Устройство и приемы работы гладкими микрометрами для измерения размеров и отклонений формы поверхностей деталей машин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение...............................................................................................................3

Основная часть.....................................................................................................4

1.Общие сведения о слесарной операции «Измерение»..................................4 

    1. 1. Виды измерений.......................................................................................4

    1.2. Методы измерений....................................................................................7

2.Подготовка к измерению..................................................................................10

    2.1 Установка микрометра на «ноль».............................................................11

3. Измеряемая деталь............................................................................................13

     3.1 Схема измерения........................................................................................13

     3.2 Средство измерения...................................................................................13

     3.3 Краткие сведения о работе с гладким микрометром..............................14

Заключение............................................................................................................15

Список литературы................................................................................................16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Микрометрические  измерительные инструменты основаны на использовании точной винтовой пары ( винт-гайка ), которая преобразует  вращательные движение микровинта в  поступательные. К микрометрическим инструментам относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры, микрометрические нутромеры. Микрометрические инструменты предназначены для абсолютного контактного метода измерения. Цена деления прибора 0.01 мм. Погрешность измерения зависит от пределов измерения микрометра и составляет: от 3 мкм для микрометров 0-25 мм до 50 мкм для микрометров с пределами измерения 400-500 мм. Принцип микрометрической пары используется в конструкциях многих измерительных приборов.

Использование винтовой пары в отсчётном устройстве было известно ещё в XVI веке, например в пушечных прицельных механизмах (1570), позднее винт стали использовать в различных геодезических инструментах. Первый патент на микрометр как самостоятельное измерительное средство был выдан Пальмеру (Jean-Louis Palmer) в 1848 году(Франция.)

Тема актуальна, так как микрометр широко применяется  в современном промышленном производстве. Используется рабочими, техниками и инженерами. Работа токарей без микрометра вообще невозможна.

Цель работы:

Ознакомиться с устройством  и приемами работы гладкими микрометрами для измерения размеров и отклонений формы поверхностей деталей машин. Определить метод измерения. Выявить  погрешность метода измерения. Научиться  работать с таблицами допусков и  посадок в системе ГОСТ и ИСО.

 

 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Общие сведения о слесарной операции «Измерение»

Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины  к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений). Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины. Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений — мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д. Измерение физической величины включает в себя несколько этапов: 1) сравнение измеряемой величины с единицей; 2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации).

 

1.1. ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности.

Измерения служат основой  научно-технических знаний и имеют  первостепенное значение для учета  материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов (деталей) и  совершенствования технологии, для  обеспечения безопасности труда  и других видов человеческой деятельности.

При всяком измерении мы с помощью эксперимента оцениваем  физическую величину в виде некоторого числа принятых для нее единиц, т. е. находим ее значение. Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Отраслью науки, изучающей  измерения, является метрология. Важнейшей задачей метрологии является усовершенствованием эталонов, разработкой новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.

Существует несколько  видов измерений.

По характеру зависимости  измеряемой величины от времени измерения  разделяются на:

· статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

· динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

 

По способу получения  результатов измерений их разделяют  на:

· прямые – это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой Q = X, где Q – искомое значение измеряемой величины, а X – значение, непосредственно получаемое из опытных данных. Примерами прямых служат измерения длины тела линейкой, массы при помощи весов и др.

· косвенные – это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, т. е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально с ней связанные. Значение измеряемой величины находят путем вычисления по формуле Q = F(x1, x2, , xN), где Q – искомое значение косвенно измеряемой величины; F – функциональная зависимость, которая заранее известна, x1, x2, , xN – значения величин, измеренных прямым способом.

· совокупные – это производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

· совместные – это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними.

По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся  на:

·метрологические измерения – измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. К ним относятся: эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин; измерения физических констант, прежде всего универсальных (например абсолютного значения ускорения свободного падения, гиромагнитного отношения протона и др.); некоторые специальные измерения, требующие высокой точности;

· контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. К ним относятся измерения, выполняемые лабораториями государственного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями, которые гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения;

· технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на машиностроительных предприятиях, на щитах распределительных устройств электрических станций и др.

 

По способу выражения  результатов измерений различают:

· абсолютные измерения – измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант. Примером абсолютных измерений может служить определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.

· относительные измерения – это измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

По характеристике средства измерения:

· равноточные измерения – это ряд измерений физической величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений и в одних и тех же условиях;

·неравноточные измерения – это ряд измерений, выполненных различными по точности средствами измерений и (или) в несколько разных условиях.

По числу измерений  в ряду измерений:

· однократные измерения – это измерения, выполненные только один раз;    ·многократные измерения – это измерения одного и того же размера физической величины, результаты которых получены из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящие из ряда однократных измерений

1.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Под принципом измерений понимается физическое явление или эффект, положенные в основу измерения тем или иным типом средств измерений.

Метод измерений обусловлен устройством средств измерений. Средствами измерений являются используемые технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства.

Различают следующие основные методы измерений:

1) метод непосредственной  оценки;

2) метод сравнения с  мерой;

3) нулевой метод;

4) метод измерения замещением;

5) метод измерений дополнением;

6) дифференциальный метод;

7) контактный метод;

8) бесконтактный метод.

Непосредственный метод – метод измерений, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора. Например, измерение размера с помощью штангенциркуля или микрометра, силы электрического тока амперметром.

Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями (мерами массы с известными значениями).

Нулевой метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры доводят до нуля; например, измерение сопротивления с помощью моста сопротивлений.

Метод измерения замещением – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, на чашку весов, предназначенную для взвешивания массы, устанавливают полный комплект гирь и уравновешивают весы произвольным грузом. Затем на чашку с гирями помещают взвешиваемую массу и снимают часть гирь для восстановления равновесия. Суммарное значение массы снятых гирь соответствует значению взвешиваемой массы (способ Д.И. Менделеева).

Метод измерений дополнением – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор воздействовала сумма, равная заранее заданному значению.

Дифференциальный метод  измерений – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от измеряемой величины, при котором измеряется разность между этими двумя значениями. В этом случае относительная погрешность Δх измеряемой величины х будет равна

где Δи – инструментальная погрешность прибора; Δм – относительная  погрешность калибровки меры, отнесенная к номинальному значению меры xм; а = х – xм.

При малых а влияние Δи на точность результата измерений может быть сведена к нулю. Этот метод нашел распространение в поверке.

Контактный метод измерений – метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения. Например, контроль температуры термометром.

Бесконтактный метод измерения – метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения. Например, измерение температуры пирометром.

Выбор того или иного метода измерений определяется назначением  их результатов и требованиями к  точности.

2. Подготовка к  измерению

а) цилиндрическую поверхность  элемента вала, который задано измерить, тщательно протереть чистой тканью для удаления налипших остатков стружки, окалины, шлама и смазочно-охлаждающей  жидкости.

b) протереть микрометр  чистой тканью (особенно тщательно  измерительные поверхности микровинта  и пятки. Проверить свободу стопора, плавность работы трещотки (рис. 3) и легкость вращения микровинта в микрогайке и стебле.