Секацкий В.С., Мерзликина Н.В. Методы и средства измерений и контроля

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 5.2

Метрологические показатели головок

Тип

головки

Цена

деления

Пределы

измерения

Допускаемая погрешность, мкм, на участках шкалы от

нулевого штриха в пределах

200

делений

1 2

±30

делений

Св.

делений

мм мм

1 ИГ

2 ИГ

1 МИГ

0,001

0,002

0,001

± 0,05

± 0,1

2,5

0,4

0,8

0,7

1,2

1МИГП

2 МИГ

2МИГП

0,001

0,002

1,5

2,5

1,8

4,0

3,5

Рис. 5.6. Устройство рычажно-зубчатой головки

5.4. Пружинные измерительные головки

Пружинные измерительные головки являются наиболее точными

рычажно – механическими приборами. Они выпускаются трех типов:

ИГП – микрокаторы;

ИПМ – микаторы (малогаборитные);

ИРП – миникаторы.

В качестве чувствительного элемента в этих приборах (рис. 5.7,а)

используется специальная ленточная пружина 2, завитая спирально от

середины в разные стороны

и закрепленная по концам на плоских пружинах.

К середине пружины приклеена стрелка 3. Перемещение измерительного

стержня 7 вызывает изменения длины пружины 2 и поворот ее средней части.

Смещение стрелки относительно шкалы прибора пропорционально

перемещению измерительного стержня. Преимущества пружинных передач:

высокая чувствительность ленточных пружин, обеспечивающая большую

точность измерений, отсутствие внешнего трения и минимальная разность

прямого и обратного хода.

Ленточная пружина 2 закреплена на угольнике 1 и консольной

пружине 4, установленной на угловом выступе. Изменяя положение

пружины 4 с помощью винта, регулируют натяжение ленточной пружины и

устанавливают прибор на нуль. Измерительный стержень 7 подвешен на

мембранах 6 и

жестко связан с угольником 1. Перемещение стержня

вызывает поворот угольника вокруг точки «а» и растяжения пружины.

Измерительное усилие создается пружиной 5.

а б

Рис. 5.7. Схема и внешний вид микрокатора ИГП

Внешний вид микрокатора представлен на рис. 5.7,б. Они применяются

для высокоточных относительных измерений размеров, а также отклонений

формы изделий со стойками С–1 и С–2 и приспособлениями, имеющими

присоединительный диаметр 28 мм.

Микаторы (рис. 5.8) могут быть использованы в качестве отсчетных

устройств в различных приборах и

приспособлениях. Назначения узлов и

деталей в этих приборах такое же, как и у микрокаторов. Отличие

заключается в малых габаритах и меньшем диаметре гильзы (8мм).

Рис. 5.8. Микатор

Рис. 5.9. Миникатор

Миникаторы (рис. 5.9.) предназначены для измерений в

труднодоступных местах изделий. Они представляют собой рычажно–

пружинные головки бокового действия с перемещением измерительного

стержня перпендикулярно к плоскости шкалы.

5.5. Измерительные головки с электронным

отсчетным устройством

Наиболее перспективным направлением в совершенствовании

измерительных головок является создание их с электронным отсчетным

устройством. Так электронные

индикаторы типа TESA DIGICO 20 (рис.

5.10,а) имеют пределы измерения от 0 до 12.5 мм и цену деления 0,01 мм или

0,001 мм. Кроме того, они имеют целый ряд преимуществ:

имеется аналоговая и цифровая шкалы;

клавиатура и дисплей поворачиваются на 270°;

имеется выбор между прямым и сравнительным измерением;

шкала устанавливается на 0 или любое выбранное при измерении

значение

в режиме прямого измерения;

при работе в режиме сравнительного измерения возможна установка на

0 в любом месте диапазона измерения;

возможно запоминание значения с помощью функций "Наибольшее

значение", "Наибольшее значение минус», «Наименьшее значение";

переустановка памяти по текущему значению;

предварительная настройка на выбранное значение для сравнительного

измерения;

измерительный стержень защищен резиновой оболочкой.

