Тема:  Контрольно-измерительные инструменты

Цель работы: Ознакомить учащихся с видами контрольно-измерительного инструмента при проведении ремонтных, наладочных работ и техникой измерения

Порядок проведения работы:

1.Ознакомиться с теоретической частью

2. Заполнить таблицу 1 «Назначение и устройство контрольно-измерительного инструмента»

Название инструмента	Назначение	Цена деления, точность измерения	Устройство

3. Ответить на контрольные вопросы:

Теоретическая часть.

К простейшим измерительным инструментам относятся масштабная линейка, кронциркуль, нутромер.

Масштабная линейка предназначена для измерения плоских поверхностей, а также для определения размеров, замеренных нутромером или кронциркулем. Масштабные линейки изготовляются разной длины от 100 до 1000 мм. Цена деления масштабной линейки — 0,5 или 1 мм, для облегчения отсчета каждые 5 и 10 мм отмечаются удлиненными штрихами. Нулевое деление у большинства линеек наносится у левого торца. При измерении линейку прикладывают к измеряемой детали так, чтобы нулевой штрих точно совпадал с началом измеряемой линии. На рис1. показаны приемы измерения масштабной линейкой.

Кронциркуль служит для измерения наружных размеров деталей. Величина, измеренная кронциркулем, определяется затем наложением кронциркуля на масштабную линейку. Кронциркуль, как и простейший нутромер, используют редко.

Нутромер применяется для измерения внутренних размеров деталей. Измеренная величина определяется также по масштабной линейке.

Штангенциркуль относится к многомерным раздвижным измерительным инструментам (рис. 2,а). Предназначен он для измерения наружных и внутренних размеров и разметки Штангенциркуль состоит из штанги с жестко укрепленными на ней губками, рамки с губками, перемещающейся по штанге, устройства для микрометрической подачи, состоящего из движка, стопорного винта, гайки и винта.

 рис.1

.

 Рис. 2. Штангенциркуль (а), примеры отсчета размера и чтение замеров с точностью 0,1 мм (б, в, г)

.

Перемещение рамки осуществляют следующим образом. Движок 6 закрепляется стопорным винтом, а стопорный винт рамки отпускается.После этого вращением гайки винт и связанную с ним рамку медленно перемещают. Штангенциркуль имеет нониус.

Штангенциркули выпускают с точностью измерения 0,1; 0,05 и 0,02 мм. Последние два имеют микрометрическую подачу, позволяющую устанавливать штангенциркуль с высокой точностью. Крайние левые штрихи нониуса и штанги называются нулевыми и при сомкнутых губках они совпадают. Для определения измеряемого размера при разведенных губках штангенциркуля отсчитывают целое число миллиметров, которое прошел по штанге левый нулевой штрих нониуса, а затем находят штрих нониуса, который точно совпал с каким-либо делением шкалы штанги. Порядковое число этого деления определяет доли миллиметра, которые следует прибавить к целому числу миллиметров. При измерении внутренних размеров к величине отсчета, произведенного по основной шкале и нониусу, следует прибавить толщину губок, которая указана на них. Примеры отсчета показаны на рис. 2, б, в, г.

Рис. 3. Штангенглубиномер (а), штангензубомер (б):

 1 — стопорный винт, 2 — движок, 3 — микрометрический винт, 4 — гайка

Штангенглубиномер (рис. 3,а) служит для измерения глубины отверстий, пазов на валах и т. п. Измерение штангенглубиномером производится так же, как штангенциркулем.

Штангензубомер (рис. 3, б) применяют для измерения толщины зубьев колес. Штангензубомер представляет собой комбинированный измерительный инструмент, состоящий из двух неподвижных штанг, составляющих единое целое, и двух подвижных нониусов. Вертикальный нониус предназначен для установки высоты, на которой должна замеряться толщина зуба, а горизонтальный — для измерения толщины зуба на данной высоте. Точность измерения штангензубомера 0,02 мм.

 

Микрометр служит для измерений наружных размеров деталей с точностью до 0,01 мм. Наиболее распространенными являются микрометры со следующими пределами измерений: от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм, от 50 до 75 мм и от 75 до 100 мм.

Микрометр (рис. 4) имеет скобу, в которую запрессована закаленная и отшлифованная пятка, микрометрический винт, стопор, стебель, барабан и трещотку.

Рис. 4. Микрометр

Трещотка соединена с барабаном храповичком, отжимаемым пружиной, а на скошенном по окружности левом конце барабана нанесено 50 делений. Микрометрический винт имеет резьбу с шагом 0,5 мм, следовательно, за один оборот винта его конец перемещается на 0,5 мм, а при повороте барабана на одно деление винт перемещается на 0,01 мм. На поверхности стебля имеются деления с осевым штрихом.

