Мерительный инструмент в машиностроении

Контрольно-измерительные инструменты. Выбор средств измерений

1. Выбор средств измерений и их применение

Выбор средств измерений при проверке точности деталей — один из важнейших этапов разработки технологических процессов технического контроля.

Основные принципы выбора средств измерений заключаются в следующем: точность средства измерений должна быть достаточно высокой по сравнению с заданной точностью выполнения измеряемого размера, а трудоемкость измерений и их стоимость должны быть возможно более низкими, обеспечивающими наиболее высокие производительность труда и экономичность.

Недостаточная точность измерений приводит к тому, что часть годной продукции бракуют (ошибка первого рода); в то же время по той же причине другую часть фактически негодной продукции принимают как годную (ошибка второго рода).

Излишняя точность измерений, как правило, бывает связана с чрезмерным повышением трудоемкости и стоимости контроля качества продукции, а следовательно, ведет к удорожанию ее производства.

При выборе измерительных средств и методов контроля изделий учитывают

  • допустимую погрешность измерительного прибора–инструмента;
  • цену деления шкалы;
  • порог чувствительности;
  • пределы измерения, массу, габаритные размеры, рабочую нагрузку и др.

Определяющим фактором является допускаемая погрешность измерительного средства, что вытекает из стандартизованного определения действительного размера как и размера, получаемого в результате измерения с допустимой погрешностью.

Самый простой способ выбора средств измерений основан на том, что точность средства измерений должна быть в несколько раз выше точности изготовления измеряемой детали. При контроле точности технологических процессов измерением точности размеров деталей рекомендуется применять средства измерений с ценой деления не более 1/6 допуска на изготовление.

Значение допустимой погрешности измерения зависит от допуска, который связан с номинальным размером и с квалитетом точности размера контролируемого изделия. Расчетные значения допустимой погрешности измерения в мкм приводятся в стандартных таблицах.

Рекомендуется, чтобы величины допустимых погрешностей измерения для квалитетов 2–9 составляли до 30%, для квалитета 10 и грубее — до 20% допуска на изготовление изделия.

2. Контрольно-измерительные инструменты

К инструментам с линейным нониусом относятся штангенциркуль, штангенрейсмас и штанген-глубиномер. Основой штангенинструмента является линейка — штанга с нанесенными на ней делениями; это – основная шкала. По штанге движется рамка с вырезом, на наклонной грани которого нанесена нониусная (вспомогательная) шкала.

Штангенциркуль (рис. 2) предназначен для измерения линейных размеров (диаметров, глубины, ширины, толщины и т.п.). На длине 9 мм рамки (нониуса), соответствующей 9 делениям штанги, нанесено 10 равных делений. Таким образом, каждое деление нониуса равно 0,9 мм.

Рис. 2. Методы измерения размеров штангенциркулем

Если поставить рамку так, чтобы шестой штрих нониуса стал против шестого штриха штанги, то зазор между губками будет равен 0,6 мм (рис. 3, А).

Рис. 3. Установка нониуса: А — на размер 0,6 мм; Б — на размер 7 мм; В — на размер 7,4 мм

Если нулевой штрих нониуса совпал с каким-либо штрихом на штанге, например с седьмым, то это деление и указывает действительный размер в миллиметрах, т.е. 7 мм (рис. 3, Б).

Если нулевой штрих нониуса не совпал ни с одним штрихом на штанге, то ближайший штрих на штанге слева от нулевого штриха нониуса показывает целое число миллиметров. Десятые доли миллиметра равны порядковой цифре штриха нониуса вправо, не считая нулевого, который точно совпал со штрихом штанги — основной шкалы (например 7,4 мм на рис. 3, В).

Кроме нониусов с величиной отсчета 0,1 мм применяются нониусы с величиной отсчета 0,05 и 0,02 мм.

Штангенрейсмасы предназначаются для точной разметки и измерения высот от плоских поверхностей.

Штангенрейсмас (рис. 4, а) состоит из основания 8, в котором жестко закреплена штанга 1 со шкалой; рамки 2 с нониусом 6 и стопорным винтом 3; устройства для микрометрической подачи 4, включающего в себя движок, винт, гайку и стопорный винт; сменных ножек для разметки 7 с острием и для измерения высот 9 с двумя измерительными поверхностями, нижней плоской и верхней в виде острого ребра шириной не более 0,2 мм (рис. 4, б); зажима 5 для закрепления ножек 7 и 9 и державки 10 на выступе рамки (рис. 4, в) для игл различной длины.

Рис 4. Штангенрейсмас

Шкала и нониус такие же, как и у других штангенинструментов.

Измерение или разметка штангенрейсмасом производится на разметочной плите. Перед измерением проверяется нулевая установка инструмента. Для этого рамку с ножкой опускают до соприкосновения с плитой или специальной базовой поверхностью (в зависимости от вида ножки). При таком положении нулевое деление нониуса должно совпасть с нулевым делением шкалы штанги.

После выверки штангенрейсмаса можно приступать к измерениям. При измерении высоты детали опускают вручную рамку с ножкой, немного не доводя ее до детали. Дальнейшее перемещение ножки до соприкосновения с деталью осуществляется с помощью гайки микрометрической подачи. Степень прижима ножки к детали определяется на ощупь. В установленном положении рамку закрепляют.

Читайте также:
Метод Митлайдера.Опыт и результаты

При разметке размер устанавливается по шкалам нониуса и штанги заранее. Риска на детали прочерчивается острым концом ножки при перемещении штангенрейсмаса по плите. При измерении с помощью игл (рис. 4, в) необходимо от показания штангенрейсмаса М вычесть величину m, которая соответствует такому положению рамки 2, когда острие иглы находится в одной плоскости с плоскостью основания .

Индикаторы часового типа. Вследствие небольшого предела измерений инструменты этой группы предназначаются главным образом для относительных (сравнительных) измерений путем определения отклонений от заданного размера. В сочетании со специальными приспособлениями эти приборы могут применяться и для непосредственных измерений. Они используются также и для контроля правильности геометрических форм деталей машин и их взаимного расположения. Наибольшее распространение из приборов этой группы получили индикаторы часового типа (рис. 5, а) с ценой деления 0,01 мм; применяются также индикаторы с ценой деления 0,002 мм.

При перемещении измерительного стержня на 1 мм стрелка индикатора делает полный оборот. Индикаторы, пределы измерения которых более 3 мм, имеют счетчик оборотов стрелки.

Практика измерений. Индикаторы часового типа применяют при измерениях радиального и осевого биения, отклонений от прямолинейности, отклонений положения одной детали относительно другой, при проверке взаимного расположения поверхностей и пр.

Рис. 5. Индикатор часового типа (а) и установка индикатора для измерения: б — на универсальном штативе; в — различные способы крепления индикаторной головки на штативе

При измерениях применяют универсальный штатив и другие приспособления.

