Глубиномер микрометрический — устройство, принцип измерения

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. 8.8); микрометры со вставками, микрометрические глубиномеры; микрометрические нутромеры.

Принцип действия

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 трещоткой, обеспечивающей постоянное усилие измерения (для микрометрических нутромеров трещотка не устанавливается). Стопор служит для закрепления винта в нужном положении.

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.

Измерительные линейки

Измерительные линейки (рис. 1.7) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14… 18 квалитетов точности прямым методом.

Они предназначены для измерений высот, длин, диаметров, глубин в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении. Их основное преимущество — простота конструкции, низкая стоимость, надежность и простота в измерении. Измерение производят прикладыванием линейки к измеряемому объекту, чаще всего совмещая нулевой штрих линейки с краем детали. Отсчет по шкале на другом краю детали дает искомый результат измерения. Но это не обязательно. Так, например, при измерении диаметра отверстия снимаются два показания: с одной стороны отверстия и с другой. Вычитая из большего значения меньшее, получаем размер диаметра.

Конструкции линеек однотипны. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20…40 мм и толщиной 0,5… 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготавливают с одной или двумя шкалами, с верхними пределами измерений 150, 300, 500 и 1 000 мм и ценой деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.

Рис. 1.7. Линейки металлические

Допускаемые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах +(0,10…0,20) мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных подразделений— не более ±(0,05…0,10) мм.

Поверку (калибровку) линеек, т. е. определение погрешности нанесения штрихов, производят по образцовым измерительным линейкам, которые называются штриховыми мерами. Погрешность такого сравнения не превышает 0,01 мм.

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Глубиномеры следует изготовлять:



— с отсчетом по шкалам стебля и барабана (ГМ) (черт.1);



— с отсчетом по электронному цифровому устройству (далее — цифровое устройство) и шкалам стебля и барабана (ГМЦ) (черт.2).

1.2. Диапазон измерений глубиномеров типов:



ГМ25 и ГМЦ25 — от 0 до 25 мм;



ГМ50 и ГМЦ50 — от 0 до 50 мм;



ГМ75 и ГМЦ75 — от 0 до 75 мм;



ГМ100 и ГМЦ100 — от 0 до 100 мм;



ГМ150 и ГМЦ150 — от 0 до 150 мм;



ГМ300 — от 0 до 300 мм.

1.3. Цена деления шкалы барабана глубиномера — 0,01 мм.

1.4. Шаг дискретности цифрового устройства — 0,001 мм.

1.5. Длина и ширина основания — не более 100х25 мм.

1.6. Шаг микрометрического винта — 0,5 мм. Измерительное перемещение микрометрического винта — 25 мм.

1.7. Диаметр измерительного стержня — не более 5 мм.

1.8. Измерительное усилие глубиномера — от 3 до 7 Н.



Колебание измерительного усилия в пределах указанного диапазона измерений глубиномера — не более 2 Н.

1.9. Глубиномеры типа ГМЦ должны обеспечивать выполнение функций, характеризующих степень автоматизации, в соответствии с перечнем, приведенным в приложении.

1.10. Глубиномеры типа ГМЦ следует изготовлять с встроенным цифровым устройством или с выводом результата измерения на внешние устройства.

Черт.1. Глубиномеры следует изготовлять с отсчетом по шкалам стебля и барабана

1 — основание; 2 — стебель; 3 — барабан; 4 — трещотка (фрикцион); 5 — стопор; 6 — измерительный стержень



Черт.1

Черт.2. с отсчетом по электронному цифровому устройству и шкалам стебля и барабана

1 — основание; 2 — стебель; 3 — барабан; 4 — трещотка (фрикцион); 5 — табло цифрового устройства; 6 — стопор; 7 — измерительный стержень

Черт.2

Примечание к черт.1, 2. Чертежи не определяют конструкцию глубиномеров.

1.11. Электрическое питание глубиномеров типа ГМЦ с встроенным цифровым устройством должно быть от автономного встроенного источника питания.



Электрическое питание глубиномеров, имеющих вывод результата на внешние устройства, — от автономного встроенного источника питания и (или) от сети общего назначения через блок питания.

1.12. Глубиномеры с верхним пределом измерения до 150 мм следует изготовлять классов точности 1 и 2, а свыше 150 мм — класса точности 2.



