Загрузил Макс Лунин

Штангенциркуль занятие №1

реклама
Штангенциркуль – это универсальный измерительный прибор для
определения линейных размеров деталей с установленной точностью. С его
помощью можно производить измерения наружных и внутренних размеров
деталей, а также глубины отверстий при условии наличия выдвижной
штанги.
Устройство и применение штангенциркулей
Наиболее популярными областями применения штангенциркуля является
строительство, ремонт машин и оборудования, обработка металлических и
деревянных изделий. Сфера применения фактически не имеет ограничений
– он может быть использован для определения размеров с точностью 0,1
или 0,05 мм (в зависимости от типа инструмента) в любой сфере
деятельности – и в быту, и в аэрокосмической отрасли. Возможности
применения ограниченны лишь размером шкалы и требованиями точности
(до 0,01 мм для электронных штангенциркулей).
Устройство штангенциркуля достаточно простое. Основным элементом
является неподвижная штанга со шкалой и губками для наружных и
внутренних размеров, к которой крепятся подвижные и фиксирующие
элементы.






Передвижная рамка;
Подвижные губки для определения внутреннего размера;
Подвижные губки для определения наружного размера;
Шкала нониуса;
Штанга глубиномера;
Винт для крепления рамки.
В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части
с дюймовой системой измерения.
Виды и особенности штангенциркулей
В зависимости от установленной шкалы индикатора, инструмент
подразделяется на три группы:

нониусные. Обычные штангенциркули с нониусом на подвижной рамке,
например серия ШЦ;

циферблатные (ШЦК). У них вместо нониуса установлен стрелочный
циферблат часового типа. Приборы этого вида удобны для работников
ОТК, лабораторий и других отделов, где приходится часто измерять;

цифровые (ШЦЦ). Вместо нониуса на подвижной рамке установлен ЖКдисплей, отображающий результаты измерений с точностью до четырех
знаков после запятой. Приборы имеют кнопочную панель управления.
Штангенциркули также классифицируются по назначению:

универсальные, типа ШЦ-I со шкалой нониуса. Измеряют как внутренние,
так и наружные размеры, включая глубины. Они получили наибольшее
распространение. Применяются как на предприятиях, так и в быту у
домашних умельцев;

разметочные. Они комплектуются циркульным механизмом и остро
отточенными губками из твердых сплавов. Применяются в
металлообрабатывающих цехах;

со скругленными губками. Используются для замеров внутренних
диаметров отверстий;

инструмент для измерения межцентровых расстояний. Он имеет круглые
твердосплавные или конические плоские наконечники;

с удлиненными губками. Применяется для замеров в труднодоступных
местах;

инструмент для измерения сварных швов. Например, модели ШЦС-164 и
ШЦЦС-129.
Устройство, характеристики и свойства
Состоит классический инструмент из следующих элементов:

Штанга с размеченной шкалой. Максимальная величина измерений зависит
от длины штанги.

Измерительная рамка – подвижная часть штангеля, способная
перемещаться вдоль штанги. На ней нанесена шкала нониуса, позволяющая
определять доли миллиметра. Внутри рамки установлена пружина с
фиксирующим винтом, прижимающая ее к штанге, что снижает
погрешность измерений, которая способна повысится в следствии перекоса
подвижной части относительно неподвижной. Вместо нониуса может быть
установлена циферблатная шкала или небольшой цифровой дисплей, что
зависит от модели штангенциркуля.

Неподвижная губка – конструктивно является частью штанги или жестко
на ней закреплена, и находится с одной стороны инструмента.
Рабочей зоной является внутренняя грань стационарной губки, во время
измерений ее плотно прикладывают к измеряемому объекту.

Подвижная губка – конструктивно является частью рамки или жестко на
ней закреплена. Рабочая часть также внутренняя, а сама деталь
расположена ровно напротив неподвижной губки таким образом, что при
сдвигании рамки грани обеих губок соприкасаются. В этом положении
нулевые параметры шкал штанги и нониуса должны совпадать.