Индикатор, установленный в универсальном штативе (рис. 5, б), может занимать самые различные положения по отношению к проверяемому изделию. Конструктивное оформление универсальных штативов может быть различным, но принципиальная схема их остается одной и той же. Варианты приведены на рис. 5, в.

При любом измерении индикатором (абсолютном или относительном) его нужно установить в некоторое начальное положение. Для этого измерительный наконечник приводят в соприкосновение с поверхностью установочной меры (или столика). Индикатор подводят так, чтобы стрелка его сделала 1–2 оборота. Таким образом стержню индикатора дается натяг, чтобы в процессе измерения индикатор мог показать как отрицательные, так и положительные отклонения от начального положения или установочной меры. Стрелка индикатора при этом устанавливается против какого-либо деления шкалы. Дальнейшие отсчеты следует вести от этого показания стрелки, как от начального. Чтобы облегчить отсчеты, начальное показание обычно приводят к нулю. Установка индикатора на нуль осуществляется поворотом циферблата за рифленый ободок.

При измерениях индикаторным нутромером его предварительно настраивают на измеряемый размер по микрометру, блоку плоскопараллельных концевых мер или калиброванному кольцу и после этого устанавливают на нуль.

Настроенный нутромер осторожно вводят в измеряемое отверстие и небольшими покачиваниями (рис. 6, а) определяют отклонение стрелки от нулевого положения. Это и будет отклонение измеряемого размера от того, на который был настроен. В тех случаях, когда измерительный стержень индикаторной головки не может коснуться измеряемой поверхности, прибегают к специальным рычажным приспособлениям, соединенным с корпусом индикатора. Устройство этих приспособлений ясно из рисунка (рис. 6, б).

Рис. 6. Индикаторный нутромер (а) и рычажные приспособления к индикатору (б), применяемые для измерений в труднодоступных местах

Микрометры для наружных измерений (рис. 7), микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры относятся к микрометрическим инструментам.

Рис. 7. Микрометр для наружных измерений: 1 — пятка; 2 — микрометрический винт; 3 — стопорная гайка; 4 — втулка; 5 — барабан; 6 — трещотка; 7 — скоба

Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из втулки 1 (рис. 8, а) и барабанчика 2. На втулке по обе стороны продольной линии нанесены две шкалы с делениями через 1 мм так, что верхняя шкала сдвинута по отношению к нижней на 0,5 мм.

На скошенном конце барабанчика имеется круговая шкала с 50 делениями. При вращении барабанчик перемещается вдоль втулки и за один оборот проходит путь, равный 0,5 мм. Следовательно, цена деления шкалы барабанчика равна 0,5:50=0,01 мм.

При измерениях целое число миллиметров отсчитывают по нижней шкале, половины миллиметров — по верхней шкале втулки, а сотые доли миллиметра — по шкале барабанчика. Число сотых долей миллиметра отсчитывают по делению шкалы барабанчика, совпадающему с продольной риской на втулке.

Примеры отсчета по шкалам микрометра приведены на рис. 8.

Читайте также:
Как расположить угловые диваны в интерьере маленькой комнаты? Фото и подсказки

Рис. 8. Методика отсчета размеров по шкале микрометрического инструмента: а — 11,0 мм; б — 9,36 мм; в — 10,5 мм; г — 9,86 мм

Чтобы при измерении микрометром ограничить силу натяжения на измеряемую деталь и обеспечить постоянство этой силы, микрометр снабжается трещоткой.

Перед тем как прочесть показания микрометра, барабанчик закрепляют с помощью специального стопора.

Кроме обычных штангенциркулей и других инструментов с нониусной шкалой и шкалой часового типа применяют также и модели инструментов с электронными цифровыми индикаторами, которые выводят на экран в цифровом виде показания значений произведенного измерения.

При эксплуатации измерительных приборов следует помнить, что измерительные поверхности у наконечников должны быть чистыми, а измеряемые поверхности деталей должны быть чистыми и их температура не должна отличаться от температуры измерительных приборов. Недопустимо измерять горячие детали точными измерительными приборами. В руках измерительные приборы долго держать нельзя, так как это влияет на точность измерений. Не допускается измерять подвижные детали, потому что это опасно, приводит к быстрому износу измерительных поверхностей инструмента и к потере точности результатов измерения.

При кратковременном и длительном хранении измерительный инструмент протирают мягкой ветошью с авиабензином и смазывают тонким слоем технического вазелина. Измеряющие поверхности наконечников отделяют друг от друга, а стопоры ослабляют. При длительном хранении инструменты обертывают промасленной бумагой.

Перед тем как приступить к измерениям рекомендуют проверить нуль показаний средств измерения. Для этого предварительно настраивают показания шкалы инструмента на измеряемый размер по мерным плиткам (плоскопараллельным концевым мерам) или по калиброванному кольцу или валику и таким образом определяют положение нуля при измерениях.

Щупы служат для определения величины зазоров с точностью 0,01 мм (рис. 9).

Рис. 9. Набор щупов

Щупы изготовляются 1-го и 2-го классов точности с толщиной пластин от 0,03 до 1 мм и с интервалом 0,01 мм или больше, в зависимости от номера набора.

Поверочные плиты (рис. 10) являются основными средствами проверки плоскостности поверхности детали методом на краску. Плиты изготовляют из чугуна размерами от 100х200 до 1000х1500 мм.

На поверхности плит не должно быть коррозийных пятен или раковин.

Поверочные плиты служат не только для контроля плоскостности. Их широко используют в качестве базы для различных контрольных операций с применением универсальных средств измерений (рейсмусов, индикаторных стоек и др.)

Рис. 10. Поверочные плиты

Поверочные линейки стальные. Отклонения от плоскостности и прямолинейности (отклонения формы плоских поверхностей) контролируют с помощью поверочных линеек (рис. 11). Поверочные линейки выпускают лекальные с двусторонним скосом (рис. 11, а); трехгранные (рис. 11, б) и четырехгранные (рис. 11, в); с широкой рабочей поверхностью (прямоугольного сечения (рис. 11, г) и двутаврового сечения (рис. 11, д), «чугунные мостики» (рис. 11, е).

Рис. 11. Поверочные линейки

Линейки выпускаются различных размеров (LxHxB мм): а – до 320х40х8; б – до 320х30; в – до 320х25; г – до 1000х60х12; д – до 4000х160х30.

Поверочные линейки изготовляют длиной: лекальные — до 500 мм, «чугунные мостики» — до 2500 мм и более. Лекальные применяют для контроля прямолинейности поверхности детали «на просвет», а поверочные линейки «чугунные мостики» — применяют для проверки прямолинейности «на краску», с помощью щупа или папиросной бумажки.

