Конструкція засобів вимірювання

До групи штангенінструментів входять штангенглибиноміри, штангенциркулі та штангенрейсмаси. Основою цих засобів є лінійка – штанга, інтервал поділки якої 1 мм, а ноніус і ціна поділки дорівнює 0,1 або 0,05 мм. Штангенциркулі призначені для зовнішніх і внутрішніх вимірювань та розмічування. Вони випускаються трьох типів: ШЦ-І, ШЦ-ІІ та ШЦ-ІІІ. Ціна поділки ноніуса ШЦ-І дорівнює 0,1 мм, а ШЦ-ІІ і ШЦ-ІІІ – 0,05 мм. На рисунку 1.2 показана конструкція штангенциркулів, а на рисунку 1.3 – шкали штанги і ноніуса та приклади визначення розміру. За допомогою ноніуса визначається значення десятих та сотих одиниць.

У штангенциркуля ШЦ-ІІ довжина ноніуса дорівнює 39 мм. Вона розділена на 20 частин. Одна поділка ноніуса дорівнює 39:20=1,95 мм, що на 0,05 мм менше цілого числа міліметрів.

На рисунку 1.4 показана конструкція штангенглибиноміра та схема вимірювання.

На рисунку 1.5 показана конструкція штангенрейсмасу, а на рисунку 1.6 – штангенрейсмасу стрілочного, більш досконалого і зручного в роботі. Штангенрейсмуси призначені для вимірювання висоти і розмічувальних робіт.

На рисунку 1.7 показана конструкція кутомірів для вимірювання зовнішніх і внутрішніх кутів.

Методичні вказівки

6.1. До початку вимірювань треба перевірити стан робочих поверхонь засобів вимірювання і, особливо, нульового положення. У штангенциркулів при зіткненні вимірювальних губок просвіт між останніми не повинен бути більше 0,003мм при ціні поділки 0,05 мм і 0,006 мм при ціні поділки 0,1мм. Штангенрейсмуси перевіряють на перевірній плиті, а штангенглибиноміри – за допомогою лекальної лінійки. Якщо нульові штрихи штанги і ноніуса не збігаються, то треба ноніус перемістити в овальні отвори і закріпити їх (крім штангенциркуля ШЦ-І).

6.2. При вимірюванні потрібно слідкувати, щоб не було перекосів губок, а зусилля переміщення рамки не перебільшувало 15Н.

6.3. Вимірювання за допомогою штангенрейсмусів треба обов'язково проводити на перевірній плиті.

6.4. При зчитуванні значень потрібно дивитися на шкалу під прямим кутом.

Техніка вимірювання

7.1. Штангенциркуль. При вимірюванні штангенциркуль необхідно взяти правою рукою за штангу і пересунути рамку на необхідний розмір, натискуючи великим пальцем на виступ на рамці. Потім привести вимірювальні поверхні інструмента в доторк з поверхнями, що вимірюються. Якщо деталь не закріплена, то її тримають у лівій руці, а якщо закріплена, то ліва рука повинна злегка притискати губку штанги до вимірюваної поверхні. Після остаточної установки штангенциркуля рамка закріплюється, штангенциркуль знімається і робиться відлік у зручному для оператора положенні. Ціле число міліметрів відлічують зліва від нульового штриха ноніуса. Після цього знаходять штрих ноніуса, що збігається із штрихом шкали штанги і відлічують на ноніусі десятинну частку. При вимірюванні внутрішніх розмірів до показань штангенциркулів типу ШЦ-І і ШЦ-ІІ додають товщину губок.

7.2. Штангенглибиномір. Для виконання вимірювань опорна площина встановлюється на базову площину деталі і щільно притискується лівою рукою. Права рука опускає штангу в отвір до контакту її торця з дном отвору. Відлік показання такий же, як у штангенциркуля.

7.3. Штангенрейсмaс. Для вимірювання за допомогою штангенрейсмаса деталь і інструмент установлюються на перевірній плиті, лівою рукою основа штангенрейсмаса притискується до плити, а правою рукою обережно підводиться вимірювальна ніжка до контакту з поверхнею, що вимірюється. Після цього рамка закріплюється стопорним гвинтом. Розмір визначається за основною шкалою і ноніусом.

7.4. Штангенрейсм a с стрілочний. Цей штангенрейсмас більш зручний у роботі, ніж звичайний. При налаштуванні потрібно опустити рамку з вимірювальною або розмічувальною ніжкою до контакту з перевірною плитою. При цьому торець покажчика повинен збігатися з нульовою поділкою на рейці. Повертаючи ободок відлікового пристрою, поєднують нульовий штрих шкали зі стрілкою. Відлік показання штангенрейсмаса складається з показання шкали штанги і шкали відлікового пристрою.

7.5. Кутомір транспортирний УМ. Вимірювання кутів транспортирним кутоміром виконують шляхом накладення на сторони деталі, що утворюють вимірюваний кут, лінійки і кутоміра при вимірюванні тупих кутів (90° + α) або лінійки і кутника при вимірюванні гострих кутів α. Накладення здійснюють так, щоб між лінійками кутоміра і сторонами деталі не було видимого просвіту.

