Файл: Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 309
Скачиваний: 2
Предельные погрешности штангенинструмента при измерении размеров от 1 до 500 мм составляют 80—300 мкм.
Штангенциркули выпускают следующих трех типов: ШЦ-Т — с двусторонним расположением губок для наружных и внутр( нних измерений и с линейкой для определения глубин (см. рис. 21, а), величина отсчета по нониусу составляет 0,1 мм; НЩ-11 — с дву сторонним расположением губок для измерения н для разметки,
Величина отсчета |
10 |
11 |
12 |
|
||
lI.u i i J ^ i 1,11,11,1 |
|
|
||||
ло нониусу 0,1мм |
о |
|
|
♦ |
1 |
|
Величина отсчета |
Отсчет 105,7 мм |
|
||||
|
|
|
|
|
||
по нониусу 0,05мм |
О |
г5 50 |
75 |
1 |
||
Величина отсчета |
|
^Отсчет 56,25мм |
||||
|
|
|
|
|
||
по нониусу 0,02 мм |
О 10 |
20 30 f 60 0,5 |
||||
В) |
||||||
Отсчет 01,86мм |
|
|||||
Рис. 21. Штангенциркули: |
|
|
||||
типа Ш Ц -1; б — индикаторный; |
в |
— примеры отсчета |
величина отсчета по нониусу 0,05 или 0,1 мм; ШЦ-Ш — с одно сторонними губками для наружных и внутренних измерении с ве личиной отсчета по нониусу 0,05 или 0,1 мм.
В ГДР изготовляют индикаторные штангенциркули с ценой деления 0,1; 0,05 и 0,02 мм (см. рис. 21, б). В штангу такого инстру мента вмонтирована зубчатая рейка, по которой перемещается зубчатое колесо индикатора, закрепленного на рамке, связанной с подвижной губкой. Перемещение зубчатого колеса передается на стрелку индикатора. По шкале, нанесенной на штанге, отсчи-
94
тыкаются десятки миллиметров, стрелка показывает единицы, десятые и сотые доли миллиметра. Существуют также индикаторные штангенглубипометры и штангенрейсмусы. Наличие индикаторного устройства создает большие удобства для отсчета результатов изме рений; при этом увеличивается производительность труда контро лера.
Штангенрейсмусы предназначены для разметочных работ и определения высоты деталей, установленных на поверочной плите
(см. рис. 22).
Рис. 22. Штангенрейсмусы:
а .— для измерения высоты; б — с цифровым отсчетом; в |
— губка для разметки |
В мировой практике известно применение |
штангенрейсмусов |
с цифровым отсчетом показаний (с ценой деления 0,05 и 0,01 мм). На штанге такого прибора (см. рис. 22, б) нарезана зубчатая рейка, по которой перемещается зубчатое колесо ротационного фотоэлек трического счетчика импульсов, закрепленного на рамке, связан ной с измерительной губкой. За .один оборот зубчатого колеса счетчик дает 1000 импульсов. Счетчик связан с цифровым отсчетным устройством, к которому может быть подключена цифро печатающая машинка, автоматически записывающая результаты измерений.
Микрометрические измерительные инструменты основаны на использовании винтовой пары (винт — гайка), позволяющей пре образовывать вращательное движение микровинта в поступатель-
95
нее. Цена деления таких инструментов — 0,01 мм. Принцип микро метрических нар используется в конструкциях многих измери тельных приборов.
Приборостроительные заводы выпускают следующие микромет рические инструменты: микрометры гладкие для измерения наруж ных размеров (рис. 23, а); нутромеры для определения внутрен них размеров; глубиномеры; специальные микрометры — листо вые, трубные, зубомерные, со вставками и др. Иа измерительные поверхности микрометров часто напаивают пластинки из твердого сплава, что значительно повышает их износостойкость. Измери тельное усилие у микрометра равно 700 ± 200 ell (0,7 ± 0,2 кгс).
Отсчет 12,72
Рис. 23. Микрометрические инструменты:
а — микрометр гладкий; б — пример отсчета (1 — продольная шкала; 2 — кру говая шкала); в — с цифровым отсчетом
Отсчетное устройство микрометрических инструментов (рис. 23, б) состоит из двух шкал: продольной 1 и крз?говой 2. Продоль ная шкала имеет два ряда штрихов, расположенных по обе сто роны горизонтальной линии и сдвинутых один относительно дру гого на 0,5 мм. Оба ряда штрихов образуют, таким образом, одну продольную шкалу с ценой деления 0,5 мм, равной шагу микро винта.
