Допуски изделий и средства измерений

кой стебля совпадает 21 штрих барабана. Так как одно деление шкалы барабана соответствует изменению размера (перемещению микровинта) на 0 ,1 мм, то 2 1 штрих и торец барабана указывает, что измеряемый размер равен 12,5 + 0,21 = 12,71 мм.

Гладкие микрометры МК выпускаются с пределами измере­ ния 0-25 мм, 25-50 мм, 50-75 мм и т. д. до 275-300 мм, а далее — 300-400 мм, 400-500 мм, 500-600 мм. Измерительное усилие — 5-9 Н (для инструмента с пределами измерения 0-100 мм).

Микрометрические нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров от 50 до 10 000 мм (пределы измерения 50-75 мм, 75-175 мм, 75-600 мм, 150-1250 мм, 800-2500 мм, 1250-4000 мм, 2500-6000 мм, 4000-10 000 мм). По своему уст­ ройству нутромеры сходны с гладкими микрометрами. Нутромер (рис. 1 0 0 ) состоит из микровинта 1, соединенного с барабаном 2 , гильзы 3 со стопором 4 и пятки 5.

Впятке находится одна сферическая измерительная поверхность,

внаконечнике 6 — другая. Рабочий ход винта обычно составля­ ет 13 мм, поэтому для увеличения пределов измерения устанавли­ вают удлинители (поставляются в комплекте с нутромером), кото­

рые после снятия колпачка с пяткой 5 (см. рис. 1 0 0 ) навинчивают на гильзу.

Гладкие микрометры при измерениях размеров свыше 25 мм и нутромеры проверя­ ют на нуль с помощью установочных мер 12 (см. рис. 99, а), которые также входят в ком­ плект.

Микрометрические глубиномеры пред­ назначены для измерения глубин отверстий, уступов, пазов и т. д. до 200 мм. Глубино­ мер (рис. 1 0 1 ) состоит из траверсы 1 с изме­ рительной поверхностью и стебля 2 , запрес­ сованного в траверсу. Внутри стебля пере­ мещается микрометрический винт, скреп­ ленный с барабаном 3. В отверстие микро­ метрического винта устанавливаются смен­ ные измерительные стержни 4. Установка глубиномера на нуль производится по уста­ новочным мерам (втулкам в комплекте).

что вместо постоянных плоских измерительных поверхностей име­ ет сменные вставки 1 и 2 (рис. 1 0 2 ).

Вставка 1 (см. рис. 102) с конусом, угол которого соответству­ ет углу профиля резьбы, вставляется в отверстие микрометричес­ кого винта. Вставка 2 с прорезью устанавливается в пятку мик­ рометра. Каждая пара вставок предназначена для определенного диа­ пазона шагов резьбы. Установочная мера 3 служит для установки микрометра на нуль.

Листовые микрометры (тип МЛ) предназначены для измерения толщины листов. Конструкция их аналогична гладким микромет­ рам; они имеют удлиненную скобу для измерений на некотором удалении от края листа и циферблат со стрелочным отсчетом.

Трубные микрометры (тип МТ) используют для измерений тол­ щин стенок труб.

Микрометры типа М3 служат для измерения длины общей нор­ мали зубчатых колес.

РЫЧАЖНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Крычажно-механическим относятся измерительные приборы,

вкоторых перемещение измерительного наконечника передается на указывающее устройство при помощи рычагов, зубчатых ко­ лес и зубчатых секторов. К механическим измерительным прибо­ рам также относят приборы с пружинным передаточным механи­ змом.

По конструкции и назначению приборы подразделяются на сле­ дующие виды:

приборы с зубчатой передачей: индикаторы часового типа ИЧ, ИТ, ИИТ и др.; индикаторные нутромеры (НИ);

рычажно-зубчатые приборы: рычажные скобы СР, рычажные микрометры МР, МРИ, рычажно-зубчатые измерительные голов­

ки 1ИГ, 2ИГ; рычажно-зубчатые и многооборотные индикаторы ИРБ, МИГ;

приборы с пружинной передачей: микрокаторы типов ИГП,

ИГПУ, ИГПР и др.; микаторы ИПМ, ИПМУ; миникаторы; оптикаторы.

частей: измерительной и индикаторной головки с индикатором часового типа 6. В измерительной части есть подвижный нако­ нечник 1 и неподвижный сменный наконечник 2.

Перемещение подвижного наконечника передается на измери­ тельный стержень 5 индикатора через рычаг 3 и стержень 4. Рабо­ чий ход наконечника 10 мм. Подпружиненный центрирующий мостик 7 выставляет ось измерительных наконечников по диа­ метру отверстия.

