Теория стандартизации

                     Министерство  образования  и  науки  Украины

                            Донецкий  Национальный  Университет
                                       Физический  факультет
                                         

                            Контрольная  работа
                    по  предмету «Теория стандартизации» 
                    студентки 3 курса  з/отделения
                    специальности  « Метрология,
                    стандартизация и сертификация»
                   Потаповой  Татьяны  Станиславовны

                                                                                 
Руководитель: 

КОНТРОЛЬНАЯ    РАБОТА.
Тема:  Микрометрические инструменты.
План:  1.   Введение                                                                            1

ВВЕДЕНИЕ

Измерительная техника является неотъемлемой частью материального производства.  Без развернутой системы измерений, позволяющей контролировать технологические процессы,  оценивать свойства и качество  продукции, не может существовать не одна область техники. Измерения служат основой научных знаний.
В машиностроении, где размеры изделий  достигают нескольких метров ,а  допускаемые отклонения размеров и микронеровности поверхности  нередко составляют 1мкм, высокоточные линейные и угловые измерения  обеспечивают  взаимозаменяемость изделий, высокое качество, надежность и долговечность машин и приборов.
Современная  измерительная техника сложилась в результате  длительного развития  средств измерений  и учения об измерениях. Ускоренный прогресс  техники измерений  начался во второй половине 18в. и был связан с развитием промышленности. Повышение точности и производительности измерительных приборов  происходило благодаря использованию новых принципов  измерения, основанных на достижениях науки и техники.
Первые по времени появления приборы для высокоточных  линейных измерений – компараторы  для сравнения  штриховых мер – были созданы в 1792г.
Промышленное производство инструментов  для абсолютных измерений-штан-генциркулей – организовано в 1850г., а микрометров- в 1867г. В конце 19в.

получили широкое распространение  сначала нормальные а затем предельные калибры. Появились концевые меры длины.
Механические приборы, предназначенные для относительных измерений, резко повысили точность: в1890г. разработаны рычажные, затем зубчатые  и рычажно-зубчатые измерительные головки, а в 1937г.-пруинные измерительные головки. С 20-х годов нашего столетия быстро развиваются оптико-механические приборы: оптиметры созданы в 1920г., интерференционные приборы- в 1923г., универсальный  микроскоп и измерительные машины –1926г., проекторы- в 1930г. В 30-е годы были созданы первые электрические и пневматические приборы. В последние годы начато производство измерительной лазерной техники.
Большой вклад в развитие средств измерений внесли русские  и советские  ученые и инженеры. Развитие  мер шло в направлении создания единой Международной системы единиц.
Совершенствование методов средств и измерений происходит непрерывно. Их успешное освоение и использование на производстве требует глубоких знаний основ технических измерений, знакомства с современными образцами измери- тельных приборов и  инструментов.

УСТРОЙСТВО  МИКРОМЕТРОВ.

