Батрак А.П. Метрология

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -41-

в поперечном сечении – отклонения от круглости;

комплексного показателя цилиндрической поверхности – отклонения

от цилиндричности.

Для определения погрешности в продольном сечении измерения про-

водятся по шесть раз (рис. 2.4, а

) в двух взаимоперпендикулярных плоско-

стях, например, I–I и IV–IV (рис. 2.4 б

).

Рис. 2.4. Схема измерений

Сечения для измерения погрешности формы в поперечном сечении по-

казаны на рис. 2.4

, б. Измерения провести на расстоянии 20 мм от торца

гильзы и по середине.

Отклонение от цилиндричности определите из обеих групп измерений.

1. При измерении нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без

ударов наконечниками о стенки детали, введите в отверстие гильзы. Выста-

вите покачиванием прибор на кратчайший размер в сечении I–I и снимите

показание по индикатору. Если стрелк

а отклонилась влево от нуля, то откло-

нение будет со знаком плюс (оно прибавляется к размеру блока плиток), если

вправо – то отклонение берут со знаком минус (оно вычитается от размера

блока плиток). Результат измерения занесите в табл. 2.1

.

2. Опускайте нутромер поочередно в следующие сечения, снимая каж-

дый раз показания по индикатору. Не забывайте при каждом измерении на-

ходить покачиванием нутромера кратчайший размер. Результаты измерения

заносите в табл. 2.1

. Вывод нутромера из отверстия нужно провести плавно,

без ударов.

I

II

III

IV

V

VI

I

II

III

IV

V

VI

I

VI II

III

IV

V

II VI

I

V

IV

II

I

а) б)

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -42-

Таблица 2.1

Результаты измерения в продольном сечении

Продольные

сечения

Отклонение индикатора, мкм Значения диаметра, мм

в поперечном

сечении I–I

в поперечном

сечении IV–IV

в поперечном

сечении I–I

в поперечном

сечении IV–IV

I–I

II–II

III–III

IV–IV

V–V

VI–VI

Отклонение профиля продольного сечения (в сечении I–I) ∆

п

=

Отклонение профиля продольного сечения (в сечении IV–IV) ∆

п

=

3. Аналогичные измерения проведите в поперечном сечении (рис. 2.

4, б).

Результат измерения занесите в табл. 2.2

.

Таблица 2.2

Результаты измерения в поперечном сечении

Поперечные

сечения

Отклонение индикатора, мкм Значения диаметра, мм

в продольном

сечении I–I

в продольном

сечении IV–IV

в продольном

сечении I–I

в продольном

сечении IV–IV

I–I

II–II

III–III

IV–IV

V–V

VI–VI

Отклонение от круглости (в сечении I–I) ∆

к

=

Отклонение от круглости (в сечении IV–IV) ∆

к

=

4. Рассчитайте диаметры внутренней поверхности гильзы цилиндра во

всех измеренных сечениях. Результаты расчета занесите в соответствующие

столбцы табл. 2.1

и табл. 2.2. При расчете диаметров учитывайте знак (плюс

или минус) отклонений стрелки индикатора.

5. Определите отклонение профиля продольного сечения, как алгеб-

раическую разность между наибольшим и наименьшим отклонениями или

разность между наибольшим и наименьшим размерами для каждого из двух

сечений. Результат занесите в табл. 2.1

.

6. По аналогии рассчитайте отклонения от круглости и запишите

в табл. 2.2

.

7. Определите отклонение от цилиндричности, как разность между

наибольшим и наименьшим размерами из всех измерений. Результат занеси-

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 2 Измерение гильзы цилиндра с помощью индикаторного нутромера



Метрология. Лаб. практикум -43-

те

в табл. 2.3

.

Таблица 2.3

Результат расчета отклонения от цилиндричности

Наибольший диаметр, мм Наименьший диаметр, мм

Отклонение

от цилиндричности, мкм

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Описание устройства нутромера.

3. Используемые средства измерений и их характеристику.

4. Метод измерений.

5. Условия выполнения измерений.

6. Схему настройки нутромера.

7. Результаты измерений и расчетов, оформленные в виде табл. 2.1

,

табл. 2.2

, табл. 2.3 и выводы.

К

о

н

т

р

о

л

ь

н

ы

е

в

о

п

р

о

с

ы

1. Назнач

ение и устройство индикаторных нутромеров.

2. Для чего создается предварительный натяг при установке индикато-

ра и при его настройке на нуль?

3. Поясните установку индикаторного нутромера на нуль.

