close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1559

код для вставкиСкачать
В. М. ВОЛКОВ, Д. В. ТАРУТА
ИЗМЕРЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
С ПОМОЩЬЮ РЫЧАЖНО-ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
ОМСК 2015
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
____________________________________________________
В. М. Волков, Д. В. Тарута
ИЗМЕРЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
С ПОМОЩЬЮ РЫЧАЖНО-ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве учебно-методического пособия
к выполнению лабораторных работ по дисциплинам
«Метрология» и «Метрология, стандартизация и сертификация»
Омск 2015
1
УДК 621.753.3:629.4.027.115(075.8)
ББК 30.102:22.34я73
В67
Измерение цилиндрических деталей с помощью рычажно-оптических
приборов: Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ /
В. М. Волков, Д. В. Тарута; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. 29 с.
В учебно-методическом пособии содержатся общие сведения о принципах
конструирования рычажно-оптических приборов и об оптическом рычаге, описано устройство вертикального и горизонтального оптиметров, приведены порядок их настройки и последовательность работы на этих приборах.
Предназначено для выполнения лабораторных работ студентами 3-го
курса специалитета «Технология производства и ремонта подвижного состава»
и 1-го курса бакалавриата «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
Библиогр.: 7 назв. Табл. 9. Рис. 8. Прил. 3.
Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. А. Кузнецов;
канд. техн. наук, доцент В. И. Савченко.
________________________
© Омский гос. университет
путей сообщения, 2015
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………...
1. Общие сведения об оптиметрах…………………………………………….
1.1. Описание вертикального оптиметра…………………………………..
1.2. Установка прибора на ноль…………………………………………….
1.3. Описание горизонтального оптиметра………………………………..
1.4. Установка прибора на ноль…………………………………………….
2. Лабораторная работа 1. Измерение диаметра вала вертикальным оптиметром…………………………………………………………………….......
2.1. Контролируемый параметр………………………………………….....
2.2. Измерение прибором…………………………………………………...
2.3. Порядок выполнения работы…………………………………………..
3. Лабораторная работа 2. Измерение диаметра калибр-пробки вертикальным оптиметром…………………………………………………………...
3.1. Контролируемый параметр………………………………………….....
3.2. Измерение прибором…………………………………………………...
3.3. Порядок выполнения работы…………………………………………..
4. Лабораторная работа 3. Измерение диаметра отверстия горизонтальным
оптиметром……………………………………………………………...............
4.1. Контролируемый параметр……………………………………………..
4.2. Измерение прибором……………………………………………………
4.3. Порядок выполнения работы…………………………………………..
5. Контрольные вопросы……………………………………………………….
Библиографический список……………………………………………………
Приложение 1. Допуски и отклонения калибр-пробок………………………
Приложение 2. Характеристики калибр-пробок (ГОСТ 14810-69)…………
Приложение 3. Вертикальный и горизонтальный оптиметры (ГОСТ 5405-75),
их характеристики и размеры………………………………………………….
3
5
6
7
8
9
10
11
11
12
12
15
15
16
16
20
20
20
21
24
24
25
26
28
4
ВВЕДЕНИЕ
Современное машиностроение и ремонтное производство характеризуются высокой точностью изготовления узлов, механизмов и машин. Важная роль
при этом отводится вопросам контроля точных параметров изделий, так как
трудоемкость контрольных операций в общем объеме при изготовлении продукции достигает в отдельных случаях 35 % и более.
Контрольно-измерительные приборы применяются не только в сфере
производства, но и при эксплуатации, диагностике и сертификации продукции.
В лабораториях по измерениям, сертификации и на производстве достаточно широкое применение получили рычажно-оптические приборы, в частности, горизонтальные и вертикальные оптиметры. Это стационарные приборы
с прочной несущей конструкцией, поэтому они достаточно надежны в эксплуатации до очередной поверки.
Данное учебно-методическое пособие соответствует рабочей программе курсов «Метрология» и «Метрология, стандартизация и сертификация», современному
состоянию науки и техники в области технических измерений и метрологии.
Представленный в настоящем пособии материал является актуальным и
позволяет студентам приобрести навыки пользования точными приборами и
инструментами, освоить методику измерений и анализа их результатов и в
дальнейшем успешно применять полученные знания на производстве и в научных исследованиях.
В конце учебно-методического пособия приведены контрольные вопросы
для проверки знаний студентов.
5
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОПТИМЕТРАХ
Оптиметры широко применяются в лабораторной практике и на производстве при изготовлении деталей, требующих точных линейных и диаметральных измерений [1 – 3].
При измерении оптиметрами применяется метод сравнения с мерой, т. е.
требующий обязательной предварительной установки прибора на ноль с помощью концевых мер. Приборы снабжаются плоскими, сферическими и ножевидными наконечниками, выбор которых производится в зависимости от конфигурации измеряемой детали. Контакт между поверхностями детали и измерительного наконечника должен быть линейным или точечным, в противном
случае волнистость поверхности будет искажать результаты измерений. Исходя
из этих условий при измерении плоских и цилиндрических поверхностей применяются сферические наконечники, а при измерении сферических поверхностей – плоские. Ножевидные наконечники используются в тех случаях, когда
измеряют цилиндрические детали диаметром менее 10 мм [3].
