Чем измерить отверстие в детали

6.1. Способы и средства измерения отверстий. Нутромеры. Штангенциркуль. Шлангенглубиномер. Калибры-пробки.

При работе на сверлильных станках сверловщику приходится часто пользоваться измерительным инструментом для контроля диаметров и глубины отверстий, а также других размеров.

Измеряют и проверяют размеры отверстий различными контрольно-измерительными инструментами, которые выбирают в зависимости от требуемой точности измеряемого размера и характера производства.

Часто сверловщику приходится пользоваться следующими измерительными инструментами: измерительной линейкой, нутромером, угольниками, штангенциркулем, калибрами гладкими и резьбовыми, штангенглубиномером.

Измерительная линейка представляет собой жесткую стальную ленту длиной от 150 до 1000 мм и более с нанесенными на нее делениями через 1 мм и используется для приближенных измерений габаритных размеров обрабатываемых заготовок, расстояний между центрами отверстий, диаметров отверстий и т. д. Возможная точность измерения линейкой до 0,5 мм.

а — индикаторный, б — микрометрический

Индикаторный нутромер (рис. 6.1, а) применяют для измерения точных отверстий диаметром от 6 мм и более. Погрешность показаний нутромера от ±0,15 до 0,025 мм. Цена деления 0,01 мм. В комплект нутромеров входит набор сменных вставок, с помощью которых устанавливают нужные пределы измерения.

Установка индикатора на нуль производится по аттестованному кольцу или блоку концевых мер. При измерении диаметра отверстия нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки заготовки вводят в отверстие.

Нутромер перпендикулярно оси отверстия устанавливают легким покачиванием его, после чего отмечают отклонение стрелки от нуля. Если при измерении стрелка индикатора отклоняется вправо, измеряемый размер меньше настроенного, если влево — больше настроенного.

Для проверки точных отверстий применяют микрометрические нутромеры, которые имеют цену деления 0,01 мм и погрешность показаний не менее чем ±0,006 мм.

Микрометрический нутромер (рис. 6.1, б) имеет следующие основные части: стебель 3 с запресованным в него сферическим измерительным наконечником 1, микрометрический винт 5, барабан 6, жестко соединенный с микрометрическим винтом, колпачок 7, закрепляющий барабан на микрометрическом винте, измерительный наконечник 8, предохранительный колпачок 2 и стопор 4.

Нутромеры выпускают в виде микрометрической головки и нескольких удлинителей, свинчивая которые можно получить различные пределы измерения.

Штангенциркули имеют особую шкалу — нониус, позволяющий снимать показания с точностью до 0,1 и 0,05 мм.

Рис. 6.2. Штангенциркуль:

а — с отсчетом по нониусу, б — показания нониуса, в — с отсчетом по индикатору

На рис. 6.2, а изображен штангенциркуль с точностью отсчета по нониусу 0,05 мм. Он предназначается для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. Штангенциркуль состоит из штанги 6 с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются две губки 1 и 2. По штанге 6 перемещается рамка 9 с губками 11 и 3. На рамке укреплена нониусная линейка 10.

Для облегчения точных измерений в отдельных конструкциях штангенциркулей имеется микрометрическое устройство для подачи рамки 9, состоящее из винта 8, гайки 7 и зажимного винта 5. Стопорный винт 4 служит для закрепления рамки 9 на штанге 6.

Нониус 10 служит для отсчета дробных частей деления шкалы штанги 6. Длина его 39 мм и разделен он на 20 частей. Цифрами отмечается число сотых долей миллиметра через каждые пять делений. Поэтому против пятого штриха нониуса стоит цифра 25, против десятого — 50 и т. д. Длина каждого деления нониуса равна 39:20= 1,95 мм, т.е. отсчет может быть произведен с точностью до 0,05 мм.

При измерении штангенциркулем к количеству целых миллиметров, которое пройдено нулевыми штрихами нониуса, надо прибавить столько сотых долей миллиметра, сколько покажет штрих нониуса, совпадающий со штрихами измерительной штанги. Например, по штанге штангенциркуля (рис. 6.2, б) нулевой штрих нониуса прошел 24 мм, а его восьмой штрих совпал с одним из штрихов измерительной штанги. В этом случае штрих соответствует размеру 0,40 мм (0,05X8), а измеряемый размер равен 24,40 мм, т.е. 24 + 0,40= 24,40 мм.