4. Для чего в конс

трукции нутромера предусмотрен центрирующий

мостик?

5. С какой целью при настройке нутромера и измерении производят его

покачивание?

6. Поясните результаты измерений и расчетов, приведенные в табл. 2.1

,

табл. 2.2

, табл. 2.3.

Л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

а

я

р

а

б

о

т

а

№

3

И

з

м

е

р

е

н

и

е

о

т

к

л

о

н

е

н

и

я

о

т

к

р

у

г

л

о

с

т

и

д

е

т

а

л

и

н

а

в

е

р

т

и

к

а

л

ь

н

о

м

о

п

т

и

м

е

т

р

е

Ц

е

л

ь

р

а

б

о

т

ы

Ознако

миться с назначением и устройством вертикального оптиметра.

Освоить приемы измерения отклонения от круглости одноконтактными уни-

версальными средствами измерения.

П

р

и

б

о

р

ы

и

м

а

т

е

р

и

а

л

ы

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -44-

1. Оптическая делительная головка модели ОГД-1.

2. Вертикальный оптиметр модели ОВО-1.

К

р

а

т

к

и

е

т

е

о

р

е

т

и

ч

е

с

к

и

е

с

в

е

д

е

н

и

я

Вертикальные оптиметры применяют для точного измерения наружных

размеров изделий: длины плоскопараллельных концевых мер, диаметров

гладких калибров-пробок, резьбовых калибров, шариков, толщины тонких

листов и т. п.

а

) б)

Рис. 3.1. Вертикальный оптиметр:

а – внешний вид; б – оптическая схема трубки оптиметра

Вертикальный оптиметр (рис. 3.1

) состоит из измерительной трубки

оптиметра с окулярным отсчетным устройством и стойки типа С II.

Световой поток от внешнего источника, отразившись от зеркала 3

(рис.

3.1, б), через призму 2 освещает шкалу, нанесенную на левой стороне оку-

лярной сетки 4, которая находится в фокальной плоскости объектива 6. Сеткой

называется стеклянная пластина, на которой нанесены штрихи, цифры, шкала и

т. п. Призма 5 поворачивает ход лучей на 90°, чтобы удобнее было наблюдать.

Световой поток проходит через объектив и, отразившись от зеркала 7,

дает обратное изображение шк

алы в правой части окулярной сетки, на кото-

рой нанесен указатель. Зеркало связано с измерительным стержнем 9. При

отклонении зеркала, вызванного перемещением стержня, изображение шка-

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -45-

лы на окулярной сетке смещается относительно указателя.

На стойке (рис. 3.1, а

) имеется предметный стол 7, который в горизон-

тальное положение устанавливается вращением микровинтов 8. В вертикаль-

ном направлении стол перемещается в пределах нескольких миллиметров

вращением гайки 10 микрометрического механизма и фиксируется винтом 9.

Перпендикулярность оси измерительного стержня плоскости стола

проверяют при надетом на стержне плоском измерительном наконечнике с

помощью плоскопараллельной концевой меры длины размером приблизи-

тельно 10 мм. При фиксированном положении измерительной трубки выпол-

няют ряд измерений, устанавливая меру относительно на

конечника в поло-

жениях и 1, 2, 3 и 4 (рис. 3.2

).

Рис. 3.2. Установка стола оптиметра перпендикулярно

оси измерительного стержня

Если плоскость наконечника не параллельна плоскости стола, то пока-

зания оптиметра при различных положениях меры будут отличаться одно от

другого. Вращением микровинтов 8 (рис. 3.3, а

) стол устанавливают так, что-

бы во всех четырех положениях меры показания были одинаковы.

Оптические делительные головки предназначены для угловых измере-

ний и делительных работ при разметке и обработке деталей. Они могут ис-

пользоваться в качестве вспомогательных устройств при измерениях линей-

ных размеров и отклонений.

Корпус 5 (рис. 3.3

) оптической делительной головки с задней бабкой

13 монтируются на массивном основании 14. Внутри неподвижного корпуса

5 головки находится подвижный корпус 6, в подшипниках которого может

вращаться шпиндель 12. В корпусе 6 размещены осветитель 8 и оптическая

система с отсчетным устройством 7.

Измеряемую деталь устанавливают в центрах 11 шпинделя и задней баб-

ки и закрепляют хомутиком 10. Шпиндель может быть установлен с угл

ом на-

клона к горизонтали до 90°. Угол наклона измеряют по шкале 3 и нониусу 2.

