Файл: Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие..pdf

фигурации измеряемой детали и требуемой точности из­ мерений. ,

При абсолютном методе измерений используются штриховые нераздвижные инструменты, инструменты с линейным нониусом, микрометрические инструменты, уг­ лоизмерительные инструменты и оптические приборы со штриховой шкалой.

Для относительных измерений используются рычаж­ но-механические, пневматические, оптические и электри­ ческие приборы, причем показания этих приборов лишь пропорциональны измеряемой величине.

При предельном и комплексном способах измерений применяются различные предельные калибры.

Все измерительные приборы и инструменты (за иск­ лючением калибров) имеют шкалу, т. е. совокупность от­ меток, изображающих ряд последовательных чисел, со­ ответствующих значениям измеряемой величины. Деле­ нием шкалы называется линейный промежуток между осями или центрами двух смежных отметок на шкале. Цена деления шкалы— это значение измеряемой вели­ чины, соответствующее одному делению шкалы. Точно­ стью измерений называется наименьшее значение изме­ ряемой величины, которое может быть зафиксировано с помощью шкалы данного инструмента; пределом изме­ рений называется значение измеряемой величины, при котором погрешность измерений не превышает допусти­ мой величины.

§ 97. Измерительные инструменты

Для измерения линейных размеров заготовок с малой точностью .применяются штриховые нераздвижные инст­ рументы: измерительные линейки, складные метры и ру­ летки. Эти инструменты имеют шкалу с делением через 1, редко 0,5 мм и позволяют производить замеры с точ­ ностью до 0,6 мм. Пределы измерений для линеек — от

позволяют измерять диаметральные размеры.

Большей точностью обладают инструменты с линей­ ным нониусом. Их отличительной особенностью является наличие двух шкал: основной и вспомогательной (рис. 108). Основная шкала нанесена на штанге и подобна шкале линейки. Вспомогательная (нониус) нанесена на

250

подвижной части инструмента и служит для отсчета дробных долей основной шкалы.

Принцип устройства нониуса 'поясним на примере но­ ниуса с отсчетом десятых долей миллиметра. Шкала но­ ниуса имеет длину 9 мм и разделена на десять равных интервалов; следовательно, каждый интервал деления равен 0,9 мм, т. е. один интервал деления нониуса короче интервала деления основной шкалы на 0,1 мм. Таким об­ разом,когда нулевые штрихи шкалы нониуса и основной шкалы совпадают, первое деление нониуса не доходит до первого деления основной шкалы на 0,1 мм, второе — на 0,2 мм, третье — на 0,3 мм и т. д. Десятое же деление но­ ниуса совпадает с девятым делением основной шкалы.

При измерении детали целые числа миллиметров чи­ тают на основной шкале по положению нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра определяют по то­ му штриху нониуса, который совпадает со штрихом ос­ новной шкалы.

Штангенинструменты выпускаются с величиной от­ счета 0,1, 0,05 мм и 0,02 мм.

Наиболее характерным инструментом этой группы является штангенциркуль (рис. 108,а), который состоит из штанги 2 с губками 1 и 9, рамки 6 с губками 3 и 5, но­ ниуса 7, зажима рамки 4 и микрометрического винта 5.

Аналогичную конструкцию имеют штангенглубиномеры, предназначенные для измерения глубины отверстий и пазов; штангенрейсмусы, измеряющие размеры от плиты, и штангензубомеры (рис. 108,6), применяемые при контроле зубчатых колес.

Последний инструмент имеет две взаимно .перпенди­ кулярные линейки 1, два нониуса 3 и 7, две рамки 2 и 6, что позволяет измерять губками 4 толщину зуба на вы­ соте, установленной планкой 5.

Микрометрические инструменты позволяют измерить линейные размеры с точностью до 0,01 мм. Основной ча­ стью этих инструментов является микрометрический винт и нониус.

Обычный микрометр (рис. 109) состоит из микромет­ рического винта 3, шаг которого 0,5 мм, скобы 1, являю­ щейся корпусом инструмента, пяты 2, стебля 5, 'барабана 6, трещотки 7 и стопора 4.