Круговая шкала обычно имеет 50 делений (при шаге винта S = 0,5 мм). По продольной шкале отсчитывают целые милли метры и 0.5 мм, по круговой шкале — десятые и сотые доли мил лиметра.
Выпускают микрометры с цифровым отсчетом всего результата измерения (рис. 23, в). Отсчетное устройство основано на меха ническом принципе действия.
Предельная погрешность микрометров зависит от верхних пределов измерения и может составлять от ± 3 мкм (для микромет-
96
ров с пределом измерения 0—25 мм) до 150 мкм (для микромет ров с пределом измерения 400—500 мм).
Механические измерительные приборы. Рычажно-механические измерительные приборы основаны па преобразовании малых пере мещении измерительного стержня в большие перемещения ука зателя (стрелки). В зависимости от типа механизма они делятся на рычажные, с зубчаток, рычажно-зубчатой и с пружинной пере дачей.
Рычажно-механические приборы просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, благодаря чему они получили широкое
распространение. |
Эти |
приборы |
|
|||||
применяют, главным образом, для |
|
|||||||
относительных измерений, про |
|
|||||||
верки |
радиального |
и |
торцового |
|
||||
биения, а также для контроля |
|
|||||||
отклонений формы деталей (оваль |
|
|||||||
ности, огранки, конусности и др.). |
|
|||||||
К приборам с рычажной пере |
|
|||||||
дачей относятся миниметры; они |
|
|||||||
имеют |
цену деления |
1, 2, |
Г> и |
|
||||
10 мкм. Конструкция миниметра |
|
|||||||
основана на применении неравно |
|
|||||||
плечего рычага (рис. 24). Малым |
|
|||||||
плечом а является расстояние ме |
|
|||||||
жду подвижной 2 и неподвижной 4 |
|
|||||||
ножевыми опорами, которые вхо |
|
|||||||
дят в |
V-образные |
вырезы состав |
|
|||||
ной призмы 3. |
Перемещая |
верх |
|
|||||
нюю часть этой призмы относи |
|
|||||||
тельно нижней, можно установить |
|
|||||||
такую |
длину |
плеча |
а |
(1,0; |
0,5; |
|
||
0,2 или 0,1 мм), |
которая необхо |
Рис. 24. Миниметр: |
||||||
дима для получения требующегося |
||||||||
— конструктивная схема; |
||||||||
передаточного |
отношения |
(100, |
||||||
б — призма |
200, 500 или 1000). Большим пле
чом является расстояние L от конца стрелки 6 до опорного ножа 4. Перемещение измерительного стержня 1 передается качающейся опоре 2, которая поворачивает призму 3 вокруг острия неподвиж ной опоры 4. При этом происходит поворот рамки 5 и связанной с ней стрелки 6 относительно шкалы 7.
Измерительная сила создается пружиной 8; она равна
400ell.
Кнедостаткам миниметров следует отнести быстрый износ ножей и призм, требующий частого ремонта, малые пределы измерения по шкале, значительная измерительная сила, инер ционность. Поэтому, несмотря на простоту конструкции, мини метры уступают место более совершенным приборам с пружинной передачей (микрокаторам) и рычажно-зубчатым головкам.
4 А. и. Якушев |
97 |
К числу приборов с зубчатой передачей относятся индикаторы часового типа, которые очень широко применяются в практике технических измерений.
На рис. 25, а показана кинематическая схема индикатора с це ной деления 0,01 мм. Зубчатая рейка, нарезанная на измеритель ном стержне 1, сцепляется с зубчатым колесом г2, на оси которого неподвижно сидит колесо z3.
При измерении детали линейное перемещение измерительного стержня в точных направляющих втулках 3 вызывает поворот колес z2, z3 и соответственно зубчатого колеса zxс закрепленной на его оси большой стрелкой 4 индикатора. Колесо z4, на оси которого неподвижно посажена втулка 8 с пружинным волоском 7, нахо
дится в зацеплении с колесом zx. Пружинный волосок обеспечи вает работу передачи по одной стороне профиля зуба, что устраняет мертвый ход. Измерительное усилие (в пределах 80—200 сН) создается пружиной 2. Один оборот большой стрелки 4 индикатора соответствует перемещению измерительного стержня 1 на 1 мм. Целые миллиметры отсчитываются по шкале 5 при помощи ма лой стрелки 6, сидящей на оси колеса z4.
