Основные определения

ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИИ

Для того чтобы определить, какой размер полу­чился после обработки детали и соответствует ли он требованиям чертежа, необходимо измерить эту де­таль.

Измерения изучаются отдельной наукой — метро­логией. Метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, а так­же способах достижения требуемой точности. Изме­рение — это нахождение значения физической ве­личины опытным путем с помощью специальных тех­нических средств.

Средство, с помощью которого выполняют измере­ние, так и называют — средство измерений, оно имеет нормированные метрологические свойства (см. ниже). Значение величины, которое выявили измерением, называют результатом измерения.

При изготовлении деталей машин обычно бывает недоста­точно знать величину размера, полученного обработкой. Чаще всего требуется установить годность этого размера, т.е. опре­делить, изготовлен ли он в пределах допуска, заданного на об­работку этой летали. Для этого сопоставляют результат изме­рения с предельными размерами, заданными чертежом. Если ре­зультат измерения равен одному из них или находится между ними, то деталь признается годной, а если — нет, то деталь объ­является браком. Такой процесс называется контролем годности, выполненным намерением. Существует еще контроль годности, выполненный без выявления результата измерения, пу­тем физического сопоставления детали с образцом.

Наш предмет изучает только измерения линейных и угловых размеров с помощью различных средств из­мерений.

| 3.2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Средство измерений — техническое средст­во, предназначенное для измерений, имеющее норми­рованные метрологические характеристики, воспроиз­водящие и (или) хранящие единицу физической ве­личины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение из­вестного интервала времени.

По метрологическому назначению средства изме­рений подразделяются на:

рабочие средства измерений, предназначенные для измерений физических величин в народном хозяйстве. Они являются самыми многочисленными;

метрологические средства измерений, предназна­ченные для обеспечения единства измерений в стра­не.

Средства измерений классифицируют:

по конструктивному исполнению на меры, измери­тельные приборы, измерительные установки, измери­тельные системы, измерительные комплексы;

по уровню автоматизации на неавтоматические средства измерений, автоматизированные средства из­мерений, автоматические средства измерений;

по уровню стандартизации на стандартизованные средства измерений и нестандартизуемые средства измерений;

по отношению к измеряемой физической величине на основные средства измерений и вспомогательные средства измерений.

Рассмотрим подробнее первую из этих классифи­каций.

Мера — это средство измерений, предназначен­ное для воспроизведения и (или) хранения физичес­кой величины одного или нескольких заданных раз­меров, значения которых выражены в установленных единицах измерения и известны с необходимой точностью. Единицами измерения являются: для измере­ния линейных размеров — метр (м), миллиметр (мм), микрометр (мкм).для измерения угловых размеров— градус (°), угловая минута ('). угловая секунда (").

Мера может быть однозначная, т. е. воспроизводя­щая физическую величину одного размера (например, плоскопараллельная мера длины 10 мм), и многознач­ная, т. е. воспроизводящая физическую величину раз­ных размеров (например, образцовая линейка, угло­вой лимб).

Измерительные приборы — средство измерений, предназначенное для получения значений из­меряемой физической величины в установленном диа­пазоне. Измерительные приборы, как правило, содержат устройство для преобразования измеряемой ве­личины в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, доступной для восприятия. Устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой, ди­аграмму с пером или цифроуказатель. с помощью ко­торых можно отсчитывать или регистрировать зна­чения физической величины. При сопряжении прибо­ра с мини-ЭВМ отсчет можно производить с дисплея.

По степени индикации измеряемой величины из­мерительные приборы делят на показывающие и ре­гистрирующие.

По действию измерительные приборы делят на интегрирующие, суммирующие, различают приборы пря­мого действия и приборы сравнения.

Измерительная установка — совокупность функционально объединенных мер, измеритель­ных приборов, преобразователей и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величии, расположенных в одном месте.

Измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контро­лируемого объекта с целью измерения одной или не­скольких физических величин, свойственных этому объекту.

Измерительный комплекс — совокупность функционально объединенных средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенных для выполнения конкретной изме­рительной задачи.

Рассмотрим некоторые сред­ства измерений, наиболее часто используемые в машиностроитель­ном производстве.

Линейка из­мерительная ме­таллическая. Ли­нейка измери­тельная представ­ляет собой гибкую стальную полосу с нанесенной на ней примой шкалой с ценой деления 1 мм. Линейки из­готовляют со шкалами от 0 до 150 мм. от 0 до 500 мм и от 0 до 1000 мм. Началом шкалы линейки является плоскость торца полосы; торец рас­положен перпен­дикулярно про­дольному ребру полосы. С торцом совпадает середи­на нулевого штри­ха шкалы. Конец штрихов шкалы выходит на про­дольное ребро по­лосы. Каждый 5-й и 10-й штрих удли­нен, каждый" 10-й снабжен цифрой, показывающей расстояние в сантиметрах от этого штриха до нача­ла шкалы. Второй конец полосы закруглен и снаб­жен отверстием для подвешивания линейки.

Рис. 3.1.

Штангенциркуль ШЦ

1 –верхняя губка рамки; 2 – зажимной винт; 3 – подвижная рамка; 4 – нижние губки; 5 – штанга со шкалой; 6 – глубиномер; 7 – нониусная шкала.

Штангенциркуль ШЦ-1. Штангенциркулем (рис. 3.1) называется средство для измерения линейных размеров, представляет собой штангу 5, на которой нанесена шкала с ценой деления 1 мм, по штанге 5 передвигается рамка 3 со вспомогательной шкалой-нониусом 7. Штангенциркуль снабжен губками для наружных измерений 8 и для внутренних измерений 7, а также зажимом 2. К рамке 3 прикреплена ли­нейка глубиномера 6 и плоская пружина 4. Нониус 7 (рис. 3.1) является вспомогательной шка­лой, позволяющей отсчитывать доли деления шкалы штанги. Он нанесен на скошенной поверхности рамкн или отдельной пластинки, укрепленной в окне рамки.

Рис. 3.2. Показание штангенциркули 25,3 мм

Порядок отсчета показаний штангенциркуля по шкалам штанги н 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. 3.2—25 мм); читают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому деле­нию и совпадающий со штрихом шкалы штанги (на рис. 3.2 такой штрих нониуса имеет номер 3), и ум­ножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса.

Подсчитывают полную величину показания штан­генциркуля, для этого складывают число целых мил­лиметров и долей миллиметра (на рис. 3.2 полная ве­личина показания равна 25,3 мм).

Микрометр гладки й (Рис. 3.3,а). Гладким микро­метром называется средство для измерения наружных линейных размеров, основанием которого являет­ся скоба, 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.

Рис. 3.3.

а) – микрометр гладкий; б) – шкалы метрометра гладкого на стебле и на барабане; в) – гладкий микрометр с цифровой индикацией; г) – микрометр с установочной мерой 1.

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— 0,01 мм. 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 0,0! мм (0.5 мм: 50=0,01 мм).

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. 3.3, 6 это значение 12,00 мм); по шкале барабана читают отметку около штри­ха, ближайшего к продольному штриху стебля (на рис. 3.3,6 это значение 0.45 мм); складывают оба значения н получают показание микрометра 12.45 мм,

Для удобства и ускорения отсчета показаний про­мышленность выпускает гладкий микрометр с цифро­вой индикацией (Рис. 3.3, в).

Дата добавления: 2014-01-07