На стебле инструмента нанесена продольная шкала с двумя рядами штрихов, а на 'барабане — круговая с 50

252

■равными делениями. -Каждый ряд .продольной шкалы имеет деление 1 мм, но так как штрихи этих рядов сме­ щены относительно друг друга на 0,5 мм, то цена деле­ ния всей шкалы.равна 0,5 мм. Шаг микрометрического винта равен 0,5 мм и, следовательно, .при повороте бара­

■253

бана на 1/50 часть, т. е. на одно деление, микрометрии»* ский винт .перемещается на 0,01 мм.

Отечественная промышленность выпускает микромет­ ры с интервалами измерения 0—25, 25—50, 50—75 и т. д. через 25 мм.

Микрометры периодически проверяются и настраива­ ются по набору концевых мер или специальному эталону.

Помимо обычных микрометров, существуют специ­ альные микрометры для внутренних измерений — микро­ метрические нутромеры штихмассы, микрометры со вставками для измерения среднего диаметра резьбы и некоторые другие.

Рычажно-механические приборы в зависимости от конструкции механизма, передающего перемещения из­ мерительного наконечника на стрелку, имеют цену деле­ ния от 0.01 до 0,001 мм.

Конструкции этих приборов весьма разнообразны и -могут быть подразделены на 5 групп: а) рычажного ти­ па (рычажные индикаторы, миниметры); б) с зубчатой передачей (индикаторы часового типа); в) рычажно-зуб­ чатые (рычажные скобы); г) пружинные (микрокаторы); д) комбинированные, построенные на принципе со­ четания рычажно-зубчатого механизма с микрометриче­ ской парой.

Наиболее широкое применение получили индикаторы часового типа (рис. ПО,а). Циферблат прибора имеет 100 делений, каждое из которых соответствует перемеще­ нию измерительного стержня 7 (рис. ПО,б), удерживае­ мого пружинами 8 и 5, на 0,01 мм. Движение стержня пе­ редается стрелке 3 с помощью системы зубчатых колес

1, 2, 4 и 6.

Индикатор часового типа применяется для наружных или внутренних измерений, а также используется в ка­ честве отсчетного устройства в контрольных приспособ­ лениях.

Особенно часто индикаторы применяются в приспо­ соблениях для контроля биения, неперпендикулярности или непараллельности одной поверхности относительно другой и для проверки правильности геометрической формы поверхности: плоскостности, овальности, конусно­ сти, бочкообразное™, седлообразное™. Примером может служить приспособление для проверки биения цилиндри­ ческой и торцовой поверхности втулки (рис. 111). Конт­ ролируемая втулка 2, плотно насаженная на переходную

254

оправку 3, надета на штырь 1 приспособления. Биение оценивается показаниями двух индикаторов гари враще­ нии детали.

Рычажные приборы могут использоваться в контроль­ ных приспособлениях для измерения линейных разме­ ров. Для этого, помимо специальных эталонов, применя­ ются концевые плоскопараллельные меры (плитки), яв-

проверки биения

Рис. 112. Предельные измерительные инструменты:

а — калибр-пробка; б — скоба; в — шаблон; J — измеряемая деталь; 2 — инст­ румент

ляющиеся наиболее точными средствами измерений, при­ меняемыми для работы в цеховых условиях.

Размеры плиток выдерживаются с точностью до долей микрометра. Измерительные плоскости их строго парал­ лельны и прямолинейны, что позволяет комплектовать плитки в измерительные блоки.

■.Наборы концевых мер выпускаются комплектами из 37 или 83 плиток с рабочими размерами от 0,3 до ЮОО мм.

255

'Следует иметь в виду, что точный 'размер плитки име­ ют при температуре +20°С. При этой температуре реко­ мендуется пользоваться и остальными средствами изме­ рений.

