Метрология и измерения

Фрезерные работы на станках с ЧПУ

В этом уроке мы поговорим о допусках размеров и об измерительных инструментах, научимся пользоваться штангенциркулем, микрометром, глубиномером и узнаем, что такое контрольный инструмент.
Глоссарий
Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:
Микроме́тр
Единица измерения длины в Международной системе единиц, равная одной миллионной доле метра (10−6 м, или 10−3 мм)
Нониус
Вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений основной шкалы измерения
Индикатор часового типа
Измерительный прибор для абсолютных и относительных измерений и контроля отклонений от заданной геометрической формы детали, а также взаимного расположения поверхностей
Микро́метр
Прибор для измерения длины (линейного размера) с низкой погрешностью. Погрешность измерения микрометром составляет от 1 до 50 мкм в зависимости от измеряемых диапазонов и класса точности прибора
Класс точности
Обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений. Самый высокий класс точности — 0
Карман
Полость или углубление в детали различной геометрической формы (в виде треугольника, кольца, прямоугольника, шестиугольника, параллелограмма и других)
Резьба
Чередующиеся выступы и впадины на поверхности тел вращения, расположенные по винтовой линии
Видеолекция
Конспект

Для начала вкратце рассмотрим, что из себя представляет размер, указанный на чертеже. С точки зрения конструктора, важна как форма детали, так и размеры элементов.
Размер
Невозможно выполнить размер без погрешности. Поэтому конструктор закладывает определенный диапазон, в котором должен быть выполнен размер.
  • Размер состоит из двух частей: номинального размера и отклонений от номинального размера (погрешности).
  • Существуют верхнее и нижнее отклонения. Разница между ними определяет допуск размера.
  • Максимальный размер определяется суммой номинального размера и верхнего отклонения, а минимальный — суммой номинального размера и нижнего отклонения.
  • Существует два вида задания отклонений: непосредственное задание верхнего и нижнего отклонений и задание отклонений в буквенно-числовом виде. В последнем случае для определения отклонений используется таблица допусков.
Важно
Латинская буква — расположение поля допуска относительно номинального размера, а цифра — квалитет (размер поля допуска). Регистр буквы определяет, для какого типа элементов используется размер (заглавная буква — для условных отверстий, строчная — для условных валов)
Применение инструментов
Штангенциркуль
Является универсальным измерительным прибором, т. к. им можно измерить как размеры валов и отверстий, так и глубины.
Является универсальным измерительным прибором, т. к. им можно измерить как размеры валов и отверстий, так и глубины.
  • Цена деления зависит от инструмента. У цифрового — вплоть до 0,01 мм.
  • Диапазон измерения до 200 мм.
  • Состоит из губок для замера наружных и внутренних размеров. Они делятся на неподвижные и подвижные.
  • Для измерения глубин используется выдвижная штанга-глубиномер.

Принцип работы


1. Нужно прижать измерительные поверхности губок к измеряемым поверхностям детали и снять показания размера с дисплея. Условные валы измеряются соответствующими губками.
2. С измерением глубины то же самое, но нужно установить штангенциркуль на измеряемый торец, выровнять его и упереть подвижную штангу в дно измеряемого элемента.

У нас имеется два типа штангенциркулей: цифровой и с индикатором часового типа. Произведем ими измерения для наглядного примера.

Цифровой
С индикатором часового типа
Микрометр
Является более точным измерительным инструментом, чем штангенциркуль, но в отличие от него имеет меньший диапазон измерения. Чаще используется гладкий наружный микрометр.
Является более точным измерительным инструментом, чем штангенциркуль, но в отличие от него имеет меньший диапазон измерения. Чаще используется гладкий наружный микрометр.
  • Диапазон измерения составляет от 0 до 25 мм.
  • Точность до 0,01 мм. Точность цифрового микрометра — 0,001 мм.
  • Состоит из скобы, пятки, шпинделя, барабана, стебля и трещотки. Измерительные поверхности обычно имеют напайки из твердого сплава, которые шлифуются. У цифрового микрометра на скобе находится дисплей.

Принцип работы


1. Нужно предварительно установить микрометр на размер выше требуемого, поднести к измеряемому объекту и начать закручивать микрометр, используя барабан с насечками.
2. При приближении к измеряемому элементу закручивают его уже трещоткой, чтобы исключить лишнее усилие и получить верный размер.
Глубиномер
Имеет подвижный шпиндель и шлифованный торец, который устанавливается на поверхность детали.
Имеет подвижный шпиндель и шлифованный торец, который устанавливается на поверхность детали.
Принцип работы аналогичен микрометру.
Нутромер
Инструмент для точного измерения отверстий. Мы будем использовать трехточечный цифровой нутромер.
Инструмент для точного измерения отверстий. Мы будем использовать трехточечный цифровой нутромер.
У него имеется три шлифованных кулачка, которые при измерении упираются в стенки отверстия.
Контрольный инструмент. Концевые меры длины
Контрольный инструмент — это предварительно точно изготовленный или настроенный инструмент для контроля размера.

К контрольному инструменту можно отнести концевые меры длины.
Контрольный инструмент — это предварительно точно изготовленный или настроенный инструмент для контроля размера.

К контрольному инструменту можно отнести концевые меры длины.
Они представляют собой плоскопараллельные призмы со шлифованными гранями под определенный размер.
  • Класс допуска — от 2 до 0.
  • Основное назначение — поверка измерительного инструмента.
Важно
На практике концевые меры могут применяться для определения годности размеров, таких как ширина паза или кармана
Принцип работы

Собирается два комплекта: проходной, соответствующий минимальному допустимому размеру, и непроходной, соответствующий максимальному.
Если проходной заходит в паз, а непроходной не заходит, то размер считается годным.
Контрольный инструмент. Калибры
Существует контрольный инструмент, которым можно контролировать только один размер. К нему можно отнести калибры. Мы рассмотрим гладкие калибры-пробки.
Существует контрольный инструмент, которым можно контролировать только один размер. К нему можно отнести калибры. Мы рассмотрим гладкие калибры-пробки.
Калибр-пробка имеет две контрольные поверхности в виде цилиндров, выполненных с минимальным и максимальным контролируемыми размерами, которые являются, соответственно, проходными и непроходными.
Резьбовые калибры-пробки и калибры-кольца
Их специфика — контроль резьбы. По аналогии с гладкими калибрами-пробками они имеют две контрольные поверхности: проходную и непроходную, выполненные в виде резьб.

Калибры-пробки
Калибры-кольца
Сегодня мы изучили различные виды измерительного инструмента, подробно разобрали применение каждого и научились правильно замерять размеры на деталях. Давайте перейдем к заданиям!
Интерактивное задание
Тест
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
Стартуем!
Что такое допуск размера?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какой измерительный инструмент является более универсальным и служит как для измерения размеров условных валов и отверстий, так и для измерения линейных размеров (в т. ч. глубин)?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Что измеряют микрометрами с плоскими измерительными поверхностями?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Что относят к контрольному инструменту?
Дальше
Проверить
Узнать результат
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Неплохо!
Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
Пройти еще раз