Батрак А.П. Метрология

Подождите немного. Документ загружается.

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -51-

На основании 1 с помощью микрометрических головок 3 перемещается в

двух направлениях координатный стол 2, обеспечивая заданные стандартом

пределы измерения в продольном и поперечном направлениях. Наклон головки

9 вокруг горизонтальной оси осуществляется маховиком 11 наклона колонки.

По колонке 9 с помощью механизма фокусировки 8 перемещается

кронштейн, на котором закреплен тубус 5 визир

ного микроскопа с объекти-

вом 4. Сверху к тубусу крепится окуляр 7 визирного микроскопа и отсчетный

микроскоп угломерной головки 6.

Питание инструментального микроскопа электрическим током осуще-

ствляется через понижающий трансформатор.

оединения деталей болтами, винтами, шпильками и другими крепеж-

ными деталями при параллельном расположении осей отверстий подразделя-

ются на два типа: тип А и тип В. При соединении типа А в обеи

х соединяемых

деталях предусмотрены сквозные отверстия (рис. 4.2

), предусматривающие га-

рантированный диаметральный зазор S. При соединении типа В в одной из со-

единяемых деталей имеется или резьбовое соединение, или натяг (рис. 4.2

). Ти-

3 3 2

Рис. 4.1. Инструментальный микроскоп

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -52-

пы соединений А и В характеризуются величиной зазора в соединении S.

Отверстия под крепежные детали могут размещаться на прямых линиях

(координация в прямоугольной системе координат) или на окружностях (ко-

ординация в системе полярных координат).

Диаметры сквозных отверстий под крепежные детали и соответствую-

щие им гарантированные (наименьшие) зазоры S

min

приведены в табл. 4.1.

Рекомендации по выбору диаметров сквозных отверстий в зависимости от

типа соединения, вида расположения отверстий и способа получения отвер-

стий приведены в табл. 4.2

Допуски расположения осей отверстий под крепежные детали распростра-

няются на детали, к которым предъявляется требование полной взаимозаменяе-

мости при независимом изготовлении отверстий в соединяемых деталях. Стан-

дарт не распространяется на детали, в которых отверстия для крепежных деталей

изготавливаются совместно с отверстиями в парной соединяемой детали.

Таблица 4.1

Диаметры сквозных отверстий под крепежные де

тали

и соответствующие им гарантированные зазоры

Диаметр

стержня

крепежной

детали, мм

Диаметры сквозных отверстий и наименьшие

(гарантированные) зазоры, мм

1-й ряд 2-й ряд 3-й ряд

min

1,0 1,2 0,2 1,3 0,3

– –

1,6 1,7 0,1 1,8 0,2 2,0 0,4

2,0 2,2 0,2 2,4 0,4 2,6 0,6

2,5 2,7 0,2 2,9 0,4 3,1 0,6

3,0 3,2 0,2 3,4 0,4 3,6 0,6

4,0 4,3 0,3 4,5 0,5 4,8 0,8

5,0 5,3 0,3 5,5 0,5 5,8 0,8

6,0 6,4 0,4 6,6 0,6 7,0 1,0

7,0 7,4 0,4 7,6 0,6 8,0 1,0

8,0 8,4 0,4 9,0 1,0 10,0 2,0

10,0 10,5 0,5 11,0 1,0 12,0 2,0

12,0 13,0 1,0 14,0 2,0 15,0 3,0

14,0 15,0 1,0 16,0 2,0 17,0 3,0

16,0 17,0 1,0 18,0 2,0 19,0 3,0

18,0 19,0 1,0 20,0 2,0 21,0 3,0

20,0 21,0 1,0 22,0 2,0 24,0 4,0

Примечания: 1. В данной таблице приведены выборочные данные. Полные сведе-

ния даны в ГОСТ 11284. 2. Для заклепочных соединений 3-й ряд отверстий применять не

допускается. 3. Наименьшие зазоры

min

соответствуют условно, когда наибольший пре-

дельный диаметр стержня крепежной детали равен номинальному диаметру.