Для измерения детали ее устанавливают между микрометрическим винтом и пяткой, после чего при помощи трещотки повертывают барабан и выдвигают винт до соприкосновения с деталью. Когда винт упрется в измеряемую деталь, трещотка будет свободно провертываться, а винт с барабаном остановятся. Для определения измеряемого размера нужно сосчитать число миллиметров на шкале стебля, включая пройденное отсчетным штрихом полумиллиметровое деление (0,5), а затем посмотреть, какое число на скошенной части барабана совпадает с осевым штрихом стебля. Это число будет соответствовать сотым долям миллиметра, которые нужно прибавить к предыдущим данным.

Микрометрический нутромер (рис. 5) применяют для определения внутренних размеров деталей с точностью до 0,01 мм. Микрометрический нутромер состоит из микрометрического винта (рис. 5,а),барабана, гильзы со стопорным винтом, наконечника со сферической измерительной

 

Рис. 5. Микрометрический нутромер (а), удлинитель к нему (б)

поверхностью. С правой стороны микрометрического винта также имеется сферическая измерительная поверхность. Отсчет размеров производится так же, как и при измерении микрометром.

Микрометрический нутромер имеет комплект удлинителей, которые расширяют пределы измерений. На одном конце удлинителя нарезана внутренняя резьба (рис. 5, б), а на другом конце — наружная резьба. Конец удлинителя с внутренней резьбой навинчивается на стебель нутромера, а конец удлинителя с наружной резьбой служит для навинчивания на него дополнительного удлинителя с целью увеличения пределов измерения.

Рис. 6. Микрометрический глубиномер

Микрометрический глубиномер (рис. 6) служит для измерения несквозных отверстий и углублений с точностью до 0,01 мм. Он состоит из основания, барабана, трещотки, нониуса, стопора, измерительного стержня. Принцип измерения глубиномером и микрометром один и тот же.

Для измерения углов, а также определения точности опиловки плоскостей по «просвету» применяют угольники и универсальные угломеры. Угольники (рис. 7) обычно изготовляют из стали

                                                                           

.

Рис. 8. Универсальный угломер системы Семенова

Угломер УГ-1 (рис.8) системы Семенова является универсальным, предназначенным для измерения наружных углов. Он состоит из основания, на котором имеется шкала от 0 до 120°, жестко соединенного с линейкой, подвижной линейки, хомутика, съемного угольника, нониуса и устройства микрометрической подачи.

Угломер УГ-2 (рис. 9) состоит из основания, линейки основания, сектора, угольника, съемной линейки, хомутиков и нониуса. Этим угломером можно измерять наружные и внутренние углы.

По основной шкале угломеров отсчитывают градусы, а по шкале нониуса — минуты

Предельные калибры для измерения отверстий изготовляют в виде двусторонних цилиндров (рис. 10) и называют калибрами-пробками, а для измерения валов — в виде односторонних и двусторонних скоб, называемых калибрами-скобами (рис. 11,а, б). Предельными калибрами можно определить наибольший и наименьший допускаемые размеры деталей. У предельных калибров одна сторона называется проходной, а другая — непроходной. Проходная сторона калибра-пробки служит для измерения

наименьшего отверстия, а непроходная — для наибольшего. Калибром-скобой, наоборот, наибольший размер вала определяют проходной

стороной, а наименьший — непроходной. При измерении проходная сторона калибра должна свободно проходить в отверстие или по валу под действием веса калибра. Если непроходная сторона калибра проходит, то деталь бракуется.

Радиусные шаблоны применяют для измерения радиусов закруглений изделий

 Рис.9. Угломер УГ-2

.

Рис. 10. Контроль размера двусторонним калибром-пробкой

.

Такие шаблоны изготовляют в виде тонких стальных пластин с выпуклыми или вогнутыми закруглениями. На шаблонах выбиты цифры, показывающие

размер радиуса закругления в миллиметрах.

 Для измерения величины зазоров между деталями применяют щупы (рис. 12), которые представляют собой стальные пластины различной толщины. На каждой пластине указана ее толщина в миллиметрах.

Контроль резьбы осуществляют резьбовыми калибрами-пробками, резьбовыми кольцами и шаблонами.

 

рис.11                                                        рис.12 Щупы

 

Рис.13

Резьбовые калибры-пробки (рис. 13, а) служат для проверки резьбы гаек. Они изготовляются из инструментальной стали и похожи на болт с точным профилем резьбы. Проверка резьбы гайки производится путем навертывания ее на проходную или непроходную сторону калибра-пробки.

Резьбовые кольца (рис. 13, б) применяют для проверки резьбы болтов и представляют собой гайку с точным профилем резьбы. Проверка резьбы болта производится ввертыванием его в резьбовое кольцо. Одно кольцо является проходным, а второе — непроходным калибром.

Рис.14

Резьбомер (рис. 14) предназначен для проверки и определения шага резьбы на болтах, гайках и других деталях. Он представляет собой набор стальных пластинок — резьбовых шаблонов с профилями зуба, соответствующими профилям стандартных метрических или дюймовых резьб. В резьбомерах обычно на одном конце делается набор шаблонов с метрической резьбой, а на другой — с дюймовой. На каждом шаблоне нанесены размеры резьбы.

