Transcript
Page 1: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Восточно-Сибирский государственный технологический университет»

Измерение штанген-микрометрическими инструментами

Методические указания к лабораторной работе 2

Составитель к.т.н., доц. В.В. Садыков

Улан-Удэ, 2005

Цель работы: Привить навыки работы с простейши-ми измерительными инструментами: штангенциркулем, штангенглубиномером и гладким микрометром. Ознако-миться с ценой деления основной и нониусной шкалы.

Ключевые слова: штангенциркуль, штангенглуби-номер, гладкий микрометр

Подписано в печать 5.04.2005г. Формат 60х84 1/16 Усл. п.л. 0,93 , уч.-изд..л. 0,7 Тираж 50 экз. Заказ № 64 _________________________________________________ Издательство ВСГТУ, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 В

Задание 1. Штангенинструменты. Ознакомиться со

Page 2: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

штангенинструментами в приобретении навыков для измерения деталей.

Перечень инструментов и материалов для работы: 1. Штангенциркуль. 2. Штангенглубиномер. 3. Поверочная плита. 4. Детали. 5. Промывочный материал.

Штангенинструменты (штангенциркуль, штангенглубиномер) при-меняются в основном для линейных измерений, не требующих высокой точности. Метод измерения прямой, абсолютный, контактный.

Отсчетным устройством являются основная шкала и шкала нониу-са. Число делений нониуса nH выбирают равным интервалу основной шкалы, деленному на величину отсчета по нониусу:

imп ш

Н = ,

где mш- интервал делений основной шкалы (1 мм),

i – цена деления нониуса (0,05 или 0,1 мм ). В общем случае размер детали L равен при измерении штенген-

циркулем (рис. 1в): L= M + A,

где М – число делений основной шкалы, расположенных левее нулевого штриха шкалы нониуса (М=2 мм ),

А – величина соответствующая произведению номера штриха нониуса, совпадающего с каким-либо делением основной шка-лы, и цена деления i (0,1 мм или 0,05 мм ).

В данном примере со штрихом основной шкалы совпадает 4-е деление шкалы нониуса. Это означает, что при i =0,1 мм, расстояние А между ближайшим левым штрихом основной шкалы и нулевым штри-хом нониуса равно 0,1 х 4 = 0,4 мм. Размер L равен:

2,0 мм + 0,4 мм = 2,4 мм

-3-

Точность отсчета по нониусу зависит, в первую очередь, от то-го, насколько верно был найден именно тот штрих нониуса, который точно совпадает со штрихом основной шкалы. Штангенциркуль (рис. 2) предназначен для измерения наруж-ных и внутренних размеров деталей. Основными частями его являются штанга 1 с нанесенной на ней шкалой с ценой деления 1 мм, неподвиж-ными измерительными губками 8 и 9, подвижная рамка 5 с измеритель-ными губками 7 и 10, крепящаяся винтами к рамке. Величина отсчета по нониусу указывается на рамке или на линейке с нониусом. Штанген-циркуль имеет устройство для микрометрической подачи рамки, со-стоящее из движка 2, гайки подачи 3, неподвижно укрепленной в движ-ке, и винта подачи 4. Закрепив движок при помощи зажима 12, враще-нием гайки 3 можно осуществить плавную подачу рамки 5, винт 11 при этом должен быть отжат. После установки рамки в требуемое положе-ние следует закрепить винт 11. Измерение наружных размеров произво-дится внутренними поверхностями губок 9, 10, 7 и 8. Учитывается при измерении внутренних размеров толщина сдвоенных измерительных губок 7 и 8 (размер губок намаркирован на торцах губок). Разметка де-талей по соответствующим размерам осуществляется с помощью остро заточенных измерительных губок 9 и 10. Штангенглубиномер (рис. 3) служит для измерения разно вы-сотности между двумя плоскостями, глубин отверстий. Основными час-тями инструмента является штанга 1, основание 2, рамка 3, составляю-щая единое целое с основанием. Штангенглубиномер имеет две измери-тельные поверхности, одной из которых служит торец штанги, а другой является плоскость основания 2. Штанга может быть закреплена в лю-бом положении стопорным винтом 5. Штангенглубиномер имеет уст-ройство микрометрической подачи для точного смещения рамки 3 вдоль штанги прибора, состоящее из движка 6 с зажимом 9, гайки подачи 7 и винта 8. Пределы измерений, величина отсчета по нониусу и допусти-мые погрешности показаний штангенциркуля и штангенглубиномера даны в таблицах 1 и 2. Таблица 1 (для штангенциркуля)/