Допуски расположения осей отверстий под крепежные детали могут

устанавливаться одним из двух способов:

а) позиционным допуском (в диаметральном или радиальном выражении);

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -53-

б) предельным отклонением размеров, координирующих оси отвер-

стий.

Нормирование позиционных допусков осуществляется по ГОСТ 14140.

Таблица 4.2

Выбор сквозных отверстий под крепежные детали

Вид расположения

отверстий

Способ получения

отверстий

Тип

соединения

Ряд

отверстий

Все виды Обработка по кондуктору А и В 1-й

Расположение на прямых

линиях, кроме привязки

к базе в двух плоскостях,

и три или четыре отверстия,

расположенные в два ряда

Пробивка штампами повышен-

ной точности, литье под давле-

нием и литье по выплавляемым

моделям повышенной точности

1-й

В 2-й

Обработка по разметке, про-

бивка штампами обычной точ-

ности. Литье нормальной точ-

ности

2-й

В 3-й

Расположение по окружно-

сти и прямой при привязке

к базе в двух плоскостях

и при расположении отвер-

стий по прямой в два и бо-

лее ряда по три и более

в ряду

Пробивка штампами повышен-

ной точности, литье под давле-

нием и литье по выплавляемым

моделям повышенной точности

А и В 2-й

Обработка по разметке, про-

бивка штампами обычной точ-

ности. Литье нормальной точ-

ности

А 3-й

Допуски расположения осей отверстий устанавливаются, исходя из

расчетного зазора S

, который рассчитывают по формуле

= КS

min

, (5.4.1)

где K – коэффициент использования зазора для компенсации отклонения

Рис. 4.2. Тип соединения Рис. 4.3. Схема измерения

координат отверстий

1 – 2

1 – 3

2 – 4

3 – 4

III

Тип А

Тип В

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -54-

расположения осей.

K = 1–0,8 для соединений, не требующих регулировки соединяемых

деталей (меньшее значение рекомендуется для обеспечения облегченных ус-

ловий сборки, для соединения винтами с утопленными или потайными кони-

ческими головками).

K = 0,9–0,6 для соединений, в которых необходимо обеспечить регули-

ровку взаимного расположения деталей при сборке.

В зависимости от расчетного зазора по таблицам стандарта (см.

прил. 2

) выбирают величину позиционного допуска. Здесь же даны значения

предельных отклонений размеров, координирующих оси отверстий, для схе-

мы расположения отверстий, приведенной на рис. 4.3

Расположение осей отверстий для крепежных деталей можно контро-

лировать либо комплексно, путем определения смещения осей от номиналь-

ного расположения (например, калибрами), либо поэлементно, путем опре-

деления отклонения размеров, координирующих оси отверстий.

В настоящей работе необходимо произвести поэлементный контроль

расположения осей отверстий крепежной детали на большом инструменталь-

ном микроскопе (БМИ).

Номинальное значение межо

севого расстояния и номинальный размер

отверстия определить универсальными измерительными инструментами или

получить у преподавателя. Диаметр сквозных отверстий выбрать по третьему

ряду табл. 4.1

. По этой же таблице определить наименьший гарантированный

зазор S

min

Измерение координат осей отверстий в данном случае производим с

помощью окулярной головки двойного изображения, которая позволяет точ-

но визировать ось измеряемого отверстия с главной оптической осью прибо-

ра.

Расстояние между осями определяем косвенным методом. Разность

между одноименными координатами образуют катеты прямоугольного тре-

угольника, а диагональ – действительное расстояние между осями пары от-

верстий.

Условия выполнения измерений:

1. Темпер

атура окружающей среды – 20±5 °С.

