Средства для измерения и контроля линейных размеров

Комсомольский-на-Амуре политехнический техникум

Реферат на тему:

Средства для измерения и контроля линейных размеров

Студент Борцов А.В

Борцов С.В

Преподаватель Костина Т.В

2009

Содержание

1. Введение

2. Плоскопараллельные концевые меры длины

3. Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрический инструмент

4. Средства измерений с механическим преобразованием

5. Средства измерений с оптическим и оптико-механическим преобразование

6. Контроль калибрами

7. Автоматические средства контроля

8. Выбор средств измерения и контроля

9. Литература

Введение

Измерительная техника является неотъемлемой частью материального производства. Без системы измерений, позволяющей контролировать технологические процессы, оценивать свойства и качество продукции, не может существовать ни одна область техники.

Совершенствование методов средств и измерений происходит непрерывно. Их успешное освоение и использование на производстве требует глубоких знаний основ технических измерений, знакомства с современными образцами измерительных приборов и инструментов.

Средства измерений -- технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. Средства измерений делят на меры и измерительные приборы.

Мера -- средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, например концевая мера длины, гиря--мера массы. Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера (например, концевая мера длины), а многозначная мера--ряд одноименных величин различного размера (например, штриховая мера длины). Специально подобранный комплект мер, применяемых не только в отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера, называется набором мер (например, наборы плоскопараллельных концевых мер длины).

Измерительные приборы -- средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. По назначению измерительные приборы делят на универсальные - предназначенные для измерения одноименных физических величин различных изделий, и специализированные - служащие для измерения отдельных видов изделий (например, размеров зубчатых колес) или отдельных параметров изделий (например, шероховатости, отклонений формы поверхностей).

Плоскопараллельные концевые меры длины

Плоскопараллельные концевые меры длины (ГОСТ 9038-90) предназначены для передачи размеров от эталона к изделию. Они используются для хранения и передачи единицы длины, проверки и градуировки различных мер и средств измерений, проверки калибров, а также для определения размеров изделий, настройки приспособлений , точных разметочных и координатно-расточных работ, наладки станков и инструментов и т.д.

В соответствии с ГОСТ 9038-38 концевые меры длины имеют форму прямоугольного параллелепипеда с двумя плоским взаимно параллельными измерительные поверхностями :

За размер плоскопараллельной концевой меры длины принимается ее средняя длина l, которая определяется длинной перпендикуляра, проведенного из середины одной из измерительной поверхностей меры до середины противоположной.

Одним из основных свойств концевых мер длины, обеспечивающих их широкое применение, является притираемость, способность прочно сцепляться при прикладывании или надвигании одной меры на другую.

Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрический инструмент

Измерительная линейка. Относятся к штриховым мерам и предназначены для измерение размеров изделий 14…17 квалитетов.

Штангенциркули предназначены для измерения наружных и внутренних размеров изделий. Они выпускаются четырех типов: ШЦ--I ШЦТ--I (ШЦ--1 без верхних губок и с нижними губками, оснащенными твердым сплавом); ШЦ--II (рис. б) и ШЦ--111 (ШЦ--П без верхних губок). Основные части штангенциркулей: штанга 1, измерительные губки 2, рамка 3, зажим рамки 4, нониус 5, глубокомерная линейка 6 и микрометрическая подача 7 для установки на точный размер. При измерениях наружной стороной губок штангенциркулей ШЦ--II размер Ь = 10 мм прибавляется к отчету.

Штангенглубиномеры (ГОСТ 162-90) .

Принципиально не отличаются то штангенциркулей и применяются для измерения глубины отверстий и пазов.

Штангенрейсмасы (ГОСТ 164-90) являются основным измерительными инструментами при разметке деталей и определении их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания

Микрометрический инструмент. Предназначен для абсолютных измерений наружных и внутренних размеров, высот уступов, глубин отверстий, пазов.