Пример условного обозначения глубиномера с отсчетом по шкалам стебля и барабана при диапазоне измерения от 0 до 100 мм, класса точности 2:

Глубиномер ГМ100 — 2 ГОСТ 7470-92

То же, глубиномера с цифровым устройством при диапазоне измерения от 0 до 150 мм, класса точности 1:

Глубиномер ГМЦ150 — 1ГОСТ 7470-92

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. 1.15), 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 1, стебель 3, внутри которого с одной стороны имеется микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм, а с другой — гладкое цилиндрическое отверстие, обеспечивающее точное направление перемещения винта.

Рис. 1.14. Штангензубомер с нониусом:

1 и 4 — штанга; 2 и 5 — нониусная рамка; 3 — упор; 6 и 7 — губки

На винт 4 установлен барабан 5, соединенный с трещоткой 7, обеспечивающей постоянное усилие измерения (для микрометрических нутромеров трещотка не устанавливается). Стопор служит для закрепления винта в нужном положении.

Отсчетное устройство микрометрических инструментов (рис. 1.15, в) состоит из двух шкал: продольной 1 и круговой 2. По продольной шкале отсчитывают целые миллиметры и 0,5 мм, по круговой шкале — десятые и сотые миллиметра.

Основные метрологические характеристики микрометрических инструментов представлены в табл. 1.3.

Гладкие микрометры типа МК (ГОСТ 6507—90) (см. рис. 1.15) выпускают с различными пределами измерений — от 0 до 300 мм с диапазоном показаний шкалы 25 мм, а также 300…400, 400…500 и 500…600 мм.

Рис. 1.15. Микрометр гладкий:

а — кинематическая схема; 6 — принципиальная схема; 7 — корпус; 3 — пятка неподвижная; 3 — стебель; 4 — винт микрометрический; 5 — барабан; 6 — гайка микрометрической пары; 7 — устройство стабилизации усилия измерений (трещотка); 8 — ось продольной шкалы; в — отсчетное устройство: 7 — продольная шкала; 3 — круговая шкала

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. Выпускают микрометры с цифровым отсчетом всего результата измерения. Отсчетное устройство в таких микрометрах действует по механическому принципу.

Микрометрический глубиномер (ГОСТ 7470 — 92) (рис. 1.16) предназначен для абсолютных измерений глубин отверстий, высот выступов и т.д. Он имеет стебель 3, закрепленный на траверсе 4 с помощью гайки фиксации 6. Одной измерительной поверхностью является нижняя плоскость траверсы 4, другой — плоскость микрометрического винта, соединенного с подвижной пяткой 5. Микровинт вращается трещоткой 1, соединенной с барабаном 2. В комплект микрометрического глубиномера входят установочные меры с плоскими измерительными торцами.

Микрометрический нутромер (ГОСТ 10—88) (рис. 1.17) предназначен для абсолютных измерений внутренних размеров. При измерении измерительные наконечники приводят в соприкосновение со стенками проверяемого отверстия. Микрометрические нутромеры не имеют трещоток, поэтому плотность соприкосновения определяется на ощупь. Установка нутромера на нуль выполняется либо по установочному кольцу, либо по блоку концевых мер с боковиками, устанавливаемых в струбцину.

Микрометрические нутромеры типа НМ выпускают с пределами измерений 50…75, 75… 175, 75…600, 150… 1 250, 800…2 500, 1 250…4000, 2500…6000 и 4000… 10000 мм. При необходимости увеличения пределов измерений используют удлинители.

Для выбора удлинителей от проверяемого размера отнимают нижний предел измерений микрометрической головки с наконечником. Затем выбирают удлинители по размерам, обеспечивающим их наименьшее количество (от наибольшего к наименьшему) . Сумма нижнего предела измерений микрометрической головки с наконечником и удлинителями должна быть меньше требуемого размера, но не более чем на разность между пределами измерения микрометрической головки.

Микрометрические инструменты применяют также для специфических видов контроля параметров сложных деталей. Так, микрометр со вставками (резьбовой микрометр) (рис. 1.18, а) применяют для измерения среднего диаметра резьбы, микрометрический нормалемер (рис. 1.19) — для измерения колебания длины общей нормали зубчатых колес.

Резьбовой микрометр имеет в неподвижной пятке 1 и микрометрическом винте 4 отверстия, в которые устанавливают сменные призматические 2 и конические 3 вставки (рис. 1.18, б).

