Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

   

Навчальні посібники. Обробка металів

 Слюсарну справу


Є.М. Мурах

 

Частина перша. Теоретичні відомості

ГЛАВА V.

 

КОНТРОЛЬНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ ІНСТРУМЕНТИ І ТЕХНІКА ВИМІРЮВАНЬ

§ 20. Вимірювання лінійних величин

 

 

Технічний прогрес неможливий без вдосконалення техніки вимірювання.

Метрологія-це наука про вимірювання фізичних величин, методи та засоби забезпечення їх єдності.

Вимірювання - це знаходження значення фізичної величини досвідченим; шляхом з допомогою спеціальних технічних засобів.

При вимірюванні фізичну величину порівнюють з однойменною величиною, прийнятої за одиницю (довжину до довжини, площу з площею і тощо). Одиниці фізичних величин регламентуються Державними загальносоюзними стандартами (ГОСТ). В даний час рекомендується застосовувати під усіх областях науки, техніки і виробництва міжнародну систему одиниць СІ (система інтернаціональна)

Для контролю виготовлення деталей, складання і ремонту механізмів і машин використовують різні вимірювальні засоби - інструменти і прилади. До вимірювальних засобів належать штангенинструменты, мікрометри, калібри, лекальні лінійки, повірочні плити та ін.

Основними характеристиками вимірювальних засобів є: ділення поділки шкали, початкове і кінцеве значення шкали, діапазон показань шкали, межі вимірювання.

Поділка шкали - відстань між двома сусідніми її штрихами.

Ціна поділки шкали - значення вимірюваної величини, відповідне двом сусіднім відміткам шкали.

Початкове і кінцеве значення шкали - це найменше і найбільше значення вимірюваних величин, вказаних на шкалі приладу або інструменту.

Діапазон показань шкали - область значень шкали, обмежена її початковим і кінцевим значеннями.

Межі виміру - найбільша і найменша величини, які можна виміряти даним інструментом або приладом.

Для вимірювання фізичних величин використовують різні методи. Під методом вимірювання розуміють сукупність правил і прийомів використання вимірювальних інструментів або приладів.

Розрізняють прямі і непрямі методи вимірювання. При прямих методи вимірювання лінійних величин розмір отримують безпосередньо, користуючись, наприклад, лінійкою, штангенциркулем, мікрометром і т. д. При непрямі методи шуканий розмір дістають обчисленням за результатами прямих вимірювань. Наприклад, розмір довжини кола обчислюють за вимірюванням діаметру цієї окружності.

Жодне вимірювання не може бути вироблено абсолютно точно. Навіть при роботі самими точними вимірювальними інструментами неминуча помилка. Між виміряним значенням величини і її дійсним значенням завжди існує деяка різниця, яка називається похибкою вимірювання.

Точність вимірювання характеризує якість вимірювань, відображає близькість до нуля похибки їх результатів. Підвищення точності вимірювання можна домогтися шляхом повторного вимірювання з наступним визначенням середнього арифметичного значення, отриманого в результаті кілька вимірів.

Лінійні розміри в металообробці прийнято вказувати в міліметрах без запису найменування. Якщо розмір вказаний в інших похідних одиницях, то його записують з найменуванням, наприклад: 1 см, 1 м і т. д.

До найбільш поширених інструментів для вимірювання лінійних величин при обробці металів належать вимірювальні металеві лінійки, штангенинструменты, мікрометричні інструменти.

Вимірювальні металеві лінійки застосовуються для грубих вимірювань. Вони виготовляються з верхніми межами вимірювання до 150; 300; 500; 1000 мм. Ціна ділення може становити 0,5 або 1 мм. Похибка вимірювання 0,5 мм.

Штангенинструменты застосовуються для більш точних вимірювань. До них відносяться штангенциркулі, службовці для вимірювання зовнішніх і внутрішніх діаметрів, довжин, товщин деталей і т. п. ( 31); штангенглубиномеры, призначені для вимірювання глибин глухих отворів, вимірювання канавок, пазів, виступів ( 32); штангенрейсмусы, службовці для виконання точного розмітки і вимірювання висот від плоских поверхонь

У всіх зазначених штангенинструментах застосовані нониусы, за якими відраховуються дробові частки основних поділок шкал.

