Przyrządy mikrometryczne
Przyrządy mikrometryczne.
Przyrządy pomiarowe
Wykonanie wielu części o identycznych wymiarach nie jest możliwe. Wynika to z
Nie dokładności obrabiarek i narzędzi produkcyjnych , drgań obrabiarek , nie sztywności
przedmiotów obrabianych , ich nagrzewania się podczas obróbki oraz niedostatku
umiejętności robotnika wykonującego pracę. Z tego powodu konstruktor projektujący przedmiot określa , w jakich granicach mogą się zawierać rzeczywiste wymiary gotowego wyrobu , czyli jaka jest tolerancja wykonania. Mając to na uwadze robotnik wykonujący prace ręczne i mechaniczne posługuje się przyrządami pomiarowymi , służącymi do wyznaczania wartości wymiarów uzyskanych po obróbce. Przyrządy te działają na różnych zasadach :
Mikrometr.
Mikrometr jest zbudowany w następujący sposób :w kabłąku 1 z jednej strony
jest zamocowane kowadełko 3 , a z drugiej tulejka 4 , zakończona nakrętką
współpracującą z gwintem wrzeciona 2 . Do zgrubnego przesuwania wrzeciona służy
bębenek 5 , a do dokładnego - sprzęgiełko 6 . Zacisk 7 służy do unieruchomiania wrzeciona
w określonym położeniu . Tuleja 4 w części gwintowanej jest przecięta i ponadto
zaopatrzona w wewnętrzny gwint stożkowy , na który jest nakręcona nakrętka 8 . W miarę
nakręcania tej nakrętki na gwint stożkowy następuje ściskanie gwintu wewnętrznego , a tym
samym kasowanie luzów , które mogą powstać wskutek długotrwałej pracy przyrządu.
Śruba wrzeciona ma zwykle skok wynoszący 0,5 mm , wobec tego jeden obrót śruby
Przesuwa kowadełko wrzeciona o 0,5 mm . Na tuleje mikrometru nacięta jest podziałka w odstępach co 0,5 mm .
Bębenek powodujący przesuwanie się wrzeciona jest podzielony na swym
obwodzie na 50 części . Zatem obrócenie bębenka o 1 / 50 część obrotu przesuwa
kowadełko wrzeciona o 1 / 100 część mm , czyli 10 mm . Wartość zmierzonego wymiaru
określa się najpierw odczytując na podziałce tulei liczbę pełnych milimetrów i połówek
milimetrów odsłoniętych przez brzeg bębenka ; następnie odczytuje się setne części
milimetra na podziałce bębenka . Wskaźnikiem dla podziału bębenka jest linia podziałki na
tulei mikrometru.
Wskazania mikrometru
Kilka przykładów położenia bębenka przedstawia rysunek
Na rysunku a jest ustawiony wymiar 10 mm. Krawędź bębenka znajduje się tutaj na
dziesiątej kresce tulei.
Na rysunku b jest ustawiony wymiar 14,28 mm.
Rysunek c przedstawia ustawienie podziałki na wymiar 21,5 mm ,a na podziałce bębenka - 0,14 mm, gdyż oś skali milimetrów wskazuje na czternastą kreskę bębenka. Razem wyniesie to: 21,15 + 0,14 = 21,64 mm.
Mikrometr do pomiarów gwintów.
Do pomiarów gwintów używa się mikrometrów wyposażonych w wymienne kowadełka .
Poniższy rysunek przedstawi taki mikrometr , który jest wyposażony w trzy komplety
kowadełek wymiennych .
Mikrometr do mierzenia otworów.
Do pomiaru średnic niewielkich otworów służy mikrometr przedstawiony na poniższym
rysunku 2.8 . Ma on dwustronne szczęki pomiarowe . Grubość tych szczęk jest różna ,
dzięki czemu można rozszerzyć zakres pomiarowy przyrządu . Jeżeli suma grubości szczęk
po stronie A wynosi np. 10 mm , a po stronie B - 20 mm, to takim przyrządem można
mierzyć otwory o średnicy 10 - 35 mm po stronie A 20 - 45 mm po stronie B ( przy
założeniu , że zakres pomiarowy samego mikrometru wynosi 0 - 25 mm ) .
Średnicówka mikrometryczna.
Większe otwory mierzy się za pomocą tzw. średnicówek mikrometrycznych ( rys.2.9) .
Zasada pomiaru jest taka sama jak innych mikrometrycznych przyrządów pomiarowych .
Średnicówka jest zwykle wyposażona w komplet przedłużaczy , umożliwiających pomiar
otworów o szerokim zakresie . Przedłużacze w postaci prętów odpowiedniej długości
wkręca się zamiast jednej z końcówek pomiarowych 1 lub 2 . Oprócz przedłużaczy w skład
wyposażenia średnicówek wchodzi pierścień nastawczy o znanej średnicy , który umożliwia
sprawdzenie prawidłowości wskazań przyrządu . Dzięki zastosowaniu przedłużaczy można
wykorzystać jedną średnicówkę mikrometryczną do pomiaru odległości między
powierzchniami wewnętrznymi w zakresie od 50 do 900 mm .