Рис. 5.10. Электронная измерительная головка

Электронная измерительная головка, представленная на рис. 5.10,б,

имеет дополнительные возможности:

возможен ввод данных с помощью клавиатуры;

возможен ввод предельных значений размера или предельных

отклонений с помощью символов на дисплее;

имеются дополнительные цвета подсветки дисплея: зеленый, красный

и желтый, когда инструмент подключён к сети.

5.6. Скобы с отсчетным

устройством

Скобы с отсчетным устройством (ГОСТТ 1198) предназначены для

точных измерений наружных размеров изделий методом сравнения с мерой с

пределами измерений до 1000 мм. Скобы выпускаются двух типов:

СИ – индикаторные, оснащенные измерительной головкой с ценой

деления 0,01 мм и диапазоном измерений 3 мм;

СР – рычажные со встроенным в корпус отсчетным устройством с

ценой деления

0,002 мм и диапазоном измерений ± 0,14 мм.

Индикаторные скобы имеют корпус 3 (рис. 5.11) с

теплоизоляционными накладками 4. В корпус установлен индикатор 2

часового типа, подвижная пятка 1 и сменная передвижная пятка 6.

Рис. 5.11. Скоба индикаторная

Диапазон перемещения подвижной пятки равен 50 мм. Основная

допускаемая погрешность изменяется от 5 до 20 мкм в зависимости от типо-

размера скобы и длины используемого участка шкалы индикатора.

Внешний вид индикаторных скоб представлен на рис 5.12.

Рис. 5.12. Внешний вид индикаторных скоб

Рычажные скобы (рис. 5.13) состоят из корпуса 3, в котором размещено

отсчетное устройство 2 со шкалой, указателями поля допуска и стрелкой. В

корпусе также размещены подвижная пятка 1, связанная с отсчетным

устройством, и неподвижная в процессе измерения пятка 6, которая имеет

возможность перемещаться при перенастройке на нужный размер. Пределы

измерения скоб меняются через 25 мм от 0 до 150 мм. Основная допускаемая

погрешность не превышает 2 мкм.

Рис. 5.13. Скоба рычажная

5.7. Индикаторные нутромеры и глубиномеры

Индикаторные нутромеры (ГОСТ 868) предназначены для измерения

внутренних размеров и диаметров отверстий в пределах от 2 до 1000 мм на

глубине до 500 мм. Их конструкции разнообразны.

Измерительным устройством в индикаторном нутромере служит

индикатор часового типа или рычажно–зубчатые головки.

В нутромерах обычного типа применяются

индикаторы с ценой

деления 0,01 мм, в нутромерах повышенной точности – с ценой деления

0,001 или 0,002 мм.

Индикатор 1 (рис. 5.14.) устанавливается в трубчатый корпус 2

прибора. На другом конце трубчатого корпуса имеется измерительная

головка.

Рис. 5.14. Индикаторный нутромер

Конструкция измерительной головки у приборов с различными

пределами измерений различна. На рис. 5.14 показан нутромер для

измерения размеров до 450 мм. Измерительная головка имеет с одной

стороны измерительный стержень 3, с другой укрепляется сменная

измерительная вставка 4.

Нутромеры имеют центрирующий мостик 5, служащий для

совмещения линии измерения с диаметральной плоскостью измеряемого

отверстия.

При измерении внутреннего размера перемещение измерительного

стержня через рычаг в головке передается подвижному стержню,

расположенному в трубчатом корпусе. Последний, в свою очередь, передает

перемещение измерительному стержню индикатора.

100

Швейцарская фирма TESA выпускает нутромеры с комбинированным

отсчетным устройством (рис. 5.15,а): прецизионный, удобный в обращении

микрометр и встроенный индикатор часового типа, который обеспечивает

постоянство измерительного усилия и позволяет находить кульминационную

точку.

