Средства измерений

Измерительная линейкаявляется многозначной штриховой мерой и предназначена для измерения размеров 14…18 квалитетов методом непосредственной оценки. Линейки изготовляют из стальной термообработанной ленты. Поверхность измерительной линейки имеет антикоррозийное хромовое покрытие и имеет твердость не менееHV375 (по шкале Виккерса). По своей конструкции линейка представляет собой полосу

1

шириной 20…40 мм и толщиной 0,5…1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления (рис.1). У подавляющего большинства линеек интервал шкалы составляет 1 мм, редко – 0,5 мм. Линейки изготовляют с

одной или с двумя шкалами. Погрешность нанесения штрихов на металлической линейке обычно находится в пределах ± (0,1 … 0,2) мм. Погрешность отсчета с помощью измерительной линейки доходит до (0,2… 0,3) мм. Поверку измерительной линейки производят по штриховому метру, на рабочей поверхности которого нанесены деления с интервалом 0,2 мм и который снабжен двумя лупами с 7-кратным увеличением.

Лекальная линейкапредназначена для оценки отклонения от прямолинейности поверхности. Материалом для изготовления лекальных линеек служат хромистые стали. Твердость линеек должна быть не нижеHRC58 (по шкале Роквелла). Лекальные линейки выпускают с разным числом рабочих граней: 1, 3, и 4 (рис.2), которые имеют закругления радиусом 0,2 мм. Длина линеек – от 80 до 500 мм. Лекальные линейки изготовляют двух классов точности. Линейки класса точности 0 применяют при особо точных лекальных работах и при поверке измерительных инструментов. Лекальные линейки класса точности 1 применяют в основном для контроля деталей. Допускаемые отклонения от прямолинейности рабочих граней и размеры лекальных линеек (по ГОСТ 8026-64) приведены в табл.2. Лекальную линейку поверяют по контрольному плоскому бруску, имеющему отклонение от плоскостности не более 0,06 мм.

Таблица 2

Точность и размеры лекальных линеек

Класс точности

Тип 0 1 Размеры, мм

линейки Допускаемое отклонение L xBxH

от прямолинейности, мм

0,6 1,6 80 х 22 х 6

ЛД 0,6 1,6 125 х 27 х 6

1,6 2,5 200 х 30 х 8

1,6 2,5 320 х 40 х 8

ЛТ 1,6 2,5 200 х 26

1,6 2,5 320 х 30

ЛЧ 1,6 2,5 200 х 20

1,6 2,5 320 х 25

Проверку прямолинейности с помощью лекальной линейки производят методом световой щели – прикладыванием рабочей части линейки к измеряемой поверхности и оценкой «на глаз» величины просвета. Для накопления навыков в оценке просвета обычно используют образец просвета

(рис.3). Измеряемый просвет сравнивают визуально с набором образцовых просветов. «На глаз» можно с достаточной точностью (2 – 3 мкм) оценить просвет до10 мкм.

Штангенинструменты( штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы, штангензубомеры и др.) являются наиболее распространенными измерительными инструментами для линейных измерений.Штангенциркульпредназначен для непосредственных измерений размеров внутренних и наружных поверхностей, а некоторые из них – также высоты выступов и глубины впадин; отдельные штангенциркули используют для разметки. В качестве отсчетного устройства штангенциркуль имеет две шкалы: нанесенную на штанге основную шкалу с делениями через 1 мм (редко – через 0,5 мм), а также шкалу нониуса, расположенную на подвижной рамке. Шкала нониуса (дополнительная) предназначена для точного отсчета долей миллиметра. Она позволяет заменить глазомерную оценку дробной части измеряемого размера более точной оценкой на основе совпадения штрихов (отметок) обеих шкал.

Шкала нониуса имеет сравнительно небольшое (10 или 20, редко 25) число интервалов. Нулевая отметка этой шкалы является указателем значения размера, отсчитываемого по основной шкале. Целая часть измеряемого

размера (кратная 1 миллиметру) берется по ближайшему меньшему (слева от нулевой отметки шкалы нониуса) штриху основной шкалы. Дробная часть размера (десятые и сотые доли миллиметра) зависит от того, какая отметка шкалы нониуса совпадает со штрихом основной шкалы (рис.4).