Рис. 1.16. Микрометрический глубиномер:

1 — трещотка; S — барабан; 3 — стебель; 4— траверса; 5 — подвижная пятка; 6 — гайка фиксации

Рис. 1.17. Микрометрический нутромер:

1 — неподвижный наконечник; 2 — удлинитель (головка индикаторная); 3 — микрометрическая головка

Для измерения метрических и трапецеидальных резьб предназначено по восемь пар вставок, а для измерения дюймовых резьб — шесть пар вставок. Для компенсации изменения длины вставок барабан изготавливают раздвижным: он состоит из двух частей 5 и 7, стягиваемых гайкой 6. При измерении резьбы поверхности вставок приводятся в соприкосновение с профилем резьбы (рис. 1.18, в). Погрешность измерения резьб (до Мб) составляет 0,04…0,05 мм. Для крупных шагов наибольшие погрешности достигают 0,15 мм, а при измерении с установкой по резьбовому калибру — 0,10 мм.

Рис. 1.18. Микрометр со вставками:

а — схема; б — сменные вставки; в — принцип измерений; 7 — неподвижная пятка; 2 — призматическая вставка; 3 — коническая вставка; 4 — микрометрический винт; 5 и 7 — раздвижные части барабана; 6 — гайка

Рис. 1.19. Микрометрический нормалемер

Микрометрический нормалемер в неподвижной пятке и микрометрическом винте имеет две охватывающие параллельные тарельчатые губки, которые при измерении входят во впадины зубчатого колеса.

Микрометрический глубиномер

Микрометрический глубиномер (ГОСТ 7470-78) (рис. 8.9) предназначен для абсолютных измерений глубин отверстий, высот выступов и т. д. Он имеет стебель 3, закрепленный на траверсе 4, с помощью гайки фиксации 6. Одной измерительной поверхностью является нижняя плоскость траверсы 4, другой — плоскость микрометрического винта, соединенного с подвижной пяткой 5. Микровинт вращается трещоткой 1, соединенной с барабаном 2. В комплект микрометрического глубиномера входят установочные меры с плоскими измерительными торцами.

Рис. 8.9. Микрометрический глубиномер: 1- трещотка; 2 – барабан; 3- стебель; 4- траверса; 5- подвижная пятка; 6- гайка фиксации

3. ПРИЕМКА

3.1. Для проверки соответствия глубиномеров требованиям настоящего стандарта проводят государственные испытания, приемочный контроль, периодические испытания и испытания на надежность.

3.2. Государственные испытания — по ГОСТ 8.383* и ГОСТ 8.001*.

__________________

* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94**



** На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют Порядок проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа, Порядок утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений, Порядок выдачи свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений, установления и изменения срока действия указанных свидетельств и интервала между поверками средств измерений, Требования к знакам утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений и порядка их нанесения, утвержденные приказом Минпромторга России от 30 ноября 2009 года N 1081. — Примечание изготовителя базы данных.

3.3. При приемочном контроле каждый глубиномер проверяют на соответствие требованиям пп.1.8, 1.9, 2.2-2.4, 2.6, 2.8, 2.10, 2.11.1-2.11.3, 2.12, 2.17 и 2.18.

3.4. Периодические испытания проводят не реже одного раза в три года не менее чем на трех глубиномерах каждого типа и класса точности из числа прошедших приемочный контроль на соответствие всем требованиям настоящего стандарта, кроме требований пп.2.13-2.16.



Результаты испытаний считают удовлетворительными, если все испытанные глубиномеры соответствуют всем проверяемым требованиям.

3.5. Подтверждение показателей надежности (пп.2.13-2.16) проводят не реже одного раза в три года по программам испытаний на надежность, разработанным в соответствии с ГОСТ 27.410* и утвержденным в установленном порядке. Допускается совмещение испытаний на надежность с периодическими испытаниями.

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 27.403-2009. — Примечание изготовителя базы данных.

Микрометрический нутромер

Микрометрический нутромер (ГОСТ 10-75) (рис. 8.10) предназначен для абсолютных измерений внутренних размеров. При измерении измерительные наконечники приводят в соприкосновение со стенками проверяемого отверстия. Микрометрические нутромеры не имеют трещоток, поэтому плотность соприкосновения определяется на ощупь. Установка нутромера на нуль выполняется либо по установочному кольцу, либо по блоку концевых мер с боковиками, устанавливаемых в струбцину.