Выдвижная планка – конструктивная часть измерительной рамки, ее
назначение для замера глубины в объектах.
Рассмотренная конструкция, имеющая односторонние губки, позволяет
определять лишь внешние размеры объектов.
Для внутренних замеров потребуется штангенциркуль с двусторонним
размещением губок.
Вторые имеют, как правило, меньшие размеры, расположены аналогично первым, но с
противоположной стороны штанги, а рабочими являются внешние грани.
Материал
Металлический штангенциркуль изготавливают преимущественно из углеродистой и
нержавеющей стали, низколегированных инструментальных сталей 9ХС, ХВГ.
Нержавеющий инструмент — классика, однако, в производстве современных штангелей
используют и композит, например, на основе углеродного волокна и полимерных смол.
Размеры
Типовые размеры классических штангенциркулей:

Длина губок для выполнения наружных замеров: 35 – 300 мм.

Длина губок для выполнения внутренних замеров: 6 – 22 мм.

Измерительный диапазон – до 2 м.

Длина нониуса: 9 – 39 мм.

Вес (зависит от материала и размеров): 0,2 – 8,9 кг.
Точность
Нониусный штангенциркуль характеризуется несколькими классами точности:
1. класс – погрешность составляет 0,05 мм (двадцатая часть миллиметра)
2. класс – погрешность составляет 0,1 мм (десятая часть миллиметра)
Для высокоточных замеров применяется совершенно другой инструмент – микрометр.
Чтобы наглядно показать, на что влияет класс точности, достаточно предположить, что
необходимо определить диаметр нескольких сверл без маркировки.
Штангель второго класса точности позволит найти сверла диаметром 6,7 или 6,8 мм, а
первого класса еще и 6,75 мм.
Для электронных инструментов погрешность может достигать 0,01 мм.
Маркировка

ШЦ-I – позволяет определять внешние и внутренние размеры за счет двух
пар губок. Глубина отверстий определяется посредством соответствующей
линейки.

ШЦ-IС – снятие показаний упрощено за счет стрелочной головки,
шестерни которой сцеплены с рейкой, установленной в штанги.

ШЦТ-I – односторонние губки имеют твердосплавное покрытие.
Используют в условиях повышенной абразивности.

ШЦК – используют там, где не требуется высокой точности измерений, так
как показания снимаются с круговой шкалы, в основе которой лежит
пружинный механизм.

ШЦ-II – к двухсторонним губкам добавлен механизм подачи рамки, что
позволяет выполнять разметку.

ШЦ-III. Характерная черта – односторонние губки и большие размеры.
Неспособен измерять глубину.