При проверке на просвет (рис. 12, а) лекальную линейку укладывают острым скосом на проверяемую поверхность, а источник света помещают сзади линейки и детали. Минимальная ширина щели, улавливаемая глазом, составляет 3…5 мкм. Для контроля щели просвета обычно используют щупы.

Рис. 12. Схема контроля отклонения от плоскостности лекальной линейкой «на просвет»: а — визуально; б — с образцом просветов

Измерение отклонений от прямолинейности лекальными линейками «на просвет» требует навыка от исполнителя. Для выработки навыка оценивать на глаз по величине просвета величину отклонения от прямолинейности применяют образец просветов (рис. 12, б), который состоит из лекальной линейки 1, комплекта из четырех концевых мер длины с градацией 1 мкм, двух одинаковых концевых мер длины (2) и стеклянной пластины 3. При измерении между концевыми мерами длины и ребром линейки образуются «просветы», окрашенные в разные цвета вследствие дифракции видимого света и от величины зазора между линейкой и концевой мерой длины.

7.4. Мерительный инструмент

Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.

Мерительный инструмент

В зависимости от назначения в процессе производства средства измерения и контроля линейных и угловых величин подразделяются на группы.

  1. Калибры гладкие (резьбовые скобы, кольца, пробки, нутромеры, штихмасы, калибры для высот, глубин, отверстий) — для контроля гладких валов и отверстий, высот, глубин, уступов и длин.
  2. Калибры резьбовые (резьбовые скобы, кольца и пробки) — для контроля наружной и внутренней резьб.
  3. Калибры комплексные и профильные (калибры шлицевые, пазовые и шпоночные, калибры для конусов, углов) — для контроля форм и положения поверхностей деталей, узлов и изделий.
  4. Меры и поверочный инструмент (меры длины концевые, меры угловые, щупы, линейки, угольники, образцы чистоты поверхности) — для проверки прямолинейности, плоскостности, параллельности, угловых величин у изделий и чистоты поверхности изделий.
  5. Приборы и инструмент нониусный (штангенциркули, глубиномеры, рейсмусы, микрометры, микрометрические штихмасы и глубиномеры, угломеры, уровни) — для контроля и измерения линейных, диаметральных наружных и внутренних размеров, угловых размеров, элементов резьбы и зубчатых зацеплений.
  6. Приборы и инструмент механические (микрометры и скобы рычажно-чувствительные, индикаторы, миниметры) — для контроля и измерений линейных, диаметральных наружных и внутренних размеров, угловых размеров, элементов формы, положения, резьбы и зубчатых зацеплений.
  7. Оптико-механические, электронные, лазерные измерительные средства.
Читайте также:
Как правильно поливать газон? Орошение газона своими руками

Основные метрологические показатели измерительных средств

Цена деления прибора — значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы. Точность отсчета — точность, достигаемая при проведении отсчетов на данном приборе. Пределы измерений — пределы, внутри которых показания подчиняются установленным нормам. Измерительное усилие — усилие, возникающее в процессе измерения при контакте измерительных поверхностей с контролируемым изделием. Погрешность показаний — разность между показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины.

Штангенциркули

Электронные штангенциркули

Основные функции и технические характеристики: дискретность цифровой шкалы 0,01 мм; диапазоны измерения от 0-150 до 0-1000 мм; ЖК дисплей; обнуление в любой точке диапазона измерений; отображение результатов измерения в миллиметрах и дюймах; автономное питание с автоматическим отключением; модели с интерфейсом RS-232С.

Штангенциркули с индикатором часового типа (циферблатные штангенциркули)

Основные функции и технические характеристики: индикатор часового типа Ø 32 мм; диапазоны измерения: от 0-150 до 0-300 мм; цена деления шкалы 0,02 мм; ползун с металлическим циферблатом, противоударное исполнение; модели с приводным колесиком и стопорным винтом для фиксации результатов измерения.

Нониусные штангенциркули

Имеются модели в специальном исполнении для измерения внешних и внутренних размеров.

Основные функции и технические характеристики: диапазоны измерения: от 0-125 до 0-2000 мм; цена деления шкалы 0,1 и 0,05 мм; модели с блокирующим винтом и устройством точной регулировки.

Микрометры

Электронные микрометры

Основные функции и технические характеристики: дискретность цифровой шкалы 0,001 мм; диапазоны измерения: от 0-30 до 275-300 мм; ЖК дисплей; отображение результатов измерения в миллиметрах и дюймах; обнуление и фиксация значений в любом месте диапазона показаний; автономное питание от батареи (с автоматическим отключением); модели с интерфейсом RS-232С в специальном исполнении с различными измерительными поверхностями.

Микрометры с аналоговым отсчетом

Имеются модели, оснащенные механическим индикатором с цифровым счетчиком. Основные функции и технические характеристики: цена деления аналоговой шкалы 0,001 мм; диапазоны измерения: от 0-25 до 275-300 мм; модели в специальном исполнении с различными измерительными поверхностями.

Микрометры со скобой

Для измерения больших размеров используют различные скобы со сменными измерительными наконечниками. В качестве измерительного инструмента используются электронные и механические микрометрические головки. Измерение внутренних размеров осуществляется при помощи электронных и механических нутромеров, объединенных в наборы по измеряемым размерам, используется в специальном исполнении.

Индикаторы

Электронные индикаторы

Сочетают в себе аналоговую и цифровую индикацию. Цифровая индикация гарантирует безошибочное считывание значения измеряемых величин.

Основные функции и технические характеристики: дискретность цифровой шкалы от 0,001 до 0,01 мм; диапазоны измерения: от 0-12,5 до 0-100 мм; ЖК дисплей; отображение результатов измерения в миллиметрах и дюймах; обнуление значений в любом месте диапазона показаний; режимы прямого и сравнительного измерения; интерфейс RS-232C; функция предустановки параметров.

Индикаторы часового типа

Механические индикаторы часового типа с высокоточным перемещением и плавным вращением указателя, имеют механизмы с двойной защитой от сотрясений для измеряемых интервалов до 100 мм. Преимущество аналоговой индикации в плавно меняющихся показаниях в соответствии с размером образца. Это наиболее приемлемо для измерения осевого и радиального биения.

Основные функции и технические характеристики: цена деления шкалы 0,001 и 0,01 мм; диаметры циферблата 40, 57, 58, 82 мм.

Концевые меры

Эталонные концевые меры могут быть изготовлены из различных материалов.

Стальные эталонные меры доказали свою надежность в течение более чем ста лет. Этот материал остается наиболее применяемым для изготовления эталонов длины. Стальные эталонные меры обеспечивают высокое сопротивление износу вместе с хорошей способностью сцепления с другими эталонными блоками. Сталь следует защищать от коррозии. Эталонные меры, изготовленные из этого материала, тщательно обработаны, и они останутся надежными в течение многих лет.