Конструкция оптиметров основана на применении оптического рычага,
схема которого представлена на рис. 1.1.
Рис. 1.1
6
Отраженный свет направляется шарнирно закрепленным
зеркалом 6 на трехгранную призму 7, попадает на стеклянную
пластниу 4 со шкалой, проходит через призму полного отражения
3, которая изменяет ход лучей на 90 º и направляет их к объективу
2. Пройдя объектив 2, световые лучи падают на зеркало 1.
При осевом перемещении измерительного стержня 9
зеркало 1 отклоняется на некоторый угол φ. Лучи, отражаясь от
зеркала под углом 2φ, снова направляются в объектив 2,
проходят призму 3, пластину 4, окуляр 5 и попадают в поле
зрения глаза, который видит сдвинутое изображение шкалы.
Шторки 8 ограничивают поле зрения и дают возможность
видеть только зеркальное изображение шкалы, перемещающееся
относительно неподвижного отсчетного индекса.
Пример снятия показаний по зеркальной шкале 1
относительно неподвижного указателя 2 показан на рис. 1.2.
Подвижная шкала остановилась напротив указателя 2 на отметке
0,007 мм в положительной части шкалы. Следовательно,
показание шкалы (0,007 мм) нужно прибавлять к значению
установочной меры. Если бы шкала остановилась напротив
указателя в отрицательной части, то ее показания необходимо было
бы вычитать от значения установочной меры.
В механическом рычаге передаточное отношение i
Рис. 1.2
определяется отношением значений длины его плеч, а в
оптическом кроме этого отношения учитывается еще и отношение тангенсов
углов φ и 2φ, поэтому i оптического рычага существенно отличается от i механического. В оптиметрах передаточное отношение оптического рычага равно
80.
Интервал деления шкалы составляет 0,008 мм, а окуляр 5 (см. рис. 1.1)
имеет двенадцатикратное увеличение, следовательно, общее передаточное отношение оптиметра равно 960, т. е. 80 × 12.
1.1. Описание вертикального оптиметра
Вертикальный оптиметр предназначен для измерения только наружных
размеров, он имеет цену деления 0,001 мм, предел измерения по шкале − ±0,1 мм,
а в целом − от 0 до 200 мм. Основная часть оптиметра – трубка 1 (рис. 1.3), она
7
закрепляется в кронштейне 4 и фиксируется винтом 5. Верхняя плоскость основного столика 6 имеет гладкую или ребристую поверхность и должна располагаться перпендикулярно оси измерения. Для проверки перпендикулярности
верхней плоскости столика используется концевая мера номинальным значением от 10 до 20 мм. Концевую меру укладывают на столик, подводят
наконечник 7 к ее поверхности с помощью гайки 10 и добиваются появления в окуляре шкалы прибора. Затем,
застопорив винтом 9 положение
кронштейна 4 с трубкой 1, плавно
подвигают концевую меру влево –
вправо и от себя − к себе. Если положение шкалы относительно указателя
будет
неизменным, то перпендикулярность
плоскости выдержана. Если шкала будет смещаться, то перпендикулярность
Рис. 1.3
плоскости следует выставить вращением
винтов 8, при этом столик будет изменять свое положение.
После окончательной проверки перпендикулярности плоскости производится
фиксация ее гайками 14, расположенными между основным и дополнительным
столиками.
1.2. Установка прибора на ноль
Оптиметр настраивают на ноль по блоку концевых мер. Для этого притертый блок укладывают на поверхность столика 6 под измерительный наконечник 7. Затем при ослабленном стопорном винте 9, вращая за гайку 10, опускают кронштейн 4 с трубкой 1 до касания измерительным наконечником 7 поверхности блока концевых мер. При этом нулевая отметка подвижной шкалы
(см. рис. 1.2) должна расположиться примерно напротив неподвижного указателя 2. После этого стопорным винтом 9 (см. рис. 1.3) фиксируют положение
кронштейна. Окончательную установку прибора на ноль производят вращением
8
гайки 12, при этом столик 6, перемещаясь в вертикальном направлении, воздействует на наконечник 7. Следует добиться такого положения шкалы, чтобы
ее нулевая отметка точно установилась напротив указателя. После установки
нуля затягивают стопорный винт 11, отжимают рычаг 13 арретира и снимают
блок концевых мер со столика.
1.3. Описание горизонтального оптиметра
Горизонтальный оптиметр предназначен для измерения наружных и
внутренних размеров. Оптическая схема горизонтального оптиметра аналогична схеме вертикального (см. рис. 1.1), цена деления − 0,001 мм, предел измерения по шкале − ±0,1 мм, а предел измерения в целом следующий: для наружных
размеров − от 0 до 500 мм, для внутренних − от 13,5 до 150 мм.