Величина отсчета по нониусу, мм 0,05 0,1

Пределы измерений, мм

Допустимая погрешность показаний, мм До 1000 05,0± 1,0±

-4-

Page 3: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

Таблица 2

№ № Параметр Измеренные значения

1 D1

2 D2

3 D3

4 D4

5 h

6 h1

7 h2

3. Плоско параллельность измерительных поверхностей

При свободном микровин-те

При зажатом микровинте

интерферцон-ная картина

интерференцион. картина

размер стекл. пла-стины, мм мик-

ровинт пятка

суммар-ное число полос

микро-винт

пятка

суммар-ное число полос

-5-

Таблица 2 ( для штангенглубиномера ) Величина отсчета по нониусу, мм

0,05 0,1 Пределы измерений, мм

Допустимая погрешность показаний, мм До 200 05,0± 1,0± Св. 200 до 300 05,0± 1,0±

Св. 300 до 500 - 15,0±

Измерение штангенциркулем и штангенглубиномером

К работе прилагается деталь с чертежом и указанием размеров, которые необходимо измерить. Перед измерением следует определить, какие размеры измеряются штангенциркулем и штангенглубиномером.

При измерении наружных размеров штангенциркулем (рис. 4) деталь плотно зажимается между измерительными поверхностями гу-бок, чтобы покачивание ее было невозможным. При измерении же внутренних размеров наружные поверхности измерительных губок при-водятся в соприкосновении со стенками отверстия (детали). При измерении штангенглубиномером измерительная поверх-ность основания прибора и штанги приводятся в соприкосновение с разновысотными поверхностями детали. Измерение каждого размера детали штангенциркулем (штан-генглубиномером) производится в следующем порядке: при отпущен-ном стопорном винте 11 рамки и винте движка 12 измерительные по-верхности штангенциркуля приводятся в плотное соприкосновение с поверхностями детали. Затем винт 12 стопорится и вращением гайки 3 осуществляется микрометрическая подача рамки 5 до соприкосновения с деталью. После окончательной установки инструмента рамки 5 стопо-рится при помощи винта 11. Отсчет показаний производится по основной шкале и шкале нониуса. Результаты измерений заносятся в таблицу отсчета. Вычерчи-вается эскиз измеряемой детали. На эскизе проставляются те размеры деталей, которые подвергаются измерению в работе. Каждый из наружных размеров измеряется по схеме (рис. 2) в 3-х сечениях 1, 2, 3 и в каждом из них в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях I-I и II-II. Полученные путем измерений размеры сравнивают с допусти-

-6-

Page 4: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

мыми (по чертежу) и делают заключение о годности детали. Для каждо-го размера определяют отклонения (погрешности) от правильной гео-метрической формы в продольном и поперечном направлениях (оваль-ность, конусообразность, бочкообразность или вогнутость). Погрешно-сти формы в продольном сечении определяют как разность диаметров в 2-х сечениях, расположенных вдоль оси, по концам детали. Например, если размеры возрастают или убывают при переходе от сечения 1-го ко 2-му, далее к 3-му, то определяют конусность детали. Если размер в сечении 2 больше, чем в сечениях 1 и 3, то определяют бочкообразность детали или вогнутость в случае, когда размер в сечении 2 менее разме-ров в сечениях 1 и 3.

ЗАДАНИЕ II. Микрометр гладкий

1. Определить действительный размер и отклонения от правильной геометрической формы детали.

2. Произвести поверку микрометра гладкого.

Микрометр гладкий является в практике измерений типичным представлением микрометрического инструмента (рис. 6, 7). Он предна-значен для измерений только наружных размеров деталей. Состоит из корпуса, которым служит скоба 1, в левый конец которой запрессована неподвижная измерительная пятка 2; справа в скобе установлен стебель 4 с продольной линией на нем, по обе стороны которой расположены две шкалы, сдвинутые на 0,5 интервала относительно друг друга. От-верстие слева в стебле служит направляющей для микровинта 3. С мик-ровинтом жестко соединен барабан 5, слева на конусе которого нанесе-на круговая шкала с числом делений 50. Барабан крепится с помощью колпачка, в котором хранится храповой механизм трещотки 6, предна-значенный для контроля измерительного усилия. Микрометрическая пара выполнена с шагом 0,5 мм. Цена делений круговой шкалы бараба-на при этом равна

ммпрi 01,0

505,0=== .