Значення вимірюваного кута відраховують за основною шкалою на основі і шкалою ноніуса. Перший штрих шкали ноніуса, позначений цифрою «0» є початком цієї шкали і одночасно покажчиком значення вимірюваного кута по основній шкалі. Якщо штрих шкали ноніуса «0» збігається з яким-небудь штрихом основної шкали, то значення вимірюваного кута відраховують тільки по основній шкалі. Якщо цей штрих не збігається ні з одним штрихом основної шкали, то відлік складають з двох частин: значення кута, кратне 1 °, визначають по найближчому до нульового штриха шкали ноніуса меншому значенню основної шкали; до цього значення додають значення кута в хвилинах, яке визначається штрихом шкали ноніуса, що збігається з штрихом основної шкали.

7.6. Універсальний кутомір УН. Зовнішні кути в діапазоні від 0 до 50° вимірюють за допомогою кутника і лінійки, поєднуючи сторони вимірюваного кута з вимірювальними поверхнями лінійок. Зовнішні кути в діапазоні від 50 до 140° вимірюють при знятому косинці та встановленій на його місці лінійці. Вимірювальні поверхні короткої сторони кутника і лінійки при знятій лінійці використовують для вимірювання зовнішніх тупих кутів від 140° до 180° і внутрішніх тупих кутів від 180° до 230°. Внутрішні кути в діапазоні від 40° до 180° вимірюють при знятих косинці і лінійці.

Правила відліку значень вимірюваних універсальним кутоміром кутів аналогічні правилам відліку за шкалою транспортирного кутоміра.

а

б

в

Рисунок 1.2 – Штангенциркулі: а − ШЦ I; б − ШЦ II; в − ШЦ III;

1 − нерухомі губки; 2 − рухомі губки; 3 − рамка; 4 − затискач рамки; 5 − затискач рамки мікрометричної подачі; 6 − рамка мікрометричної подачі; 7 − штанга; 8 − лінійка глибиноміра; 9 − гвинт и гайка мікрометричної подачі; 10 – ноніус.

а

б

Рисунок 1.4 – Штангенглибиномір:

а – будова: 1 − основа; 2 − затискна рамки; 3 − рамка; 4 − затиск рамки мікрометричної подачі; 5 − рамка мікрометричної подачі; 6 − штанга; 7 − гайка і гвинт мікрометричної подачі; 8 – ноніус.

б – використання штангенглибиноміра для вимірювання розмірів різних елементів деталей: А – розмір, що вимірюється.

 

Рисунок 1.5 – Штангенрейсмас і схеми вимірювання:

1 – основа; 2 – вимірювальна ніжка; 3 – розміточна ніжка; 4 – рамка, 5 – ноніус; 6 – гвинт і гайка мікрометричної подачі; 7 – штанга; 8 – рамка мікрометричною подачі; 9 – затиск рамки мікрометричною подачі; 10 – затиск рамки; 11 – хомут.

а – внутрішніх, б, в – зовнішніх, г, д – важкодоступних;

А – вимірюваний розмір; М – показники штангенрейсмасу; q – товщина ніжки; m – показники штангенрейсмаса при установці вимірювальної ніжки на рівні основи.

Рисунок 1.6 – Штангенрейсмас стрілочний:

1 – основа, 2 – штанга зі шкалою, 3 – рамка, 4 – відлікова шкала, 5 – вимірювальна ніжка, 6 – плита, 7 – гайка мікрометричної подачі, 8 – обідок відлікової шкали, 9 – стопорний гвинт, 10 – покажчик, 11 – затискний гвинт.

а. УН – для вимірювання зовнішніх і внутрішніх кутів:

1 – ноніус,

2 – основа з кутовою шкалою, яка має діапазон показань 90 ̊  і ціну поділки α=1 ̊,

3 – основна лінійка,

4 – стопор,5 – сектор,

6 – косинець,

7 – змінна лінійка,

9,8 – тримач.

Повний діапазон вимірювань кутоміра УН складає 0-320 ̊.

б. УМ – для вимірювання зовнішніх кутів:

1 – знімна лінійка,

2 – сектор,

3 – гвинт,

4 – мікрогвинт,

5 – ноніус,

6 – стопор,

8 – рухома лінійка,

 9 – тримач,

10 – косинець,

  a – вісь.

Рисунок. 1.7 – Кутомір ноніусний типу УН та УМ

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Завдання.

4. Ескіз деталі.

5. Метрологічні показники засобів вимірювання.

6. Визначення допустимих похибок вимірювання усіх розмірів.

7. Вибір засобів та результати вимірювання деталі.

8. Схема поля допуску розміру d ₃ та його дійсний розмір d _{3 Д}.

9. Використана література

10. Висновок

Таблиця 1.1 - Допуски розмірів деталі

(заповнюється студентом)                                                                        В міліметрах

Деталь	Розміри
	d1	d2	d3	D1	D2	ℓ1
	ℓ2	L3	L4	α1, град	α2, град

Рисунок 1.1 - Ескіз деталі (виконується студентом, див. додаток А)