ШЦЦ – показания снимаются по цифровой шкале.
Материаловед
Штангенинструменты – это средства измерений линейных размеров,
основными частями которых являются штанга со шкалой и нониус –
вспомогательная шкала для уточнения отсчета показаний.
1. Штангенциркули.
Выпускаются следующих типов: ШЦ – I; ШЦ – IС; ШЦТ – I; ШЦ – II; ШЦ –
III; ШЦО – Ш; ШЦР; цифровой штангенциркуль. Учебное пособие с. 51 – 52.
Штангенциркуль ШЦ-1 имеет штангу 1 на которой нанесена шкала с ценой
деления 1 мм. По штанге 1 передвигается рамка 3 со вспомогательной
шкалой – нониусом 5. Штангенциркуль снабжен губками 7 для наружных
измерений; 2 – для внутренних измерений. Зажимом 4 и рамки 3 прикреплена
линейка глубинометра 6. Нониус 5 является вспомогательной шкалой.
Порядок отсчета показаний штангенциркуля:
1. Считают число целых делений, для этого находят по шкале штрих,
ближайший слева к нулевому штриху нониуса.
2. Считают доли миллиметров, для этого по шкале нониуса находят штрих,
ближайший к нулевому и совпадающий со штрихом шкалы.
3. Складывают число целых делений и доли миллиметров и получают
значение измеренной величины.
Сначала определяют по основной шкале целое число перед нулевым
делением нониуса . Затем добавляют к нему число долей по нониусу в
соответствии с тем, какой штрих шкалу нониуса наиболее близко совпадает
со штрихом основной шкалы.
ШЦ – I C
Это штангенциркуль со стрелочным отсчетом. Здесь вместо отсчета
показаний по нониусу имеется стрелочная головка.
ШЦ – II
ШЦТ – I.
Не имеет губок для внутренних измерений, а измерительные поверхности
губок оснащены пластинками из твердых сплавов для повышенной
износостойкости.
ШЦ — II
Здесь нет линейки для глубиномера. Губки 1 имеют острые окончания для
выполнения плоскостной разметки. А губки 2 имеют дополнительные
поверхности для наружных и внутренних измерений.
ШЦ – III
Имеют губки с одной стороны для измерения наружных и внутренних
размеров.
Устройство и принцип действия микрометра
Микрометр относится к классу микрометрических измерительных
инструментов, принцип действия которых основан на использовании
винтовой пары (винт — гайка), позволяющей преобразовать вращательное
движение микровинта в поступательное.
Приборостроительная промышленность изготавливает микрометры в
соответствии с требованиями ГОСТ 6507-90 с пределами измерений от 0до
300мм с интервалом25мм. (0-25, 25-50 и т.д. до 275-300).
При необходимости микрометры могут быть укомплектованы специальной
стойкой с зажимом, позволяющей исключить дополнительную погрешность
из-за нарушения температурных условий измерений.
Стандартная модель измерительного прибора состоит:
1.Скоба, имеющая достаточную жесткость. Даже мелкие деформации
этой детали способны повлиять на точность измерений. Дефекты скобы
свидетельствуют о непригодности измерительного устройства к работе;
2.Пятка — обычно реализована как элемент части корпуса прибора.
Существуют также виды микрометры со съемной пяткой. Такая
модификация устройства предназначена для измерений в диапазоне от 500 до
800 мм;
3.Микрометрический винт (шпиндель) вращается за счет передвижения
трещотки;
4.Устройство стопорное реализовано в виде винтового зажима, служит
фиксатором микрометрического винта при снятии показаний измерительных
величин или настройке микрометра;
5.Стебель имеет основную и дополнительную измерительные шкалы
для определения размерных величин детали. Основная показывает целые
значения (миллиметр), а дополнительная — половинные;
6.Барабан рассчитан для измерения десятых и сотых доли мм и служит
указателем шкалы стебля;
7.Трещотка регулирует напряжение, при котором контактируют прибор
и предмет измерения, а также способствует вращению микрометрического
винта;
8.Эталон — деталь дополнительно входит в комплект устройства и
необходима для настройки точности и проверки работоспособности
микрометра.
Инструмент → Устройство микрометра и разновидности измерительных приборов
Устройство микрометра и разновидности
измерительных приборов
Измерительный прибор высокой степени
точности, позволяющий определять линейные размеры физических тел, называется
микрометр. Многогранность принципа работы микрометра способствует высокой
точности производимых измерений, а простота в работе с устройством делает его
доступным даже для начинающих мастеров.
Описание и действие
Прибор на современном рынке
представлен множеством типов и моделей, которые по принципу действия и
правилам эксплуатации не имеют существенных различий. Исключением являются
лишь электронные и лазерные приборы.
Название инструмента указывает размерную величину, в пределах которой
прибор способен с достоверной точностью определить размер детали. Один
микрон — очень мелкий параметр; на практике чаще пользуются точностью в 50
микрон — это величина, значение которой может повлиять на результат сборочных
работ либо настройку детали.
Приемы измерения микрометром — абсолютный и относительный. При
первом варианте разъем прибора прилагается непосредственно к поверхности
детали. Зажимы для крепления выставляются в соответствии с геометрией
измеряемой детали. Показания в микронах снимаются согласно измерительным
шкалам.
Относительный метод основан на данных, снятых при измерении предметов,
которые находятся в непосредственной близости к искомому объекту обмера. В
дальнейшем с их помощью косвенным математическим путем устанавливаются
искомые параметры этого предмета.
Процесс измерения и показания
В начале работы необходимо расположить измерительную деталь между пяткой
прибора и микрометрическим винтом. Начать вращение барабана с учетом
максимальной близости шпинделя и измеряемого предмета.
При измерениях микрометр находится в левой руке. Во избежание нагрева от
температуры тела и искажения результатов держать прибор следует за
изолированную часть скобы.
Размеренно и не спеша до соприкосновения с измеряемой поверхностью
подводится шпиндель устройства. Крутить его следует по направлению против
часовой стрелки относительно торца с нарезкой пока деталь не зайдет в зазор
торцов. Далее, необходимо по часовой стрелке довести вращение шпинделя до
упора, придерживая в процессе нарезки барабан.
При достижении упора вращение начнет сопровождаться треском. Вращение
микрометрического винта следует прекратить и можно приступать к снятию
показаний. Освобождается деталь из зажима обратным вращением шпинделя.
Точный размер замеряется на барабане с помощью шкалы нониуса.
Показания прибора. При работе по снятию величин измерений механическим
прибором требуется некоторая сноровка. Начинаем снимать показания с более
крупного разряда цифр и оканчиваем мелким.
Для начала обратим внимание на шкалу стебля на неподвижной части рукоятки.
Она содержит две шкалы, которые для комфортного восприятия расположены в
позиции остановки края барабана, зафиксируем значение деления нижней шкалы
(допустим, 8). Оно находится в зоне видимости. Так определяется величина
первого цифрового показания.
В случае когда край барабана сравнялся с делением на верхней шкале, то после
запятой необходимо поставить цифру 5, если деление скрыто, тогда цифру 0. После
рассматривается шкала на барабане, где находятся сотые доли миллиметра, их
необходимо прибавить к десятым долям.
Допустим, верхняя шкала не показала половинчатого деления, соответственно,
измерительная величина равна 8,0 мм. Поскольку на барабане с горизонтальным
штрихом выпало значение 12, следовательно, 8,0 + 0,12 = 8,12 мм. В случае
видимости штриха на верхней шкале стебля 8,5 + 0,12 = 8,62 мм.
Основные разновидности
В зависимости от длины передвижного
шпинделя (винта) микрометры классифицируют по типоразмерам.
Приборостроительная промышленность производит устройства для измерения
размера деталей в диапазонах:
1. от 0 до 25 мм,
2. от 25 до 50 мм,
3. от 50 до 75 мм,
4. до 500−600 мм.
Ряд измерительных приборов дополнительно укомплектован установочными
концевыми мерами для возможности выставления устройства в позицию «на ноль».
Микрометры имеют различие по видам (по ГОСТ 6507–90 ) в зависимости от
назначения и конструктивной принадлежности (ручные и настольные).
Широко распространены в использовании следующие виды измерительных
микрометров:
1. гладкие — предназначены мерить наружные размеры;
2. листовые — для толщины лент и листов, оснащены стрелочным циферблатом;
3. трубные — для толщины трубных стенок;
4. проволочные — для толщины проволоки;
5. микрометрические головки — для измерения перемещения;
6. зубомерные — измеряют нормали зубчатых цилиндрических колес, что важно
для контроля качества при их производстве.
Помимо отображенных в ГОСТ, используются и другие виды инструмента:
1. рычажные микрометры — принцип действия прибора основан на механизме
измерения линейных величин с помощью метода сравнений и оценок (модель
МРИ);
2. микрометры призматические — для измерения внешнего диаметра инструмента
со множеством лезвий (серия МТИ, МПИ, МСИ);
3. нутромеры микрометрические — для измерения внутренних параметров
различных деталей (НМ, НМИ);
4. канавочные;
5. резьбомерные;
6. универсальные и прочие.
Микрометры служат для точного измерения наружных размеров деталей
цилиндрической и плоской формы (тонких листов), толщин стенок труб –
микрометры; глубин пазов, отверстий, выступов и впадин глубиномеры;
внутренних размеров деталей – нутромеры.
Рассмотрим параметры, внешний вид и способы применения некоторых
микрометров.
Микрометр гладкий МК ГОСТ 6507–90 имеет скобу 1, пятку 2, винт 3,
стопор 4, стебель 5, барабан 6, трещотку 7 и установочные меры 8 (см. рисунок
1.10).
а – устройство; б – микрометрический винт; в – барабан; 1 – скоба; 2 – пятка;
3 – винт; 4 – стопор; 5 – стебель; 6 – барабан; 7 – трещотка; 8 – установочные
меры
Рисунок 1.10 Микрометр гладкий
На рисунке 1.11 показан принцип отсчета размеров по показаниям микрометра.
Скачать