где р = 0,5 мм есть шаг резьбы микровинта

-7-

Кафедра ТММСК

Измерение штанген-инструментами; микрометром гладким и его поверка

Работа 2 ___ Ф-т________ Гр._________

Задание: 1. При помощи штангенциркуля с величиной отсчета по но-ниусу ____мм и пределами измерений_____________ мм измерить диа-метры каждой ступени валика по схеме измерения на рис. 1. Результаты измерений занести в таблицу 1 и дать заключение об имеющихся откло-нениях от геометрической формы детали (овальность, конусность, боч-кообразность). Таблица 1. ШЦ –1

Сечения Направление 1-1 2-2 3-3

I-I II-II

ШЦ-2

Сечения Направление 1-1 2-2 3-3

I-I II-II

Гладкий микрометр

Сечения Направление 1-1 2-2 3-3

I-I II-II

Измерить внутренние диаметры D1 и D2 ступенчатой втулки (рис. 2) штангенциркулем. Результаты измерений занести в таблицу 2.

-8-

Page 5: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

Перемещение микрометрического винта, соответствующее его полному обороту, отсчитывается по штрихам основной шкалы стебля 4, а долям оборота – по круговой шкале барабана. На скобе выполнен сто-пор 7 для установления микрометрического винта на соответствующий размер. Микрометры выпускаются с диапазонами измерений 0 – 25; 25 – 50; 50 –75;…, 500 –600 мм. Предельная погрешность показаний мик-рометров с диапазоном 0 – 25 мм составляет 0,4 хi = 0,004 мм, а для микрометров повышенной точности - 0,2 хi = 0,002 мм, где i – цена де-ления прибора.

Осмотр инструмента

На рабочих поверхностях микрометра не допускается наличие царапин, забоин, следов коррозии. Барабан должен плавно перемещать-ся вдоль стебля, а микрометрический винт не должен иметь ощутимой качки.

Определение нулевого положения

Вращение барабана прекращается после 3-х щелчков. Отсчет берет с точностью до 0,001 мм «на глаз». При нулевом положении пока-зания могут отличаться не более, чем на 02,0± мм. Показания микро-метра записываются в бланке и учитываются при дальнейших измере-ниях. Если при нулевом положении показания превышают 02,0± мм, необходимо произвести нулевую установку микрометра.

Измерение размеров детали

Для определения отклонений геометрической формы детали при измерении производят измерения в нескольких сечениях по длине детали и в каждом из них в 2-х взаимно перпендикулярных направлени-ях (рис. 4).

1. Выполняют эскиз детали, проставляют номинальный размер и указывают сечения, в которых производят измерения в не-скольких сечениях по длине детали и в каждом из них в 2-х вза

-9-

имно перпендикулярных направлениях (рис. 4). 2. Выполняют эскиз детали, проставляют номинальный раз-

мер и указывают сечения, в которых производят изме-рения.

3. Промывают рабочие поверхности микрометра тканевой салфеткой, смоченной в бензине, и протирают насухо сал-феткой.

4. Протирают деталь. 5. Производят проверку нулевого положения микрометра. Для определения размера детали и отклонений от правильной геометрической формы деталь измеряют в 6-ти сечениях. Установив микрометр в предметной стойке (рис. 5), вводят левой рукой деталь между рабочими поверхностями микрометра. Вращая барабан микро-метра, приводят его в соприкосновение с поверхностью детали до появ-ления 3-х щелчков в механизме измерительного усилия. Снимают 1-й отсчет, соответствующий направлению I-I. Далее, перемещая деталь по всей длине между рабочими поверхностями микрометра, снимают от-счеты, соответствующие положениям 2-2, 3-3. Затем поворачивают де-таль вокруг горизонтальной оси на 900 и повторяют измерения по всей длине в сечении II-II. При обработке результатов измерений необходи-мо учитывать нулевое положение (показание) микрометра.

Погрешности геометрической формы деталей

Овальность – отклонение от правильной геометрической фор-мы в поперечном сечении, определяют как разность показаний микро-метра в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях. Конусообразность, вогнутость, бочкообразность – погрешности формы детали в продольном сечении, определяют как разность усред-ненных размеров I-I и II-II направлений (сечений) между 1-1 и 3-3 либо 1-1 /3-3 / и 2-2 сечениями. Полученные значения погрешностей формы проставляют в условных обозначениях на эскизе детали.

Поверка микрометра гладкого

Поверка производится в соответствии с ГОСТ 18107-72

-10-

Page 6: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

Необходимо проверить: 1. Внешний вид и взаимодействие частей микрометра. 2. Плоскостность измерительных поверхностей. 3. Параллельность измерительных поверхностей. 4. Погрешность показаний в 5-ти точках шкалы: 5,12; 10,24; 15,36;

21,5; 25 мм.

Порядок выполнения работы

I. Инструмент и принадлежности. 1. Микрометр гладкий с пределами измерений (0-25) мм. 2. Набор плоскопараллельных концевых мер длины. 3. Плоскопараллельная стеклянная пластина ГМ – 60, 4. Комплект плоских стеклянных пластин ГМ 1 ряда 5. Протирочный материал.

II. Поверка микрометра гладкого 1. Ознакомление с микрометром (рис. 6). 2. Проверка внешнего вида и взаимодействия частей микрометра. Ос-

мотр измерительных поверхностей, проверка плавности вращения барабана и работы трещотки.

3. Промывка бензином с помощью салфетки. 4. Протирка измерительных поверхностей. 5. Проверка нулевого положения шкалы микрометра. 6. Проверка плоскостности измерительных поверхностей.

Наложить стеклянную пластину ГПИ – 60 последовательно на из-мерительные поверхности неподвижной и подвижной пяток микрометра и зарисовать наблюдаемую интерференциональную картину. Допуска-ется наличие полос интерференционных. 7. Проверка плоскопараллельности измерительных поверхностей

микрометра: а) плоскопараллельные пластины ГИ набором из 4-х штук по-следовательно зажимаются между измерительными поверхностями микрометра, предварительно промытыми, до появления первых 3-х щелчков механизма измерительного усилия;

-11-

б) записывается интерференционная картина на каждой из из-мерительных поверхностей при зажатом стопорном винте. Повторяются измерения по п.п. а) и б) с помощью следующих в комплекте стеклян-ных пластин. 8. Погрешность показаний микрометра: а) очистить измерительные поверхности микрометра (протереть салфеткой, смоченной в бензине), б) произвести проверку нулевого положения шкалы микромет-ра, в) последовательно зажать блоки концевых мер длины разме-рами 5,12: 10,24; 15,36; 21,5; 25,0 мм с нормальным усилием и снять показания по шкале отчета.

Примечание: вместо указанных размеров блоков концевых мер длины при определении погрешности показания мик-рометра допускается брать блоки концевых мер размерами менее на 1,0 или 2,0 мм.

Пример оформления бланка отчета:

Кафедра ТММСК

Измерение штанген инструментами; микрометром гладким и его поверка

Работа №2 Ф-т _______ Гр. ________

Задание: 1. При помощи штангенциркуля с величиной отсчета по нониусу ____мм и пределами измерений_____________ мм измерить диаметры каждой ступени валика по схеме измерения на рис. 1. Резуль-таты измерений занести в таблицу 1 и дать заключение об имеющихся отклонениях от геометрической формы детали (овальность, конусность, бочкообразность)

-12-

Page 7: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

Таблица 1. ШЦ –1

Сечения Направление 1-1 2-2 3-3

I-I II-II

-12-

ШЦ-2 Сечения Направление

1-1 2-2 3-3 I-I

II-II Гладкий микрометр

Сечения Направление 1-1 2-2 3-3

I-I II-II

Измерить внутренние диаметры D1 и D2 ступенчатой втулки (рис. 2) штангенциркулем. Результаты измерений занести в таблицу 2. Таблица 2

№ № Параметр Измеренные значения

1 D1 2 D2 3 D3 4 D4 5 h 6 h1

7 h2

-13-

Таблица 3. Плоско параллельность измерительных поверхностей

При свободном микро-винте

При зажатом микровинте

интерферен-цион. картина

интерференцион. картина

Размер стекл. пла-стины, мм

мик-ро-винт

пятка

сум-марное число полос микро-

винт пятка

суммар-ное число полос

Таблица 4. Погрешность показаний микрометра Размер блока, концевых мер ,мм

Отсчет по шкале мик-рометра, мм

Показания микромет-ра с учетом нулевого положения

Погрешность показаний мик-ровинта, мм

«___» ______200__г. ______________________

-14-

Page 8: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

-17- -18-

Page 9: Измерение штанген-микрометрическими инструментами. Методические указания к лабораторной работе

-16- -15-


Recommended