Глава 4. Измерение угловых размеров

В машиностроении в качестве единицы измерения используют градусы (1/360 окружности), минуты (1/60 градуса) и секунда (1/60 минуты) (1 рад. = 360/2 = 571744,8).

Для призматических деталей кроме углов допускается применение уклонов, например: уклон 1:500 соответствует углу уклона  = 652,5 или 0,002 радиана.

Для конусов, наряду с углами используется понятие конусность:

С = (D – d)/L = 2tg ( / 2),

где D – d – разность диаметров двух поперечных сечений конуса; L – расстояние между этими сечениями.

Конусность часто выражают в виде отношения, например, С=1:20, где 20 – расстояние между поперечными сечениями конуса, разность диаметров которых равна 1 мм.

Нормальные углы, обычно применяемые в машиностроении, регламентируются ГОСТ 8908-81 (таблица П7.1). Приведенные в этом документе значения нормальных углов не распространяются на углы, связанные расчетными зависимостями с другими размерами и на углы конусов.

Нормальные конусности и углы конусов приведены в ГОСТ 8596-81. Стандартом предусмотрены два ряда конусности и углов конусов с предпочтительным применением первого ряда перед вторым. Наряду с этим для специального применения предусмотрена конусность для инструментальных конусов (конуса Морзе с номерами от 0 до 6).

Допуски углов конусов и призматических элементов деталей с длиной меньшей стороны до 2500 мм регламентирует ГОСТ 8908-81. Стандартом установлены 17 степеней точности углов, самая точная 1 степень, самая грубая 17. Допуск угла, выраженный разностью между наибольшим и наименьшим предельными углами, обозначается АТ, а допуск угла заданной точности дополняется номером соответствующей степени точности, например: АТ8 и т.д.

Величины допусков на углы определены в зависимости от наименьшей стороны угла, так как точность изготовления и измерения угловых размеров зависит от длины стороны и чем она меньше, тем точность ниже (таблица П7.2).

Лабораторная работа № 7. Измерение углов угломерами

1. Цель работы

Изучение устройства универсальных угломеров и приобретения навыков по их применению.

2. Краткая теоретическая часть

Для измерения углов в производственных условиях промышленность выпускает универсальные угломеры. В качестве отсчетного устройства у этих угломеров используется нониус, как у штангенциркуля, но проградуированный в угловых единицах.

В России выпускаются транспортирный и универсальный угломеры с нониусом.

Рис. 4.1. Универсальный угломер

Универсальный угломер (рис. 4.1) состоит из основания 4 с угловой шкалой, имеющей диапазон показаний 90 и цену деления 1. На основании закреплены основная линейка 10 и подвижный сектор 9 с нониусом 8. Стопор 7 фиксирует сектор в нужном положении. С помощью державки 6 к сектору можно прикрепить угольник 2, к которому державкой 3 можно прикрепить съемную линейку 1. Последнюю можно также установить прямо на сектор 9. В полностью собранном виде между плоскостями основной и съемной линейки измеряют углы от 0 до 50. Если на секторе 9 установлена съемная линейка 1, то измерения выполняются в пределах от 140 до 200. Между плоскостями сектора 9 и основной линейки 10 измеряются углы в пределах от 230 до 320. Полный диапазон измерений универсального угломера составляет 0-320, отсчет по нониусу составляет 2.

Рис. 4.2. Транспортный угломер

Транспортирный угломер (рис. 4.2) измеряет наружные углы в пределах от 0 до 180. Принцип работы угловых и линейных нониусов, а также отсчет по ним одинаковы. Допускаемые погрешности угломеров равны значению отсчета по нониусу. Основным недостатком этих угломеров является неудобство снятия показаний.

Выше указанного недостатка лишены оптические универсальные угломеры. Отсчет по нониусу у этих угломеров снимается через специальную лупу. Схема такого угломера показана на рис. 6.3.

Оптический угломер предназначен для измерения углов от 0 до 360. Он состоит из корпуса, с которым жестко связана сдвоенная линейка. Сменная линейка поворачивается и перемещается в продольном направлении. Съемная подставка с зажимным винтом используется при измерении углов цилиндрических или конических поверхностей. Отсчет осуществляется с помощью лупы. В лупу видна основная градусная шкала, а также прямая и обратная минутные шкалы с ценой деления 5. Допускаемая погрешность оптического угломера составляет 230, а при измерении с подставкой она составляет 5.

Изображенный на рис. 4.3 угломер фирмы Mahr состоит из корпуса 7, сменной линейки 1 и круговой шкалы 3. На круговой шкале нанесены деления через один градус. Шкала нониуса рассматривается через линзу 4. Линейка крепится на корпусе угломера с помощью винта 2. Для точной подачи линейки относительно корпуса используется винт точной установки 6. Фиксация угломера в нужном положении осуществляется стопорным винтом 5.

Рис. 6.3. Универсальный оптический угломер 106 UF

Отсчет целых градусов осуществляется по делению основной шкалы, которое ближе всего расположено к нулевому делению нониуса. Значения минут снимают по делению нониуса, которое совпадает, с каким либо делением основной шкалы.