У горизонтального оптиметра в массивном основании 9 закреплен вал 10,
по которому могут передвигаться кронштейны 11 и 12 (рис. 1.4). В кронштейне
12 помещается трубка оптиметра, в кронштейне 11 – пиноль 14. Грубая установка пиноли производится от руки при отпущенном стопорном винте 16, а
точная – микрометрическим винтом 15. Столик 8 перемещается в вертикальном
направлении при вращении маховичка 18 и представляет собой комбинированное устройство, верхняя часть которого передвигается на шариках в направлении оси оптиметра на ±3 мм. Кроме того, с помощью рычага 19 верхняя часть
столика может поворачиваться на ±10 º, а с помощью винта 20 можно придавать
столику наклон до ±5 º. Для измерения внутренних размеров оптиметр снабжен
специальным приспособлением, которое состоит из двух дуг − 1 и 2, одна из
которых надевается на трубку оптиметра, а другая – на пиноль. На дугах на
осях 3 и 4 подвешены качающиеся серьги: измерительная 5 и установочная 6.
Серьги имеют по два наконечника 7 (передний и задний). Серьга 5 задним наконечником касается наконечника трубки оптиметра, а передним – внутренней
поверхности измеряемой детали. Установочная серьга 6 задним наконечником
касается наконечника пиноли, а передним – внутренней поверхности измеряемой детали.
Перед началом работ на оптиметре надо проверить горизонтальность его
установки с помощью уровня 21. При необходимости горизонтальность оптиметра выставляется винтами 22, для этого следует подключить осветительное
устройство оптиметра к электросети (на рис. 1.4 оно не показано) и направить
поток света на зеркало 23, которое надо установить таким образом, чтобы от9
раженный зеркалом свет попадал в щель трубки оптиметра, а в проекционной
насадке были бы видны зеленый фон и часть шкалы.
Рис. 1.4
1.4. Установка прибора на ноль
Установка на ноль производится по образцовой детали или по блоку концевых мер с боковиками, который укладывается на подвижную часть столика и
крепится струбциной.
Сдвинув обе стойки с их дугами примерно против боковичков блока концевых мер, нужно осторожно поднять столик до тех пор, пока измерительные
контакты дуг не окажутся внутри боковичков. Затем раздвинуть дуги так,
чтобы они коснулись своими контактами поверхностей боковичков.
После этого посредством микрометрического винта 15 пиноли ставят
шкалу на ноль. На этом установка прибора на ноль не заканчивается, так как
неизвестно, достигнут ли контакт измерительных наконечников с поверхностями
боковичков по нормали. Для достижения этого контакта необходимо покачать
столик за счет вращения винтов 20, а также повернуть его в горизонтальной
плоскости, используя находящийся сбоку столика рычаг 19. Шкала оптиметра
будет показывать при этом разные значения измеряемой величины. Требуемое
положение столика будет достигнуто тогда, когда показание шкалы будет
минимальным, в данной точке на шкале определяется точка возврата, которая
10
дает искомое положение контакта измерительных наконечников с поверхностями
боковичков.
После этих манипуляций вращением винта 15 пиноли шкалу окончательно
нужно выставить на ноль, столик с блоком опустить вниз, ослабить струбцину
и снять блок с боковичками со столика.
2. Лабораторная работа 1
ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА ВАЛА
ВЕРТИКАЛЬНЫМ ОПТИМЕТРОМ
Ц е л ь р а б о т ы: изучить конструкцию вертикального оптиметра и способы измерения с его помощью; определить предельные размеры вала, измерить действительный размер, сравнить его с предельно допустимыми значениями и дать заключение о годности вала.
2.1. Контролируемый параметр
В данной лабораторной работе измеряется и контролируется наружный
диаметр вала, например, наружное кольцо подшипника по посадочному диаметру в корпус. По прилагаемому к измеряемой детали чертежу определяются
номинальный размер.
Предельные размеры вала (рис. 2.1) определяются по формулам:
dmax = d + es;
dmin = d + ei,
где d – номинальный размер вала;
es и ei – верхнее и нижнее предельные отклонения вала [4, 5].
Рис. 2.1
11
(2.1)
(2.2)
2.2. Измерение прибором
Предназначенную для измерения деталь (типа вал) укладывают на столик
и производят измерение диаметра в трех сечениях и в двух направлениях в соответствии со схемой измерения, приведенной в отчете. При измерении деталь
плотно прижимают к столику и перемещают ее под наконечником 7 (см. рис. 1.3)
от себя − к себе, одновременно следя за перемещением шкалы, и находят диаметральную плоскость, она будет соответствовать максимальному показанию.
Действительный размер диаметра будет равен сумме размера блока концевых
мер и показания прибора с учетом знака.
После окончания измерения проверяют нулевую установку прибора. Для
этого деталь удаляют со столика и под измерительный наконечник вновь устанавливают блок измерительных мер. Ошибка в положении изображения нулевого штриха не должна превышать половины интервала деления шкалы.
