Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Сибирский государственный технологический университет

______________________________________________

МЕТРОЛОГИЯ,

СТАНДАРТИЗАЦИЯ

И

СЕРТИФИКАЦИЯ

Лабораторный практикум

для студентов специальности 030500, направлений 651600, 653200, 655400 и 655800

всех форм обучения

КРАСНОЯРСК 2003

УДК 621. 53.08

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ:

Лабораторный практикум для студентов специальности 030500, направлений 651600, 653200, 655400, 655800 всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ 2003. – 68 с.

Составители: В. С. Байделюк, , В. Б. Федченко, Е.В.Гнидан,

Н.Я.Терскова

Одобрено и рекомендовано к печати редакционно-издательским советом СибГТУ

Рецензент: секция методического совета СибГТУ

Отв. редактор В.С.Байделюк

Редуктор С.Н.Цыбенко

Технический редактор Т.П.Попова

__________________________________________________________________

Подписано в печать 21.04.03. сдано в производство 26.05.03.

Формат 60х84 1/16. Бумага типографская.

Уч.-изд.л. 4,25 Тираж 300 экз.

Изд.№97. Заказ № 407.

Лицензия ИД №06543 16.01.02.

___________________________________________________________________

Редакционно-издательский отдел СибГТУ

660049 Г.Красноярск, пр. Мира, 82, тип СибГту

Сибирский Государственный технологический университет, 2003

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………….5

Общая часть………………………………………………………………5

Лабораторная работа № 1. Измерение угловых величин

и конусов....................................................................................................8

Лабораторная работа № 2. Измерение деталей

штангенинструментами и микрометрическими инструментами......14

Лабораторная работа № 3. Измерение деталей рычажно-механическими приборами...............................................................................................27

Лабораторная работа № 4. Измерение шероховатости

поверхности.............................................................................................37

Лабораторная работа № 5. Измерение калибров.................................48

Лабораторная работа № 6. Измерение резьбовых деталей................62

ВВЕДЕНИЕ

Технические измерения являются обязательной частью любого материального производства. Особое место они занимают в машиностроении, где для обеспечения взаимозаменяемости, высокого качества изделий, надежности и долговечности машин и приборов необходимы высокоточные измерения линейных и угловых величин, поскольку при значительных размерах деталей допуски на них составляют десятки микрометров, а микронеровности поверхностей деталей нередко составляет порядка 1 мкм.

В условиях постоянного роста уровня автоматизации производства измерительные средства используются для управления производственными процессами. Именно это вызывает необходимость изучения метрологических и эксплуатационных характеристик наиболее распространенных измерительных приборов, приобретения навыков в обращении с ними и измерения для будущих специалистов в области машиностроения и ремонта машин.

При постановке лабораторных работ используют измерительные средства, которые широко применяют в цехах и лабораториях машиностроительных заводов и ремонтных предприятий.

Настоящие методические указания к лабораторным работам по курсу "Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость" предназначены для студентов, обучающихся по специальности 1704, 1705, 1706, 1711, 030500.16.

Во всех предлагаемых лабораторных работах приемы измерений базируются на практике измерительных лабораторий и на инструкциях Комитета стандартов, мер и измерительных приборов.

Общая часть

Основные метрологические показатели измерительных средств и методы измерения

Метрология – наука об измерениях физических величин, методах и средствах обеспечения их единства.

Технические измерения – измерения различных физических величин специальными техническими методами и средствами.

Метрологическими показателями называется совокупность параметров

универсальных измерительных средств, характеризующих область их

возможного и наиболее рационального применения.

К числу основных метрологических показателей относятся:

цена деления шкалы – разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы;

диапазон измерений – область значений измеряемой величины, в

пределах которой нормированы погрешности средства измерения;

предел измерений – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений;

точность измерений – характеристика качества измерения, отражающая

близость к нулю погрешностей их результатов;

погрешность измерения – разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины;

поправка – величина, которая должна быть прибавлена к измеряемому значению с целью исключения систематической погрешности.