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

1. Получи

те у преподавателя следующие данные:

тип соединения (А или Б);

коэффициент К использования зазора;

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -55-

номинальный диаметр крепежной детали;

способ получения отверстий;

номинальное значение межосевого расстояния.

2. Установите шкалу барабанов микровинтов в интервале от 2 до 4 мм,

повернув рукоятки 3 продольного и поперечного перемещений стола (рис. 4.1

3. Измеряемую деталь выставьте от руки на столе 2 прибора так, чтобы

в поле зрения окуляра 7 головки двойного изображения 6 было видно отвер-

стие IV (рис. 4.3

4. С помощью механизма фокусировки 8 сфокусируйте микроскоп на

плоскость измеряемой детали так, чтобы резко были видны контуры отверстия.

5. Совместите центр отверстия с главной оптической осью микроскопа.

Для этого, повернув рукоятки 3 продольного и поперечного перемещений

стола, добейтесь того, чтобы два видимых в окуляре изображения одного от-

верстия слились.

6. Снимите показания шкалы микровинтов продольного и поперечного

перемещения и зан

есите в табл. 4.3

7. Перемещением стола введите в поле зрения микроскопа отверстие

II и совместите центр отверстия с главной оптической осью. Показания шкал

поперечного и продольного перемещения занести в табл. 4.3

8. Аналогичным способом снимите показания координат отверстий I и III.

9. По табл. 4.1

определите диаметр отверстий в крепежной детали и со-

ответствующий гарантированный зазор. Рекомендации по выбору приведены

в табл. 4.2

10. Определите действительные межосевые расстояния между всеми

четырьмя отверстиями по формулам:

()()

1221

yyxxL −+−=

−

;

()( )

1331

yyxxL −+−=

−

;

()( )

2442

yyxxL −+−=

−

;

()( )

3443

yyxxL −+−=

−

где x

– координата i-го отверстия в продольном направлении; y

– координата

i-го отверстия в поперечном направлении.

Результаты расчетов занесите в табл. 4.4

11. Определите наибольшее действительное отклонение размера, коор-

динирующего оси отверстий:

= L

max

– L

ном

где L

max

– одно из действительных значений межосевого расстояния, имею-

щее наибольшее отклонение от номинального; L

ном

– номинальное межосевое

расстояние.

12. Определите расчетный зазор S

. Из таблицы выберите ближайшее

стандартное значение позиционного допуска и соответствующее значение

предельного отклонения размера, координирующего оси отверстий.

ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

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



Метрология. Лаб. практикум -56-

13. Дайте заключение о годности. Деталь считается негодной, если от-

клонение расстояния между любыми осями отверстий (по оси x или по оси y)

превышает предельно допустимую величину.

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Схему и техническую характеристику используемого прибора.

3. Исходные данные.

4. Заполненную табл. 4.3

5. Заполненную табл. 4.4

6. Заключение о годности измеряемой детали.

7. Эскиз детали с размерами отклонений.

Таблица 4.3

Координаты осей отверстий по показаниям микрометрических головок

Координаты

Показания прибора

1 отв. 2 отв. 3 отв. 4 отв.

Таблица 4.4

Результаты обработки измерений

Действительное межосевое расстояние Номинальное

межосевое

расстояние

Действи-

тельное от-

клонение

Предельное

отклонение

1–2 отв. 1–3 отв. 2–4 отв. 3–4 отв.

1. Перечислите основные возможности инструментальных микроскопов.

2. Назовите основные типы инструментальных микроскопов.

3. Какие отсчетные устройства инструментальных микроскопов вы знаете?

4. Приведите пример условного обозначения инструментального мик-

роскопа.

5. Устройство инструментального микроскопа.

6. Приведите основные характеристики используемого в работе инст-

рументального микроскопа.

7. Охарактеризуйте тип А и Б соединен

ий крепежными деталями.

8. Назовите два способа задания допусков расположения осей отвер-

стий для крепежных деталей.