2.3. Порядок выполнения работы
1) Определить условия измерения и отличие их от нормальных. Температуру окружающей среды измеряют термометром, атмосферное давление – барометром, относительную влажность – гигрометром. Полученные результаты
записать в табл. 1 отчета.
2) Записать метрологическую характеристику измерительного средства и
обозначение ее по ГОСТ 5405-75 (прил. 3).
3) Используя прилагаемый чертеж и данные стандарта [4] или указаний [5],
определить номинальный размер, допуски, предельные отклонения и предельные
размеры по формулам (2.1) и (2.2). Результаты вычислений занести в табл. 2 отчета.
4) Набрать блок концевых мер. Величину блока определить по формуле:
dб = (dmax + dmin)/2, полученное значение округлить до 0,01 мм. Затем из набора
концевых мер следует выбирать плитки так, чтобы их количество было минимальным. Подбор надо начинать с младших разрядов цифр. Отобранные концевые меры протереть салфетками, смоченными в нефрасе (сольвенте) или бензине
и последовательно притереть друг к другу так, чтобы получился цельный блок.
5) Вертикальный оптиметр может быть оборудован специальным осветителем и проекционной насадкой (на рис. 1.3 они не показаны), поэтому
перед настройкой прибор следует подключить к электрической сети через понижающий трансформатор.
12
Поток света от осветителя направляется на зеркало 3, а от него − на боковую щель трубки 1. При этом в проекционной насадке должен наблюдаться
равномерный зеленый фон. Однако на практике осветительное устройство
часто отсутствует, поэтому в щель трубки зеркалом направляется свет от наружного освещения или отраженный солнечный свет.
6) Притертый блок уложить на столик 6 (см. рис. 1.3) под наконечник 7 и
настроить оптиметр в соответствии с рекомендациями, указанными в подразд. 1.2.
7) Заменить блок на деталь (типа вал) и произвести его измерение в соответствии с порядком, приведенным в подразд. 2.2. Полученные результаты записать в табл. 3 отчета.
8) Рассчитать средний действительный размер d д.
9) Дать заключение о годности детали. Деталь считается годной, если
средний действительный размер d д будет меньше наибольшего предельного, но
в то же время будет больше наименьшего предельного, т. е.
d min < d д ≤ d max.
(2.3)
10) Заполнить отчет по прилагаемой форме.
ОТЧЕТ
по лабораторной работе 1
Ц е л ь р а б о т ы:
Таблица 1
Условия измерения детали
Параметр
Температура окружающей среды, ºС
Атмосферное давление, мм рт. ст.
Относительная
влажность, %
Обозначение
параметра
Условия измерения
нормальные
действительные
t
P
C
Измерения проводились оптиметром с ценой деления ______ мм, пределами измерения по шкале ______ мм, пределами измерения в целом ______ мм,
обозначение по ГОСТ 5405-75 _____________.
13
Таблица 2
Размеры и параметры вала
Размер (параметр)
Номинальный размер, мм
Допуск, мкм
Нижнее предельное отклонение, мкм
Верхнее предельное отклонение, мкм
Минимальный предельный размер, мм
Максимальный предельный размер, мм
Обозначение
параметра
d
Td
es
ei
dmin
dmах
Значение
параметра
Размер блока dб = ______ мм.
Схема измерения
Таблица 3
Результаты измерения вала
Сечение
Показание прибора, мкм
1
2
3
I–I
II – II
Средний размер вала _______________ мм.
Заключение о годности вала: ____________.
14
1
Размер вала, мм
2
3
3. Лабораторная работа 2
ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА КАЛИБР-ПРОБКИ
ВЕРТИКАЛЬНЫМ ОПТИМЕТРОМ
Ц е л ь р а б о т ы: изучить конструкцию вертикального оптиметра и способы измерения с его помощью; определить предельные размеры калибра, измерить действительный размер, сравнить его с предельно допустимыми значениями и дать заключение о годности калибра.
3.1. Контролируемый параметр
В данной лабораторной работе необходимо проконтролировать рабочую
проходную (ПР) или непроходную (НЕ) калибр-пробку. По прилагаемому чертежу детали, контролируемой калибром, или по маркировке самого калибра,
используя таблицы стандартов [4 – 7], строят поля допусков отверстия и проходной и непроходной сторон калибра (рис. 3.1).
Предельные размеры детали (отверстия) определяются по формулам:
Dmax = D + ES;
Dmin = D + EI,
(3.1)
(3.2)
где D – номинальный размер отверстия;
ES и EI – верхнее и нижнее предельные отклонения отверстия [5].
Рис. 3.1
Предельные размеры калибров рассчитываются по формулам:
ПРmax = Dmin + z + H/2;
15
(3.3)
ПРmin = Dmin + z – H/2;
ПРизн = Dmin – y;
НЕmax = Dmax + H/2;
НЕmin = Dmax – H/2,
(3.4)
(3.5)
(3.6)
(3.7)
где H – допуск калибр-пробки;
z – смещение поля допуска калибра;
y – допустимое отклонение на износ.
