ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
Измерение наружных и внутренних размеров деталей универсальными средствами измерения
Цель работы: закрепить знания устройства штангенциркуля и гладкого микрометра, освоить методы их применения для измерения размеров.
Перечень инструментов, принадлежностей и материалов, необходимых для выполнения работы
Штангенциркуль с величиной отсчета по нониусу 0,1; 0,05 мм.
Штангенглубиномер.
Разметочная плита.
Микрометры гладкие с пределами измерения 0 - 25, 25 - 30мм.
Микрометрический глубиномер.
Микрометрический нутромер.
Детали для измерения.
Теоретическое обоснование
Штангенинструменты
Штангенинструментами называют средства измерений линейных размеров, основными частями которых являются штанга со шкалой и нониус – вспомогательная шкала для уточнения отсчета показаний.
Штангенциркули. Устройство штангенциркуля показано на рис. 1. Штангенциркули выпускаются следующих типов: ШЦ-I, ШЦ-IC, ШЦТ-1, ШЦ-II и ШЦ-11I. Каждый тип имеет следующие особенности: ШЦ-I (см. рис.6.1) имеет губки для наружных измерений 8, губки для внутренних измерений 1 и линейку глубиномера.
Рисунок 6.1 Штангенциркуль ШЦ -I
ШЦ-IC (штангенциркуль со стрелочным отсчетом, рис.6.2а) для отсчета показаний вместо нониуса имеет отсчетную стрелочную головку 1. В выемке штанги размещена рейка 2, с которой сцеплена шестеренка головки 1, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок 3 и 4, читают на круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее и менее утомительно для исполнителя, чем чтение отсчета по нониусу;
ШЦТ-I (рис.6.2б) не имеет губок для внутренних измерений, а измерительные поверхности губок для наружных измерений 1 оснащены пластинами из твердых сплавов для повышения износостойкости.
ШЦ-II (рис.6.2в) в отличие от всех предыдущих конструкций не имеет линейки глубиномера, а губки для наружных измерений имеют острые окончания 1 для выполнения плоскостной разметки.
Губки 2 имеют дополнительные поверхности для наружных и внутренних измерений.
Помимо этого ШЦ-II оснащен микроподачей для плавного подведения губок к поверхности измеряемой детали. Микроподача состоит из рамки 3, винта 4 и гайки 5;
ШЦ-III (рис.6.2г) отличается от ШЦ-II тем, что имеет только губки для наружных и внутренних измерений.
а – ШЦ-IC; б – ШЦТ-I; в – ШЦТ -1I; г – ШЦТ-III
Рисунок 6.2 Штангенциркули
Штангенглубиномеры. Основанием штангенглубиномера является рамка 4, снабженная снизу опорой 6 с измерительной поверхностью (рис 6.3).
Сквозь рамку проходит штанга 1 со шкалой и измерительной поверхностью на торце. Штанга 1 передвигается перпендикулярно измерительной поверхности опоры 6. Нониус 5 нанесен на отдельной пластине, укрепленной в рамке 4 параллельно шкале штанги. Микроподача 2 рамки 4 и зажим 3 на штангенглубиномере такие же, как и на штангенциркуле ШЦ-II. Штангенглубиномеры применяются для прямого измерения глубины выемок и высоты уступов.
Рисунок 6.3 Штангенглубиномер
Порядок отсчета показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:
- читают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение (на рис. 4-25мм);
- читают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги (на рис. 4 такой штрих нониуса имеет номер 3), и умножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса.
Подсчитывают величину показания штангенциркуля, для этого складывают число целых миллиметров и долей миллиметра (на рис.6.4 полная величина показания равна 25,3 мм).
Рисунок 6.4 Показания штангенциркуля 25,3 мм
Микрометрические инструменты
Микрометрическими инструментами называют средства измерений линейных размеров, основанные на использовании винтовой пары, называемой микропарой. Микропара служит размерным и преобразовательным устройством в микрометрических измерительных инструментах. К числу микрометрических инструментов относят: микрометры гладкие, микрометрические глубиномеры, микрометрические нутромеры, микрометры со вставками и другие микрометрические измерительные инструменты.
а – с диапазоном измерения 0-25 мм; б – показания микрометра 12,45 мм; в – микрометр с цифровой индикацией; г – микрометр с диапазоном измерения 25-50 мм с установочной мерой.
Рисунок 6.5 Микрометр гладкий
Гладкий микрометр – средство для измерения наружных линейных размеров, основанием которого является скоба 1, а преобразующим устройством служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, укрепленной внутри стебля 5; их часто называют микропарой. В скобу 1 запрессованы пятка 2 и стебель 5. Измеряемую деталь охватывают торцевыми измерительными поверхностями микровинта 3 и пятки 2. Барабан 6 присоединен к микровинту 3 корпуса трещотки 7. Чтобы приблизить микровинт 3 к пятке 2, вращают барабан 6 или трещотку 8 по часовой стрелке (от себя), а для обратного движения микровинта (от пятки) барабан вращают против часовой стрелки (на себя). Закрепляют микровинт в требуемом положении стопором 4.
Для ограничения измерительного усилия микрометр снабжен трещоткой. При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с легким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить. Результат измерения микрометром отсчитывается как сумма отсчетов по шкале стебля 5 и шкале барабана 6. Следует помнить, что цена деления шкалы стебля равна 0,5 мм,
а шкалы барабана – 0,01мм. Шаг резьбы микропары (микровинт и микрогайка) Р равен 0,5 мм.
На барабане нанесено 50 делений. Если повернуть барабан на одно деление его шкалы, то торец микровинта переместится относительно пятки на 0,01 мм (0,5 мм: 50=0,01мм).
Показания по шкалам гладкого микрометра отсчитывают в следующем порядке:
по шкале стебля 5 читают отметку около штриха, ближайшего к торцу скоса барабана 6 (на рис. 5б это значение 12,00мм);
по шкале барабана читают отметку около штриха ближайшего к продольному штриху стебля (на рис. 5б это значение 0,45мм);
складывают оба значения и получают показания микрометра 12,45 мм.
Для удобства и ускорения отсчета показаний промышленность выпускает гладкий микрометр с цифровой индикацией.
Микрометрический глубиномер. Основанием в микрометрическом глубиномере (рис. 6.5) является поперечина 5, в которую запрессован стебель 3 со шкалой. В стебле 3 запрессована микрогайка в которую ввинчен микровинт, совместно они образуют микропару, такую же, как и в микрометре гладком. На микровинте глубиномера укреплен барабан 2 со шкалой, а на барабане размещена трещотка. В процессе измерения требуемое положение микровинта и барабана фиксируется стопором 4. При вращении барабана 2 вместе с ним вращается микровинт, который ввинчивается в микрогайку, причем он выдвигается из основания поперечины 5 на требуемую глубину. Глубиномер устанавливается на нуль по установочным мерам – втулкам 6 на плоской стеклянной пластине или другой точной плоской поверхности.
В торце микровинта глубиномера выполнено отверстие, в которое вставляются сменные измерительные стержни 7. Особенность микрометрического глубиномера заключается в том, что числовые отметки штрихов стебля расположены так, что при удалении измерительного стержня 7 от поперечины 5 отсчет по шкале увеличивается, так как соответственно увеличивается глубина измеряемого несквозного отверстия. Обратите внимание: направления возрастания отсчета по шкале стебля глубиномера и гладкого микрометра противоположны потому, что на микрометре при удалении от места запрессовки стебля в скобу размеры детали увеличиваются.
Рисунок 6.6 Микрометрический нутромер