Развитие современного машиностроения требует зна­ чительно большей точности измерений, чем та, которую дают рычажные и микрометрические приборы. В насто­ ящее время, особенно в инструментальной .промышлен­ ности, применяются оптические, пневматические и элек­ трические приборы, которые позволяют вести измерения с точностью до долей микрометра.

При массовом и крупносерийном характере произ­ водства для контроля всех размеров, а при единичном или серийном характере производства для контроля раз­ меров нормализованных поверхностей используется пре­

считается годным, если проходная сторона калибра-про­ бки при небольшом усилии (обычно вес инструмента) проходит в деталь, а иепроходная не проходит.

Калибры для комплексных измерений в большинстве случаев являются специальными инструментами, но и среди них есть калибры, имеющие универсальный ха­ рактер. Так, резьбомер, применяемый для проверки ша­ га и профиля резьбы, по существу является комплексным шаблоном. Комплексными калибрами являются резьбо­ вые и шлицевые калибры-пробки и кольца.

Помимо названных инструментов, в процессе слесар­ ной обработки большое применение находят простейшие измерительные инструменты: щупы, угломеры, уровни и некоторые другие.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7.

Допуски и посадки

Цель работы: закрепить теоретические знания по допускам и посад­ кам, приобрести навыки работы с таблицами «Допу­ ски и посадки».

Задание

II. По заданному чертежу детали с указанным номинальным размером, посадкой и классом точности, пользуясь таблицей допу­ сков и .посадок, определить:

а) числовые значения отклонений, б) предельные размеры,

в) допуск.

256

2. По заданному номинальному размеру сопряжения двух де­ талей, системе допусков, посадке и классу точности с помощью таб­ лиц допусков и посадок необходимо: а) определить значения откло­ нений диаметра отверстия и диаметра вала; б) подсчитать предель­ ные .размеры, зазоры или натяги; в) построить схему расположения

полей допусков.

3. По чертежу сопряженных деталей узла трактора пли сель­ скохозяйственной машины, у которых на .номинальном размере про­ ставлены численные значения отклонений, с помощью таблиц допу­ сков и посадок определить: а) систему допусков и посадок; б) класс точности; в) зазоры или натяги; г) посадку.

4. Определить годность колец подшипника.

Оборудование и материалы

•Для проведения работы необходимо иметь: чертежи деталей с указанными номинальны мд размерами, посадками и классами точ­ ности; чертежи узлов тракторов и сельскохозяйственных машин, на сопряженных деталях которых должны быть проставлены: номи­ нальные размеры, системе допусков, тип посадки и класс точности, а на других сопряженных деталях указан номинальный размер и числовые величины предельных отклонений; задачи по определению годности колец подшипников качения; таблицы ГОСТ «Допуски и по­ садки» ’(можно воспользоваться таблицами любого из справочников: Мягков В. Д. Справочник «Допуски и посадки», Денисов П. С. Спра­ вочник «Допуски и .посадки»); плакаты «Допуски и посадки».

Методические указания

Лабораторная работа выполняется после изучения §§ 88—95. Преподаватель выдает индивидуальные задания каждому учащему­ ся. Задание выдается в виде чертежей деталей или несложных уз­ лов, на которых должны быть проставлены размеры, необходимые для выполнения работы и охватывающие три пункта задания, и за­ дача для определения годности колец подшипника качения. Чертежи должны быть выполнены тушыо, а числовые значения преподаватель предварительно проставляет карандашом. Это дает возможность, ис­ пользуя одни и те же чертежи, иметь большую вариантность зада­ ний. Работу следует выполнять в последовательности, указанной ни­ же.

.1. Ори выполнении первого задания нужно по чертежу детали определить, в какой системе осуществляется данное сопряжение: в оистеме отверстия или в системе вала.

Сопряжение диаметрам 48 А4 (рис. 1:13) выполнено по системе отверстия, а сопряжение диаметром 85 В выполнено по системе вала. Числовое значение отклонений сопряжения диаметром 48А'4 по систе­ ме отверстия для ходовой посадки 4-то класса точности определяем