9. Почему межосевое расстояние в данной работе не определяют как

разность показаний прибора по одной координате?

10. Порядок проведения измерений.



Метрология. Лаб. практикум -57-

Поверка средств измерений – это совокупность операций, выполняе-

мых органами государственной метрологической службы (другими уполно-

моченными на то органами, организациями) с целью определения и подтвер-

ждения соответствия средства измерений установленным техническим тре-

бованиям.

Поверку средств измерения производят для установления их пригодно-

сти к применению. Пригодными к применению признают средства измере-

ний, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и тех-

ническим требованиям к данному средству измерений, установленным в

нормативно-технич

еских документах.

Основные требования к организации и порядку проведения поверки

средств измерений, выпускаемых из производства или ремонта, ввозимых по

импорту, а также находящихся в эксплуатации и на хранении, устанавливает

ГОСТ 8.513–84.

Поверка является составляющей частью Госу

дарственного метрологи-

ческого контроля и распространяется:

на здравоохранение, охрану окружающей среды и обеспечения безо-

пасности труда;

государственные учетные организации;

обеспечение обороны государства;

геодезические и гидрометеорологические работы;

испытания и контроль качества продукции в целях определения соот-

ветствия обязательным требованиям государственных стандартов Россий-

ской Федерации;

обязательную сертификацию продукции и услуг и т. п.

Перечни групп конкретных средст

в измерения, подлежащих поверке,

утверждаются Госстандартом России.

В частности, обязательной государственной поверке подлежат:

средства измерений, принадлежащие органам государственной метро-

логической службы;

исходные образцовые средства измерений предприятий;

средства измерений, предназначенные для применения и используемые

в качестве рабочих для измерений, результаты которых применяют для учета

материальных ценностей, топлива и энергии, для защиты природной среды,

обеспеч

ения безопасности труда и т. п.

Поверочная деятельность осуществляется аккредитованными метрологи-

ческими службами юридических лиц и контролируется органами Государствен-

ной метрологической службы по месту расположения этих юридических лиц.

Сама поверка средств измерений осуществляется физическим лицом, аттесто-

ванным в качестве поверителя органом Государственной метрологической служ-

бы.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ



Метрология. Лаб. практикум -58-

Положительные результаты поверки результатов измерений удостове-

ряются поверительным клеймом или свидетельством о поверке.

Средства измерений, применяемые для наблюдения за изменением ве-

личин без оценки их значений в единицах физических величин с нормиро-

ванной точностью, поверке не подлежат, на них должно быть нанесено обо-

значение «И». Средства измерений, применяемые для учебных целей, повер-

ке не подлеж

ат, на них должно быть нанесено обозначение «У».

Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеоче-

редной, инспекционной и экспертной поверке.

Первичной поверке подлежит каждый экземпляр средств измерений

при выпуске из производства или ремонта или поступающих по импорту.

В отдельных случаях, предусмотренных в нормативно-технических докумен-

тах, допускается пров

одить выборочную поверку. Первичную поверку прово-

дят:

на месте изготовления средств измерений;

на месте применения средств измерений;

частично на месте изготовления и частично на месте применения

средств измерений.

Периодической проверке подлежат средства измерений, находящихся

в эксплуатации или на хранении, через определенные межповерочные интер-

валы, устанавливаемые органами Государственной метрологической службы

с расч

етом обеспечения пригодности к применению средств измерений на

период между поверками. Средства измерений, находящиеся на длительном

хранении в условиях, обеспечивающих их пригодность к применению, пе-

риодической поверке могут не подвергаться.

