Вимірювання за допомогою індикатора годинникового типу

Для вимірювання лінійних розмірів індикатор встановлюється в стійку. При відносному методі вимірювань вимірювальний наконечник індикатора приводиться в зіткнення з поверхнею столика стійки. При відносному методі вимірювань наконечник приводиться в зіткнення з поверхнею настановної міри або блоку кінцевих мір. При цьому індикатор підводиться так, щоб стрілка його зробила 1-2 обороти. Це робиться для того, щоб індикатор міг показувати як від`ємні, так і додатні відхилення від початкового положення. Після цього знімається настановна міра або блок і підкладається вимірювана деталь. За шкалами визначається одержаний розмір.

Для вимірювання величини радіального биття циліндричну деталь встановлюють в центрах приладу ПБ. Індикатор, укріплений на стійці, підводиться до місця деталі, де вимагається визначити биття, встановлюється перпендикулярно осі деталі і настроюється на нуль з невеликим натягом (1-2 обороти стрілки). Шляхом повороту деталі визначають найбільше і якнайменше значення індикатора. Радіальне биття визначається як абсолютна величина різниці найбільшого і якнайменшого значень індикатора.

Для вимірювань величини ограновування циліндричний виріб встановлюється в призмі з кутом 90° (при трьох і п'ятивершинним профілем ограновування). Встановивши індикатор як вказано вище, визначають абсолютну різницю h між найбільшим і якнайменшим (з урахуванням знаку) значенням приладу. При вимірюванні деталі в призмі з кутом 90° величину ограновування може бути приблизно підраховано по формулі Е=h:2.

Індикаторний нутромір призначений для внутрішніх вимірювань. Прилад складається з індикатора годинникового типу і важільної системи , укладеної в корпус. Будову важільної системи показано на рис 14. Значення індикатора визначається відхиленням дійсного розміру отвору від того розміру, на який налаштований нутромір. Установка приладу на нуль виконується або по настановному кільцю, або по блоку кінцевих мір, рівному номінальному діаметру вимірюваного отвору. Для самоустановки загальної осі вимірювального стрижня 5 і упору 7 по діаметру вимірюваного отвору в поперечному перетині стрижень вільно пропущений крізь підпружинений центруючий місток. Напрям осі вимірювань, перпендикулярне осі в подовжньому перетині, знаходять похитуючи нутромір в цій площині і знімають відлік по якнайменшому значенню. Щоб уникнути нагріву приладу, а також випадкового повороту шкали, нутромір слід тримати за термоізоляційну ручку.

Вимірювання отвору проводяться в трьох перетинах і в кожному перетині в двох напрямах.

Рис 14 Схема індикаторного нутроміра: 1 – індикатор, 2 – шток, 3 – вісь шарніра, 4 – важіль, 5 – вимірювальний стрижень, 6 – корпус, 7 - упор .

За наслідками вимірювань визначаються відхилення отвору від правильної геометричної форми, тобто овальність, конусність, бочкоподібність або уг-

нутість .

З а в д а н н я

1. Зміряти величину радіального биття деталі №……..індикатором годинникового типу з величиною відліку шкали ……..мм в трьох перетинах 1, 2, 3. Результати вимірювань занести в таблицю 5.

Табл 5.

Значення по приладу	З н а ч е н н я			Схема вимірювань
	1	2	3
Найбільше
Якнайменше
Величина радіального биття

2 Зміряти величину ограновування циліндричної деталі №…….индикатором годинного типу з величиною відліку шкали ……..мм в призмі з кутом …..°. Результати вимірювань занести в таблицю 6.

Табл. 6

Значення по приладу	З н а ч е н н я			Схема вимірювань
	1	2	3
Найбільше
Якнайменше
Різниця свідчень h
Величина ограновування Ε

3. Зміряти циліндричний отвір в деталі №………індикаторним нутроміром з величиною відліку …….мм. Результати вимірювань занести в таблицю 7.

Табл.. 7

Перетини	Напрями		Відхилення форми	Величина відхилення	Схема вимірювань
	1	2
1
2
3

4. Провести налагодження мікрокатора по блоку кінцевих мір для контролю розмірів деталі №………

Вказівки по складанню звіту.

1. У звіті необхідно стисло описати і привести схеми мікрокатора і індиктора годинникового типу.

