Контрольные вопросы

1. Является ли обязательным использование зажимных устройств при проектировании контрольно-измерительных приспособлений?

2. Каким требованиям должны удовлетворять зажимные устройства контрольно-измерительных приспособлений?

3. Чем следует руководствоваться при выборе усилия зажима в контрольно-измерительном приспособлении?

Рекомендуемая литература

1. Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А.Ансеров. – Л.: Машиностроение, 1975. – 656 с.

2. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков / А.К.Горошкин. – М., Машиностроение, 1979. – 303 с.

3. Левенсон Е. М. Контрольно-измерительные приспособления в машиностроении / Е.М.Левенсон. – М. : Машгиз, 1960. – 292 с.

5. Измерительные устройства

Наиболее важными и ответственными элементами контрольных приспособлений являются измерительные устройства. Измерительное устройство, непосредственно осуществляющее проверку, в значительной степени определяет точность работы всего контрольного приспособления. Современная измерительная техника располагает большой и разнообразной номенклатурой измерительных устройств.

Измерительные устройства с отсчетными шкалами (индикаторы часового типа, рычажно-зубчатые измерительные головки, микрокаторы и др.), позволяют определять действительные числовые значения проверяемых параметров.

При сравнительном анализе измерительных устройств должны сопоставляться их основные метрологические показатели:

а) цена деления шкалы — значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы;

б) интервал деления — расстояние между серединами двух со­седних штрихов шкалы;

в) предел измерения — наибольшая и наименьшая величины, которые могут быть определены с помощью данного измерительного устройства;

г) погрешность показаний — разность между показанием изме­рительного устройства и действительным значением проверяемой величины;

д) размах показаний — наибольшая разность между отдель­ными повторными показаниями измерительного устройства при многократной проверке одной и той же величины в неизменных внешних условиях.

Способы осуществления передаточных отношений могут быть самыми различными: механический рычаг, зубчатая переда­ча, оптический рычаг, комбинированные передачи (рычажно-зубчатые, оптико-механические и др.), передачи с помощью плоских и скрученных пружин, электрические (контактные, индуктивные и др.), пневматические.

Основные требования, выдвигаемые для измерительных устройств контрольных приспособлений, сводятся к получению вы­соких и устойчивых передаточных отношений при простоте, удобстве пользования и дешевизне самого измерительного устройства.

И

Рис. 5.1. Индикаторы часового типа:

1 - корпус; 2 – циферблат; 3 - ободок; 4 - стрелка; 5 - указатель; 6 - гильза; 7 - измерительный стержень; 8 - измерительный наконечник; 9- указатель поля допуска

ндикатор часового типа (рис. 5.1) является наиболее распространенным и широко применяемым и конструкциях контрольных приспособ­лений измерительным устройством.

Механизм индикаторов состоит из зубчатых передач, преобра­зующих линейные перемещения измерительного стержня в пропор­циональные им перемещения стрелки. Это является важным до­стоинством индикаторов, позволяющим предусматривать большие пределы измерения по шкале.

В то же время невозможность полного устранения мертвых хо­дов и других дефектов изготовления при отсутствии регулируемых элементов предопределяет неизбежные погрешности измерения.

Индикаторы изготавливают по ГОСТ 577-68 с ценой деления 0,01 мм и диапазонами измерений: 0-2, 0-5, 0-10, 0-25 мм. Наибольший диаметр индикатора D_mах не должен превышать: 42 мм - для индикаторов с диапазоном измерения 0-2 мм; 60 мм - для индикаторов с диапазоном измерения 0-5, 0-10 мм; 100 мм - для индикаторов с диапазоном измерения 0-25 мм.

Крепление индикатора в контрольном приспособлении осущест­вляют за ушко или гильзу (6)— по диаметру 8h7.

Основные метрологические характеристики индикаторов часового типа приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Класс точности	Наибольшая разность погрешностей индикатора, мкм							Размах показаний индикатора для диапазона измерения, мкм		Вариация показаний индикатора для диапазона измерения, мкм
	на любом участке диапазона измерения, мм		во всем диапазоне измерения, мм
	D0,1	D1	D2	D3	D5	D10	D25	до 10 мм	до 10 мм	св. 10 мм	св. 10 мм
0	4	8	10	10	12	15	22		5	2	5
1	6	10	12	15	16	2.0	30		6	3	6

Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм можно ре­комендовать к широкому применению в конструкциях контрольных приспособлений, предназначенных для проверки отклонений от 0,03 мм и более. При меньших допусках (не менее 0,02 мм) их мож­но применять только с увеличивающей передачей.

Р

Рис. 5.2. Рычажно-зубчатые индикаторные головки:

1—корпус; 2—шкала; 3—стрелка; 4—арретир; 5—гильза; 6— измерительный стержень; 7—наконечник; 8—-указатели ноля

ычажно-зубчатые измерительные головки характеризуются наличием в конструкции как ры­чажных так и зубчатых передачи. Однооборотные рычажно-зубчатые головки (рис.5.2) типов 1ИГ, 2ИГ, 1ИГМ 2ИГМ изготавливают по ГОСТ 18833-73. Основные характеристики приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Тип	Цена деления, мм	Пределы измерения, мм	Измерительное усилие, сН, не более	Пределы допускаемой погрешности на участке, мкм		Размеры, мм
				до ±30 делений	св. ±30 делений	Dmax	Hmax	Lmax	lmax
1ИГ	0,001	±0,05	150	±0,4	±0,7	60	20	95	16
1ИГМ			200			45	21	70	10
2ИГ	0,002	±0,10	150	±0,8	±1,2	60	20	95	16
2ИГМ			200			45	21	70	10