Микрометры гладкие типа МК предназначены для измерения наружных размеров изделий. Основные узлы микрометра ( рис. 34, а ) :
- cкоба 1;        
- пятка 2;
- микрометрическая  головка  4;
Микрометрическая головка - 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.34,б) или переставными ( рис. 34, в )  пятками, обеспечивающими диапазон измерений 100 мм. Переставные пятки крепятся в требуемом положении фиксатором  5 , а сменные пятки - гайками 6.
На рис. 35, а показана микрометрическая головка, которой оснащают микрометры  с верхним пределом измерений до 100 мм. Микрометрический  винт 1 проходит через гладкое направляющее отверстие стебля 2 и ввинчивается в разрезную микрогайку 4, которая стягивается регулирующей гайкой 5 так, чтобы устранить зазоры в винтовой паре. На микровинте установочным колпачком 6 закреплен барабан 3. Палец 9 помещенный в глухое отверстие колпачка, прижимается пружиной 10 к зубчатой поверхности трещетки 7, которая крепится на колпачке винтом 8. При вращении  трещетка передает микровинту через палец крутящий момент, обеспечивающий заданное измерительное усилие 5-9 Н. Если измерительное  усилие больше, то трещетка проворачивается с характерными щелчками. Винт 12 ввинчивается во втулку 11 и фиксирует микровинт в требуемом положении.
Микрометрические головки микрометров с нижним пределом измерений свыше 100 мм имеют несколько отличное устройство (рис.35,б). Микровинт 1 стопорится с гайкой 13, которая зажимает разрезную втулку 14. Барабан 3 затягивается установочным колпачком 6 на конусную поверхность микровинта. Палец 9 прижимается к торцовой зубчатой поверхности трещетки 7.
Микрометрические головки имеют шаг резьбы Р=0,5 мм и длину резьбы    25 мм. При перемещении микровинта на шаг Р барабан  совершает один оборот. На стебле микровинта нанесена шкала с делениями, равными шагу микровинта, и продольный отсчетный штрих. Для удобства отсчета четные и нечетные штрихи шкалы нанесены по разные стороны продольного штриха. На коническом срезе барабана нанесена круговая шкала с числом делений  n=50. Цена деления круговой шкалы  микрометра с=Р/n=0,5/50=0,01 мм, цена деления основной шкалы а=Р=0,5 мм. Диапазон показаний  микрометрической головки равен 25 мм.
Перед измерением микрометры  устанавливают в исходное (нулевое) положение, при котором пятка и микровинт прижаты друг к другу или поверхностям установочных мер 3 (см. рис. 34,а) под действием усилия, обеспечиваемого трещеткой. При правильной установке нулевой штрих круговой шкалы барабана должен совпадать с продольным штрихом на стебле.

ПОРЯДОК УСТАНОВКИ МИКРОМЕТРОВ НА НУЛЬ:

• Закрепляют микровинт стопором.  
• Отворачивают установочный колпачок  на пол-оборота.
• Барабан поворачивают относительно микровинта  до совпадения нулевого штриха барабана с продольным штрихом на стебле.
• Барабан закрепляют колпачком.

Освобождают микровинт и снова проверяют нулевую установку и т.д.
При измерении изделие помещают без переноса  между пяткой и микровинтом и вращают трещетку до тех пор, пока она не станет проворачиваться.
Ближайший штрих к краю барабана определяет число делений шкалы, заключающееся в измеряемом разделе. К отсчету по основной шкале прибавляют отсчет по круговой шкале, равный произведению цены деления с=0,01 мм на номер деления, который находиться напротив продольного штриха на стебле. На рис.34,а отсчет равен 14,18 мм.
Допускаемая погрешность микрометров  класса точности  1 составляет 
+4мкм для диапазона измерений 0-100 мм; +5 мкм для диапазона 100-200 мм;
+6 мкм для диапазона 200-300 мм; +8 мкм –для диапазона 500-600 мм. Микрометры для размеров 0-25 мм выпускаются также класса точности 0 и  имеют погрешность +2 мкм.
Выпускаются микрометры с цифровым отсчетом всего результата измерений. На рис. 36 показан микрометр, цифровое отсчетное устройство которого основано основано на механическом  принципе действия.

               
                3.     МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ   ГЛУБИНОМЕРЫ И    НУТРОМЕРЫ.
      

Микрометрический глубиномер состоит из микрометрической головки  1,  запрессованной в основание 2 ( рис. 37). В отверстие на торце микровинта 
вставляются  разрезными пружинящими концами сменные стержни 3 со сферической измерительной поверхностью. Микровинт зажимается стопором 4. Диапазон измерений  глубиномерами составляет 0-25; 25-50 и т.д.  до 125-
150 мм. Цифры у штрихов стебля и барабана  нанесены в обратном порядке по сравнению с микрометрами, так как  чем больше глубина, тем дальше выдвинут микровинт. Глубиномеры выпускают двух классов точности : 1 и 2. Допускаемые погрешности равны соответственно +3 и +5 мкм при пределах измерения до 100 мм и +4 и +6 мкм при больших размерах. При настройке нулевого положения  торец основания глубиномера прижимают к торцу специальной установочной меры 5, которую ставят на плите. Микровинт прижимают к поверхности  плиты, вращая трещотку. Глубиномеры должны изготовляться в соответствии с требованиями   ГОСТ 7470-78 по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке. Основная погрешность глубиномеров  при измерительном  усилии, создаваемом трещоткой не должна превышать указанных в таблице.