Рис. 104

В комплект индикаторного нутромера входит набор сменных наконечников (вставок). Перед измерением в индикатор устанав­ ливают вставку, которую выбирают по предварительно измерен­ ному штангенциркулем размеру отверстия. Настройка нутроме­ ров на нуль производится либо по блоку концевых мер с бокови­ ками (рис. 104, б), либо по установочному кольцу.

Индикаторные нутромеры имеют цену деления 0,01 мм и пре­ делы измерения от 6-10 мм (выпускают также нутромеры для пределов измерения 3 -6 мм) до 700-1000 мм.

Рычажная скоба (рис. 105) применяется для измерения точ­ ных наружных размеров с предварительной настройкой прибора на нуль по концевым мерам длины.

Перемещение подвижной пяты 1 передается на стрелку 2 с по­ мощью расположенного в корпусе рычажно-зубчатого механизма. Величина перемещения стрелки отсчитывается по шкале 3. Скоба имеет перенастраиваемые указатели 4 пределов допуска и арретир 5, который отводит подвижную пяту при установке между ней

ипереставной пятой 6 изделия или блока концевых мер. Рычажный микрометр при­

меняется для тех же целей, что и рычажная скоба. Отличие его в том, что вместо переставной пяты и устройства для ее пере­ мещения рычажный микро­ метр имеет микрометрический винт с барабаном, как у глад­ кого микрометра. Число це­ лых, десятых и сотых долей миллиметра отсчитывается так

г

j

■5

Рис. 106 Рис. 107

же, как на гладком микрометре, а тысячные доли миллиметра — по шкале со стрелкой. Таким образом, рычажным микрометром можно производить измерения как с предварительной настрой­ кой на нуль по концевым мерам (относительный метод измере­ ния), так и без настройки (абсолютный метод).

Характеристики рычажных скоб и микрометров см. в табл. 2.3. Рычажно-зубчатые головки и многооборотные индикаторы при­ меняют, в основном, с той же целью, что и индикаторы часового

типа, если требуется высокая точность измерений.

На рис. 106 показан общий вид головки 1ИГ с двумя рычажны­ ми и зубчатой передачами, размещенными в корпусе прибора. Пе­ ремещение измерительного стержня 1 передается на указывающую стрелку. На шкале прибора есть переставляемые указатели 2 преде­ лов поля допуска. Головку закрепляют в стойке или приспособле­ нии за втулку 3. Рычаг 4 служит для арретирования стрелки.

Характеристики некоторых рычажно-зубчатых головок и ин­ дикаторов приведены в табл. 2.3.

Приборы с пружинной передачей предназначены для точных измерений наружных размеров. В передаточных механизмах этих приборов используется скрученная бронзовая лента 1 (рис. 107), в центре которой закреплена тонкая стрелка 2. Правый конец ленты прикреплен к пружинному треугольнику 3, левый — к плоской пружине 4. Перемещение измерительного стержня 5 приводит к повороту треугольника 3, растяжению (раскручива­ нию) ленты 1 и повороту стрелки 2.

В оптикаторе (приборе с пружинно-оптической передачей) вме­ сто стрелки на ленте закреплено зеркальце. Лучи источника света, отражаясь от зеркальца, попадают на стеклянную шкалу с ука­ зательным штрихом.

Приборы с пружинной передачей отличаются простотой кон­ струкции, долговечностью (износостойкость до первого ремонта 700 тысяч условных измерений) и точностью измерений.

Характеристики некоторых приборов см. в табл. 2.3.

ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Из оптико-механических приборов наибольшее распростране­ ние получили оптиметры, длиномеры, инструментальные и уни­ версальные микроскопы, проекторы, интерферометры.

Оптиметры и длиномеры предназначены для выполнения точ­ ных измерений (цена деления приборов 0,001 мм и менее). На этих приборах измеряют линейные размеры деталей, калибров, плоскопараллельных концевых мер 5-го разряда и другие точные

изделия.

Вертикальный оптиметр служит для измерений наружных раз­ меров с предварительной настройкой на нуль концевыми мера­ ми (относительный метод измерения). Устройство прибора осно­ вано на принципе оптического рычага. Перемещение оптического наконечника 1 (рис. 108, а) трубки оптиметра 2 приводит к сме­ щению изображения шкалы (рис. 108, б) в поле зрения окуляра 3. Трубка оптиметра установлена в кронштейне вертикальной стой­ ки 4.

Горизонтальный оптиметр предназначен для относительных из­ мерений наружных и внутренних размеров точных деталей и ат­ тестации концевых мер 5-го разряда. Трубка оптиметра прибора установлена в кронштейне на горизонтальной стойке; с другой стороны стойки закреплена пиноль со вторым измерительным на­ конечником. Деталь помещают на предметный столик с пятью степенями свободы между наконечниками трубок оптиметра и пиноли.