Величины H, z и y могут быть определены в зависимости от квалитета по
стандарту [6] или по прил.1 данного учебно-методического пособия.
3.2. Измерение прибором
Предназначенную для измерения деталь
(в данной работе это проходная или непроходная калибр-пробка) укладывают на столик
и производят измерение диаметра в трех сечениях и в двух направлениях в соответствии со
схемой измерения, приведенной в отчете. При
измерении деталь плотно прижимают к столику и перемещают ее под измерительным наконечником (рис. 3.2) от себя − к себе, одновременно следя за перемещением шкалы, и находят диаметральную плоскость, она будет соответствовать максимальному показанию. Действительный размер диаметра будет равен сумме размера блока концевых мер и показания
Рис. 3.2
прибора с учетом знака.
После окончания измерения проверяют нулевую установку прибора. Для
этого деталь удаляют со столика и под измерительный наконечник вновь устанавливают блок измерительных мер. Ошибка в положении изображения нулевого штриха не должна превышать половины интервала деления шкалы.
3.3. Порядок выполнения работы
1) Определить условия измерения и отличие их от нормальных. Температуру окружающей среды измеряют термометром, атмосферное давление – ба16
рометром, относительную влажность – гигрометром. Полученные результаты
записать в табл. 1 отчета.
2) Записать метрологическую характеристику измерительного средства и
обозначение ее по ГОСТ 5405-75 (см. прил. 3).
3) По маркировке калибра (прил. 2) найти его номинальный размер, используя формулы (3.1) – (3.7), определить предельные размеры детали, проходной
и непроходной сторон калибр-пробки, построить поля их допусков (см. рис. 3.1).
Полученные значения записать в табл. 2 отчета.
4) Определить размер блока при установке на ноль: он должен быть равен
размеру, соответствующему середине соответствующего поля допуска калибра:
ПР max + ПР min
;
2
НЕ max + НЕ min
НЕ б =
.
2
ПР б =
(3.8)
(3.9)
Полученные значения блоков округлить до 0,001 мм. В дальнейшем
произвести настройку и измерение только одной из сторон: проходной или
непроходной (по указанию преподавателя).
5) Составить блок концевых мер длин. Блок формируется минимальным
количеством мер, причем подбор следует начинать с младших разрядов цифр
(в данной работе сначала отбирается мера с нужным значением тысячных долей миллиметра, затем к ней добавляются меры старших разрядов). Отобранные для блока меры очищают от смазки и возможных загрязнений салфетками,
смоченными в нефрасе (сольвенте) или бензине в соответствии с ГОСТ 9038-90.
Притирку осуществляют последовательной надвижкой (с легким усилием)
отобранных мер.
6) Вертикальный оптиметр может быть оборудован специальным осветителем и проекционной насадкой (на рис . 1.3 они не показаны ), поэтому
перед настройкой прибор следует подключить к электрической сети через понижающий трансформатор.
Поток света от осветителя направляется на зеркало 3, а от него − на боковую щель трубки 1. При этом в проекционной насадке должен наблюдаться
равномерный зеленый фон. Однако на практике осветительное устройство
часто отсутствует, поэтому в щель трубки зеркалом направляется свет от наружного контактного освещения или отраженный солнечный свет.
17
7) Притертый блок уложить на столик 6 (см. рис. 1.3) под наконечник 7 и
настроить оптиметр в соответствии с рекомендациями, указанными в подразд. 1.2.
8) Заменить блок калибром и произвести его измерение в соответствии с
порядком, приведенным в подразд. 3.2. Полученные результаты записать в
табл. 3 отчета.
9) Дать заключение о годности калибра. Поскольку погрешности формы
калибра ограничиваются допуском на размер, то усреднять размеры калибра
нельзя. Калибр будет считаться годным, если действительный размер ни по какому направлению и сечению не выходит за допустимые пределы, т. е. должны
выполняться условия:
ПР min < ПР дейст ≤ ПР max ;
(3.10)
НЕ min < НЕ дейст ≤ НЕ max .
(3.11)
10) Оформить отчет по прилагаемой форме.
ОТЧЕТ
по лабораторной работе 2
Ц е л ь р а б о т ы:
Таблица 1
Условия измерения калибра
Обозначение
параметра
Параметр
Температура окружающей среды, ºС
Атмосферное давление, мм рт. ст.
Относительная
влажность, %
Условия измерения
нормальные
действительные
t
P
C
Вертикальный оптиметр: цена деления _________________________мм,
предел измерения по шкале _____________мм,
предел измерения в целом ______________ мм,
обозначение по ГОСТ 5405-75 ______________.
Калибр-пробка проходная ____________.
Калибр-пробка непроходная __________.
(ненужное зачеркнуть)
18
Схема полей допусков
ОСТАВИТЬ МЕСТО
Таблица 2
Размеры и параметры детали и калибров
Наименование размера (параметра)
Номинальный диаметр, мм
Допуск, мкм
Верхнее предельное отклонение, мкм
Нижнее предельное отклонение, мкм
Наибольший предельный размер, мм
Наименьший предельный размер, мм
Допуск калибра, мкм
Смещение, мкм
Граница износа, мкм
Обозначение
параметра
D
TD
ES
EI
Dmax
Dmin
H
z
y
Предельные размеры проходной пробки,
мм
Предельные размеры непроходной
пробки, мм
Размер блока: ПРб = ___________мм,
НЕб = ___________мм.