Погрешности бывают систематические и случайные.

Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность – составляющая погрешности измерения, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Метод измерения – это совокупность правил и приемов использования средств измерений, позволяющая решать задачу измерения.

Различают прямой и косвенный метод измерения.

Прямой метод характеризуется непосредственной оценкой измеряемой величины по показанию прибора.

Косвенный метод - это метод, при котором измеряют некоторые величины, связанные с функциональной искомой зависимостью. На основании результатов измерений искомая величина вычисляется по формуле. Например, измерение среднего диаметра резьбы методом 3–х проволочек, определение угла конуса кони­ческой втулки при помощи калиброванных шариков и так далее.

Прямые измерения могут быть абсолютными и относительными.

Абсолютное измерение – измерение, при котором оценка значения всей измеряемой величины производится непосредственно по шкале прибора (штангенциркуль, микрометр, длинномер и так далее).

Относительное измерение – метод измерения, основанный на сравнении измеряемой величины с установочной мерой, по которой прибор предварительно настраивают на нуль. По шкале прибора в этом случае определяют отклонение размера от установочной меры (измерения на миниметре, оптиметре, индикаторным нутромером).

Измерения могут производиться контактным и бесконтактным способами.

При контактном способе измерения происходит соприкосновение измерительных поверхностей прибора с измеряемой деталью (штангенциркуль, микрометр, оптиметр, миниметр, индикаторный нутромер).

При бесконтактном способе – контакт измеряемой детали и измерительного средства отсутствует (малый и большой инструментальные микроскопы, двойной микроскоп Линника МИС–II и дру­гие).

Классификация средств измерения

Все средства, применяемые в машиностроения по назначению, подразделяются на два вида: универсальные и специальные. Универсальные измерительные средства имеют многоцелевое назначение. Специальные измерительные средства предназначены для измерения одного или нескольких параметров деталей определенного типа (зубомерный микрометр, индикаторный нутромер, тангенциальный зубомер и так далее).

В зависимости от используемых физических принципов измерения все измерительные инструменты и приборы подразделяются на механические, оптические, электрические, пневматические.

Механические измерительные приборы основаны на преобразовании малых перемещений измерительного стержня в большие перемещения указателя (стрелки) шкалы прибора. В зависимости от типа механизма они подразделяются на рычажные (миниметр), с зубчатой передачей (индикаторы часового типа марок ИЧ, ИТ), рычажно-зубчатые (рычажная скоба) и с пружинной передачей (микрокатор, оптикатор, миникатор).

В оптических приборах повышение точности достигается благодаря значительному увеличению измеряемых объектов или шкал. К оптическим приборам относятся измерительные микроскопы, например, большой и малый инструментальные микроскопы, двойной микроскоп Линника МИС–II, проекторы и т. д. Другую группу оптических приборов составляют оптико–механические приборы, в которых сочетаются механические передаточные механизмы с оптическим автоколлимационным устройством. К этой группе приборов относятся оптиметры (вертикальные и горизонтальные, измерительные машины, длинномеры и т.д.). Оптико-механические приборы являются контактными, а оптические приборы бесконтактными.

Электрические приборы. В этих приборах происходит преобразование механического сигнала в изменение напряжения, пропорциональное этому сигналу. Примером электрического прибора является профилограф–профилометр М–201 и профилометр М–253.

Пневматические приборы. Принцип их действия основан на зависимости между размером проверяемого отверстия или зазора и измерительным соплом поверхностью контролируемого изделия и давлением (I тип) или расходом сжатого воздуха (II тип). Приборы, первого типа называются манометрическими, а второго типа расходомерными. У таких приборов точность измерения зависит от постоянства давления и чистоты воздуха. Например, у ротаметра она составляет от 0,5 до 5 мкм.