Głębokościomerz mikrometryczny
Do pomiaru głębokości otworów służy głębokościomierz mikrometryczny ( rys . 3.0)
Stopa głębokościomierza 1 jest połączona z tuleją mikrometryczną 2 , na której znajduje się
gwint prowadzący wrzeciono 3 .Podobnie jak w mikrometrze zwykłym , do wysuwania
wrzeciona służą bębenek 4 oraz sprzęgło 5 . Pomiaru dokonuje się po ustawieniu stopy
głębokościomierza na krawędzi otworu . Podczas pomiaru należy dociskać stopę przyrządu
do krawędzi otworu , tak silnie , żeby uniesienie jej nad wykręcane wrzeciono nie było
możliwe w chwili , gdy oprze się ono o dno otworu. W ostatniej fazie wysuwania wrzeciona
należy posługiwać się sprzęgiełkiem , aby nacisk pomiarowy wrzeciona na dno otworu był
przy każdym pomiarze jednakowy .
Przyrządy mikrometryczne umożliwiają najczęściej pomiar z dokładnością odczytu do 0,01
mm. W niektórych przypadkach są stosowane noniusze , które umożliwiają zwiększenie
dokładności odczytu do 0,001 mm . Noniusz taki jest wykonany na odpowiednio dużej tulei
mikrometru . Zasada jego działania jest taka sama jak noniuszy suwmiarek .
Narzędzia pomiarowe
Narzędzia pomiarowe podzielono na dwie grupy: wzorce miar i przyrządy pomiarowe. Do wzorców miar zalicza się wszystkie narzędzia pomiarowe, które odtwarzają jedną lub wiele znanych wartości danej wielkości, np. przymiary, odważniki, menzury.
W przeciwieństwie do wzorców miar przyrządy pomiarowe są wyposażone w przetworniki, które spełniają różne funkcje, np. przetwarzanie jednej wielkości w inną, powiększanie dokładności odczytania.
Przymiar, użytkowy wzorzec miary w postaci pręta, listwy, taśmy lub paska z naniesioną podziałką kreskową, służący do bezpośredniego pomiaru długości lub kątów.
Przymiar kreskowy
Do pomiarów mniej dokładnych używa się przymiaru kreskowego z podziałką milimetrową. Niektóre przymiary mają również podziałkę co pól milimetra. Do pomiaru większych długości używa się przymiaru taśmowego.
Szczelinomierz służy do określenia wymiaru szczelin lub luzów między sąsiadującymi powierzchniami. Składa się z kompletu płytek, każda o innej grubości, osadzonych obrotowo jednym końcem. w oprawie. Szczelinomierze składają . się z 11, 14 lub 20 płytek Sposób dokonywania pomiarów jest następujący: jeżeli np. płytka 0,2 łatwo wchodzi w szczelinę tak, że wyczuwa się jeszcze luz, a płytka 0,3 nie wchodzi wcale, to. grubość szczeliny przyjmuje się jako wartość średnią
Promieniomierzami nazywamy wzorniki do sprawdzania promieni zaokrągleń wypukłych i wklęsłych. zestaw takich wzorników o różnych promieniach zaokrąglenia stanowi komplet promieniomierzy o określonym zakresie pomiarowym.
Sprawdzanie zaokrąglenia odbywa się przez przymierzanie kolejnych wzorników, aż do dopasowania takiego, który będzie dokładnie przylegał. Wtedy z tego wzornika odczytujemy uwidoczniony na nim promień zaokrąglenia.
Suwmiarką nazywa się przyrząd pomiarowy z noniuszem, przystosowany do pomiaru wymiarów zewnętrznych i wewnętrznych, a gdy ma wsuwkę głębokościomierza - również do pomiaru głębokości. Suwmiarką można dokonać pomiaru zwykle z dokładnością do 0,1 mm.
Suwmiarka uniwersalna składa się z prowadnicy stalowej z podziałką milimetrową, zakończonej dwiema szczękami nieruchomymi Po prowadnicy przesuwa się suwak mający dwie szczęki przesuwne (dolną dłuższą i górną krótszą), odpowiadające szczękom stałym. Na suwaku znajduje się specjalna podziałka długości 9 mm, zwana noniuszem, składająca się z 10 równych części; działka noniusza jest równa 9/10, tj. 0,9 mm. Suwak jest wyposażony w dźwignię zacisku. za pomocą której ustala się położenie suwaka. Suwmiarka warsztatowa jest wyposażona w wysuwkę głębokościomierza do pomiaru głębokości.
Oprócz suwmiarek o dokładności pomiaru 0,1 mm niekiedy używa się suwmiarek o dokładności pomiaru 0,5 mm i 0,02 mm. Te dwie ostatnie suwmiarki różnią się nacięciami noniusza.