2. Виконати завдання 1, 2, 3, 4 по вказівці викладача.

Контрольні питання.

1. На якому принципі засновані механічні вимірювальні прилади.? Перечисліть основні типи механічних приладів.

2. Як визначається передавальне відношення механічних приладів.

3. Вкажіть область застосування мікрокаторів і індикаторів годинникового типу.

4. Вкажіть основні технічні характеристики механічних приладів.

Лабораторна робота № 5

Оптико-механічні прилади

Мета роботи: вивчення будови вертикального і горизонтального оптиметрів і отримання практичних навиків застосування цих приладів для контролю виробів.

Оптико-механічні прилади засновані на поєднанні механічних передавальних механізмів з оптичним автоколімаційним пристроєм.

До приладів цієї групи відносяться : оптиметри, (вертикальні і горизонтальні), ультраоптиметри, оптикатори і ін. Прилади призначені для лінійних вимірювань відносним методом. Настановною мірою, по якій прилад встановлюється на нуль, служить блок кінцевих мір довжини.

Вимірювальною головкою оптиметров служить Г-подібна автоколімаційна рурка. У її конструкції використовується принцип автоколімації - властивість об'єктиву перетворювати пучок проміння, що розходиться, витікаючого з точкового джерела світла, розташованого у фокусі об'єктиву, в пучок паралельного проміння, який після віддзеркалення плоским дзеркалом збирається в тому ж фокусі об'єктиву. Рурка оптиметра складається з дзеркала 5,объектива 3, призми 4, прозорої пластини 2 з нанесеними поділками шкали і окуляра 9. (рис 15). Освітлювальну систему складають освітлювальне дзеркало 6 і освітлювальна призма 1, встановлена в корпусі рурки. Пластина 2 є скляною плоскопаралельною пластинкою з розподілами шкали і індексом, причому поділки нанесені на одній половині пластинки, а індекс на іншій.

Рис 15. Схема рурки оптиметра.

Шкала з боку окуляра закрита призмою так, що через нього можна бачити тільки індекс і зображення шкали, відображене від дзеркала 5. Шкала встановлена у фокальній площині об'єктиву 3. Проміння світла, відображаючись від дзеркала 6 через призму 1 освітлюють шкалу, пройшовши через призму 4 і об'єктив 3 вони паралельним пучком падають на дзеркало 5, відображаючись від якого знову потрапляють в об'єктив 3, проходять через призму 4, пластинку 2, окуляр 9 і прямують в око спостерігача. При установці окуляра по оку, спостерігач бачить одночасно зображення шкали і індекс, нанесений на прозорій пластині 2. При осьовому зсуві вимірювального стрижня дзеркало 5 відхилятиметься на деякий кут α, внаслідок чого зображення шкали у полі зору окуляра також переміщатиметься щодо нерухомого індексу..

Зсув шкали, рівне t, змінюватиметься при зміні кута α, тобто зміні розміру деталі. Співвідношення між переміщенням вимірювального стрижня S і зсувом t зображення шкали по відношенню до нерухомого індексу визначається із спрощеної схеми на рис 17 б. З цієї схеми видно, що S=а·tgα, де а - відстань між віссю вимірювального стрижня і віссю обертання дзеркала. Величина t=Ftg2α, де F - фокусна відстань об'єктиву 3. Передавальне відношення рурки оптиметра: i_р= t S=Ftg2α/ аtg α = 2F/а ; ( оскільки кути α і 2α мають малу величину, їх тангенси можна замінити величинами кутів ).

Повна величина передавального числа рурки буде рівна i_р = i_об ·i_ок, де i_ок - збільшення окуляра . Оскільки F=200 мм, а=5 мм, i_ок = 12х, одержимо i_р=2 х200·12 х5=960, тобто переміщення наконечника збільшується на відліковому пристрої в 960 разів.

Для забезпечення величини відліку головки 0,001 мм шкала на пластині 2 має інтервал 0.08 мм, а з урахуванням збільшення окуляра в 12х видимий інтервал складає 0,96 (0,08 х 12), а загальне передавальне число i_р = 960 х0,96 = 1000. Межі вимірювань по шкалі рівні ± 0,1 мм. Вимірювальна сила рівна 2 Н ± 0,2 Н. Гранична похибка рурки оптиметра ± 0,0003 мм.