М

Рис. 5.3. Индикаторы многооборотные:

1—измерительный наконечник; 2— измерительный стер­жень;

3 — присоединительная гильза; 4—винт для установки механизма в нулевое положение; 5—стрелка; 6— указатель перемещения измерительного стержня; 7—корпус; 8 —циферблат

ногооборотные рычажно-зубчатые индикаторы типов 1МИГ и 2МИГ изготавливают по ГОСТ 9696-82 (рис.5.3). Основные характеристики приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Тип	Класс точности	Цена деления, мм	Диапазон измерений, мм	Измерительное усилие, сН, не более	Наибольшая разность погрешностей, мкм
					на участке 200 делений	на всем диапазоне
1МИГ	0	0,001	1,0	200	1,5	2,0
2МИГ		0,002	2,0
1МИГ	1	0,001	1,0		2,0	2,5
2МИГ		0,002	2,0

Рычажно-зубчатые индикаторы с измерительным наконечном бокового действия (рис.5.4) характеризуются наличием поворотного измерительного рычага. Индикаторы, выпускаемые согласно ГОСТ 5584-75, имеют два типа исполнения. В основном варианте (ИРБ) шкала расположена параллельно оси измерительного рычага в его среднем положении и перпендикулярно к плоскости поворота. В торцевом исполнении (ИРТ) шкала расположена перпендикулярно оси измерительного рычага в его среднем положении. Наличие поворотного измерительного рычага, малые габариты и незначительное измерительное усилие позволяют использовать прибор в труднодоступных местах, а также в случаях, требующих малого измерительного усилия. Индикатор укомплектован державкой для удобства измерения в труднодоступных местах, переходной втулкой с наружным диаметром 8 мм для крепления в стойках или штативах.

Основные характеристики индикаторов с наконечником бокового действия приведены в таблице 5.4.

a)

б)

Рис. 5.4. Индикаторы рычажно-зубчатые с наконечником бокового действия:

а) ИРБ (1 — корпус; 2 — ободок; 3 — измерительный рычаг; 4 — циферблат; 5 — стрелка;

6 —присоединительный штифт; 7—переключатель);

б) ИРТ (1—корпус; 2—ободок; 3—измерительный рычаг; 4—циферблат; 5—стрелка)

Таблица 5.4

Тип	Диапазон измерений, мм	Цена деления, мм	Наибольшая разность погрешностей, мкм
			на участке 0,1 мм	на всем диапазоне
ИРБ, ИРТ	0,8	0,01	0,005	0,01

Пружинные измерительные головки и приборы имеют сущест­венные достоинства, благодаря которым их применение в машино­строении неизменно расширяется. Наиболее важным преимущест­вом пружинных приборов является отсутствие в них шарниров и зазоров, неизбежных в рычажных и зубчатых передачах. Это обес­печивает им высокую точность и постоянство показаний.

Микатор (малогабаритный измерительный пружинный индикатор) основан на использовании чувствительного элемента в виде скрученной ленты из специальной бронзы. Внешний вид микатора приведены на рис.5.5. Микаторы, в соответствии с ГОСТ 28798-90, выпускаются с ценой деления 0,0002 мм, 0,0005 мм, 0,001 мм и 0,002 мм. Основные метрологические характеристики приведены в таблице 5.5.

При выборе измерительного средств следует пользоваться рекомендациями РД 50-98-86. Данные для измерения биений приведены в таблицах 5.6 и 5.7.

Таблица 5.5.

Марка	Диапозон измерений,мм	Цена деления,мм	Погрешность,мм, в пределах 30 делений
05-ИПМ	0,025	0,0005	±0,0003
1-ИПМ	0,050	0,0010	±0,0005
2-ИПМ	0,100	0,0020	±0,0010

Т

Рис. 5.5. Малогабаритный измерительный пружинный индикатор:

1 – упорный винт; 2 – указатель поля допуска; 3- рычаг; 4 – стрелка; 5 – демпфер; 6 – пружинная лента; 7 – кронштейн; 8 – винт крепления; 9 – винт точной установки; 10 – измерительный стержень; 11 – направляющие

аблица 5.6

Средство измерения	Используемое перемещение измерительного стержня, мм	Предельные погрешности измерения, мкм
Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм класса точности 1	10 5 2 1 0,1 0,02-0,03	21 17 13 11 8 6
Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм класса точности 0	10 5 2 1 0,1	16 14 11 10 6
Головки рычажно-зубчатые (2ИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения ±0,1 мм	0,04	1,4

Окончание таблицы 5.6

Средство измерения	Используемое перемещение измерительного стержня, мм	Предельные погрешности измерения, мкм
Головки рычажно-зубчатые (1ИГ) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения ±0,05 мм	0,02	0,8
Индикаторы многооборотные (2МИГ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения 2 мм	2 1 0,05	6 5 2
Индикаторы многооборотные (1МИГ) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 1 мм	1 0,2	3 2
Головки измерительные пружинные малогабаритные (микаторы) (2ИПМ) с ценой деления 0,002 мм и пределом измерения ±0,1 мм	±0,1 ±0,06	2 1,5
Головки измерительные пружинные малогабаритные (микаторы) (1ИПМ) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения ±0,05 мм	±0,05 ±0,03	1,1 1,8
Головки измерительные пружинные малогабаритные (микаторы) (05ИПМ) с ценой деления 0,0005 мм и пределом измерения ±0,025 мм	±0,025 ±0,015	0,7 0,4

Таблица 5.7

Средство измерения	Используемый предел измерения, мм	Предельные погрешности измерения, мкм
Индикаторы рычажно-зубчатые (ИРБ и ИРТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения 0,8 мм	0,8 0,1 0,01-0,02	15 10 5