а)

б)

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -46-

Рис. 3.3. Оптическая делительная головка

При измерении шпиндель вращают маховичком 1 и фиксируют стопо-

ром 4. Угол поворота грубо отсчитывают по лимбу 9, точное измерение вы-

полняют по отсчетному устройству 7.

М

е

т

о

д

и

к

а

и

з

м

е

р

е

н

и

я

По схеме, приведенной на рис. 3.3

, измеряют радиальное биение дета-

ли, установленной в центрах. Радиальное биение есть комплексный показа-

тель, зависящий от несовпадения оси наружной поверхности детали с осью

центров (отклонение от соосности) и от некруглости измеряемой поверхно-

сти. По результатам измерения строят кривую радиального биения, из кото-

рой графическим способом выделяют отклонение от круглости в измеряемом

сеч

ении – строят круглограмму, по которой методом непосредственной

оценки определяют величину некруглости.

Для построения графика радиального биения точность углового пово-

рота должна соответствовать 1°, что обеспечивает лимб оптической дели-

тельной головки. Оптическая система головки при данных измерениях от-

ключена.

Величина радиального биения ограничивается XI степенью точности и

выше. Допуск радиального биения при этом не должен п

ревышать 160 мкм.

Точность отсчета должна соответствовать 1 мкм.

Условия выполнения измерений:

1. Температура окружающей среды – 20±3 °С.

2. Относительная влажность окружающего воздуха – 58±10 %.

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -47-

П

о

р

я

д

о

к

в

ы

п

о

л

н

е

н

и

я

л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

о

й

р

а

б

о

т

ы

1. Измеряемую деталь 5 зажмите в хомутик 4 и установите в центрах

3 и 8 оптической длительной головки (рис. 3.4

).

2. Вращая рукоятку 1, выставьте шкалу барабана 2 на нуль.

3. Закрепите трубку оптиметра 13 в кронштейне 12 стойки 7 и косни-

тесь наконечником 6 измеряемой детали по верхней образующей. Для этого

отстопорите винт 11 и, глядя в окуляр 14, гайкой 10 опустите кронштейн 12 с

трубкой оптиметра до касания наконечником 6 поверхности детали. В мо-

мент касания в окуляре появится шкала оптиметра.

4. Устано

вите шкалу на нуль и застопорите винт 11. Если при этом

шкала собьется с нулевой отметки, настройку повторите, сообщив прибору

упреждение, соответствующее величине сбоя при стопорении винта 11.

5. Вращая рукоятку 1 (рис. 3.4

), поверните измеряемую деталь на 10° и

снимите показания оптиметра. Угол поворота оценивать по шкале барабана 2.

6. Снимите показания оптиметра через каждые 10° углового поворота

детали до одного полного оборота. Результаты запишите в табл. 3.1

.

7. Постройте график: по оси абсцисс отложите угол поворота от 0°

до

360° через 10°, по оси ординат – показания оптиметра в некотором масштабе

(рис. 3.5

).

1

2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

1314

15

16

17

Рис. 3.4. Схема измерения

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -48-

Рис. 3.5 График измерений радиального биения.

Рис. 3.6 График некруглости в полярной системе координат

8. На графике проведите огибающие линии, которые должны быть

плавными и касаться характерных выступающих точек. По оси симметрии

огибающих линий проведите скелетную линию.

9. Постройте график в полярной системе координат (рис. 3.6

) – кругло-

грамму. Для этого проведите окружность произвольным радиусом и разбейте

её через 10° на равные отрезки. Замерив расстояние «а» от скелетной линии

до реальной кривой (рис. 3.5

), отложите измеренный отрезок в масштабе по

её радиусу (рис. 3.6

) на соответствующем угле поворота во внутрь окружно-

сти, если кривая ниже скелетной линии, и по наружной части, если кривая

выше скелетной линии. Полученные точки соедините плавной кривой.

Данный график исключает несоосность и показывает некруглость дета-

ли в измеренном сечении.

10. Подсчитайте число граней некруглости.

11. Определите наибольшую величину некруглости.

12. Найдите ближайшее зн

ачение допуска круглости и степень точ-

ности [13

].

13. Вычертите эскиз детали и проставьте условными знаками допуск

круглости.

270°

90°

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 3 Измерение отклонения от круглости детали на вертикальном оптиметре



Метрология. Лаб. практикум -49-

Таблица 3.1

Угол поворота детали, град. 0 10 20 и т. д. через 100 360

Показания оптиметра, мкм

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Устройство оптиметра.

3. Используемые средства измерений и их характеристику.

4. Метод измерений.