 
Неплоскостность измерительной поверхности основания не должна превышать 0,9 мкм. Допускаются завалы измерительных поверхностей на расстоянии не более 0,5 мм от края. Отклонения длины нерегулируемых измерительных стержней не должно превышать + 0,02 мм.

Измерительная поверхность стержня должна иметь сферическую форму радиусом  5 мм. Смещение центра сферы  не должно превышать 0,3 мм от оси стержня. Отклонение длины от номинальных размеров и  отклонения от плоскопараллельности измерительных поверхностей установочных мер не должны превышать указанных в таблице.

    Измерительные поверхности стержней должны быть оснащены твердым сплавом, а по требованию потребителя они могут изготовляться стальными.
Глубиномеры должны иметь стопорное устройство для закрепления микрометрического винта. При зажатом стопоре микрометрический винт не должен перемещаться под действием устройства, создающего измерительное усилие. Изменение размера при зажиме микрометрического винта стопором не должно превышать 0,002 мм.
Перемещение микрометрического винта должно быть плавным, без заеданий.
Конструкция глубиномера должна обеспечивать возможность установки на нулевой отсчет. При нулевом отсчете начальный штрих шкалы стебля должен быть виден целиком, но расстояние от торца конической части барабана до ближайшего края штриха должно быть не более 0,1 мм.
Расстояние от стебля до верха торца конической части барабана у продольного штриха должно быть не более 0,45мм.
Поверхности, на которых нанесены штрихи и цифры, не должны быть блестящими. Наружные поверхности глубиномеров, за исключением измерительных стержней, измерительных поверхностей основания, измерительных поверхностей установочных мер и  микровинта, должны иметь защитное покрытие.

Наружные поверхности глубиномеров и установочные меры не должны иметь дефектов, портящих их внешний вид или влияющих на их эксплуатационные качества. Кромка конической части барабана должна быть ровной, без зазубрин и трещин.
Глубиномеры должны быть укомплектованы: измерительными стержнями для измерений  в диапазоне измерений 0-25; 25-50; 50-75; 75-100; 100-125; 125-150 мм установочными мерами  размером 25;75; 125. К глубиномеру должен прилагаться паспорт  по ГОСТ 2.601-68. Наработка до первого отказа должна быть не менее 50000 условных измерений при вероятности безотказной работы Р-.,85

Микрометрические нутромеры предназначены для измерения  внутренних размеров  от 50 до 6000 мм. Нутромеры состоят из микро-метрической головки  ( рис. 38,а), сменного удлинителя (рис.38,б) и защитного наконечника (рис.38,в). Микрометрическая головка имеет стебель 6, в один конец которого ввинчивается микровинт 5, а в другой конец запрессован измерительный наконечник 7. Зазоры в микрометрической паре устраняются конической гайкой 3. Барабан 4 соединяется с микровинтом гайкой 2 и контр-гайкой 1. Винтом 9 зажимают микровинт в нужном положении. В  резьбу присоединительной муфты 8 ввинчиваются удлинители или защитные нако-нечники. На палец микровинта навинчивают сферические измерительные наконечники.
            Пределы измерений нутромерами составляют:  50-75;  75-150;
75-600;  150-1250;  600-2500;  1250-4000;  2500-6000 мм. Допускаемые погрешности нутромеров  изменяются от +4 мкм при размерах изделий 
    L=125 мм до +90 мкм  при L= 5000 мм. Микрометрическую головку настра-ивают на начальное значение шкалы с помощью установочных скоб (рис.38,г) .
После установки нуля микрометрическую головку свинчивают с удлинителями до требуемого размера. При измерениях повышенной точности действительный размер нутромера определяют на измерительной машине.   

4.   СВЕДЕНИЯ   О   ПОВЕРКЕ. 

Операции, производимые при поверке, и применяемые средства поверки:

• Проверка внешнего вида и комплектности.
• Проверка взаимодействия частей.
• Проверка шероховатости измерительных поверхностей основания глубиномера, установочных мер и измерительных стержней.

