Секацкий В.С., Мерзликина Н.В. Методы и средства измерений и контроля
Подождите немного. Документ загружается.
143
Рис. 7.5. Конусные калибры
При комплексном контроле конусности калибры припасовывают к
конусам по краске. Краску наносят на предварительно очищенную
поверхность слоем от 2 до 10 мкм. Калибр сопрягают с конусом и
поворачивают не более чем на 1/4 оборота при нажатии вдоль оси. У годных
конусов пятно контакта без круговых разрывов располагается со стороны
большего
диаметра и составляет не менее 90 % площади.
7.4. Средства для измерения углов абсолютным методом
Угломер с нониусом применяется для измерения контактным методом
наружных и внутренних углов различных изделий. Отсчет показаний ведется
по угловому нониусу.
Угломер позволяет также производить измерение высот и глубин с
предварительной установкой угломера по блоку плоскопараллельных
концевых мер
длины.
Техническая характеристика угломера:
пределы измерения наружных углов от 0
° до 180°;
пределы измерения внутренних углов от 40
° до 180°;
пределы измерения высот и глубин от 0 до 100 мм;
величина отсчета по нониусу 2
′.
Угломер с нониусом (рис. 7.6) смонтирован на основании 1, жестко
скрепленным с линейкой 2. По дуге основания перемещается сектор 3,
несущий нониус. К сектору посредством державки 5 может быть прикреплен
угольник 6 или съемная линейка 7, имеющие возможность перемещаться по
грани сектора.
Съемная линейка при помощи державки может прикрепляться и к
короткой стороне угольника.
Точная установка рабочей
грани сектора относительно рабочей грани
линейки основания осуществляется микрометрической подачей путем
вращения гайки 8 с накаткой.
144
Рис. 7.6. Угломер с нониусом
Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при
установке заданного угла, производится по шкале и нониусу следующим
образом: нулевой штрих нониуса показывает число градусов, а штрих
нониуса, совпадающий со штрихом шкалы основания, - число минут (рис.
7.7).
Рис. 7.7. Нониус угломера
145
Квадрант оптический (рис.7.8) служит для измерения углов наклона и
установки плоскостей под заданным углом к горизонтальной плоскости. В
приборах такого типа угломер соединен с уровнем. Квадрант позволяет
производить измерения с точностью до 1 минуты.
Рис. 7.8. Квадрант оптический
Рис. 7.9. Креномер с электронным
отсчетным устройством
Базовыми деталями квадранта являются основание 1 и корпус 2, внутри
которого установлен неподвижный лимб. На вращающей крышке 3
укреплены уровень 4 и микроскоп 5. Для измерения угла наклона к горизонту
квадрант устанавливают на поверхность изделия и вращают крышку до тех
пор, пока пузырек уровня не займет среднее положение. Быстрый
поворот
крышки выполняют рукой при отстопоренном винте 6, а тонкую регулировку
угла - микровинтом 7 при зажатом винте 6. Для грубого отсчета угла
поворота служит шкала на крышке с ценой деления 5 градусов. Точные
измерения осуществляют с помощью микроскопа 5.
На смену квадранту оптическому приходят креномеры с электронным
отсчетным устройством (рис. 7.9), которые позволяют измерять угловое
отклонение
поверхности от плоскости горизонта.
Угломер маятниковый (рис.7.10) модели 3УРИ-М предназначен для
измерений углов режущих инструментов различных видов. Работа угломера
основана на принципе действия массы маятника, жестко соединенного с
показывающей стрелкой и имеющего общую с ней ось поворота. Углы
поворота маятника отсчитываются с помощью стрелки по круговой шкале. В
процессе
измерения контрольная линейка угломера соприкасается с
соответствующей поверхностью режущего инструмента. Угломер имеет
устройство для фиксации положения стрелки.
146
Рис. 7.10. Угломер маятниковый
Оптическая делительная головка (рис. 7.11) предназначена для
угловых измерений и делительных работ при разметке и обработке деталей.
Делительная головка и задняя бабка 13 с пинолью смонтированы на литой
станине 14. Внутри неподвижного корпуса 5 головки находится подвижный
корпус 6, в подшипниках которого может вращаться шпиндель 12. В корпусе
6 размещены также осветитель 8
и оптическая система с отсчетным
устройством 7, предназначенные для измерения углов поворота шпинделя. В
шпиндель вставлен центр 11 с хомутиком 10. Измеряемое изделие
устанавливают в центрах 11 шпинделя и задней бабки. Шпиндель может
быть установлен с углом наклона к горизонтали от 0 до 90 градусов. Угол
наклона измеряют по шкале 3 с ценой деления 1
о
и нониусу с отчетом 1' или
6'.
При измерении шпиндель вращают маховиком 1 и фиксируют
стопором 4. Угол поворота шпинделя грубо устанавливают по внешнему
лимбу 9, точное измерение выполняют по отсчетному устройству 7.
Оптические делительные головки выпускают с ценой деления шкалы С = 1;
2; 5 и 20''.
147
Рис. 7.11. Оптическая делительная головка
7.5. Тригонометрические средства измерения углов
Косвенные измерения углов конусов можно выполнять
универсальными средствами измерений с помощью калиброванных роликов
или шариков. Для измерения конусов используют тангенсную (рис. 7.12,а)
или синусную (рис. 7.12,б) схемы в зависимости от того, какие стороны
треугольника, образующего угол, будут измерены. Подробное описание
методики косвенных измерений тригонометрическим методом приведено в
лабораторной работе № 17.
