Методические рекомендации по выполнению практической работы №5 Анализ методов измерения с помощью микрометров

Практическая работа № 5

Анализ методов измерения с помощью микрометров

Цель работы:

1. Научиться проводить анализ устройства и принципа работы микрометров

2. Приобрести навыки пользования данными инструментами при измерении линейных наружных размеров.

Теоретическая справка

Микрометрические инструменты предназначены для абсолютных измерений наружных и внутренних размеров, высот уступов, глубин отверстий и пазов и т.д. К ним относятся гладкие микрометры (рис. 1); микрометры со вставками, микрометрические глубиномеры; микрометрические нутромеры.

Принцип действия этих инструментов основан на использовании винтовой пары (винт—гайка) для преобразования вращательного движения микрометрического винта в поступательное. Основными частями микрометрических инструментов являются: корпус, стебель, внутри которого с одной стороны имеется микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм, а с другой — гладкое цилиндрическое отверстие, обеспечивающее точное направление перемещения винта. На винт установлен барабан, соединенный с трещеткой, обеспечивающей постоянное усилие измерения (для микрометрических нутромеров трещотка не устанавливается). Стопор служит для закрепления винта в нужном положении.

Рисунок 1 – Гладкий микрометр:

а – кинематическая схема; б – принципиальная схема; 1- корпус; 2 – неподвижная пятка; 3 –стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – гайка микрометрической пары; 7 – устройство стабилизации усилия измерения (трещетка); 8 – контргайка.

Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал: продольной и круговой. По продольной шкале отсчитывают целые миллиметры и 0,5 мм, по круговой шкале — десятые и сотые миллиметра.

Начальные штрихи шкалы и штрихи соответствующие каждому пятому миллиметру отмечены цифрами. Сверху отсчетной линии нанесены деления миллиметровой шкалы, смещенной относительно начального деления ниже расположенной шкалы 0,5 мм. Указателем отсчета по шкалам, нанесенным на стебле, является торец барабана. На торце барабана выполнен скос, на котором нанесено 50 делений. Штрихи шкалы барабана, соответствующие каждому пятому делению, удлинены и отмечены цифрами: 0; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 и 45. Поворот барабана вместе с микрометрическим винтом на одно деление соответствует их перемещению в осевом направлении на величину 0,01 мм. Таким образом, цена деления микрометра составляет 0,01 мм.

При отсчете показаний сначала отсчитывают целое число миллиметров по нижней шкале стебля (рис. 2, б) и прибавляют число сотых долей миллиметра Если при отсчете показаний край барабана перешел за деление миллиметровой шкалы, то к результату, отсчитанному по описанной методике, необходимо прибавить 0,5 мм. (рис. 2,с).

б) с)

Рисунок 2 – Отсчетное устройство

П

Рис. 9

Рис. 10

Основные метрологические характеристики микрометрических инструментов представлены в табл. 1.

Гладкие микрометры типа МК (ГОСТ 6507-90) (рис. 1) выпускаются с различными пределами измерения: от 0 до 300мм с диапазоном показаний шкалы 25мм, а также 300...400, 400...500 и 500...600мм. Предельная погрешность микрометров зависит от верхних пределов измерения и может составлять от ±3 мкм для микрометров МК-25, до ± 50 мкм - для микрометров МК-500. Выпускаются микрометры с цифровым отсчётом всего результата измерения. Отсчётное устройство в таких микрометрах действует по механическому принципу.

Микрометрический глубиномер (ГОСТ 7470—92) предназначен для абсолютных измерений глубин отверстий, высот выступов и т. д. Он имеет стебель, закрепленный на траверсе, с помощью гайки фиксации. Одной измерительной поверхностью является нижняя плоскость траверсы, другой — плоскость микрометрического винта, соединенного с подвижной пяткой 5. Микровинт вращается трещеткой, соединенной с барабаном. В комплект микрометрического глубиномера входят установочные меры с плоскими измерительными торцами.

Таблица 1 – Основные метрологические характеристики микрометрических инструментов

Рычажные микрометры (ГОСТ 4381—87) аналогичны рычажным скобам и отличаются от них лишь наличием микрометрической головки для отсчета измеряемой величины в миллиметрах, десятых и сотых долях миллиметра. Для измерения наружных размеров до 100мм предусмотрены микрометры типа МР с отсчетным устройством, встроенным в корпус. Микрометры типа МРЗ предназначены для измерения длины общей нормали зубчатых колес, а микрометры типа МРИ — для измерения наружных размеров свыше 100 и до 2000 мм.

Основные метрологические характеристики рычажных микрометров представлены в табл. 2.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики рычажных микрометров

Задание для аудиторной работы

Провести анализ устройства и принципа работы микрометрических инструментов. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. На чем основан принцип действия микрометрических инструментов?

2. Из каких элементов состоит отсчетное устройство микрометрических инструментов, их назначение?

3. Каково отличие рычажных микрометров?

4. Какой элемент микрометров обеспечивает постоянное усилие измерения?

5. От каких характеристик зависит предельная погрешность микрометров?

6. Какие типы рычажных микрометров применяются при измерениях и их назначение?

7. Какие измерительные поверхности различают в микрометрическом глубиномере?

8. Чему соответствует поворот барабана?

9. Каким образом производится отсчет показаний?

3