• Определение смещения центра сферы измерительных поверхностей сменных стержней.

• Определение длины сменных измерительных стержней.
• Определение отклонений от плоскости основания глубиномера и установочных мер.

• Определение положения торца конической части барабана относительно нулевого штриха стебля при начальной установке микрометрической головки.

• Проверка расстояния от стебля до верха торца конической части барабана.

• Проверка ширины штрихов шкал стебля и барабана.
• Определение измерительного усилия;
• Определение изменения размера при зажиме микрометрического винта стопором;
  12.Определение погрешности показаний глубиномера;
  13.Определение рабочих размеров установочных мер.
  Перед поверкой глубиномер, измерительные стержни и установочные
  меры должны быть промыты авиационным бензином, протерты чистой салфеткой и выдержаны на рабочем месте не менее 3 ч. Температура помещения, в котором производится поверка микрометрических глубиномеров, должна быть 20 + 3 С, поверка установочных мер производится при температуре 20 + 2 С.
  Проверка внешнего вида производится наружным осмотром, при этом глубиномеры должны удовлетворять следующим требованиям:
  
  а) наружные поверхности глубиномера и установочные меры не должны
  иметь дефектов;
  б) кромка конической части барабана должна быть ровной, без зазубрин;
  в) штрихи шкал на барабане должны быть ровными;
  г) все детали глубиномера должна быть размагничены;
  д) глубиномеры должны быть укомплектованы измерительными стержнями, установочными мерами. У глубиномеров, находящихся в эксплуатации, установочная мера может быть заменена концевыми мерами;
  е) наружные поверхности глубиномеров, за исключением измерительных
  стержней, измерительных плоскостей основания, измерительных поверхностей должны иметь антикоррозийное покрытие.
  Проверку взаимодейотвия частей производят опробыванием:

•          а) микрометрический винт, при вращении его за трещетку, должен легко
• передвигаться в гайке. Поворот микрометрического винта при поверке должен
• осуществляться путем плавного вращения трещетки до проскальзования на
• полном обороте - при поверке измерительного усилия и на трех-четырех зубцах - при прочих поверках;
•          б) барабан глубиномера должен плавно перемещаться по стеблю, не
• должно ощущаться трения барабана о стебль;
•          в) стопор должен надежно закреплять микрометрический винт в требуемом положении;
•          г) сменные измерительные стержни должены легко, но надежно устанавливаться в полости микрометрического винта.
•    Проверка шероховатости измерительных повехностей производится визуально сравнением с рабочими образцами шероховатости.
•    Определение длины сменных измерительных стержней производится гладким микрометром. Отклонение длины сменных измерительных стержней от
• номинального размера не должено превышать + 0,02мм.
•    Определение отклонения от плоскотности измерительных поверхностей
• основания и устанавачных мер для глубиномеров, выпускаемых из производства и ремонта, производятся плоской стеклянной пластиной интерференционным методом.
•    Допустимое отклонение – 0,0009мм.
•    Стеклянная пластина накладывается по короткому и длинному ребру осно-
• вания.
•    Величина отклонения от плоскости определяется по характеру искривления
• интерференционных полос.
•    На микрометрические глубиномеры, признанные годными, при проверке
• выдается свидетельство установленной формы или наносится клеймо на доку-
• мент.
•    Результаты поверки отделом технического контроля завода-изготовителя за-
• носят в выпускной аттестат.
•    Микрометрические глубиномеры, не удовлетворяющие требованиям стандарта к выпуску и применению не допускаются.

             5.    СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

     1.   Васильев А.С.  Основы метрологии  и  технические  измерения: -М.:
Машиностроение, 1980. -192с., ил. ( с.3-5;  53-59).

• Глубиномеры микрометрические. Технические условия. ГОСТ –7470-78.

      -М.: Издательство стандартов, 1978. (с. 1-6).

• Глубиномеры микрометрические. Методы и средства поверки.

       ГОСТ-15985-70  -М.: Издательство стандартов, 1987. (с.2-10).