Микрометры гладкие типа МК предназначены для измерения наружных размеров изделий. Основные узлы микрометра (рис.2а): скоба /, пятка 2 и микрометрическая головка 4 -- отсчетное устройство, 'основанное на применении винтовой пары, которая преобразует вращательное движение микровинта в поступательное движение подвижной измерительной пятки. Пределы измерений микрометров зависят от размера скобы и составляют 0--25; 25--50; ...; 275-- 300, 300--400; 400--500 и 500--600 мм. Микрометры для размеров более 300 мм оснащены сменными (рис. 26) или переставными (рис. 2в) пятками, обеспечивающими диапазон измерений 100 мм. Переставные пятки крепятся в требуемом положении фиксатором 5, а сменные пятки -- гайками 6.

Средства измерений с механическим преобразованием

Средства измерений и контроля с механической преобразованием основаны на преобразовании малых перемещений измерительного стержня в большие перемещения указателя (стрелки, шкалы , светового луча).

Индикаторы часового типа (ГОСТ 577-68)

Относящиеся к прибором с зубчатой передачей, имеют измерительный стержень с нарезанной зубчатой рейкой 3, зубчатое колесо 11,12,12 и 14 ,спиральную пружину 17, стрелку 3, стержень измерительный 6.

Индикаторные нутромеры. Предназначен для относительных измерений отверстий диаметром от 3 до 1000 мм.

Средства измерений с оптическим и оптико-механическим преобразованием

Оптико-механическое измерительные приборы широко применяются в измерительных лабораториях и цехах для измерения размеров калибров, точных изделий.

Оптиметр. (Оптиметры, оптикаторы, контактные интерферометры, длинномеры, измерительные машины, микроскопы и проекторы) предназначены для высокоточных измерений размеров и отклонений геометрической формы изделий дифференциальным методом. Конструктивно они представляют собой измерительные трубки (головки), устанавливаемые на стойках. В измерительном механизме трубок оптиметров и оптикаторов сочетаются механический и оптический рычаги, поэтому такие приборы иногда называют рычажно-оптическими.

Принцип действия оптического рычага показан на рисунке

зеркало 1 падает луч света 2 и отражается на шкалу прибора

3. Если зеркало наклонить на угол а, то отраженный луч сместится по шкале на величину I, пропорциональную расстоянию L шкалы от зеркала: I = 2aL. Механический рычаг связывает измерительный стержень прибора с поворачивающимся зеркалом. Оптическая система -- совокупность оптических узлов и деталей (линзы, призмы, зеркала, объективы, окуляр и т. д.), преобразует малые повороты зеркала в удобные для отсчета перемещения светового потока с изображением указателя по шкале прибора.

По положению линии измерения оптиметры делят на вертикальные (0В) и горизонтальные (ОГ), а по способу отсчета показаний--на окулярные (ОВО, ОГО) и экранные (ОВЭ, ОГЭ).

Основные характеристики оптиметров по ГОСТ 5405--75

Контроль калибрами

Калибры - это тело или устройство , предназначенные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации установленным допуском.

К числу основных правил, определяющих систему предельных гладких калибров, относятся:

- установление взаимосвязи между калибрами рабочими, при емными и контрольными;

- установление единых правил пользования калибрами и контркалибрами;

- разработка требований к конструкции калибров;

В условиях производства рабочие предельные калибры используют для выполнения двух взаимосвязанных задач. Первая задача выполняется изготовителями деталей изделия, а вторая - контролерами в системе технического контроля.

Ранее в отечественной практике рабочие предельные калибры имели клеймо Р-ПР (рабочие проходные) и Р-НЕ (рабочие непроходные). В настоящее время по стандартам И СО рабочие калибры имеют клеймо ПР и НЕ.

Осуществляя технологические процессы размерной обработки элементов деталей, рабочие неоднократно используют калибры, и особенно ПР, как при обработке отверстий, так и валов. Калибры-пробки ПР и калибры-скобы ПР подвергаются при этом износу. Поэтому в системе предельных гладких калибров уделяется должное внимание обеспечению износостойкости калибров, а также нормированию величин износа их проходных сторон, определяющих в конечном итоге стойкость калибров и эффективность контроля. Основой взаимосвязи поставленных задач, выполняемых с использованием рабочих предельных гладких калибров, является безусловное обеспечение качества изготовленной продукции по результатам контроля при неизменном выполнении условия, чтобы правильно изготовленная по калибрам рабочего деталь не была бы забракована при контроле с использованием калибров, принадлежащих контролерам отдела технического контроля. Одним из основных требований, предъявляемых к калибрам является обеспечение стабильности их размеров в процессе эксплуатации. Изменение размеров калибров может происходить поя действием внутренних остаточных напряжений, а также при несоблюдении правил хранения и эксплуатации. С целью снижений влияния на стабильность металл калибров при их изготовлении подвергают искусственному старению.