Читайте также:
Механическая лопата со шнеком для уборки снега: описание, принцип работы, как сделать своими руками

Карбид вольфрама. Эталонные меры из карбида вольфрама в 10 раз прочнее стальных мер — они предназначены для частого использования.

Керамические эталонные меры исключительно устойчивы к износу и царапинам. Благодаря свойствам этого материала незначительное повреждение не приведет к ухудшению измерительных поверхностей. Поскольку материал не подвержен коррозии, эти эталонные меры не боятся влажных рук, в отличие от прочих.

Используются для определения величины зазоров. Точность определения величины зазора — до 0,01 мм (в зависимости от класса точности). Длина щупов — 50, 100, 200 мм.

Уровни

Применяют для проверки плоскостности и прямолинейности.

Слесарные уровни бывают: с неподвижно установленной ампулой; с регулируемой относительно основания ампулой. Длина рабочей поверхности — 200 мм, 300 мм. Цена деления от 0,02-0,05 мм на 1 м до 0,25-0,5 мм на 1 м. Под ценой деления понимается наклон уровня, соответствующий перемещению пузырька ампулы на одно деление шкалы, выраженный в мм на 1 м. Угол наклона 0,01 мм на 1 м соответствует в градусной мере углу в 2″.

Рамные уровни применяют для определения положения вертикальных плоскостей. Изготавливают их с размерами сторон 200×200 мм или 300×300 мм. Цена деления от 0,02-0,05 мм на 1 м до 0,25-0,3 мм на 1 м. Изготавливают особо точные уровни с ценой деления 0,02 мм.

Гидростатический уровень применяют для определения разности высот двух точек, удаленных одна от другой на значительное расстояние. Разность высот отсчитывается по градуированным линейкам. Величина ошибки не более 1 мм и не зависит от расстояния нивелируемых точек.

Координатно-измерительные машины и 3D-сканеры в промышленности

Top 3D Shop приветствует вас! Сегодня рассказываем о технологиях механического и оптического сканирования в трех измерениях. Знакомим с принципами работы и областями применения КИМ — координатно-измерительных машин. Сравниваем разное оборудование. Узнайте больше из статьи.

Введение


Источник: aberlink.com

Координатно-измерительные машины (КИМ) – это приборы для точных контактных измерений объектов. Устройства работают при помощи специальных датчиков (зондов), определяющих положение точек на поверхности объектов.

Перемещением измерительной головки может управлять компьютер или оператор. Координатно-измерительная машина определяет положение датчика по изменению его положения, в сравнении с исходной позицией по осям XYZ. Для работы в труднодоступных участках КИМ изменяет угол наклона датчика при движении.


Источник: starrapid.com

Хронология создания КИМ

1950-е годы XX века. Шотландская компания Ferranti Company представила миру первый образец 2х-осевой измерительной машины. Устройство было разработано для решения задач военной промышленности.

1960-е годы XX века. Итальянская компания DEA создает 3х-осевые КИМ.

1970-е годы XX века. Появление устройств, управляемых компьютером.

1980-е годы XX века. Browne&Sharpe разрабатывают первую коммерческую машину с цифровым управлением.

Стоявшие у истоков развития отрасли Browne&Sharpe и DEA теперь входят в состав шведского холдинга Hexagon AB.

Механические измерения

Ручные КИМ


Источник: directindustry.com

Портативные ручные КИМ мобильны, их можно использовать в любом месте на производстве. Большинство приборов беспроводные, поэтому могут работать на труднодоступных участках. Устройства разработаны для высокоточных измерений деталей сложной геометрической формы: со сложными гранями, отверстиями, углубления и тп. При помощи оборудования проводят GD&T анализ (формы, размеров и допусков) и контрольные сравнения готовых образцов с базовыми цифровым моделями.


Источник: directindustry.com

Для работы с ручными КИМ не нужна специальная подготовка, так как оборудование не требует сложной настройки и калибровки. Использование таких приборов вместе с другими устройствами для изменений и оцифровки расширяет функционал и область применения оборудования.

Горизонтальные рычажные КИМ


Источник: metrology.news

В случаях, когда нужен свободный доступ к детали с разных сторон, используют КИМ с горизонтальным рычагом. Устройство работает на тяжелой платформе, которая гарантирует неподвижность объекта во время измерений. Конструкция предусматривает защиту пользователей от травм, а предметов — от деформаций.

Среди контактных измерительных приборов, координатно-измерительные машины с горизонтальным рычагом быстрее всех решают задачи в области автоматизированного метрологического контроля.

Мостовые КИМ


Источник: metrology.news

Мостовые КИМ разработаны специально для высокоточных и сложных измерений. Они оцифровывают углубления и отверстия очень маленького диаметра. Конструктивные особенности приборов:

  • тяжелое, как правило гранитное основание;
  • система виброизоляции;
  • жесткая конструкция для исключения различных видов повреждений;
  • линейка сменных щупов, датчиков и зондов для точности измерений и сравнения готовой детали с базовой программной моделью.
Читайте также:
Каков принцип работы хлебопечки

Два варианта исполнения: статичная рабочая платформа и подвижный мост, или статичный мост и подвижная платформа.

Портальные КИМ


Источник: directindustry.com

С помощью портальных КИМ измеряют крупногабаритные объекты. Сами приборы тоже имеют большой размер. Направляющие изготавливают из жестких, устойчивых к изменению температур и деформациям материалов. Открытый тип конструкции упрощает работу: установку, непосредственно измерение и перемещение деталей.

Оптическое 3D-сканирование

Лазерное 3D-сканирование


Источник: 3d-scantech.com

Лазерные 3D-сканеры — представители другой технологии измерений объектов. Одно из ключевых различий измерений при помощи зонда и лазера — в возможности передачи формы объектов. Механическое сканирование не дает представления о форме предметов. При оцифровке объектов лазерным сканером создается облако точек, на основании которого программное обеспечение формирует трехмерную детализированную и высокоточную модель.


Источник: whatech.com

Лазерное сканирование — бесконтактная технология, поэтому широко используется для дистанционного контроля качества, при работе с хрупкими и легко деформируемыми объектами. Так как лазеры – источники когерентного света, лазерные 3D-сканеры практически не подвержены колебаниям условий окружающей среды.

Сканирование со структурированной подсветкой


Источник: 1zu1prototypen.com

Оптические 3D-сканеры, работающие на базе технологии структурированного подсвета, обычно отличаются более демократичной ценой, по сравнению с лазерными устройствами. На объект сканирования направляют световую сетку, камеры фиксируют форму световой проекции и рассчитывают координаты каждой точки. На базе полученной информации программное обеспечение строит цифровую модель.