(ненужное зачеркнуть)
Схема измерения
19
ПРmax
ПРmin
ПРизн
НЕmax
НЕmin
Значение
параметра
Таблица 3
Результаты измерения калибра
Сечение
Показание прибора, мм
1
2
3
Размер калибра, мм
1
2
3
I–I
II – II
Наибольший действительный размер калибра ________мм.
Наименьший действительный размер калибра ________мм.
Заключение о годности: _____________________________.
4. Лабораторная работа 3
ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА ОТВЕРСТИЯ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ОПТИМЕТРОМ
Ц е л ь р а б о т ы: изучить принцип работы горизонтального оптиметра
и способы измерения с его помощью; определить предельные размеры отверстия,
измерить действительный размер, сравнить его значение с предельно допустимыми значениями и дать заключение о годности детали с отверстием (втулки).
4.1. Контролируемый параметр
В данной лабораторной работе измеряется и контролируется внутренний
диаметр втулки, например, внутреннее кольцо подшипника по посадочному
диаметру.
4.2. Измерение прибором
На измерительном столике настроенного на ноль прибора разместить деталь так, чтобы отверстие в ней находилось ниже установочной 6 и измерительной 5 серег, закрепить деталь с помощью двух струбцин, затем арретиром
24 измерительную серьгу отвести влево и, не отпуская арретира, вращением
маховичка 18 столик поднять вверх таким образом, чтобы отверстие детали попало в раствор между наконечниками серег (см. рис. 1.4). При измерении произвести несколько перемещений столика с деталью. Для нахождения диаметральной плоскости отверстия измеряемой детали следует переместить столик 8 от
себя − к себе и при этом найти наименьшее показание шкалы. Затем, вращая
20
винт 20, проверить перпендикулярность поверхности отверстия горизонтальной
оси измерения, при этом положении столика показание шкалы тоже должно
быть минимальным. В соответствии со схемой измерения произвести измерение
в трех уровнях по высоте в сечении I – I. Для выполнения измерений в сечении II – II
следует ослабить зажим струбцин, развернуть измеряемую деталь на 90 º, зажать
струбцины, найти диаметральную плоскость и перпендикулярность (см. изложенное выше) и вновь произвести измерения во втором и третьем уровнях.
4.3. Порядок выполнения работы
1) Определить условия измерения и отличия их от нормальных. Температуру окружающей среды измерить термометром, атмосферное давление – барометром, относительную влажность – гигрометром. Данные записать в табл. 1 отчета.
2) Записать метрологические показатели горизонтального оптиметра и его
обозначение по ГОСТ 5405-75 (см. прил. 3).
3) Используя прилагаемый чертеж и данные стандарта [4] или указаний [5],
определить номинальный размер, допуски, предельные отклонения и предельные
размеры по формулам (3.1) и (3.2). Результаты вычислений занести в табл. 2 отчета.
4) Набрать блок концевых мер. Величину блока определить по формуле:
D + D min
D б = max
, полученное значение округлить до 0,01 мм. Затем из набора
2
концевых мер выбрать плитки так, чтобы их количество было минимальным.
Подбор надо начинать с младших разрядов. Отобранные концевые меры протереть салфетками, смоченными в нефрасе (сольвенте) или бензине и последовательно притереть друг к другу так, чтобы получился цельный блок мер.
Притертый блок 1 установить в приспособление (зажим) 2 между боковичками 3 (рис. 4.1).
Рис. 4.1
21
5) Настроить оптиметр на ноль в соответствии с рекомендациями, указанными в подразд. 1.4.
6) Измерить деталь. Предлагаемую для измерения деталь уложить на столик оптиметра, закрепить струбцинами и произвести измерения в двух сечениях
и трех уровнях в том порядке, который изложен в подразд. 4.2. Результаты изме-
рений записать в левую половину табл. 3 отчета, в правую − действительные
размеры детали, для этого к размеру блока надо прибавить или от него вычесть
показания прибора в зависимости от знака шкалы.
7) Рассчитать среднее значение диаметра отверстия детали Dд по шести
указанным выше измерениям.
8) Дать заключение о годности детали. Деталь считается годной, если
средний действительный размер Dд будет меньше наибольшего предельного
Dmax и больше наименьшего предельного Dmin, т. е.
Dmin ≤ Dд < Dmax .
(4.1)
9) Заполнить отчет по прилагаемой форме.
ОТЧЕТ
по лабораторной работе 3
Ц е л ь р а б о т ы:
Таблица 1
Условия измерения детали
Параметр
Температура
окружающей среды, ºС
Атмосферное давление, мм рт. ст.