Рис. 8.10. Микрометрический нутромер: 1 — неподвижный наконечник; 2 — удлинитель; 3 — микрометрическая головка

Микрометрические нутромеры типа НМ выпускают с пределами измерений 50…75, 75… 175, 75… 600, 150… 1250, 800… 2500, 1250… 4000,2500… 6000 и 4000… 10000 мм. При необходимости увеличения пределов измерений используются удлинители.

4. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ

4.1. Поверка глубиномеров — по МИ 2018.

4.2. Воздействие климатических факторов внешней среды при транспортировании проверяют в климатических камерах. Испытания проводят в следующем режиме: при температуре плюс (50±3) °С, минус (50±3) °С и при относительной влажности (95±3)% при температуре (35±5) °С. Выдержка в климатической камере в каждом режиме — не менее 2 ч. После испытаний погрешность глубиномера не должна превышать значений, установленных в п.2.2.

4.3. При определении влияния транспортной тряски используют ударный стенд, создающий тряску с ускорением 30 м/с и частотой 80-120 ударов в минуту.



Ящики с упакованными глубиномерами крепят к стенду и испытывают при общем числе ударов 15000. После испытаний погрешность глубиномеров не должна превышать значений, установленных в п.2.2.

Подготовка глубиномера к работе

Прибор извлекается из специального футляра, в котором он хранится в перерывах между работой. Он внимательно осматривается на предмет отсутствия видимых повреждений.

Обычно прибор всегда готов к эксплуатации, дополнительная настройка ему не требуется. Убедиться, что он работает исправно, можно следующим образом:

• установить его основанием на поверочную металлическую пластину;
• мерить, выдвинув до упора измерительный стержень вращением барабана и трещотки;
• считать показания. Если они нулевые, то прибор работает исправно.

Литература

• Секацкий, В.С., Мерзликина Н.В. Методы и средства измерений и контроля: Учебное пособие. — Красноярск: ИПЦ СФУ, 2007. — 286 с.
• ГОСТ 162-90 «Штангенглубиномеры. Технические условия»
• ГОСТ 7470-92 «Глубиномеры микрометрические. Технические условия»
• ГОСТ 7661-67 «Глубиномеры индикаторные. Технические условия»

Порядок работы и техническое обслуживание

8.1. В процессе работы и по окончании ее протирать микрометрический глубиномер салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе СОЖ, а затем насухо чистой салфеткой.

8.2. По окончании работы нанести на поверхности микрометрического глубиномера тонкий слой любого технического масла и поместить в футляр.

8.3. В процессе эксплуатации не допускать грубых ударов или падения во избежание изгибов и других повреждений, царапин на измерительных поверхностях, трения измерительных поверхностей об контролируемую деталь.

ПРИЛОЖЕНИЕ (рекомендуемое) ПЕРЕЧЕНЬ ФУНКЦИЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ СТЕПЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

1. Выдача цифровой информации в прямом коде (с указанием знака и абсолютной величины).

2. Установка начала отсчета в любом положении измерительного стержня.

3. Запоминание результата измерения.

4. Гашение памяти с восстановлением текущего результата измерения.



5*. Вывод результата измерения на внешнее устройство.



6*. Переход из абсолютной системы координат в относительную и обратно по внешней команде.



7*. Предварительная установка числа (ввод констант).



8*. Ввод предельных отклонений измеряемого размера.



9*. Сравнение результатов измерения с пороговыми границами.



10*. Индикация «годно» и «брак».

______________

* По заказу потребителя.







Электронный текст документа

подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:

официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 2003

Методы и средства поверки

10.1. Поверка микрометрического глубиномера должна производиться методами и средствами, указанными в ГОСТ 8113 и МИ 1384.

10.2. Межповерочный интервал устанавливается потребителем, в зависимости от интенсивности эксплуатации микрометрического глубиномера.

Сведения о консервации

11.1. Микрометрический глубиномер подвергнут консервации в соответствии требованиям ГОСТ 9014-76. Наименование и марка консерванта – масло консервационное К-17.

11.2. Срок хранения прибора без переконсервации – 2 года, при условии хранения в условиях по ГОСТ 15150-69.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Долото — виды, ГОСТ, характеристики, сра... Фрезы по дереву для ручного фрезера — ви... Рольганги: роликовые конвейеры для станк... Кривошипно-шатунный механизм — устройств...