

Измерение.

Нажимая на кнопку 2, вводят измеряемый объект между пятками 4 и 5 и, плавно опустив кнопку, определяют отклонение и его знак по показанию стрелки 1 (аналогично измерению с рычажной скобой).

В зависимости от знака, прибавляют показание стрелки 1 к установочному размеру (при знаке "+") или отнимают (при знаке "-"). Это и будет измеренный размер детали.

При массовом производстве не обязательно знать конкретный размер каждой детали, а достаточно убедиться в том, находится ли размер измеряемой детали в пределах допуска. Поэтому, достаточно убедиться, что стрелка 1 не выходит за установленные ранее указателями 11 отклонений. Если стрелка 1 не выходит за стрелки 11, то это означает, что размер детали не выходит за установленные пределы и она годная для дальнейшего применения.