Механические измерительные приборы и инструменты

1. Разновидности механических приборов и инструментов.

2. Измерительные приборы.

3. Микрометрические инструменты.

Механические приборы и инструменты подразделяют на пять разновидностей: бесшкальные инструменты, штангенинструменты, измери­тель­ные головки, микрометрические инструменты, зубчато-рычажные при­боры.

Бесшкальные инструменты. К ним относятся лекальные и поверочные линейки (ГОСТ 8026—75), предназначенные для конт­роля отклонений от прямолинейности на просвет или посредством шупа с собственным отклонением от прямолинейности от 0,6 (класс 0; 50 мм) до 3 мкм (класс 1; 500 мм); синусные линейки (ГОСТ 4046—80) для косвенных измерений наружных углов до 45° с погре­шностью от + 5" до +15"; шаблоны с выпуклым и вогнутым радиусами (ГОСТ 4126—82) для контроля на просвет с предель­ными отклонениями от +20 до +40 мкм; шупы (ГОСТ 882—75) для контроля зазоров по вхождению лезвий разных толщин; угольники поверочные 90° (ГОСТ 3749—77) для контроля прямых углов на просвет; поверочные плиты (ГОСТ 10905—86) для контроля от­клонений от плоскостности по краске; образцы шероховатости по­верхности (ГОСТ 9378—75) для визуального контроля шероховато­сти поверхности деталей.

Штангенинструменты. Штангенинструмент представляет со­бой две измерительные поверхности (губки), между которыми уста­навливается размер, одна из которых (базовая) составляет единое целое с линейкой (штангой), а другая соединена с двигающейся по линейке рамкой. На линейке наносятся через 1 мм деления, на рамке устанавливается или гравируется нониус. В целях повышения на­дежности штангенинструменты изготовляют из материалов с высо­кой износостойкостью и не подвергающихся коррозии, для чего используют закаленные стали, хромирование и армирование рабо­чих поверхностей твердым сплавом. Выпускают несколько видов и типоразмеров с размером отсчета 0,05 и 0,1 мм.В зависимости от назначения и конструктивных особенностей штангенинструментов разделяются на штангенциркули для измере­ний наружных и внутренних размеров; штангенглубиномер для измерений глубин пазов и высот уступов; штангензубомер для измерений толщины зуба шестерни; угломер с нониусом для изме­рений наружных и внутренних углов (рис. 8.1).

Измерительные головки. Под измерительной головкой по­нимают механические отсчетные устройства, преобразующие малые перемещения измерительного наконечника в большие перемещения стрелки и имеющие шкалу, по которой отсчитывают величины перемещения наконечника.

В качестве отдельного прибора эти головки не используют, их устанавливают в устройствах для отсчета перемещений. Поэтому измерительные головки еще называют «отсчетными головками». Головки при измерении устанавливают в универсальные приспособ­ления — штативы и стойки.

По принципу действия измерительные головки подразделяют на пружинные (ГОСТ 6933—81); рычажно-зубчатые (ГОСТ 18833—73; ГОСТ 9696—82); рычажные. Измерительные головки устанавлива­ют на стойки или штативы (ГОСТ 10197—70).

Пружинными измерительными головками называют головки, в которых передаточным механизмом являются упругие элементы (пружина плоская или свернутая, торсионный вал) и используются ее упругие свойства. Стандартизованы измерительные головки с ме­ханизмом в виде свернутой пружины. На базе пружинного механиз­ма головки изготавливают в основном четырех видов: головки пружинные (микрокаторы); головки измерительные пружинно-оп­тические (оптикаторы); головки измерительные пружинные малогабаритные (микаторы) и головки измерительные рычажно-пружинные (миникаторы).

К рычажно-зубчатым головкам относят: головки с зубчатым механизмом (индикатор часового типа); рычажно-зубчатые индика­торы с изменяемым положением измерительного рычага относите­льно корпуса для измерений отклонений формы и расположения; многооборотный индикатор для относительных измерений наруж­ных размеров; скобы с отсчетным устройством — рычажная и индикаторная скоба; индикаторный глубиномер; индикаторный толщиномер для измерений толщин; индикаторный нутромер и нутромеры с ценами делений 1 и 2 мкм; рычажно-зубчатые изме­рительные головки осевого и бокового действия — для относи­тельных измерений наружных размеров и отклонений формы и расположения; устройство информационно-измерительное цифро­вое со струнным преобразователем для измерения линейных размеров.Микрометрические инструменты. У микрометров измери­тельным элементом служит шпиндель, имеющий резьбу с очень точным шагом. Осевое перемещение шпинделя для полных оборо­тов отсчитывается при помощи штрихов, нанесенных на стебле, а для отсчета долей оборота служат радиальные штрихи, нанесен­ные на барабане микрометра.

Форма выполнения микрометров различна и в основном зависит от конструкции его корпуса (скобы), который, собственно, и носит название измерительного инструмента. Шаг резьбы шпинделя для метрических микрометров равен 0,5 или 1 мм. У микрометров с шагом 0,5 мм измерительный барабан имеет 50 штриховых деле­ний. У микрометров с шагом 1 мм барабан имеет 100 штриховых делений, чтобы можно было отсчитать 0,01 мм. Длина шпинделя рассчитывается, исходя из пределов измерения по шкале инструмен­та 25 мм. Избегают применения шпинделей большой длины вслед­ствие трудности выполнения микровинтов с точным шагом по всей его длине.

Барабан или гильза могут переставляться, поэтому микрометр может легко устанавливаться на ноль. Гайка шпинделя обычно регулируется. Для жесткой установки измерительного шпинделя служит зажимное устройство. Чтобы всегда измерять с одним и тем же усилием, измерительный шпиндель снабжен храповиком или фрикционной муфтой (трещоткой). Микромет­рический измеритель­ный инструмент может быть встроен в различного вида скобы, измерительные приборы, приспособления.

К микрометрическим инструментам относят ручные микромет­ры, микрометрические глубиномеры и нутромеры (ГОСТ 6507—90; ГОСТ 4380—86; ГОСТ 7470—78); головки микрометрические (ГОСТ 6507—90); микрометры настольные; микрометры рычажные (ГОСТ 4381—87); микрометры окулярные.

Микрометры для наружных измерений имеют скобу, размер которой соответствует измеряемой длине и изменяется ступенями через 25 мм (рис. 8.2).

Микрометры для внутренних измерений выполняют с губками или в виде штихмасов. Микрометрические штихмасы (рис. 8.3) имеют на обоих концах закругленные измерительные поверхности, которые прилегают к изделию только в одной точке. Они снаб­жаются удлинителями (от 25 мм) с интервалом 25 мм так, что один микрометрический инструмент с набором удлинителей имеет бо­льшие пределы измерения (от 100 до 500 мм). Для измерения глу­бин и уступов служат микрометрические глубиномеры, у которых микрометрическая головка установлена в траверсе, контактиру­ющая плоская поверхность которой расположена перпендикулярно оси.