Mikrometr wewnętrzny jest to przyrząd mierniczy przeznaczony do mierzenia wymiarów wewnętrznych w miejscach położonych w pobliżu powierzchni przedmiotów.
Rozróżnia się mikrometry wewnętrzne jednostronne i dwustronne. Zakresy miernicze (w zależności od rozstawu powierzchni mierniczych) mogą wynosić 5-30 mm oraz 30=55 mm. Wartość działki elementarnej wynosi 0,01 mm, natomiast dopuszczalny błąd wskazania mikrometru wewnętrznego nie powinien przekraczać ± 8um.
Kątowniki są to wzorniki służące do sprawdzania kąta prostego. Sprawdzając kąt prosty zewnętrzny kątownik. przykłada się wewnętrznymi bokami ramion do obrabianych płaszczyzn przedmiotu prostopadle do krawędzi przedmiotu i obserwuje szczelinę świetlną.
Kątomierze są to narzędzia pomiarowe przeznaczone do bezpośredniego pomiaru wymiarów kątowych. W technice pomiarów warsztatowych spotyka się kątomierze zwykłe i uniwersalne.
Kątomierz zwykły ma wartość działki wynoszącą 1. Jeżeli jednak dokonujący pomiaru ma odpowiednią wprawę może odczytać wynik z dokładnością do ok. 20 minut.
Kątomierzami uniwersalnymi można mierzyć kąty z dokładnością do +-10 lub +-5 minut. Kątomierz uniwersalny ma dwie współśrodkowe na osi osadzone podzielnie. Podzielnia główna ma podziałkę w stopniach. Noniusz kątowy znajduje się na podzielni mniejszej, która może się obracać wokół osi. Mniejsza tarcza jest połączona sztywno ramieniem z linijką ze ściętymi końcami. Linijka po zluzowaniu zacisku może być przesuwana i unieruchamiana zaciskiem w dowolnym miejscu.
Podzielnia główna jest stanowi całość z korpusem i jest podzielna na cztery łuki po 90 każdy, działka odpowiada 1. Łuk noniusza jest podzielony na dwanaście działek.
Sprawdzian jest to kontrolne narzędzie sprawdzające służące do stwierdzenia, czy wymiar, kształt lub działanie sprawdzanego przedmiotu nie wykraczają poza granice przewidzianej tolerancji. Sprawdzian nie służy do ustalenia rzeczywistego wymiaru przedmiotu, jedynie umożliwia stwierdzenie czy zachowana jest tolerancja, w której dany przedmiot ma się mieścić, a więc czy sprawdzany wymiar jest dobry czy zły. Dlatego stosujemy dwa sprawdziany do jednego wymian.: jeden odpowiada wymiarowi górnemu, drugi odp. wymiarowi dolnemu. Takie sprawdziany nazywamy dwugraniczne.
Rodzaje sprawdzianów:
a) sprawdzian dwugraniczny tłoczkowy - ma dwa tłoczki: tłoczek dłuższy, powinien wchodzić do otworu pod wpływem własnego ciężaru, bez użycia siły, jest on wykonany wg dolnego wymiaru otworu i oznaczany jest „Sp" - strona przednia; tłoczek krótszy na drugim końcu sprawdzianu nie powinien wchodzić do otworu wykonany jest wg wymiaru górnego i oznaczany jest „Sn" - strona nieprzednia.
b) sprawdzian do wymiarów zewnętrznych, nazywane są sprawdzianami szczękowymi: - szczękowy nastawny; - szczękowy stały;
c) liniały kontrolne – do sprawdzania płaskości powierzchni
Płytki wzorcowe służą przeważnie do pomiaru długości. Każda stanowi prostopadłościan, którego dwie przeciwległe ściany przewidziane na powierzchnie pomiarowe są do siebie równoległe, ściśle płaskie, o określonej długości stanowiącej wymiar płytki. Płytki nasunięte na siebie powierzchniami przylegają ściśle do siebie a kilka płytek nasuniętych na siebie stanowi stos o wymiarze równym sumie wymiarów płytek w stosie. Dokładność pomiaru wynosi od paru dziesiątych mikrometra do paru mikrometrów.
Czujniki. Posługujemy się nimi w celu porównania wymiarów badanych części z wymiarami wzorca.
W korpusie czujnika znajdują się podzielnia, którą można obracać ustawiając w dowolnym położeniu, wskazówka, końcówka pomiarowa, wskaźniki tolerancji nastawiane na odchyłki górną i dolną koło zębate, trzpień stanowiący zębatkę zazębiającą się z kołem zębatym zakończony końcówką pomiarową. Sprężyna utrzymuje trzpień i końcówkę pomiarową w stałym położeniu i eliminuje luz między zębami zębatki a koła.
Obwód podzielni jest podzielony na 100 równych działek, z której każda odpowiada przesunięciu się końcówki pomiarowej o 0,0l mm. Czujniki często są wyposażone w dodatkową podziałkę i małą wskazówkę, której obrót o jedną działkę odpowiada jednemu pełnemu obrotowi wskazówki większej.