Вертикальний оптиметр ОВО-1 служить для вимірювань зовнішніх розмірів і включає автоколімаційну рурку 2, укріплену на кронштейні стійки 1 і предметний стіл 3 ( рис 18а ) .

Предметний стіл має механізм мікрометричного підйому.межі вимірювання приладу в цілому рівної 0 - 180 мм. Установка приладу на нуль виконується по блоку кінцевих мір, що розраховується по номінальному або граничним розмірам вимірюваного об'єкту. Відмітна особливість полягає у тому, що перш за все треба забезпечити напрям пучка світла в щілину освітлювача 4 трубки оптиметра 2, при цьому через окуляр повинно бути видно світле освітлене поле і частина шкали. Груба установка здійснюється шляхом опускання кронштейна 1 до зіткнення наконечника вимірювального стрижня з блоком кінцевих мір. Після цього закріплюють положення кронштейна. Остаточна установка на нуль виконується обертанням лімба переміщення столу 5 при відпущеному стопорному гвинті 6. Після установки на нуль положення столу фіксується стопорним гвинтом. Нульову установку приладу перевіряють підводячи і опускаючи 2 - 3 рази важіль аретиру 7.

Рис 16. Вертикальний ( а ) і горизонтальний ( б ) оптиметри.

Встановивши остаточно шкалу на нуль, аретиром підводять наконечник вимірювального стрижня і видаливши із столика блок кінцевих мір, замінюють його об'єктом вимірювання. Після закінчення вимірювань перевіряється нульова установка приладу по блоку кінцевих мір.

Горизонтальний оптиметр ОГО-1 (модель ІКГ ). Призначений для вимірювань як зовнішніх, так і внутрішніх розмірів.Межі вимірювань зовнішніх розмірів 0-250 мм, внутрішніх - 13,5 - 150 мм. Основним елементом приладу є автоколімаційна рурка 2 (рис 18 б). Основна відмінність горизонтальних оптиметров - в пристрої штатива 1, пінолі 4 (завдяки чому можливе вимірювання внутрішніх розмірів ), в ширших межах вимірювань. Для вимірювання внутрішніх розмірів на рурку оптиметра і піноль одягаються дуги, на осях яких укріплені сережки, що мають по два наконечники кожна. Один наконечник кожної сережки приводиться в контакт з вимірюваним об'єктом, а другої відповідно з вимірювальним стрижнем рурки оптиметра і з шпінделем пінолі. Грубе налаштування здійснюється переміщенням кронштейнів 3, на яких закріплені рурка оптиметра і піноль. Точну установку здійснюють за допомогою мікрометричного гвинта 5 пінолі. Настройка приладу для вимірювань проводиться по відповідному блоку кінцевих мір довжини. Блок при налагодженні на нуль також як і вимірюваний об'єкт встановлюються на універсальному предметному столику 6. Для зручності користування оптиметри можуть забезпечуватися проекційними насадками.

З а в д а н н я.

1.Вимірити розміри циліндричної деталі №…на вертикальному оптиметрі.

Пояснення. Розмір для розрахунку блоку кінцевих мір визначити за допомогою мікрометра.

2.Розрахувати настановний блок кінцевих мір і проконтролювати гладку калібр-пробку ………. на вертикальному оптиметрі.

3.Визначити абсолютну конусність і овальність циліндричної деталі №…Скласти ескіз деталі з указанням одержаних розмірів і відхилень форми.

Вказівки по складанню звіту.

1.В звіті стисло описати призначення, будову і принципи вимірювань на вертикальному і горизонтальному оптиметрах. Дати їх коротку характеристику Привести схему рурки оптиметра.

2. Виконати завдання по вказівці викладача.

Контрольні питання.

1.На яких принципах засновані оптико-механічні прилади ? Перечисліть основні прилади цієї групи.

2.В чому полягає принцип автоколімації ?

3.Які типові роботи виконуються на вертикальному оптиметрі?

Лабораторна робота № 6

Визначення параметрів метричної різьби

на інструментальному мікроскопі

Мета роботи: вивчення будови інструментального мікроскопа і придбання практичних навиків застосування його для контролю розмірів і геометричної форми складних по конфігурації виробів - різьбових деталей, шаблонів і т.п.