Для проверки резьбы на болте или в гайке нужно прикладывать последовательно шаблоны разьбомера до тех пор, пока не будет найден шаблон, зубья которого точно совпадут с резьбой детали без просвета. Размеру этого шаблона и будет соответствовать измеряемая резьба. Индикатор предназначен для измерения отклонений размеров от заданных, а также для обнаружения овальности и конусности валов и отверстий. В ремонтном деле наиболее широко применяют индикатор часового типа, устройство которого показано на рис. 15.

В корпусе индикатора расположен механизм, состоящий из шестерен, зубчатой рейки, спиральной пружины, гильзы, измерительного стержня с наконечником, указателя числа оборотов, шкалы со стрелкой.

. На большой шкале индикатора нанесено 100 делений, каждое из которых соответствует 0,01 мм. При перемещении измерительного стержня на величину 0,01 мм стрелка переместится по окружности на одно деление большой шкалы, а при перемещении стержня на 1 мм стрелка сделает один оборот. Шкалу индикатора устанавливают в нулевое положение вращением ее за ободок

Индикаторный нутромер (рис.17) применяют для измерения диаметров цилиндров двигателей. Полный оборот стрелки индикатора соответствует изменению размера А на 1 мм. Так как шкала имеет 100 делений, то цена деления шкалы равна 0,01 мм. Стрелку индикатора устанавливают на нуль поворотом ободка. К индикатору прилагается набор сменных наконечников, которые позволяют измерять цилиндры различных диаметров

Рис. 15. Индикатор часового типа:

 1 — измерительный стержень, 2 —гильза, 3, 10, 11, 13 — шестерни, 4 — шкала, 5 — ободок, 6 — корпус, 7 — стрелка, 8 — указатель числа оборотов, 9 —спиральная пружина, 12 — пружина, 14 — измерительный наконечник

Перед измерением изделия индикатор укрепляют в кронштейне универсальной стойки (рис. 16) так, чтобы наконечник измерительного стержня прикасался к поверхности измеряемого изделия. Далее за ободок 5 устанавливают нулевое деление шкалы против стрелки (рис. 15). После этого

изделие или индикатор медленно перемещают. По показаниям стрелки на шкале индикатора определяют величину отклонения.

 Рис. 16. Индикатор с универсальной стойкой: 1 — собственно индикатор, 2 — шарнирный рычаг, 3 — стойка, 4 — основание

Рис. 17 Индикаторный нутромер

.

Ошибки при измерении и их причины. При измерении деталей всегда получается некоторая разница между действительным размером детали и размером, полученным в результате измерения. Разность между величиной, полученной при измерении, и действительной величиной называется ошибкой или погрешностью измерения.

Основными причинами погрешностей измерения являются следующие:

 – неточная установка измеряемой детали или измерительного инструмента;

 – ошибки при отсчете показаний инструмента, возникающие в тех случаях, когда наблюдение при отсчете показаний ведется под неправильным углом зрения. Необходимо всегда вести наблюдение в направлении, перпендикулярном плоскости шкалы;

 – нарушение температурных условий, при которых должны производиться измерения. Государственным стандартом для измерения предусмотрена нормальная температура, равная 20 °С. В практике часто измеряемая деталь имеет более низкую температуру, чем температура измерительного инструмента, это тоже приводит к погрешностям, так как известно, что металлы при изменении температуры изменяют свои размеры. При охлаждении они сжимаются, а при нагревании расширяются. При нагревании на 1 °С на длине 1 м металлы удлиняются на следующие величины (мм): сталь — 0,012, чугун — 0,010, бронза — 0,018, латунь — 0,019, алюминий — 0,024;

 – грязная поверхность измеряемой детали или грязный

  измерительный инструмент;

 – погрешности измерительного инструмента;

 нарушение постоянства измерительного усилия, на которое рассчитан измерительный инструмент.

Хранение измерительных инструментов и уход за ними. Измерительные инструменты хранят в сухих теплых помещениях. Нельзя хранить инструменты в сырых помещениях или в помещениях с резкими колебаниями температуры, так как это повлечет за собой коррозию инструментов. Каждый инструмент должен иметь свое место.

Простейшие инструменты хранят в шкафах, на стеллажах или подвешивают на стенах. Сложные инструменты, например микрометры, штангенциркули, калибры и т. п., хранят в специальных футлярах.

Для предохранения от коррозии измерительные инструменты смазывают бескислотным вазелином или костяным маслом. Для длительного хранения инструмент обертывают промасленной бумагой в целях предохранения его от загрязнения и воздействия влажного воздуха. Перед работой мерительные поверхности инструмента промывают бензином и протирают чистой тряпкой, а после окончания работы снова протирают, затем смазывают и укладывают на свое место.Необходимо регулярно проверять измерительные инструменты при помощи точных контрольных приборов.

Контрольные вопросы:

1. Когда проконтролированная шаблоном резьбомера резьба будет считаться правильной?

2. Перечислите основные причины погрешности измерений.

3. Что называется ошибкой измерения?

4. Как необходимо хранить инструмент?

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 22