Источник: 1zu1prototypen.com

Несмотря на то, что 3D-сканеры, работающие по этой технологии, уступают в точности лазерным, они имеют ряд преимуществ:

  • доступная цена;
  • простота использования;
  • безопасная оцифровка живых существ (в том числе людей).


Источник: 1zu1prototypen.com

При необходимости сканировать труднодоступные участки, например, каналы и отверстия, сканеры со структурированной подсветкой дополняют ручными инструментами для измерений.

Мультисенсорные устройства


Источник: interestingengineering.com

Совмещая контактные и бесконтактные технологии измерения, мультисенсорное оборудование включает в себя сильные стороны каждого метода:

  • возможность высокоточных измерений в труднодоступных местах — преимущества КИМ;
  • высокая скорость работы и большее количество получаемой информации — преимущества оптических сканеров.

Конструкция таких приборов представляет собой 3D-сканер, укомплектованный дополнительным щупом с датчиком.


Источник: metrology.news

Строение мультисенсорных машин не имеет строгих стандартов, поэтому они могут различаться у разных производителей и в зависимости от назначения.

Роботизированные координатно-измерительные машины


Источник: metrology.news

Лучшим решением для автоматизации измерений становятся роботы. Устройства работают независимо от условий внешней среды, всегда с одинаково высокой точностью, без усталости и выходных. Роботы заменяют людей в условиях вредного и опасного производства. Работают с крупногабаритными и мелкими объектами.

В качестве датчика может выступать КИМ, оптический сканер, зонд и другие контрольные приборы. Сегодняшний опыт использования доказывает, что роботизированным КИМ доступны любые метрологические измерения.

Кейсы с использованием измерительного оборудования

Оцифровка шестерни для модернизации, DeWys Engineering


Источник: youtu.be

Перед компанией стояла задача — реконструкция вышедшей из строя крупной литой шестерни из коробки передач. Для решения был использован роботизированный 8-ми осевой мультисенсорный центр Faro Platinum Arm LLP V3, оснащенный функциями механического и лазерного трехмерного сканирования. После оцифровки и контроля отверстий детали, данные были собраны и обработаны в программном обеспечении Geomagic Design X. Созданная модель была отправлена в Soildworks для дополнительной обработки, затем специалисты DeWys Engineering подготовили файл с руководством по созданию копии шестерни на зубофрезерном станке.

Контроль качества крупных партий товара, Computer Aided Technology


Источник: cati.com

Боб Ренелла, менеджер компании, поделился, что предприятие регулярно проводило контроль качества крупных партий деталей. В связи с этим перед ним встала задача — оптимизировать процессы: сократить временные затраты без потери точность проверки. Привычные технологии уже не устраивали компанию: в проверке каждой детали был задействован оператор, случались потери времени и качества.

Computer Aided Technology оказалась в условиях выбора:

  • Купить дополнительную контрольно-измерительную машину и привлечь новую рабочую силу для обслуживания.
  • Привлечь сторонние организации к выполнению части проверок, что увеличит расходы и, возможно, качество измерений.
  • Инвестировать в более современное оборудование.


Источник: creaform3d.com

Руководство остановилось на последнем варианте. В результате приобретения комплекта: беспроводного Creaform HandyProbe и двухкамерного C-Track компания получила ряд преимуществ:

  1. Мобильный сканер позволил оператору работать на любом участке предприятия, что позволило сэкономить время и усилия, которые тратили на транспортировку партий товара к месту проверки.
  2. Размер проверяемых деталей перестал быть ограничен возможностями старой контрольно-измерительной машины.

Благодаря совместному использованию Creaform HandyProbe и программного решения от INNOVMETRIC — PolyWorks Inspector, работа оператора стала значительно проще. Теперь специалист действует по алгоритму, предложенному ПО в режиме реального времени.

Читайте также:
Лак Tikkurila: применение Kiva и Unica super, яхтный состав, полуматовый и матовый лак для пола,
Инспекция 10-ти метрового рычага вала при помощи ScanTech TrackScan и светового пера TrackProbe за 15 минут


Источник: 3d-scantech.com

При работе экскаватора на рычаг ковша действуют большие нагрузки, вследствие которых втулки отверстия вала ковша интенсивно изнашиваются. Увеличение диаметра отверстия вала ковша приводит к увеличению биения вала в отверстии рычага, что впоследствии влечет за собой поломку техники. Соответственно, регулярная инспекция размера отверстий рычага предотвращает выход из строя оборудования. Покупать КИМ для решения этой задачи — дорого и нецелесообразно, так как такие машины устанавливают стационарно, а транспортировка крупногабаритных деталей к месту установки КИМ влечет за собой дополнительные временные и финансовые затраты.


Источник: 3d-scantech.com

Оцифровка, обработка результатов и контроль качества 10-метрового рычага прямо на месте эксплуатации заняли 15 минут. Специалисты использовали 3D-сканер ScanTech TrackScan, созданный в партнерстве с норвежским производителем Metronor. Сканер работает без маркеров, в комплекте со световой ручкой TrackProbe производит высокоточные измерения отверстий любой глубины и радиуса.

Итоги


Источник: creaform3d.com

Требования к качеству продукции, в условиях жесткой конкуренции между производителями, постоянно растут. Соответственно, растут потребности производства в оптимизации процессов контроля качества: увеличении скорости и точности, снижении себестоимости. Рынок требует профессиональное оборудование: 3D-сканеры и КИМ, несложные в эксплуатации, готовые к применению, решающие специфические задачи различных отраслей.

Для создания соответствующей высоким требованиям потребителей продукции, сохранения конкурентных позиций, поставщикам товаров и услуг необходимо своевременно инвестировать в современное оборудование.

Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

Измерительные линейки

Измерительные линейки (рис. 1.7) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14. 18 квалитетов точности прямым методом.

Они предназначены для измерений высот, длин, диаметров, глубин в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении. Их основное преимущество — простота конструкции, низкая стоимость, надежность и простота в измерении. Измерение производят прикладыванием линейки к измеряемому объекту, чаще всего совмещая нулевой штрих линейки с краем детали. Отсчет по шкале на другом краю детали дает искомый результат измерения. Но это не обязательно. Так, например, при измерении диаметра отверстия снимаются два показания: с одной стороны отверстия и с другой. Вычитая из большего значения меньшее, получаем размер диаметра.

Конструкции линеек однотипны. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20. 40 мм и толщиной 0,5. 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготавливают с одной или двумя шкалами, с верхними пределами измерений 150, 300, 500 и 1 000 мм и ценой деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.

Рис. 1.7. Линейки металлические

Допускаемые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах +(0,10. 0,20) мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных подразделений— не более ±(0,05. 0,10) мм.

Поверку (калибровку) линеек, т. е. определение погрешности нанесения штрихов, производят по образцовым измерительным линейкам, которые называются штриховыми мерами. Погрешность такого сравнения не превышает 0,01 мм.