Інструментальний мікроскоп відноситься до проекційних вимірювальних приладів і призначений для вимірювання лінійних і кутових розмірів ріжучого і вимірювального інструменту, а також деталей з складним профілем .В основу його роботи покладений принцип проектування збільшеного контура вимірюваного об'єкту на фокальну площину окуляра. Метод вимірювання безконтактний. Використовують три типи мікроскопів:

- великий інструментальний мікроскоп ВМІ,

- малий інструментальний мікроскоп ІТ,

- удосконалена мала модель ММІ.

Модель ІТ (рис 17) складається з основи приладу 1, колонки 9, знімної окулярної головки 7, тубуса 6, що пересувається вгору і вниз по колонці 9, столу 15, що має повздовжнє і поперечне переміщення за допомогою мікрометричних гвинтів 14 і 2, освітлювального пристрою 12. Колонка 9 за допомогою двох гвинтів 13 може повертатися навколо горизонтальної осі 11, відхиляючись від вертикального положення в обидві сторони на 10°. Величина кута нахилу відлічується за шкалами, нанесеними на втулках гвинтів 13, величина відліку шкали - 1°.

Рис 17. Інструментальний мікроскоп ІТ.

Грубе переміщення тубуса по колонці виконують від руки, закріплюючи його в будь-якому положенні гвинтом 10. Для точної установки тубуса по висоті є гвинт 8. Повздовжнє і поперечне переміщення столу визначають за шкалами мікрометричних гвинтів 14 і 2. Величина відліку шкали 1 (рис 18), нанесеної на стеблі мікрогвинта, рівна 1 мм, шкали 2 і ноніусного барабана - 0,01 мм.

Рис 18. Мікрометричний гвинт інструментального мікроскопа ІТ.

Граничне переміщення столу за допомогою кожного мікрогвинта - 25 мм. У повздовжньому напрямі стіл переміщається рукояткою 16 додатково на 50 мм .

Величину додаткового переміщення столу вимірюють за допомогою кінцевих мір довжини, що вкладаються між спеціальними упорами, закріпленими на столі і на основі мікроскопа. Отже межі вимірювання в повздовжньому напрямі

складають 0-75 мм, в поперечному напрямі - 0-25 мм. Межі вимірювання кутів -0-360°.

На столі мікроскопа встановлена рамка 4 з центрами для установки циліндричних деталей, що мають центрові отвори. Для установки безцентрових виробів використовують Х-подібну призму при її установці на столі мікроскопа. Плоскі вироби встановлюють безпосередньо на столі, для цього достатньо зняти рамку 4. Для закріплення виробів передбачене пристосування у вигляді лінійки з притисками.

Оптична система інструментального мікроскопа (рис 19): пучок проміння від джерела світла 1, пройшовши світлофільтр 2 і діафрагму 3, потрапляє в призму 4, яка зміняє його напрям на 90°, проходить через конденсор 5, скло предметного столу 6 і освітлює досліджуваний об'єкт 7. Потім проміння потрапляє в об'єктив 8, в систему призм 9, після чого проходить через захисні стекла 10 і скляний диск (екран) 11 в окуляр 12. При цьому тінь вимірюваної деталі проектується на матовий екран, де її спостерігають через окуляр із збільшенням в 30 разів: збільшення об'єктиву - 3, окуляра - 10, поле зору - 6 мм.

Рис 19. Оптична схема мікроскопа.

У інструментальному мікроскопі ІТ застосовується універсальна окулярна головка, що має два окуляри (рис 20). У окулярі 1 спостерігається зображення тіньового контура вимірюваного об'єкту і штрихова сітка (рис 21), нанесена на скляний диск окуляра. Диск разом з штриховими лініями можна обертати за допомогою маховичка 3 (рис 20а) . Кут повороту штрихової сітки визначають за шкалами, які видно в окулярі 2. У цьому окулярі (рис 21) спостерігається частина рухомої вимірювальної шкали з величиною відліку 1° («градусна» шкала),розрахована на інтервал 0-360° і нерухома вимірювальна шкала з величиною відліку 1' («мінутна» шкала), розрахована на інтервал 0-60'.

Рис 20.Універсальна окулярна головка (а); окуляр мікрометра, з допомогою

якого вимірюють параметри об'єктів на зразку (б).

Рис 21.Штриховая сітка універсальної окулярної головки.