Внеочередную поверку производят при эксплуатации (хранении)

средств измерений:

при необходимости удостовериться в пригодности к применению

средств измерений;

применении средств измерений в кач

естве комплектующих при исте-

чении половины межповерочного интервала на них;

повреждении поверительного клейма, пломбы или утере документа,

подтверждающего прохождение средствами измерений первичной или пе-

риодической поверки, в т. ч. при их хранении;

вводе в эксплуатацию средств измерений после хранения, в течение ко-

торого не могла быть произведена периодическая поверка в связи с требова-

ниями к к

онсервации средств измерений или изделий, содержащих средства

измерений;

переконсервации средств измерений, а также изделий, в комплекте ко-

торых применяются средства измерений;

передаче средств измерений на длительное хранение по истечении по-

ловины межповерочного интервала на них;

отправке потребителю средств измерений, не реализованных предприяти-

ем-изготовителем по истечении по

ловины межповерочного интервала на них.

Рекомендуется внеочередную поверку производить перед вводом в

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ



Метрология. Лаб. практикум -59-

эксплуатацию средств измерений, взятых со склада после хранения и транс-

портирования.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к

применению средств измерений при осуществлении государственного надзо-

ра и контроля за состоянием и применением средств измерений.

Инспекционную поверку можно проводить не в полном объеме, преду-

смотренном нормативно-техническими документами по поверке.

Результаты инспекционной поверки отражают в акт

е проверки состоя-

ния и применения средств измерений.

Государственную инспекционную поверку производят в присутствии

представителя проверяемого предприятия.

Экспертную поверку производят при возникновении спорных вопро-

сов по метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и

пригодности их к применению.

Экспертную поверку производят органы государственной метрологи-

ческой службы по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры,

милиции, государственного арбитража, органов народного контроля, по

письменному заявлению предприятий при возникновении спорных вопросов

по метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и

пригодности средств измерений к применению и по прав

ильности эксплуата-

ции средств измерений. В заявлении должны быть указаны предмет, цель

экспертной поверки и причина, вызвавшая ее необходимость.

При осуществлении эксп

ертной поверки средств измерений в необхо-

димых случаях могут присутствовать заявители, а также представители заин-

тересованной стороны.

По результатам экспертной поверки составляют заключение, которое

утверждает руководитель органа Государственной метрологической службы

и направляют его заявителю. Один экземпляр должен храниться в органе Го-

сударственной метрологической службы, проводившем экспертную поверку.

№

Ознако

мление с методикой поверки штангенциркулей. Изучение орга-

низации и порядка проведения поверки средств измерений. Определение

годности штангенциркуля.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 1 Поверка штангенциркуля



Метрология. Лаб. практикум -60-

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,

1-1, ГОСТ 166–89, предназначен для из-

мерения наружных и внутренних размеров. Наличие у штангенциркуля дан-

ного типа глубиномера расширяет его функциональные возможности. Обо-

значение ШЦ-I-125-0,1-1 означает: ШЦ – штангенциркуль; I – тип (двусто-

ронний с глубиномером); 125 – диапазон измерения от 0 до 125 мм; 0,1 – зна-

чение отсчета по нониусу (цена деления) в мм; 1 – класс точности штанген-

циркуля.

Рис. 1.1. Устройство штангенциркуля

Штангенциркуль (рис. 1.1

) состоит из штанги 1, по которой может пе-

ремещаться рамка 2. На рабочей поверхности 3 штанги 1 нанесена основная

миллиметровая шкала. Отсчетным устройством в штангенциркуле является

нониус 4, который нанесен на рамке и позволяет отсчитывать дробные доли

миллиметра. Для стопорения рамка снабжена винтом 5. На штанге и рамке

имеются губки 7 с кромочными измерительными поверхностями для измере-

ния внутренних размеров и губки 8 с плоскими измерительными поверхно-

стями дл

я измерения наружных размеров. С тыльной стороны рамки разме-

щен глубиномер 6.

При пров

едении поверки температура воздуха в помещении должна

быть (20±1) °С.

Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подго-

товительные работы:

промыть штангенц

иркуль авиационным бензином по ГОСТ 1012–72,

или бензином-растворителем по ГОСТ 443–76, или моющими растворами,