Работа № 3. Измерение размеров абсолютным методом

 

Под абсолютным методом измерения понимают измерения, когда значение всей измеряемой величины (размера) оценивают непосредственно по показаниям измерительного средства. Примерами абсолютного метода измерения являются измерения размеров деталей при помощи штангенциркуля, микрометра, рычажного микрометра, длиномера и других измерительных средств.

Штангенциркуль (рис. 7) представляет собой штангу, жестко соединенную с измерительной губкой 1 (штангоузел). На штанге нанесена шкала в целых миллиметрах (основная шкала).

По штанге, как по направляющей, может перемещаться рамка 3 с другой измерительной губкой 2 (рамкоузел). Для осуществления микроподачи на штанге 3 установлен микродвижок 6.

 

 

Рис. 7. Штангенциркуль

 

Микродвижок 6 стопорится винтом 7. Вращая гайку 4, перемещают рамкоузел 3 с измерительной губкой 2.

На рамке 3 закреплен нониус – дополнительная линейка со шкалой, служащая для отсчета дробных долей интервала деления основной шкалы. Величина отсчета по нониусу

 

 

где а – интервал деления основной шкалы (чаще всего ), n – число делений шкалы нониуса от 0 до ближайшего, совпадающего с каким-либо делением основной шкалы.

После сдвига измерительных губок до соприкосновения с измеряемой поверхностью определяют число делений (рис. 8), расположенных между нулевыми штрихами основной шкалы и нониуса, например мм. Затем находят дробные доли (размер X), равные порядковому номеру штриха нониуса, совпадающего с каким-либо штрихом шкалы штанги, умноженному на цену деления шкалы нониуса

 

мм.

Измеряемый размер получают сложением целых и дробных значений

 

мм.

 

 

Рис. 8. Пример отсчета

 

Технические характеристики штангенциркуля приведены в табл. 3.

 

Таблица 3

 

Технические характеристики штангенциркуля

 

Основные показатели	Единица измерения	Числовое значение
Пределы измерения	мм	0...250
Цена деления шкалы нониуса	мм	0,05; 0,1
Предельная погрешность измерения	мм	±0,1; ±0,2

 

 

Микрометр гладкий (рис. 9) состоит из полого стебля 5, жестко связанного со скобой 1. Внутри стебля 5 находится микрометрический винт, торец которого является измерительной поверхностью. Второй измерительной поверхностью является торец пятки 2, запрессованной в скобу 1.

На стебле нанесена продольная линия, по обе стороны ее нанесены шкалы, сдвинутые по отношению друг к другу на 0,5 мм. Цена деления каждой шкалы 1 мм.

На стебель 5 одет корпус барабана 6, жестко связанный с микровинтом 3, имеющим шаг 0,5 мм. Конец барабана имеет скос, на котором нанесена круговая шкала из 50делений. Цена одного деления 0,01 мм. За один полный оборот барабан перемещается вдоль стебля на величину мм.

Измерительное усилие при измерении детали должно быть 700…200 г, поэтому вращение микровинта должно выполняться только при помощи трещотки 8, рассчитанной на передачу этого усилия.

Пример отсчета по шкалам микрометра приведен ниже.

Показание шкалы стебля (рис. 10) равно 8,5 мм, так как скошенный край барабана прошел через деление 8 нижней шкалы и 0,5 верхней шкалы.

Показание по шкале барабана равно 37, а так как цена деления шкалы барабана 0,01 мм, то отсчет по шкале барабана определится как

мм. Полный отсчет по шкалам стебля и барабана будет равен мм.

 

 

Рис. 9. Микрометр гладкий

 

Перед измерением необходимо проверить правильность установки барабана в нулевое положение. Порядок проверки приведен в прил. 1. Технические характеристики микрометра гладкого приведены в табл. 4.

 

 

Таблица 4

 

Технические характеристики микрометра гладкого

 

Основные показатели	Единица измерения	Числовое значение
Цена деления шкалы барабана	мм	0,01
Цена деления шкалы стебля	мм
Пределы измерения шкалы барабана	мм	0…0,5
Пределы измерения микрометра (в целом)	мм	0…25; 25…50; 50…75; 75…100 и т. д. до 1000
Погрешность показаний микрометра	мм	±0,005

 

Предельные погрешности при измерении микрометром указывают в аттестате прибора (ориентировочно предельная погрешность микрометра ±0,005 мм).

Микрометр рычажный (рис. 11) состоит из микрометрической головки и рычажно-зубчатого механизма, передающего перемещение подвижной пятки 2 микрометра на стрелку отсчетной шкалы 1. Измерительное усилие равно 200…400 г.

Перед началом измерения проверяют нулевой отсчет. Проверка правильности нулевого отсчета дана в прил. 1.

 

 

Рис. 10. Пример отсчета

 

 

Рис. 11. Микрометр рычажный

Измерение рычажным микрометром

 

Измеряемое изделие вводят между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращением барабана приводят в соприкосновение измерительные поверхности прибора с поверхностью изделия. Вращение барабана прекращают, когда стрелка шкалы 1 (см. рис. 11) окажется вблизи нуля (в пределах ±4 деления), а продольный штрих стебля 4 совпадет с каким-либо штрихом барабана микровинта. За действительный размер принимают алгебраическую сумму отсчетов по шкалам стебля, барабана и рычажного устройства. Отсчет по барабану производится так же, как у гладкого микрометра. Технические характеристики микрометра рычажного приведены в табл. 5.

 

Таблица 5

 

Технические характеристики микрометра рычажного

 

Основные показатели	Единица измерения	Числовое значение
Цена деления шкалы барабана	мм	0,01
Цена деления шкалы рычажно-зубчатого механизма	мм	0,002
Пределы измерения микрометра (в целом)	мм	0...25; 25...50
Пределы показаний по шкале рычажно-зубчатого механизма	мм	±0,02
Погрешность показаний микрометра	мм	±0,002

 

Порядок выполнения работы

 

1. Выполнить в журнале эскиз заданной детали.

2. Занести в журнал чертежные размеры измеряемых поверхностей. По таблицам ГОСТ 25346–89 определить предельные отклонения проверяемых размеров, указать их на эскизе детали и подсчитать предельные размеры.

3. Ознакомиться с имеющимся инструментом и занести в журнал его характеристики.

4. В зависимости от заданной точности поверхности и допустимой погрешности измерения приборов подобрать для каждой измеряемой поверхности инструмент (погрешность измерения не должна превышать 20…35% допуска на размер поверхности).

 

5. Произвести замеры всех заданных поверхностей. Для самой точной поверхности произвести замеры в трех сечениях в двух взаимно-перпендикулярных направлениях (рис. 12), для остальных – по одному сечению в двух направлениях.

 

 

Рис. 12. Схема измерения

 

6. Дать заключение о годности по каждой измеряемой поверхности.

7. Определить наибольшие отклонения от правильной геометрической формы для самой точной из поверхностей.