Погрешность индикаторов часового типа довольно значительна: от ± 4 ,5 до ± 2 6 мкм. Однако-благодаря большому пределу изме рений они часто применяются в измерительных устройствах и приспособлениях. Б последнее время появились индикаторы часо вого типа с цифровым (электронным) отсчетом показаний (рис. 25, б). Из многочисленных разновидностей приборов, имеющих рычажно-зубчатую передачу, рассмотрим только наиболее употре бительные.
В рычажных микрометрах или скобах (рис. 26) при измерении чувствительная «пятка» 1, перемещаясь, воздействует на рычаг 2, зубчатый сектор которого поворачивает зубчатое колесо 3 и стрел ку, неподвижно укрепленную на его оси. Пружина 4 постоянно прижимает колесо 3 к зубчатому сектору, устраняя таким образом
98
мертвый ход. У рычажной скобы микровинт 5 не имеет отсчетного устройства, оно ость на микровинте рычажного микрометра.' Цена деления шкалы рычажного микрометра и скобы 0,002 мм. Пределы измерений по шкале составляют: у рычажной скобы ±0,08 мм, у рычажного микрометра ±0,02 мм. Выпускаются также рычажные скобы с встроенным цифровым огечетным устройством
(рис. 20, б).
Ленинградский инструментальный завод (ЛИЗ) изготовляет рычажно-зубчатые измерительные головки двух моделей: одно оборотные (1ИГ и 2ИГ с ценой деления 1 и 2 мкм соответственно; пределы измерений по шкале ± 5 0 и ±100 мкм) и многооборотные (1МИГ и 2МИГ с ценой деления 1 и 2 мкм соответственно; пределы измерения 1 и 2 мм). Они имеют гарантийный ресурс работы
Рис. 26. Рычажно-зубчатые измерительные инструменты:
а — схема рычажной скобы (или микрометра); б — рычажная скоба с циф ровым отсчетом
(до первого отказа) 350 000 условных измерений. Многооборотные головки используют в тех случаях, когда требуются высокая точность и большие пределы измерения.
В головке модели ИГ (рис. 27) применен механизм с двумя рычажными и одной зубчатой передачами. При перемещении изме рительного стержня 1 в двух направляющих втулках 8 происходит поворот рычага 3, который воздействует на рычаг 5, имеющий на большом плече зубчатый сектор, входящий в зацепление с зубча тым колесом (трибом) 4. На оси колеса 4 сидят стрелка и втулка, связанная со спиральной пружиной 6, выбирающей мертвый ход. Измерительное усилие создается пружиной 7.
Для арретирования измерительного стержня служит рычажок 2. Шкала снабжена двумя переставляемыми указателями допуска 9. Головка крепится в стойке или в приспособлении за втулку 10
диаметром 8 мм.
Приборы с пружинной и пружинно-оптической передачей.
Приборы этого типа построены по принципу использования в передаточных механизмах упругих свойств скрученной бронзо вой ленты, закрепленной по концам и скрученной за середину.
4* |
99 |
Если такую ленту растягивать, то ее средняя часть, к которой прикрепляется стрелка, будет раскручиваться вместе со стрелкой. Такие приборы отличаются простотой конструкции передаточного механизма, отсутствием трения в звеньях механизма, что делает их очень долговечными (гарантийная износостойкость до первого ремонта достигает 700 000 условных измерений). Кроме того, эти приборы не имеют погрешности обратного хода, обладают высо кой чувствительностью, малой измерительной силой. Их кон струкция технологична и, следовательно, невелика стоимость изготовления. Они предназначены для точных относительных изме-
Рис. 27. Рычажно-зубчатая измерительная головка
1ИГ:
а — схема; б — общий вид
рений размеров и проверки отклонений деталей от правильной геометрической формы. Приборы этого типа широко применяют для лабораторных и цеховых измерений; они уже вытесняют миниметры и постепенно заменяют оптиметры и ультраоптиметры.
Пружинные и пружинно-оптические измерительные приборы четырех основных типов выпускает завод ЛИЗ: микрокаторы ИГП, микаторы ИПМ, мшшкаторы ПРИ и онтикаторы (рис. 28). Первые три типа приборов имеют цену деления 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 мкм (намечен выпуск микрокаторов с ценой деления 0,02 и 0,05 мкм). Пределы измерений но шкале микрокатора ±3 0 , а у онтикатора ±120 делений. Созданы опытные образцы многооборотных пружинных приборов. Разработан широкопредельный микрокатор с ценой деления 1 мкм и пределами измерения по шкале ±100 мкм (рис. 28, б). Измерительную силу у всех этих 'приборов можно регулировать в пределах 5—150 сН.
100