Относительная влажность, %
Обозначение
параметра
Условия измерения
нормальные
действительные
t
P
C
Измерения проводились горизонтальным оптиметром с ценой деления______мм, пределами измерения по шкале______мм, в целом для наружных
размеров______мм, для внутренних ______мм; обозначение _______________ .
22
Таблица 2
Размеры и параметры отверстия
Размер (параметр)
Номинальный размер, мм
Допуск, мкм
Нижнее предельное отклонение, мкм
Верхнее предельное отклонение, мкм
Минимальный предельный размер, мм
Максимальный предельный размер, мм
Обозначение
параметра
D
TD
EI
ES
Dmin
Dmax
Значение
параметра
Размер блока Dб = ______ мм.
Схема измерения
Таблица 3
Результаты измерений детали
Сечение
Показание прибора, мм
1
2
3
Действительный размер, мм
1
2
3
I–I
II – II
Средний действительный размер Dд = _____________ мм.
Заключение о годности: ____________________________.
23
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1) Какие размеры деталей измеряют с помощью вертикального оптиметра?
2) Какие размеры деталей измеряют с помощью горизонтального оптиметра?
3) Для чего применяется оптический рычаг?
4) Каков порядок установки на ноль вертикального оптиметра?
5) Каков порядок установки на ноль горизонтального оптиметра?
6) Каков порядок набора блока концевых мер?
7) Что дополнительно требуется к блоку мер при настройке горизонтального оптиметра?
8) Что является указателем при отсчете по шкале приборов?
9) Возможно ли использование оптиметров без осветителя?
10) Как проверить и отрегулировать горизонтальность оптиметра?
11) Каковы критерии годности калибр-пробки?
12) Каковы критерии годности втулки?
Библиографический список
1. З а й ц е в С. А. Нормирование точности / С. А. З а й ц е в, А. Н. Т о л с т о в, А. Д. К у р а н о в. М.: Академия, 2004. 256 с.
2. Контрольно-измерительные приборы и инструменты / С. А. З а й ц е в,
Д. Д. Г р и б а н о в и др. М.: Академия, 2002. 464 с.
3. ГОСТ 5405-75. Оптиметры. Типы, основные параметры и технические
требования. М.: Изд-во стандартов, 1980. 5 с.
4. ГОСТ 25346-89. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. М.: Изд-во стандартов, 1990. 29 с.
5. В о л к о в В. М. Рекомендуемые посадки и поля допусков /
В. М. В о л к о в / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. 20 с.
6. ГОСТ 24853-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски.
М.: Изд-во стандартов, 1986. 11 с.
7. В о л к о в В. М. Расчет исполнительных размеров, измерение и
настройка калибров / В. М. В о л к о в, Ю. А. И в а н о в а / Омский гос. ун-т
путей сообщения. Омск, 2013. 28 с.
24
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Допуски и отклонения калибр-пробок
25
ОбозначеКвалитет ние пара- До 3
допуска метров и
изделий допусков
калибров
z
1
1
6-й
y
H
1,2
z
1,5
7-й
y
1,5
H
2
z
2
8-й
y
3
H
2
z
5
9-й
y
0
2
H
z
5
10-й
y
0
H
2
z
10
11-й
y
0
H
4
z
10
12-й
y
0
H
4
Св. 3 −
до 6
Интервал размера, мм
Св. 6 − Св. 10 − Св. 18 − Св. 30 − Св. 50 − Св. 80 − Св. 120 −
до 10
до 18
до 30
до 50
до 80
до 120
до 180
Размеры и допуски, мкм
1,5
1
1,5
2
1,5
2,5
3
3
2,5
6
0
2,5
6
0
2,5
12
0
5
12
0
5
1,5
1
1,5
2
1,5
2,5
3
3
2,5
7
0
2,5
7
0
2,5
14
0
6
14
0
6
2
1,5
2
2,5
2
3
4
4
3
8
0
3
8
0
3
16
0
8
16
0
8
2
1,5
2,5
3
3
4
5
4
4
9
0
4
9
0
4
19
0
9
19
0
9
2,5
2
2,5
3,5
3
4
6
5
4
11
0
4
11
0
4
22
0
11
22
0
11
2,5
2
3
4
3
5
7
5
5
13
0
5
13
0
5
25
0
13
25
0
13
3
3
4
5
4
6
8
6
6
15
0
6
15
0
6
28
0
15
28
0
15
4
3
5
6
4
8
9
6
8
18
0
8
18
0
8
32
0
18
32
0
18
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Характеристики калибр-пробок (ГОСТ 14810-69)
Обозначение детали
Обозначение калибрпробки
1
8133-0914
8133-0915
8133-0965
8133-0916
8133-0966
8133-0917
8133-0918
8133-0919
8133-0920
8133-0921
8133-0922
8133-0923
8133-0924
8133-0925
8133-0926
8133-0927
8133-0928
8133-0929