Рис. 7.12. Тангенсная и синусная схемы измерения углов
148
К тригонометрическим методам относится и измерения углов с
помощью синусной плиты. Синусная плита (рис. 7.13) состоит из опорной
плиты 1 и поворотной плиты 4 с двумя прикрепленными к ней роликами 2
одинакового диаметра, расположенными на строго определенном расстоянии
друг от друга (100, 200 или 300 мм). Поместив под один из роликов блок
концевых мер высотою h, можно установить
измерительную поверхность
синусной плиты под заданным углом
α
к поверхности опорной плиты и
параллельной ей поверочной плиты. При этом пользуются следующим
соотношением:
sin
α
= h / L, (7.5)
где
α
- угол установки плиты;
h - размер установочного блока концевых мер;
L - расстояние между осями роликов.
Зависимость (7.5) и обуславливает название «синусная плита».
Синусные плиты широко применяются для контрольно-измерительных
работ: для измерения углов шаблонов, конусов, клиньев и подобных деталей
и инструментов. Они используются и в процессе механической обработки
деталей, в частности - при шлифовальных работах. Крепление детали к
плите 4 производится с помощью электромагнита
или постоянного магнита,
вмонтированного в корпус плиты (на рис. 7.13 не показан).
Рис. 7.13. Синусная плита
При обработке деталей на станках (например, на
плоскошлифовальном) поворотную часть синусной плиты наклоняют на
необходимый угол
α
с помощью блока концевых мер высотою h, найденной
149
из выражения (7.5). Для проведения контрольно-измерительных работ вместе
с синусной плитой используют угловые призматические меры.
7.6. Контрольные вопросы к разделу 7
1. Что называется допуском угла?
2. В каких единицах выражаются допуски угла?
3. Приведите схемы расположения полей допусков углов.
4. Какие методы измерения углов Вы знаете?
5. Какие средства измерения углов относятся к универсальным?
6. Какие меры плоского угла Вы знаете?
7. Для чего предназначены поверочные угольники?
8. Перечислите основные типы поверочных угольников.
9. Как осуществляется контроль инструментальных конусов
калибрами?
10. Перечислите характеристики и поясните устройство и принцип
работы угломера с нониусом.
11. Как устроен нониус угломера?
12. Поясните назначение и принцип работы квадранта оптического.
13. Как устроен угломер маятниковый?
14. Поясните назначение и устройство оптической делительной
головки.
15. Какие косвенные методы измерения углов Вы знаете и в чем они
заключаются?
16. Назначение и устройство синусной плиты.
17. Каков порядок измерения наружного конуса на синусной плите?
150
8. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ
ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
8.1. Основные виды отклонений формы поверхностей
Отклонения формы поверхности деталей, как и отклонения размеров,
является основными видами погрешностей изготовления деталей машин и
приборов. Отклонения формы оказывают большое влияние на важные в
эксплуатационном отношении показатели: жидкостное
трение, прочность
прессовых соединений, электрическое и термическое сопротивление,
точность измерений и т. д.
Величина и характер отклонения формы зависят от конструкции
деталей и узлов и от метода обработки. Поэтому предельные отклонения
формы должны назначаться в зависимости от условий работы, изготовления
и измерения детали. В остальных случаях отклонение формы поверхности
ограничивается
полем допуска на размер.
Отклонением формы называется отклонение формы реальной
поверхности от формы номинальной поверхности. Шероховатость
поверхности при рассмотрении отклонений формы исключается. Отсчет
отклонений формы производят от прилегающей поверхности или
прилегающего профиля.
К основным видам отклонений формы относят:
1. Отклонения формы плоских деталей.
Отклонение от плоскостности (неплоскостность) – набольшее
расстояние от точек
реальной поверхности до прилегающей плоскости (рис.
8.1,
а).
Отклонение от прямолинейности (непрямолинейность) – наибольшее
расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой (рис.8.1,
б).
151
Рис. 8.1. Отклонение формы плоских поверхностей
Элементарными видами отклонений от плоскостности и
прямолинейности являются:
вогнутость (рис. 8.1,
в);
выпуклость (рис. 8.1,
г).
Δ Δ
а
б
г
в
152
Рис. 8.2. Отклонение формы цилиндрических поверхностей
2. Комплексным показателем отклонения формы цилиндрических
деталей является отклонение от цилиндричности (нецилиндричность) –
наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего
цилиндра (рис. 8.2,
а).
Совокупность всех отклонений формы в поперечном сечении
цилиндрических деталей характеризует отклонение от круглости
(некруглость) – это наибольшее расстояние от точек реального профиля до
прилегающей окружности (рис. 8.2,
б).
Элементарными видами некруглости являются:
овальность (рис. 8.2,
в);
огранка (рис. 8.2, г).
Комплексным показателем отклонения формы в продольном сечении
цилиндрических деталей является отклонение профиля продольного сечения
(рис. 8.2,
д). К элементарным видам отклонения профиля продольного
Отклонение профиля
продольного сечения
а
б
в
г
д
з
д
ж
д
е
д
и
д
Δ
ов
= (d
max
–d
min
)/2
Δ
кон
= (d
max
–d
min
)/2
Δ
бочк
= (d
max
–d
min
)/2
Δ
седл
= (d
max
–d
min
)/2