Штангенинструмент

Предназначен для абсолютных измерений линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

К нему относятся штангенциркули (рис. 1.8), штангенглубино- меры и штангенрейсмасы.

Основными частями штангенциркуля являются штанга-линейка с делениями шкалы 1 мм и перемещающаяся по линейке шкала-нониус 5. По штанге-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу— десятые и сотые доли миллиметра.

По основной линейке 1 с неподвижными губками 2 перемещается рамка 3 с подвижными измерительными губками. Для плавного перемещения рамки по штанге-линейке предусмотрено микрометрическое устройство 7, состоящее из хомутика, зажима и гайки микрометрической подачи. На подвижной рамке установлен стопорный винт 4. Для измерения глубины отверстий пазов и других внутренних элементов деталей используется линейка глубиномера 6.

Для отсчета с помощью нониуса сначала определяют по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса. Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы (рис. 1.8, г).

Основные типы нониусов (I—IV) представлены на рис. 1.9.

Основными характеристиками нониуса являются величина отсчета по нониусу (цена деления нониуса) а и модуль нониуса у, которые определяются по следующим формулам:

где i — цена деления основной шкалы, мм; n — число делений нониуса; l — длина шкалы нониуса мм.

Читайте также:
Как починить светильник своими руками

Рис. 1.8. Конструкция штангенциркулей:

а — типа ШЦ-1; б — типа ШЦ-П; в — типа ШЦ-Ш; г — отсчет по нониусу; 7 — штанга-линейка; 2 — измерительные губки; 3 — рамка; 4 — винт зажима рамки; 5 — нониус; 6 — линейка глубиномера; 7 — рамка микрометрической подачи

Наибольшее распространение получили нониусы с точностью отсчета 0,1; 0,05; 0,02 мм. Основные метрологические характеристики штангенинструментов, применяемых в машиностроении, представлены в табл. 1.2.

ГОСТ 166—89 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-П с ценой деления 0,05 мм и 0,1 мм, ШЦ-Ш с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм.

В штангу индикаторного штангенциркуля (рис. 1.10) вмонтирована зубчатая рейка 2, по которой перемещается зубчатое колесо 3 индикатора, закрепленного на рамке 1. Перемещение зубчатого колеса передается на стрелку индикатора, показывающую единицы, десятые и сотые доли миллиметра.

Для линейных измерений в последнее время применяют также штангенинструменты с электронным цифровым отсчетом (рис. 1.11). В этих приборах вдоль штанги также располагается многозначная мера, по которой отсчитывается величина перемещения подвижной рамки. В качестве многозначной меры используются фотоэлектрические или емкостные преобразователи. Большинство штангенинструментов с электронным отсчетным устройством имеют возможность представления результата измерения непосредственно на шкалу прибора либо на подключаемый к нему микропроцессор. Цена деления таких приборов составляет 0,01 мм.

Штангенглубиномеры (ГОСТ 162 — 90) (рис. 1.12) принципиально не отличаются от штангенциркулей и применяются для измерения глубины отверстий и пазов. Рабочими поверхностями штангенглубииомеров являются торцовая поверхность штанги-линейки 1 и база для измерений — нижняя поверхность основания 4. Для удобства отсчета результатов измерений, повышения точности и производительности контрольных операций в некоторых типах штангенглубииомеров вместо нониусной шкалы предусматривается установка индикатора часового типа с ценой деления 0,05 и 0,01 мм.

Штангенрейсмасы (ГОСТ 164—90) (рис. 1.13) являются основными измерительными инструментами для разметки деталей и определения их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания.

Рис. 1.9. Типы нониусов

Измерительное средство

Цена деления шкалы, мм

Диапазон показаний шкалы, мм

Пределы измерений инструмента, мм

Предельные погрешности инструмента, мкм

Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

Измерительные линейки

Измерительные линейки (рис. 1.7) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14. 18 квалитетов точности прямым методом.

Они предназначены для измерений высот, длин, диаметров, глубин в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении. Их основное преимущество — простота конструкции, низкая стоимость, надежность и простота в измерении. Измерение производят прикладыванием линейки к измеряемому объекту, чаще всего совмещая нулевой штрих линейки с краем детали. Отсчет по шкале на другом краю детали дает искомый результат измерения. Но это не обязательно. Так, например, при измерении диаметра отверстия снимаются два показания: с одной стороны отверстия и с другой. Вычитая из большего значения меньшее, получаем размер диаметра.

Конструкции линеек однотипны. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20. 40 мм и толщиной 0,5. 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготавливают с одной или двумя шкалами, с верхними пределами измерений 150, 300, 500 и 1 000 мм и ценой деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.

Рис. 1.7. Линейки металлические

Допускаемые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах +(0,10. 0,20) мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных подразделений— не более ±(0,05. 0,10) мм.

Поверку (калибровку) линеек, т. е. определение погрешности нанесения штрихов, производят по образцовым измерительным линейкам, которые называются штриховыми мерами. Погрешность такого сравнения не превышает 0,01 мм.

Штангенинструмент

Предназначен для абсолютных измерений линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

К нему относятся штангенциркули (рис. 1.8), штангенглубино- меры и штангенрейсмасы.

Основными частями штангенциркуля являются штанга-линейка с делениями шкалы 1 мм и перемещающаяся по линейке шкала-нониус 5. По штанге-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу— десятые и сотые доли миллиметра.

По основной линейке 1 с неподвижными губками 2 перемещается рамка 3 с подвижными измерительными губками. Для плавного перемещения рамки по штанге-линейке предусмотрено микрометрическое устройство 7, состоящее из хомутика, зажима и гайки микрометрической подачи. На подвижной рамке установлен стопорный винт 4. Для измерения глубины отверстий пазов и других внутренних элементов деталей используется линейка глубиномера 6.

Читайте также:
Какой гипсокартон лучше использовать для стен

Для отсчета с помощью нониуса сначала определяют по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса. Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы (рис. 1.8, г).

Основные типы нониусов (I—IV) представлены на рис. 1.9.

Основными характеристиками нониуса являются величина отсчета по нониусу (цена деления нониуса) а и модуль нониуса у, которые определяются по следующим формулам:

где i — цена деления основной шкалы, мм; n — число делений нониуса; l — длина шкалы нониуса мм.

Рис. 1.8. Конструкция штангенциркулей:

а — типа ШЦ-1; б — типа ШЦ-П; в — типа ШЦ-Ш; г — отсчет по нониусу; 7 — штанга-линейка; 2 — измерительные губки; 3 — рамка; 4 — винт зажима рамки; 5 — нониус; 6 — линейка глубиномера; 7 — рамка микрометрической подачи

Наибольшее распространение получили нониусы с точностью отсчета 0,1; 0,05; 0,02 мм. Основные метрологические характеристики штангенинструментов, применяемых в машиностроении, представлены в табл. 1.2.