8133-0930
8133-0931
8133-0932
8133-0933
8133-0934
8133-0935
8133-0936
8133-0937
8133-0938
D,
мм
L,
мм
2
3
6,3
6,5
6,7
7
7,1
7,5 76
8
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
86
12
13
14
15
16
102
17
18
19
20
21
114
22
23
24
d,
мм
Масса,
кг
4
5
0,02
8
0,03
10
0,05
0,09
13
0,10
0,15
16
0,16
0,17
1
(вставка ПР)
2
(вставка НЕ)
6
8133-0914/001
8133-0915/001
8133-0965/001
8133-0916/001
8133-0966/001
8133-0917/001
8133-0918/001
8133-0919/001
8133-0920/001
8133-0921/001
8133-0922/001
8133-0923/001
8133-0924/001
8133-0925/001
8133-0926/001
8133-0927/001
8133-0928/001
8133-0929/001
8133-0930/001
8133-0931/001
8133-0932/001
8133-0933/001
8133-0934/001
8133-0935/001
8133-0936/001
8133-0937/001
8133-0938/001
7
8133-0914/002
8133-0915/002
8133-0965/002
8133-0916/002
8133-0966/002
8133-0917/002
8133-0918/002
8133-0919/002
8133-0920/002
8133-0921/002
8133-0922/002
8133-0923/002
8133-0924/002
8133-0925/002
8133-0926/002
8133-0927/002
8133-0928/002
8133-0929/002
8133-0930/002
8133-0931/002
8133-0932/002
8133-0933/002
8133-0934/002
8133-0935/002
8133-0936/002
8133-0937/002
8133-0938/002
26
3
(ручка,
ГОСТ
14748-69)
8
8054-0012
8054-0013
8054-0014
8054-0015
О к о н ч а н и е п р и л. 2
1
8133-0939
8133-0940
8133-0941
8133-0942
8133-0943
8133-0944
8133-0945
8133-0946
8133-0947
8133-0948
8133-0949
8133-0950
8133-0951
8133-0952
8133-0953
8133-0954
8133-0955
8133-0956
8133-0957
8133-0958
8133-0959
8133-0960
8133-0961
8133-0962
2
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
44
45
46
47
48
50
3
4
5
0,27
0,28
0,29
132 20
0,30
0,31
0,34
0,44
0,46
0,47
0,49
0,50
140 24
0,51
0,52
0,54
0,56
0,57
0,82
0,84
0,88
0,91
161 28
0,93
0,94
0,97
1,03
6
8133-0939/001
8133-0940/001
8133-0941/001
8133-0942/001
8133-0943/001
8133-0944/001
8133-0945/001
8133-0946/001
8133-0947/001
8133-0948/002
8133-0949/001
8133-0950/001
8133-0951/001
8133-0952/001
8133-0953/001
8133-0954/001
8133-0955/001
8133-0956/001
8133-0957/001
8133-0958/001
8133-0959/001
8133-0960/001
8133-0961/001
8133-0962/001
27
7
8
8133-0939/002
8133-0940/002
8133-0941/002
8054-0016
8133-0942/002
8133-0943/002
8133-0944/002
8133-0945/002
8133-0946/002
8133-0947/002
8133-0948/002
8133-0949/002
8054-0017
8133-0950/002
8133-0951/002
8133-0952/002
8133-0953/002
8133-0954/002
8133-0955/002
8133-0956/002
8133-0957/002
8133-0958/002
8054-0018
8133-0959/002
8133-0960/002
8133-0961/002
8133-0962/002
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Вертикальный и горизонтальный оптиметры (ГОСТ 5405-75),
их характеристики и размеры
Тип оптиметра
ОВ-100
ОВ-200
ОГ-500
ОГ-500
Предел
измерения,
мм
0 – 100
0 – 200
0 – 500
(наружные)
13,5 – 150
(внутренние)
Цена
деления
шкалы,
мкм
Предел
измерения
по шкале,
мкм
0,2
1,0
1,0
±25
±100
±100
Пределы допустимой погрешности
на любом участке
шкалы в пределах
100 делений, мкм
±0,07
±0,2
±0,2
1,0
±100
±0,2
Наибольшее измерительное усилие
(колебание измерительного усилия), Н
2,0
2,0
2,0
2,0
П р и м е р о б о з н а ч е н и я.
Вертикальный оптиметр с пределами измерения 0 – 200 мм и ценой деления шкалы 0,001
мм: Оптиметр ОВ-200-1 ГОСТ 5405-75.
28
Учебное издание
ВОЛКОВ Вячеслав Михайлович,
ТАРУТА Дмитрий Викторович
ИЗМЕРЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
С ПОМОЩЬЮ РЫЧАЖНО-ОПТИЧЕСКИХ
ПРИБОРОВ
Учебно-методическое пособие
________________________________
Редактор Н. А. Майорова
Корректор И. А. Сенеджук
∗∗∗
Подписано в печать .11.2015. Формат 60 × 84 1/16.
Офсетная печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,8. Уч.-изд. л. 2,0.
Тираж 60 экз. Заказ
.
∗∗
Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа
Типография ОмГУПСа
∗
644046, г. Омск, пр. Маркса, 35
29
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
1 277 Кб
Теги
1559
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа