Измерительные инструменты

Контрольно-измерительные инструменты

Правильность необходимых размеров и формы деталей в процессе их изготовлении проверяют штри­ховым (шкальным) измерительным инструментом, а также поверочными линейками, плитами и пр.

Поэтому, кроме типового набора рабочего инст­румента, слесарь должен иметь контрольно-измерительные инструменты. К ним относятся: масштабная линейка, рулетка, кронциркуль и нутромер, штангенциркуль, микрометр и т.д.

Рис. 11. Масштабные металлические линейки и приемы измерения ими

Масштабная линейка имеет штрихи-деления, расположенные друг от друга на расстоянии 1 мм, 0, 5 мм и иногда 0,25 мм. Эти деления и составляют измерительную шкалу линейки. Для удобства отсчета размеров каждое полусантиметровое деление шка­лы отмечается удлиненным штрихом, а каждое сан­тиметровое — еще более удлиненным штрихом, над которым проставляется цифра, указывающая чис­ло сантиметров от начала шкалы. Масштабной ли­нейкой производят измерения наружных и внутрен­них размеров и расстояний с точностью до 0,5 мм, а при наличии опыта — и до 0,25 мм. Масштабные линейки изготовляют жесткими или упругими с длиной шкалы в 100, 150, 200, 300, 500, 750 и 1000 мм, шириной 10—25 мм и толщиной 0,3—1,5 мм из углеродистой инструментальной стали марок У7 или У8.

Приемы измерения масштабной линейкой пока­заны на рис. 11.

Рулетка представляет собой стальную ленту, на поверхности которой нанесена шкала с ценой деле­ния 1 мм (рис. 12). Лента заключена в футляр и втя­гивается в него либо пружиной (самосвертывающиеся рулетки), либо вращением рукоятки (простые ру­летки), либо вдвигается вручную (желобчатые рулет­ки). Самосвертывающиеся и желобчатые рулетки изготовляются с длиной шкалы 1 и 2 м, а простые с длиной шкалы 2, 5, 10, 20, 30 и 50 м. Рулетки применяются для измерения линейных размеров: дли­ны, ширины, высоты деталей и расстояний между их отдельными частями, а также длин дуг, окружно­стей и кривых. Измеряя окружность цилиндра, во­круг него плотно обертывают стальную ленту рулет­ки. При этом деление шкалы, совпадающее с нулевым делением, указывает нам длину измеряемой ок­ружности. Такими приемами пользуются обычно при необходимости определить длину развертки или диа­метр большого цилиндра, если непосредственное из­мерение его затруднено.

Рис. 12. Рулетки: а — кнопочная самосвертывающаяся; б — простая; в — желобчатая, вдвигающаяся вручную

Для переноса размеров на масштабную линейку и контроля размеров деталей в процессе их изготов­ления пользуются кронциркулем и нутромером.

Кронциркуль применяется для измерения наруж­ных размеров деталей: диаметров, длин, толщин бур­тиков, стенок и т. п. Он состоит из двух изогнутых по большому радиусу ножек длиной 150—200 мм, со­единенных шарниром (рис. 13, а). При измерении кронциркуль берут правой рукой за шарнир и раз­двигают его ножки так, чтобы их концы касались про­веряемой детали и перемещались по ней с неболь­шим усилием. Размер детали определяют наложением ножек кронциркуля на масштабную линейку.

Более удобным является пружинный кронциркуль (рис. 13, б), ножки такого кронциркуля под давлени­ем кольцевой пружины стремятся разойтись, но гай­ка 2, навернутая на стяжной винт 3, укрепленный на одной ножке и свободно проходящий сквозь дру­гую, препятствует этому. Вращением гайки 2 по вин­ту 3 с мелкой резьбой устанавливают ножки на раз­мер, который не может измениться произвольно. Точность измерения кронциркулем 0,25—0,5 мм. Из­готовляют его из углеродистой инструментальной стали У7 или У8, а измерительные концы на длине 15—20 мм закаливают.

Нутромер служит для измерения внутренних раз­меров: диаметром отверстий, размеров пазов, выто­чек и т. п. На рис. 13, а, б показаны обыкновенный и пружинный нутромеры. В отличие от кронциркуля он имеет прямые ножки с отогнутыми губками. Устройство нутромера аналогично устройству кронциркуля.

При измерении диаметра отверстия ножки нут­ромера разводят до легкого касания со стенками де­тали и затем вводят в отверстие отвесно. Замерен­ный размер отверстия будет соответствовать действи­тельному только в том случае, когда нутромер не будет перекошен, т. е. линия, проходящая через кон­цы ножек, будет перпендикулярной оси отверстия. Отсчет размера производится по измерительной ли­нейке; при этом одну ножку нутромера упирают и плоскость, к которой под прямым углом прижата торцовая грань измерительной линейки, и произво­дят по ней отсчет размера (рис. 13, в). На рис. 13, г показано измерение развода ножек нутромера при помощи штангенциркуля. При этом обеспечивается большая точность (до ±0,1 мм), чем при отсчете по линейке.

Изготовляют нутромеры из углеродистой инстру­ментальной стали У7 или У8 с закалкой измеритель­ных концов на длине 15—20 мм.

Точность измерений, которую можно получить с помощью масштабной линейки, складного метра или рулетки, далеко не всегда удовлетворяет требовани­ям современного машиностроения. Поэтому при из­готовлении ответственных деталей машин пользуют­ся более совершенными масштабными инструмента­ми, позволяющими определять размеры с повышен­ной точностью. К таким инструментам в первую очередь относится штангенциркуль.

Для измерения с большей точностью (до 0,1 мм) применяют штангенциркуль. Это универсальный измерительный инструмент. С его помощью можно измерять наружные и внутренние размеры деталей и глубину отверстия. 

Штангенциркули бывают разных видов, они отличаются пределами и точностью измерения. На рисунке справа показан штангенциркуль ШЦ-1. Он состоит из штанги с неподвижными губками 1 и 2, по которой перемещается рамка 4 с подвижными губками 3 и 8. Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом. На штанге 5 нанесены деления, которые образуют миллиметровую шкалу. Цена ее деления—1 мм. Длина миллиметровой шкалы — 150 мм.  

На подвижных губках нанесена вспомогательная шкала, называемая нониусом (рис. вверху). Она разделена на 10 равных частей, а вся длина нониусной шкалы составляет 19 мм. Значит, длина каждой части равна 1,9 мм. Эта величина является ценой деления нониуса.

 П ри измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра — по шкале нониуса начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой шкалы (рис. справа). На рисунке показаны положение шкал штангенциркуля при отсчёте размеров: а – 0,5 мм; б – 6,9 мм; в – 34,3 мм.

 ШЦК — (штангенциркуль с круговой шкалой). В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают по шкале штанги и круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее, чем чтение отсчёта по нониусу.

   ШЦЦ — с цифровой индикацией (электронный) может измерять с точностью до сотых долей миллиметра.

Микрометры

Микрометр - универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью (от 2 мкм до 50 мкм в зависимости от измеряемых диапазонов и класса точности), преобразовательным механизмом которого является микропара винт — гайка.

Действие микрометра основано на перемещении винта вдоль оси при вращении его в неподвижной гайке. Перемещение пропорционально углу поворота винта вокруг оси. Полные обороты отсчитывают по шкале, нанесённой на стебле микрометра, а доли оборота — по круговой шкале, нанесённой на барабане. Оптимальным является перемещение винта в гайке лишь на длину не более 25 мм из-за трудности изготовления винта с точным шагом на большей длине. Поэтому микрометр изготовляют несколько типоразмеров для измерения длин от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т. д. Предельный диапазон измерений наибольшего из микрометров заканчивается на отметке в 3000 мм.

Для микрометров с пределами измерений от 0 до 25 мм при сомкнутых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевой штрих шкалы барабана должен точно совпадать с продольным штрихом на стебле, а скошенный край барабана — с нулевым штрихом шкалы стебля. Для измерений длин, больших 25 мм, применяют микрометр со сменными пятками; установку таких микрометров на ноль производят с помощью установочной меры, прикладываемой к микрометру, или концевых мер. Измеряемое изделие зажимают между измерительными плоскостями микрометра. Обычно шаг винта равен 0,5 или 1 мм и соответственно шкала на стебле имеет цену деления 0,5 или 1 мм, а на барабане наносится 50 или 100 делении для получения отсчёта 0,01 мм. Постоянное осевое усилие при контакте винта с деталью обеспечивается фрикционным устройством — трещоткой (храповиком). При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с лёгким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить после трёх щелчков.

Микрометры выпускаются ручные и настольные, в том числе со стрелочным и цифровым отсчётным устройством. Цифровые микрометры обладают рядом преимуществ:
— выставление на нуль одним нажатием кнопки;

— доступны относительные измерения (установка нуля в любой точке измерительного диапазона);

— переключение между дюймовой и метрической системами исчисления;

— в многих моделях возможна передача результатов измерений на персональный компьютер по нажатию кнопки или через заданный интервал времени.