ГОСТ 166—89 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-П с ценой деления 0,05 мм и 0,1 мм, ШЦ-Ш с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм.

В штангу индикаторного штангенциркуля (рис. 1.10) вмонтирована зубчатая рейка 2, по которой перемещается зубчатое колесо 3 индикатора, закрепленного на рамке 1. Перемещение зубчатого колеса передается на стрелку индикатора, показывающую единицы, десятые и сотые доли миллиметра.

Для линейных измерений в последнее время применяют также штангенинструменты с электронным цифровым отсчетом (рис. 1.11). В этих приборах вдоль штанги также располагается многозначная мера, по которой отсчитывается величина перемещения подвижной рамки. В качестве многозначной меры используются фотоэлектрические или емкостные преобразователи. Большинство штангенинструментов с электронным отсчетным устройством имеют возможность представления результата измерения непосредственно на шкалу прибора либо на подключаемый к нему микропроцессор. Цена деления таких приборов составляет 0,01 мм.

Штангенглубиномеры (ГОСТ 162 — 90) (рис. 1.12) принципиально не отличаются от штангенциркулей и применяются для измерения глубины отверстий и пазов. Рабочими поверхностями штангенглубииомеров являются торцовая поверхность штанги-линейки 1 и база для измерений — нижняя поверхность основания 4. Для удобства отсчета результатов измерений, повышения точности и производительности контрольных операций в некоторых типах штангенглубииомеров вместо нониусной шкалы предусматривается установка индикатора часового типа с ценой деления 0,05 и 0,01 мм.

Штангенрейсмасы (ГОСТ 164—90) (рис. 1.13) являются основными измерительными инструментами для разметки деталей и определения их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания.

Рис. 1.9. Типы нониусов

Измерительное средство

Цена деления шкалы, мм

Диапазон показаний шкалы, мм

Пределы измерений инструмента, мм

Предельные погрешности инструмента, мкм

Мерительный инструмент – штангенциркуль, микрометр, циркуль по металлу и металлическая линейка

Основными мерительными инструментами в процессе проведения ремонтных работ являются штангенциркуль, микрометр, циркуль по металлу и металлическая линейка.

Устройство штангенциркуля

Штангенциркуль применяется для измерения линейных величин с точностью до десятых долей миллиметра. Как видно из рисунка, штангенциркуль является универсальным прибором, позволяющим измерять внешние и внутренние размеры деталей, а также размеры углублений.

Рис. 1. Штангенциркуль: 1 – метрическая линейка, 2, 3 – неподвижные губки, 4 – движок, 5, 6 – подвижные губки, 7 – стопор, 8 – ось стопора, 9 – линейка.

Он состоит из штанги в виде метрической линейки 1 с неподвижными губками 2 и 3 и движка 4 с подвижными губками 5 и 6. С обратной стороны метрической линейки имеется продольный паз, в котором расположена более узкая линейка 9 шириной 4 – 5 мм, жестко скрепленная с движком 4. Таким образом, при перемещении движка вдоль метрической линейки 1 линейка 9 выходит на соответствующую величину за торец метрической линейки.

Для фиксации положения движка 4 при измерении в ней имеется пружинный тормоз, который освобождается посредством нажатия стопора 7 (в некоторых конструкция штангенциркулей вместо стопора установлен винт, фиксирующий положение рамки нониуса). На движке 4 имеется косой срез, на котором нанесен нониус.

Нониус (рис. 2) представляет собой шкалу длиной 9 мм, разделенную на 10 частей, по 0,9 мм каждая. В крайнем левом положении движка штангенциркуля eгo губки должны плотно прилегать одна к другой, при этом торцы метрической и узкой линейки должны находиться на одной линии, а нулевое деление метрической линейки должно совпадать с первой риской нониуса (при этом десятая риска нониуса должна совпадать с девятым делением масштабной линейки).

Читайте также:
Как поменять дверные петли

Рис. 2. Соотоношение делений нониуса и масштаба метрической линейки

Как пользоваться штангенциркулем

Для измерения деталь помещается между губками штангенциркуля. Передвигая движок, необходимо свести губки до плотного прилегания к поверхности измеряемой детали. Отсчет размера на штангенциркуле ведется в следующем порядке:

  • определяется положение первой риски нониуса относительно делении метрической линейки;
  • определяется, какая риска нониуса совпадает с риской (любой) метрической линейки;
  • делается отсчет путем сложения обоих показаний.

Пример (рис. 3, а). Нулевая риска нониуса находится между 31-м и 32-м делениями метрической линейки, а eгo четвертая риска совпадает с какой-то риской линейки. При этом измеренная величина будет 31,4 мм. Чему равны показания штангенциркуля, приведенные в примерах на рис. 3, б и в?

Рис. 3. Примеры отсчета показаний штанrенциркуля

Ответ: б – 50,8 мм; в – 81.9 мм.

Штангенциркуль следует предохранять от ударов, механических нагрузок и смазывать тонким слоем машинного масла для предотвращения коррозии и заедания подвижных частей.

В последнее время широкую популярность получили электронные штангенциркули с цифровым отсчетным устройством. Другие виды этих мерительных инструментов рассмотрены здесь: Штангенциркули – виды и примеры использования

Микрометр – один из самых распространенных мерительных инструментов. На рисунке 4 изображен плоский микрометр. Он применяется для наружных измерений от 0 до 25 мм с точностью 0,01 мм.

Рис. 4. Микрометр: 1 – скоба; 2 – пятка; 3 – втулка; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – трещотка-фрикцион; 7 – стопорное приспособление

Микрометр состоит из скобы 1 с пяткой 2, втулки 3, запрессованной в скобу, микрометрического винта 4, барабана 5, трещетки-фрикциона 6 и стопорноrо приспособления 7. Внутри втулки 3 нарезана микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм. Барабан 5 закреплен на микрометрическом винте 4, также имеющем резьбу с шагом 0,5 мм. Поэтому при одном обороте барабана 5 микрометрический винт 4 перемещается в осевом направлении на 0,5 мм.

На лицевой стороне втулки нанесена продольная шкала с ценой деления 0,5 мм. По окружности барабана, 5, на скошенном eгo крае, также нанесена шкала, состоящая из 50 делений, равномерно распределенных по окружности. Ввиду этого при повороте барабана на одно деление по шкале, нанесенной на eгo окружности, происходит перемещение микрометрического винта в осевом направлении на 0,01 мм.

Для измерения детали нужно поместить между торцами пятки 2 микрометрическоrо винта 4. Затем, вращая микрометрический винт посредством трещетки-фрикциона, необходимо зажать деталь между торцами микрометрическоrо винта и пятки. Усилие сжатия детали при измерении ограничивается фрикциооном. B данном микрометре оно равно 700 +200 г. Блаrодаря этому в процессе измерения не деформируется деталь и предохраняется от порчи микрометре.