Примем следующие обозначения: c– величина отсчета по нониусу, мм;m– модуль (обязательно целое число);a– интервал деления основной шкалы, мм;b– интервал деления шкалы нониуса, мм;n– число интервалов шкалы нониуса;l – длина шкалы нониуса, мм. Величина отсчета по нониусу (иногда ошибочно называемая ценой деления шкалы нониуса) определяется равенством:c = a / n. Интервал деления шкалы нониусаb = m^.a - c. Длина шкалы нониусаl = n^.b = (m^.n - 1)a. Взяв в качестве примера шкалы по рис.4,а, получим:m= 2,a= 1 мм;n= 10;c =a /n= 1:10 = 0,1 мм;b=m^.a-c= = 2^.1 – 0,1 = 1,9 мм;l =n^.b= (m^.n-1)^.a=10^.1,9 = (2^.10 – 1)^.1 = 19 мм.

Технические и метрологические характеристики штангенциркулей установлены ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия». В основном применяют штангенциркули следующих типов (рис.5):

ШЦ-Iс двусторонним расположением губок для измерения внутренних и наружных размеров и с линейкой для измерения глубины (рис.5,а). Пределы измерений по шкале 0 – 125 и 0 – 150 мм. Цена деления – 0,1 мм. Для штангенциркуля ШЦ-1 установлены два класса точности: 1 и 2.

- 18 -

ШЦ-IIс двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и для разметки (рис.5,б). Пределы измерений по шкале 0 – 200 и 0 – 320 мм. Цена деления – 0,1 и 0,05 мм.

ШЦ-IIIс односторонним расположением губок для измерений наружных и внутренних размеров (рис.5,в). Диапазоны измерений 0 – 300, 0 – 400,…800 – 2000 мм. Цена деления – 0,1 и 0,05 мм.

Штангенциркули разных типов имеют принципиально одинаковую конструкцию (рис.5). На штанге 1 находятся: основная шкала 6 и две неподвижные губки 10 и 11 или 10 и 12 (или одна губка 12), измерительные поверхности которых перпендикулярны основной шкале. Другая пара измерительных губок находится на рамке 2, которая имеет возможность перемещаться вдоль штанги. С подвижной рамкой связана линейка глубиномера 13. На той же рамке расположена шкала нониуса 7.

0тличительные особенности конструкции штангенциркулей разных типов носят вспомогательный характер, облегчая использование инструментов или расширяя области их применения. Так, в штангенциркуле ШЦ-IIверхние губки 10 предназначены в основном для разметки поверхностей и для измерения наружных размеров внутри узких проточек. Микрометрическая подача (4 и 5) используется для более точного перемещения рамки относительно штанги. Микрометрическую подачу применяют в основном при установке размера для разметки. При использовании микрометрической подачи вспомогательную рамку 4 закрепляют на штанге, стопор 3 рамки отпускают и вращением гайки 5 обеспечивают точное перемещение рамки 2 вдоль штанги.

У штангенциркулей типов ШЦ-IIи ШЦ-IIIнижние губки 12 имеют плоские измерительные поверхности для наружных измерений и цилиндрические - для внутренних. Минимальное расстояниеbмежду цилиндрическими измерительными поверхностями (при сведенных губках) обычно составляет 10 мм; этот размер маркируется на боковой поверхности одной из губок 12.

Наряду с рассмотренными типами все более широкое применение находят индикаторные штангенциркули типа ШЦКс круговой шкалой (рис.5,г) и штангенциркули типаШЦЦс цифровым отсчетным устройством (рис.5,д). Цена деления штангенциркуля ШЦК 0,02 мм, ШЦЦ - 0,01 мм; предельная погрешность обоих типов – 0,03 мм.

Гладкий микрометрявляется средством измерений размеров наружных поверхностей. Пределы измерений 0 – 25, 25 – 50, 50 – 75, 75 – 100 мм и т.д. Цена деления – 0,01 мм. Устройство и метрологические характеристики микрометров приведены в описании лабораторной работы № 2.

Плоскопараллельная концевая мера длины – мера, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями. Концевые меры длины применяют как для измерений размеров, так и для поверки и калибровки средств линейных

измерений. Конструкция и метрологические характеристики концевых мер приведены в описании лабораторной работы № 2.