Серед штангенинструментов найбільш широке застосування мають шта н ген ц і р ку л і. Вони бувають трьох типів: ШЦ-1 (межі вимірювань 0-125 мм і величина відліку 0,1 мм); ШЦ-П (межі вимірювань 0-200 і 0-320 мм, величина відліку 0,05-0,1 мм); ШЦ-Ш (межі вимірювань 0-500; 250-710; 320-1000; 500-1400; 800-2000 мм, величина відліку 0,1 мм).

Якщо розсунути губки штангенциркуля на 0,1 мм, то перший штрих ноніуса співпадає з другим штрихом штанги. Якщо розсунути губки на 0,2 мм, то співпадуть другий і четвертий штрихи, на 0,3 мм - третій і шостий і т. д.

Таким чином, при вимірюванні штангенциркулем цілі міліметри відраховують безпосередньо по шкалі штанги до нульового штриха ноніуса, а дробові (в даному випадку десяті) частки міліметра - по шкалі ноніуса. При цьому дробова величина (кількість десятих часток міліметра) визначається множенням величини відліку (0,1 мм) на порядковий номер штриха ноніуса (не рахуючи нульового), що збігається зі штрихом штанги. При читанні показань штангенциркуль тримають прямо перед очима ( 34).

Штангенциркулі більш високої точності відрізняються від описаного градуювання шкали ноніуса. Наприклад, штангенциркуль з похибкою вимірювання до 0,05 мм також має стійку з міліметровою шкалою, а шкала ноніуса довжиною 39 мм розділена на 20 рівних частин, і, отже, величина її розподілу становить 1,95 мм. В цьому випадку при установці на нуль перший штрих шкали ноніуса відстає від другого штриха шкали штанги на 0,05 мм, другий штрих ноніуса відстає від четвертого штриха штанги на 2X0,05=0,1 мм і т.д.

Розглянемо пристрій штангенинструментов на прикладі широко поширеного штангенциркуля ШЦ-I (див. 31). Він має, штангу /, на якій нанесена шкала з міліметровими поділками. На штанзі є вимірювальні губки 2 і 7. По штанзі переміщається рухома рамка 3 з губками і жорстко скріплена з нею глибиноміром 6. Рамка під час вимірювання закріплюється на стійці зажимом 4. Нижні губки 7 служать для вимірювання зовнішніх розмірів, а верхні 2 - внутрішніх.

На скошеній межі рамки-3 нанесена шкала 5, звана ноніусом. Шкала ноніуса довжиною 19 мм розділена на 10 рівних частин, і, отже, величина кожної поділки ноніуса дорівнює 1,9 мм (19:10=1,9). 'Різниця між величинами двох поділок штанги і одного ділення ноніуса складає 0,1 мм" (2 - 1,9 = 0,1 мм).

Правила поводження з штангенинструментами: при вимірі деталей не допускати сильного затиску, так як може виникнути перекіс движка і свідчення будуть невірними;

не допускати ослаблення посадки і качки движка на штанзі: це призводить до перекосу ніжок і до помилок вимірювання;

категорично забороняється застосовувати штангенинструменты для вимірювання оброблюваних заготовок на працюючому верстаті;

регулярно перевіряти точність штангенинструмента;

після закінчення роботи необхідно ретельно штангенинструменты протерти, змастити і укласти в футляри;

під час зберігання штангенинструментов їх вимірювальні поверхні повинні бути роз'єднані, а затиски ослаблені.

Мікрометричні інструменти дозволяють виробляти вимірювання з похибкою до 0,01 мм До них відносяться мікрометри для вимірювання зовнішніх розмірів ( 35, а), мікрометри різьбові зі вставками для вимірювань середнього діаметра різьби ( 35, б), мікрометричні глубиномеры для вимірювання глибини пазів, отворів і висоти уступів ( 35, в), мікрометричні нутроміри для вимірювання внутрішніх розмірів ( 35 м).