По характеру измерительного контакта различают калибры с поверхностным линейным и точечным контактом.

По конструктивному устройству гладкие предельные калибры для контроля валов и отверстий разделяют на цельные и составные, однопредельные и двухпредельные, односторонние и двухсторонние, регулируемые и нерегулируемые (жесткие).

Однопредельные пробки или скобы применяют при контроле деталей относительно больших размеров.

Двухсторонние двухпредельные калибры несколько ускоряют контроль, однако предусмотрены лишь для размеров до 50 мм.

Автоматические средства контроля

Средства активного контроля позволяют устранить влияние на обрабатываемое изделия различных факторов : износ режущего инструмента , тепловые деформации , силовые деформации.

Средства активного контроля можно разделить на три основные группы

1) Средства активного контроля, устанавливаемые до обрабатывающей позиции, позволяют оценить заготовку перед обработкой по одному или нескольким параметрам (размеру, состоянию поверхности).

2) Средства активного контроля в процессе обработки предназначены для непрерывного или дискретного измерения обрабатываемой детали (прямым или косвенным способом).

3) Средства активного контроля после обработки , называемые также подналадчиками, применяют в том случае, если получение заданного размера обеспечивается установкой рабочей поверхности режущего инструмента.

Средства активного контроля состоят из отдельных узлов.

Командные устройства, преобразующие измерительную информацию в сигнал - команду.

Электроконтактные преобразователи преобразуют механическое перемещение измерительного штока в электрических сигнал управления.

В индуктивных преобразователя используется свойство катушки изменять свое реактивное сопротивление при изменении некоторых ее параметров, определяющие индуктивность L.

В емкостных измерительных системах используется преобразование линейных перемещений в изменение электрической емкости конденсатора.

Средство активного контроля для шлифовальных станков.

Измерительные 6, 9 наконечники прибора измеряют непосредственно диаметр D детали 7 (см. рис. 3.3.1). Скоба 5 плавающая, подвешена шарнирно на плоской пружине 3, закрепленной на стойке 2 устройства, находящегося на станине 1 станка. Базой измерений является поверхность обрабатываемой детали, закрепленной в центрах станка.

Внутришлифовальные станки получили наибольшее распространение при производстве подшипников , они применяются при обработке желобов и отверстий колец подшипников.

Выбор средств измерения и контроля

Правильный выбор средств измерения (контроля) обеспечивает получение достоверной информации об измеряемом объекте и позволяет оптимизировать затраты производства на контрольные операции.

Выбор средств измерения и контроля зависит от целого ряда факторов, таких как масштаб производства, организационно-технические формы контроля, принятые на производстве.

Так, в индивидуальном и мелкосерийном производстве номенклатура выпускаемых изделий достаточно широкая, объем выпуска небольшой и часто изменяемый. Высокое качество изделий зависит в основном от индивидуальных навыков и квалификации операторов.

При серийном производстве, как правило, изготавливают взаимозаменяемые детали, узлы и изделия, номенклатура которых не меняется в течение достаточно продолжительного времени.

При массовом производстве номенклатура изделий постоянна в больших количества в течение длительного времени изготавливаются взаимозаменяемые детали, узлы изделия. Качество изделий обеспечивается отработанной технологией.

Применение контрольных автоматов должно быть экономически обоснован, так как их стоимость достаточно высока и для обслуживания требуются квалифицированные наладчики.

Выборочный контроль, при котором устанавливают объем выборки в зависимости от стабильности технологического процесса, совокупности контролируемых признаков. Статистический метод выборочного контроля применяется для приемки готовых изделий .

Использованная литература

1) С.А Зайцев «нормирование точности» 2004 г

2) Васильев А.С. «Основы метрологии и технические измерения» 1980 г