В комплект нутромера входят сменные наконечники (рис. 5.15,б),

которые позволяют измерять как внутренние размеры, так и наружные.

Рис. 5.15. Нутромеры фирмы TESA

Для измерения особо крупных размеров та же фирма TESA выпускает

универсальные приборы (рис. 5.16), которые благодаря оригинальным

насадкам позволяют измерять наружные и внутренние размеры как в

горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

Рис. 5.16. Универсальный индикаторный прибор

101

В зависимости от типа индикатора и от диапазона измерений

допускаемая погрешность нутромеров составляет 1,8 – 22 мкм.

Основные погрешности при измерениях нутромерами возникают

вследствие смещения линии измерения относительно диаметра отверстия

(рис. 5.17,б). Линия измерения устанавливается по диаметру отверстия с

помощью центрирующего мостика. Погрешность центрирования не

превышает 3 мкм.

Погрешность перекоса уменьшают, покачивая нутромер в

плоскости

осевого сечения отверстия. При наименьших показаниях прибора линия

измерения совпадает с диаметральной плоскостью отверстия.

Перед измерением нутромеры устанавливают на номинальный размер

отверстия с помощью аттестованного кольца, блока концевых мер с

боковиками или микрометра.

Рис. 5.17. Погрешности

Рис. 5.18. Индикаторный

при измерениях нутромерами глубиномер

Индикаторные глубиномеры

(ГОСТ 7661) предназначены для

измерения глубины пазов и отверстий и высоты уступов размерами до 100

мм. Общий вид глубиномера приведен на рис. 5.18. Он имеет основание 2 с

державкой 3, индикатор 4 часового типа ИЧ 10 с ценой деления 0,01 мм и

сменный измерительный стержень 1. Набор сменных стержней обеспечивает

пределы измерений 0 – 10, 10 – 20, . . . , 90 – 100 мм.

Перед измерением глубиномер устанавливают на нуль

с помощью двух

концевых мер длины или аттестованной втулки. Установив глубиномер на

концевые меры, помещенные на плите, индикаторную головку перемещают в

державке так, чтобы стрелка показывала «натяг» приблизительно на 1

оборот. Зажав стопор 5, шкалу индикатора устанавливают на нуль поворотом

ободка. При измерении показания прибора суммируют с размером меры.

а б

102

5.8. Индикаторные толщиномеры и стенкомеры

Толщиномеры и стенкомеры индикаторные (ГОСТ 11358)

предназначены для измерения толщины листов, лент и т.п. деталей, а также

для измерения толщины стенки труб и др. деталей. Они выпускаются с

верхним пределом измерений до 50 мм и оснащены отчетным устройством с

ценой деления 0.01 и 0,1 мм.

Толщиномеры и стенкомеры

должны изготавливаться следующих

типов:

ТН–10, ТН–25 – настольные толщиномеры с нормированным

измерительным усилием, с верхним пределом измерения 10 и 25 мм;

ТР–10Б, ТР–25Б – ручные толщиномеры с нормированным

измерительным усилием, с пределом измерения 10 и 25 мм;

ТР–25Б, ТР–50Б – ручные толщиномеры без нормированного

измерительного усилия с пределом измерения 25 и 50 мм;

С–2, С–10

А – стенкомеры с ценой деления 0,01 мм отсчетного

устройства и пределами измерения 2 и 10 мм соответственно;

С–10Б, С–25, С–50 мм – стенкомеры с ценой деления 0,1 мм отсчетного

устройства и пределами измерения 10, 25 и 50 мм.

Общий вид настольного толщиномера приведен на рис. 5.19. Он

состоит из массивного основания на котором закреплена пятка и отсчетное

устройство . Измерительный

стержень отсчетного устройства снабжен

наконечником.

Рис. 5.19. Настольный толщиномер