Принципове пристрій всіх зазначених мікрометричних інструментів засновано на використанні однакового вимірювального механізму --мікрометричного гвинта.

Розглянемо пристрій найбільш поширеного мікрометричного інструменту - мікрометра для вимірювання зовнішніх розмірів з похибкою до 0,01 мм ( 35). Він складається з скоби / з п'ятою 2 та втулки (стебла) 5, всередину якої укручений мікрометричний гвинт 3; торці п'яти і мікрометричного гвинта є вимірювальними поверхнями. Гвинт жорстко скріплений з барабаном 6. На стеблі нанесена шкала з полумиллиметровыми (верхня частина шкали) і міліметровими (нижня частина) поділками. На конічної поверхні барабана також нанесена шкала, делящая окружність на 50 рівних частин. Точний мікрометричний гвинт 3 має крок різьби 0,5 мм За один повний оберт він переміщається уздовж осі на 0,5 мм, за пів-обороту - на О.бХ'/г-О^б мм, а за одну п'ятдесяту частину обороту - на 0,5X "До = 0,01 мм.. Якщо конічна поверхня барабана мікрометра розділена на 50 рівних частин, то при повороті барабана на одну поділку гвинт переміститься у подовжньому напрямку на 0,01 мм, при повороті на два ділення - на 0,02 мм і т. д.

Так як зайвий натиск гвинта на вимірювану деталь може призвести до неточності вимірювання, для регулювання натиску мікрометр має тріскачку 7, Тріскачка з'єднана з гвинтом так, що при збільшенні вимірювального зусилля понад 9 М, вона не обертає гвинт, а провертається з характерними клацаннями. Для фіксації отриманого розміру служить стопор 4.

Техніка вимірювання мікрометром полягає в наступному. Перед вимірюванням перевіряють нульове положення мікрометра. Обертанням мікрометричного гвинта за тріскачку зводять вимірювальні поверхні до зіткнення між собою або з настановної мірою (при межах виміру не від нуля). Обертання припиняють після появи клацань тріскачки. Перевіряють показання мікрометра. Якщо нульові штрихи на шкалах стебла і барабана не збігаються, то виробляють установку мікрометра на нуль: при зведених вимірювальних площинах стопорять мікрометричний гвинт; відвертають ковпачок (гайку), прикріплює барабан до мікрометричному гвинта; звільняють барабан від зчеплення з гвинтом; повертають його до збігу нульового штриха з поздовжнім штрихом стебла і знову закріплюють барабан.

При вимірюванні мікрометр беруть лівою рукою за скобу, а великим і вказівним пальцями правої руки обертають головку барабана до тих пір, поки вимірювальні поверхні мікрометра не будуть охоплювати вимірювану частину деталі. Потім обертанням гвинта з тріскачкою зводять вимірювальні поверхні до щільного стикання їх з вимірюваної деталлю і появи клацань тріскачки. Після цього читають показання мікрометра. Цілі міліметри і полумиллиметры відлічують по шкалі стебла, а десяті і соті частки міліметра-по шкалі скосу барабана ( 36).

Правила поводження з мікрометричними інструментами:

у процесі вимірювання барабан тріскачки обертають плавно і не занадто швидко, так як різка подача гвинта і сильний зажим вимірюваної деталі ведуть до неправильних показань вимірювання та передчасного зношування гвинти;

при користуванні мікрометричні інструменти кладуть на суху, чисту поверхню; не можна вимірювати мікрометричними інструментами нагріті деталі, так як показання при цьому будуть неточними; не дозволяється вимірювати мікрометра грубо оброблені і брудні поверхні деталей;

по закінченню роботи інструменти ретельно протирають, змащують, стопори послаблюють і кілька розводять вимірювальні поверхні;

зберігають мікрометричні інструменти в спеціальних футлярах, в сухих приміщеннях, при певній температурі.

    

 «Обробка металу» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також: Обробка металу Выколотка, або дифовка Гравірування Насічка Надрезная карбування Тиснення по фользі Ажурне лиття Кристаліт Декоративна обробка металу Технічне творчість "Нариси історії науки і техніки"