Показания микрометра отсчитываются в следующем порядке. Вначале отсчитывается число миллиметров по шкале втулки микрометра (с точностью до 0,5 мм), ограниченной торцом барабана, затем к нему добавляется число сотых долей миллиметра, соответствующее делению шкалы барабана, расположенному против oceвoгo штриха шкалы втулки.

Пример. На шкале втулке цифра 15, полумиллиметровое деление и часть последующего полумиллиметрового деления, с осевой линией шкалы втулки совпадает 13-е деление шкалы барабана, следовательно, размер детали равен 15,5 + 0,13 = 15,63 мм.

Рис. 5. Примеры отсчета показаний микрометра: а – 17,55 мм; б – 15,63 мм; в – 14,15 мм

Торцы микрометрического винта и пятки микрометра необходимо оберегать от ударов и царапин, приводящих к снижению точности показаний микрометра.

Металлическая линейка

Металлическая линейка применяется для измерения расстояния между двумя тoчками с точностью до 1- 0,5 мм. Она представляет собой стальную полосу, на которой нанесены деления в миллиметрах.

Металлическая линейка, как и любой мерительный инструмент, должна иметь клеймо изгoтовителя. Линейкой без клейма запрещается пользоваться для измерений. Достаточно иметь металлическую линейку длиной 200 – 500 мм. Линейка должна быть ровной, без зазубрин, с четко нанесенными делениями.

Циркуль по металлу

Циркуль по металлу служит для разметочных работ, нанесения окружностей на поверхности твердых материалов и для измерений методом переноса (путем измерения величины раствора ножек циркуля металлической линейкой).

Циркуль должен иметь иметь заточенные и слегка закаленные острия ножек. Люфты и заедания в шарнире циркуля недопустимы.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Читайте также:
Метод Митлайдера.Опыт и результаты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Измерительные инструменты

Для контроля изготовления деталей, сборки и ремонта ме­ханизмов и машин используют различные измерительные сред­ства — инструменты и приборы. К измерительным средствам отно­сятся штангенинструменты, микрометры, калибры, лекальные ли­нейки, поверочные плиты и др.

Основными характеристиками измерительных средств явля­ются: деление и цена деления шкалы, начальное и конечное значения шкалы, диапазон показаний шкалы, пределы измерения.

Деление шкалы — расстояние между двумя соседними ее штрихами.

Цена деления шкалы — значение измеряемой величины, соответствующее двум соседним отметкам шкалы.

Начальное и конечное значение шкалы — наименьшее и наибольшее значения измеряемых величин, ука­занных на шкале при бора или инструмента.

Диапазон показаний шкалы — область значений шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями.

Пределы измерения — наибольшая и наименьшая вели­чины, которые можно измерить данным инструментом или прибором.

Линейные размеры в машиностроении принято указывать в миллиметрах без записи наименования. Если размер указан в других производных единицах, то его записывают с наимено­ванием, например: 1 см, 1 м и т. д.

К наиболее распространенным инструментам для измерения линейных величин в машиностроении применяются измеритель­ные металлические линейки, штангенинструменты, микрометриче­ские инструменты и т.д.

Измерительные металлические линейкиприменяются для неответственных измерений с малой точностью. Они изготовляются с верхними пределами измерения до 150; 300; 500; 1000 мм. Цена деления обычно состав­ляет 1 мм. Погрешность измерения 0,5 мм.

Штангенинструментыприменяются для более точных измере­ний. К ним относятся штангенциркули, служащие для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин деталей и т. п. (рисунок 1); штангенглубиномеры, предназначенные для измерения глубин глухих отверстий, измерения канавок, пазов, выступов (рисунок 2); штангенрейсмусы, служащие для выполнения точной разметки и измерения высот от плоских поверхностей (рисунок 3).

Во всех указанных штангенинструментах применены нониу­сы, по которым отсчитываются дробные доли делений основных шкал.

Рисунок 1 Штангенциркуль ШЦ-I 1 – штанга; 2 – губки для измерения внутренних размеров; 3 – подвижная рамка; 4 – зажим; 5 – шкала нониуса; 6 – линейка глубиномера, 7 – губки для измерения наружных размеров

Среди штангенинструментов наиболее широкое применение имеют штангенциркули. Они бывают трех типов:

ШЦ-I (пределы измерений 0-125 мм и точность измерений 0,1 мм);

ШЦ-II (пределы измерений 0-200 и 0-320 мм, точность измерений 0,05-0,1 мм);

ШЦ-III (пределы измерений 0-500; 250-710; 320-1000; 500-1400; 800-2000 мм, точность измерений 0,1 мм).

При сомкнутых губках нулевой штрих нониуса совпадает с нулевым штрихом основной шкалы. Ели раздвинуть губки штангенциркуля на 0,1 мм, то первый штрих нониуса совпадает со вторым штрихом штанги. Если раз­двинуть губки на 0,2 мм, то совпадут второй и четвертый штри­хи, на 0,3 мм- третий и шестой и т. д.

Рисунок 2 Штангенглубиномер 1 – нониус; 2, 3 – зажимы; 4 – движок; 5 штанга; 6 – микроподача; 7 – гайка микроподачи; 8 – рамка; 9 основание; 10 — торец штанги. Рисунок 3 Штангенрейсмус 1 – сменная ножка для измерения; 2, 6 – сто­порные винты; 3 – державка; 4 – микроподача; 5 – нониус; 7 – рамка; 8 – штанга; 9 – осно­вание.
Рисунок 4 Чтение показаний а – положение глаз; б – примеры отсчета: 39+0,1´7=39,7; 61+0,1´4=61,4.

Таким образом, при измерении штангенциркулем целые милли­метры отсчитываются непосредственно по шкале штанги до нуле­вого штриха нониуса, а дробные (в данном случае десятые) доли миллиметра — по шкале нониуса. При этом дробная величина (количество десятых долей миллиметра) определяется умноже­нием точности измерений (0,1 мм) на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штан­ги. При чтении показаний штангенциркуль держат прямо перед глазами (рисунок 4).

Правила обращения со штангенинструментами:

– при измерении деталей не допускать сильного зажима, так как может возникнуть перекос движка и показания будут не­верными;

– не допускать ослабления посадки и качки движка на штанге: это приводит к перекосу ножек и к ошибкам измерения;

– категорически запрещается применять штангенинструменты для измерения обрабатываемых заготовок на работающем станке;

– регулярно проверять точность штангенинструмента;

– по окончании работы штангенинструменты необходимо тща­тельно протереть, смазать и уложить в футляры;

– во время хранения штангенинструментов их измерительные поверхности должны быть разъединены, а зажимы ослаблены.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: