Методические рекомендации по выполнению практической работы №4 Анализ методов измерения с помощью штангенинструментов

Практическая работа № 4

Анализ методов измерения с помощью штангенинструментов

Цели работы:

1. Освоение методики выбора измерительного инструмента по точности измерения

2. Изучение конструкции приборов.

3. Приобретение навыка пользования измерительным инструментом при измерениях .

Теоретическая справка

Измерение - нахождение физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств . Примером является измерение (определение) диаметра втулки с помощью микрометрического нутрометра, определение угла изделия с помощью угломера.

Точность измерений - качество измерений , отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины .

Средство измерений - техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений .

Под принципом измерений понимают физическое явление или совокупность физических явлений , положенных в основу измерений .

По способу получения результатов измерения разделяют на прямые, косвенные, абсолютные и относительные.

В зависимости от наличия контакта измерительной поверхности средства измерения с поверхностью изделия различают контактный и бесконтактный методы измерений.

Бесконтактный метод предпочтителен: он характеризуется отсутствием измери­тельного контакта с контролируемым изделием , благодаря чему отсутствует деформация измеряемой поверхности изделия и измерительных наконечников прибора. На бесконтактном методе измерений основана работа измерительных микроскопов, измерительных проекторов и пневматических длиномеров.

Прямое измерение - это измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенное измерение - это измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами подвергаемыми прямым измерениям .

Абсолютное измерение - это измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и ( или ) использовании значений физических констант.

Относительное измерение - это измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную .

Метод непосредственной оценки - это значение измеряемой величины получают непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия.

Метод сравнения с мерой: измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Штангенциркули предназначены для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки. Их выпускают несколько типов и моделей:

ШЦ I - с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин (рис. 2).

ШЦТI с односторонним расположением губок, осна­щенных твердым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания (рис. 1)

Ш

рис. 1

Ц II - с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки (рис. 5)

ШЦ III - с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров

Ш

рис. 2

рис. 4

ТАНГЕНЦИРКУЛЬ ШЦ I имеет штангу 1 (рис. 1) с нанесенными на ней миллиметровыми делениями. По штанге перемещается рамка 2 с нониусной шкалой 3. Для фиксирования рамки на рабочей поверхности штанги служит винт 4. С торца к рамке прикреплена линейка глубиномера 5. Верхние губки предназ­начены для измерения внутренних размеров (рис. 4), а нижнее — наружных (рис. 3).

Рис.3 Рис. 4

ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ ШЦ - П (рис. 5) снабжены микрометрической подачей 4, предназначенной для медленного перемещения рамки 1 по штанге 5. В вырезе рамки микрометрической подачи расположена гайка 6 , навернутая на винт 7, закрепленный в нижней части рамки 1. При освобожденном винте 2 и закрепленной микрометрической

рис. 5

рис. 6

подаче 4 на штанге 5 с помощью стопорного винта 3 рамка 1 будет перемещаться плавно по штанге, если вращать гайку 6 микромерической подачи 4, как это показано на рис. 6.

Измерительные поверхности штангенцир­куля перед измерением размеров изделий промы­вают в бензине и протирают тканью. На измери­тельных поверхностях губок забоины и следы кор­розии не допускаются. Рамка вместе с микромет­рической подачей должна перемещаться по штанге плавно и не должна перемещаться по ней под действием своей массы при вертикальном положении штангенцир­куля . Мертвый ход гайки микроподачи не должен пре­восходить 1/3 оборота.

Нулевая установка проверяется при сдвинутых губках: при этом нулевые штрихи шкал штанги и нониуса должны совпадать.

При измерении наружных размеров измеряемое изделие устанавливают между губками штангенциркуля (рис.3 и 6). Неподвижную губку прижимают к поверхно­сти изделия, а губку с рамкой приближают до соприкос­новения с изделием. При наличии микроподачи рамки 1 приводят вторую губку штангенциркуля в соприкоснове­ние с поверхностью изделия вращением гайки 6 обеспе­чивая при этом нормальную силу измерения; как слиш­ком большая, так и недостаточная сила измерения иска­жает результат измерения. Застопорив рамку 1 на штанге 5 винтом 2, снимают показания по шкалам штангенциркуля. При измерении внутренних размеров губки штангенциркуля (рис.7) вводят в контролируемое отверстие, обеспечивая соприкосновение их с поверхностью изделия с нормальной силой измерения. При отсчете показаний и определении результатов измерения необходимо к показаниям по шкалам штангенциркуля прибавлять толщину губок b, маркиро­ванную на них , если измерение проводилось штангенциркулем типов ШЦ - II или ШЦ - Ш.

Рис. 7

Основные характеристики штангенциркулей сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Основные метрологические характеристики штангенинструментов

Измерительное средство	Цена деления шкалы, мм	Диапазон показаний шкалы, мм	Пределы измерения инструмента, мм	Предельные погрешности инструмента, мкм	Условное обозначение инструмента
Штангенциркули (ГОСТ 166-90) типов: ШЦ-I, ШЦ-II	0,1	125	0…125	±(150…170)	ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ166-90
	0,05	160 200 250 160 200 250	0…160 0…200 0…250 0…160 0…200 0…250	±50 ±50 ±50 ±70 ±70 ±80	ШЦ-II-250-0,05 ГОСТ 166-90

Задание для аудиторной работы

Провести анализ методов измерений штангенциркулем. Для измерения заданных размеров поверхностей подобрать штангенинструмент, указать цену деления шкалы, диапазон показаний шкалы, пределы измерений инструмента.

Данные для выполнения задания следует выбрать из таблицы 2.

Таблица 2 Данные для задания

№ варианта	Длина, мм	Диаметр, мм
1	170,25	Ø40,5
2	130,8	Ø63,15
3	100,15	Ø80,1
4	110,3	Ø25,8
5	230,15	Ø150,25
6	78,6	Ø32,4
7	126,1	Ø48,15
8	230,2	Ø75,8
9	240,25	Ø128,3
10	118,45	Ø55,65
11	115,9	Ø65,5
12	98,45	Ø25,55
13	84,8	Ø38,7
14	238,55	Ø113,65
15	249,3	Ø210,85
16	105,9	Ø190,8
17	245,35	Ø230,7
18	198,95	Ø162,4
19	248,6	Ø202,45
20	120,7	Ø78,75
21	128,85	Ø88,5
22	109,1	Ø54,9
23	244,7	Ø112,05
24	186,4	Ø93,5
25	136,4	Ø76,75

Контрольные вопросы

1. На какие группы разделяют измерения по способу получения результатов?

2. Как устанавливают измеряемое изделие при измерении наружных размеров?

3. Каким образом проверяется нулевая установка?

4. Каким образом должна перемещаться рамка штангенциркуля?

5. Какой штангенциркуль используется для разметки?

6. Для чего предназначены верхние губки штангенциркуля?

7. Каким образом производится отсчет показаний и определение результатов измерения?

4