5. Условия выполнения измерений.

6. Результаты измерений (табл. 3.1

).

7. Графики (рис. 3.5

и рис. 3.6).

8. Результаты обработки измерений:

отклонение от круглости, мкм;

число граней некруглости;

допуск круглости, мкм;

степень точности.

9. Эскиз детали с простановкой допуска круглости.

К

о

н

т

р

о

л

ь

н

ы

е

в

о

п

р

о

с

ы

1. Назовите назначение и характеристику вертикального оптиметра.

2. Устройство вертикального оптиметра.

3. Поясните оптическую схему трубки оптиметра.

4. Для чего и как осуществляется установка стола вертикального опти-

метра перпендикулярно оси измерительного стержня?

5. Назначение, характеристика и устройство оптической делительной

головки.

6. Что характеризует скелетная линия рис. 3.5

.

7. Как будет выглядеть график рис. 3.5

, если равны нулю:

а) несоосность;

б) некруглость.

8. Поясните порядок обработки результатов измерений.

Л

а

б

о

р

а

т

о

р

н

а

я

р

а

б

о

т

а

№

4

И

з

м

е

р

е

н

и

е

с

м

е

щ

е

н

и

я

о

с

е

й

о

т

в

е

р

с

т

и

й

н

а

б

о

л

ь

ш

о

м

и

н

с

т

р

у

м

е

н

т

а

л

ь

н

о

м

и

к

р

о

с

к

о

п

е

Ц

е

л

ь

р

а

б

о

т

ы

Изучить устройство и работу инструментального микроскопа. Привить

навыки в измерении смещения осей отверстий для крепежных деталей на ин-

струментальном микроскопе.

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 4 Измерение смещения осей отверстий на большом инструментальном микроскопе



Метрология. Лаб. практикум -50-

П

р

и

б

о

р

ы

и

м

а

т

е

р

и

а

л

ы

1. Большой инструментальный микроскоп БМИ

2. Пластина с четырьмя отверстиями.

Н

а

з

н

а

ч

е

н

и

е

и

у

с

т

р

о

й

с

т

в

о

и

н

с

т

р

у

м

е

н

т

а

л

ь

н

ы

х

м

и

к

р

о

с

к

о

п

о

в

Инструментальные микроскопы предназнач

ены для линейных и угло-

вых измерений разнообразных изделий в прямоугольных и полярных коор-

динатах. На микроскопах измеряют наружные линейные размеры изделий,

диаметры валов и отверстий, углы режущего инструмента и шаблонов, ос-

новные элементы профиля резьбовых инструментов и калибров, радиусы за-

круглений профилей, размеры конусов, расстояние между центрами отвер-

стий и т. п.

Инструментальные микроскопы изготавливают дв

ух типов : тип А без

наклона колонки и тип Б с наклоном колонки.

По способу отсчета результатов измерений инструментальные микро-

скопы можно разделить на следующие:

отчетом по шкалам микрометрических головок;

цифровым отсчетом на индикаторном табло (-Ц);

линейными шкалами (-Л);

электроприводом измерительного стола (-1);

полуавтоматической обработкой результатов измер

ений (-2).

Условное обозначение инструментального микроскопа должно содержать:

две буквы (ИМ), которые поясняют, что это обозначение инструмен-

тального микроскопа;

буква или сочетание букв, характеризующие способ отсчета. Цифры 1

и 2 (с электроприводом стола и полуавтоматической обработкой) указывают-

ся после букв через дефис;

верхние пределы измерений микроскопа в продольном и поперечном

направлениях;

тип микр

оскопа (А или Б);

обозначение стандарта.

Например:

Микроскоп инструментальный ИМЦЛ-1 160×80, Б, ГОСТ 8674–82 озна-

чает, что это инструментальный микроскоп с цифровым отсчётом на индика-

торном табло, линейными шкалами, электроприводом измерительного стола,

пределами измерений в продольном направлении 100 мм, в поперечном – 80

мм, с наклоном колонки; или – микроскоп инструментальный ИМ 150×50, Б,

ГОСТ 8074–82 – инстр

ументальный микроскоп с отсчётом по шкалам микро-

метрических головок, пределами измерений 150×50 мм, с наклоном колонки.

Общий вид инструментального микроскопа показан на рис. 4.1

. На

этом чертеже приведены основные части микроскопа. Конструктивное же

исполнение узлов зависит от типа микроскопа и может отличаться от общего

вида, показанного на рис. 4.1

.

Батрак А.П. Метрология

Подождите немного. Документ загружается.