Для измерений внутренних размеров от 13,5 до 150 мм приме­ няют специальные приспособления — дуги, надеваемые на труб­ ку оптиметра и пиноль.

Горизонтальные оптиметры имеют дополнительные приспособ­ ления: вертикальные и горизонтальные центры, приспособления для измерения внутренних резьб.

В оптиметрах можно использовать приспособление для проек­ тирования шкалы прибора на экран.

Кроме указанных, выпускаются оп­ тиметры с экранными отсчетами, кото­ рые удобнее в работе и обеспечивают большую производительность измере­ ний.

Характеристики оптиметров см. в табл. 2.4.

Вертикальный длиномер (рис. 109, а) предназначен для измерений наружных размеров. Прибор не требует предвари­ тельной настройки на нуль (абсолютный метод измерения). Перемещение изме­ рительного наконечника 1 приводит к пе­ ремещению стеклянной линейки (уста-

Рис. 109

сложных профилей: резьбовых калибров, фрез, метчиков, шабло­ нов, фасонных резцов, мелкомодульных зубчатых колес и т. д.

Инструментальные микроскопы бывают двух типов: малый ММИ и большой БМИ. Принципиальная схема измерения всех микроскопов одинакова — в окуляре или на экране наблюдается увеличенное изображение измеряемой детали. Деталь устанавли­ вают на столе, который может перемещаться в двух взаимно пер­ пендикулярных направлениях. Величина перемещения отсчиты­ вается с помощью микрометрических устройств (у инструменталь­ ных микроскопов) или отсчетных спиральных устройств со стеклянными шкалами, как у длиномеров (в универсальных мик­ роскопах).

Какой-либо элемент детали (например, боковую сторону витка резьбы) совмещают с риской, видимой в окуляре микроскопа, и снимают первый отсчет. Затем перемещают стол прибора и де­ таль до совмещения другого элемента детали (например, боко­ вой стороны соседнего профиля витка резьбы) с той же риской, и сни­ мают второй отсчет. Разность этих отсчетов определяет размер между элементами (в нашем примере — шаг резьбы).

Универсальный микроскоп, в отличие от инструментальных, имеет большие пределы измерения и повышенную точность изме­ рения.

Характеристики измерительных микроскопов см. в табл. 2.4.

Проекторами называют приборы, на экране которых создается увеличенное (10х ,20х, 50х, 100х, 200х) теневое изображение изде­ лия. Контроль деталей производится сличением увеличенного на экране контура детали с чертежом, выполненным в соответству­ ющем масштабе, а измерение — с помощью специальных отсчетных устройств проектора (микрометрических винтов, индикатор­ ных головок). Приборы позволяют производить измерения не­ больших деталей сложной формы.

На заводах, в лабораториях и в цеховых условиях применя­ ются большой проектор БП, часовой проектор ЧП, настольный и другие проекторы.

Интерферометры — приборы, основанные на принципе интер­ ференции света, т. е. сложения волн, в результате которого воз­ никают чередующиеся темные и светлые полосы из-за разности фаз слагаемых когерентных волн. При измерениях интерферен­ ционные полосы смещаются в поле зрения на фоне шкалы, и по ним производится отсчет.

Интерферометры используют для особо точных измерений, ат­ тестации и контроля концевых мер длины. Цену деления контакт­ ного интерферометра можно регулировать от 0,05 до 0,2 мкм, диапазон измерений — от 0 до 150 мм.

Выпускается также лазерный интерферометр с микропроцес­ сором, в котором используется когерентный пучок света гелийнеонового лазера. Интерферометр имеет диапазон линейных изме­ рений до 60 м, угловых перемещений — ± 10° с дискретностью от­ счета линейных перемещений 0,1 мкм и угловых — 0,1 с.

СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВАХ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ

Такие измерительные средства включают датчик для преобра­ зования линейного или углового перемещения в электрические сигналы для передачи информации или управления процессом. В промышленности используют различные датчики: электро*онтактные (контроль осуществляется механическим замыканиемразмыканием контактов электрических цепей), пневмоэлектроконтактные (контроль с помощью чувствительного пневмоэлемен­ та, реагирующего на изменение давления воздуха в камере прибора, и электрических контактов), фотоэлектрические (с использова­ нием пружинно-оптических головок — оптикаторов и фоторезис­ торов), механотронные (для контроля используется перемещение электрода — катода, анода, сетки и т. п., которое изменяет поток электронов; механотрон — усилительная лампа), емкостные (ис­ пользуются изменения расстояния между обкладками конденса­ тора), индуктивные (изменение индуктивности катушки при сме­ щении якоря, связанного с измерительным стержнем).