Штангенциркули изготовляют с пределами измерения от 0 до 125, 160, 250, 400, 630, 1000 мм и более.

При измерении диаметра отверстия губки 1 и 11 штангенциркуля вводят в отверстие и фиксируют винтом 4 их положение. Затем по показаниям нониуса определяют размер диаметра. При этом к отсчитанному размеру прибавляется действительная толщина губок 1 и 11 для внутренних измерений.

Штангенциркуль с отсчетом по индикатору (рис. 6.2, в) применяют для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. На подвижной рамке штангенциркуля укреплен индикатор с ценой деления на циферблате 0,02 мм. Один оборот стрелки равен 2 мм. Максимальная погрешность при измерении с большими измерительными губками ±30 мкм. При измерении штангенциркулем происходит комбинированный отсчет измеряемых величин: грубая индикация положения движка на линейной шкале, а также точная индикация эффективного измеряемого значения по положению стрелки на циферблате. Диапазон измерения 0—150 мм.

Рис. 6.3. Способы измерения глубины отверстия: а — штангенглубиномером, б — микрометрическим глубиномером, в — индикаторным глубиномером, г — предельным шаблоном-глубиномером

Шлангенглубиномер (рис. 6.3, а) применяют для измерения глубины отверстий, выточек, канавок и размеров выступов. Устройство его аналогично устройству штангенциркуля.

Штанга 4, имеющая миллиметровые деления, свободно перемещается в рамке 8 с нониусом 1 и основанием 9 и закрепляется в нужном положении стопорным винтом 2. Рамка 8 соединена с механизмом микрометрической подачи, состоящим из движка 5, винта 7, гайки 6 и стопорного винта 3.

Для промера глубины просверленного отверстия с помощью штангенглубиномера необходимо левой рукой прижать основание 9 к поверхности детали, а правой рукой, вращая гайку 6, довести штангу 4 до соприкоснования с дном просверленного отверстия.

Отсчет по нониусу производится так же, как и при измерении штангенциркулем. Штангенглубиномеры изготовляют с верхними пределами измерений до 150, 200, 300 и 500 мм и с точностью отсчета от 0,1 до 0,02 мм.

Микрометрический глубиномер (рис. 6.3, б) позволяет измерять отверстия глубиной 0—25; 25—50; 50—75; 75—100 мм с точностью до 0,01 мм. Своим основанием 1 он устанавливается на обработанную поверхность детали 7 и плотно к ней прижимается. Затем вращением трещотки 3 измерительный стержень 6 микрометрического винта 5 перемещается до соприкосновения с дном отверстия. Расстояние между измерительными плоскостями основания и стержня микрометрического винта определяет глубину отверстия, паза и т. д. Отсчитывают размеры по шкале стебля 4 и барабана 2.

Индикаторный глубиномер (рис. 6.3, б) представляет собой измерительный прибор с отсчетным устройством — индикатором часового типа с зубчатой передачей от измерительного стержня к отсчетной стрелке.

Стрелка вращается вокруг оси и дает показания по круговой шкале. Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм, т. е. цена деления индикатора равна 0,01 мм. По второй шкале циферблата с малой стрелкой отсчитываются целые миллиметры.

Индикаторный глубиномер состоит из корпуса 2, большой 3 и малой 5 шкал циферблата, отсчетной стрелки 4 и измерительного стержня 6. Для замера глубины отверстия глубиномер устанавливается на поверхность детали своим основанием 1. Шаблоны-глубиномеры (рис. 6.3, г) рекомендуется применять для проверки отверстий глубиной до 100 мм. Ими можно быстро и надежно проверить глубину обрабатываемых отверстий в пределах заданных допусков.

Гладкие калибры — бесшкальные измерительные инструменты; используются главным образом в серийном или массовом производстве для контроля правильности изготовления отверстий. Они обеспечивают быстроту и точность измерений и делятся на нормальные и предельные.

Нормальные калибры имеют размеры, равные только номинальному размеру проверяемого элемента изделия. Эти калибры входят в проверяемую деталь с большей или меньшей степенью плотности.

В настоящее время применяют в основном предельные калибры. Их изготовляют двусторонними, из которых одна сторона имеет наибольшие, а другая — наименьшие предельные размеры детали. Одна сторона называется проходной (ПР), а вторая — непроходной (НЕ).

Рис. 6.4. Калибры-пробки: а — гладкая предельная, б — резьбовая

К предельным гладким калибрам относятся гладкие пробки (рис. 6.4, а), служащие для проверки отверстий. У гладких пробок проходной стороной считается сторона с наименьшим предельным размером, непроходной — с наибольшим.

Если непроходные стороны калибров входят в отверстие, то изделия считаются окончательным браком. Если же проходные стороны калибров не входят в отверстие, то изделия могут быть исправлены.

Изделия, имеющие внутренние резьбы, контролируются резьбовыми калибрами. Резьбовые калибры для контроля внутренних резьб являются прототипами сопрягаемых изделий.

Рабочими калибрами для контроля внутренних резьб являются резьбовые пробки: проходная ПР и непроходная НЕ (рис. 6.4,б).

Ввинчиваемость пробки ПР в нарезное отверстие показывает, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный предельный размер. Если непроходная пробка НЕ не ввинчивается, это означает, что средний диаметр гайки не больше установленного наибольшего предельного размера.

Следовательно, если проходная пробка ввинчивается в нарезное отверстие, а непроходная не ввинчивается, изделие считается годным.

Источник

Измерение отверстий

Измерение неточных отверстий. Измерение неточных отверстий производится при помощи обыкновенного (рис. 134, а) или пружинного (рис 134, б) нутромера.

Рис. 134. Нутромеры обыкновенный (а) и пружинный (б)

Для измерения диаметра отверстия посредством этого инструмента его вводят правой рукой в измеряемое отверстие (рис. 135). Указательным пальцем левой руки прижимают губку одной из ножек его к стенке отверстия. Слегка покачивая нутромер, нащупывают наименьший раствор его ножек, при котором губка второй ножки касается стенки отверстия.

Рис 135. Изререние нутромером диаметра отверстия

Установив раствор нутромера, определяют величину его по измерительной линейке (рис 136). Конец линейки должен упираться в какую-либо обработанную поверхность, например в стенку части суппорта.

Рис. 136. Определение величины раствора нутромеpa по измерительной линейке

Точность измерения диаметра отверстия нутромером, учитывая ошибки установки его раствора и отсчета величины этого раствора по линейке, находится обычно в пределах от ±0,2 до ±0,5 мм Отметим, что даже такая невысокая точность измерения нутромером возможна лишь при исправном ею состоянии Для этого необходим уход за нутромером, подобный указанному выше при описании кронциркуля.

Диаметры более точных отверстий измеряются обыкновенным штангенциркулем (рис. 137), причем используются его острые губки А н В.

Рис 137. Измерение диаметра отверстия обыкновенным штангенциркулем

Измерение точных отверстий. Точные отверстия диаметром до 10 мм проверяются калибрами, рассматриваемыми ниже.

Отверстия, диаметр которых превышает 10 мм, можно измерять точным штангенциркулем, используя закругленные наружные боковые поверхности его губок. Для определения диаметра измеряемого отверстия к показанию штангенциркуля, прочитанному обычным способом, необходимо прибавлять общую длину его плотно сдвинутых губок. Эта длина (обычно 10 мм) указывается на штангенциркуле. Тем не менее во избежание ошибки перед измерением отверстия рассматриваемым способом следует предварительно измерить общую длину губок штангенциркуля, например микрометром. При помощи штангенциркуля можно измерять диаметр только части отверстия, расположенной у торца детали, и нельзя проверять его цилиндричность (например, отсутствие конуса), что во многих случаях совершенно необходимо.

Измерение точных отверстий можно производить также при помощи микрометрических штихмасов. Микрометрический штихмас (рис. 138, а) состоит из стебля 1, имеющего на одном конце наконечник со сферической измерительной поверхностью А, Перемещение винта, соответствующее его полным оборотам, отсчитывается по шкале стебля, а перемещение, соответствующее частям оборота, — по шкале барабана 2 со сферической измерительной поверхностью В, связанного с микрометрическим винтом.

Рис. 138. Штихмас (а) и дополнительный измерительный стержень (6) к нему

Для увеличения пределов измерения микрометрического штихмаса к концу стебля можно присоединять измерительные стержни (рис. 138, б) различной длины, оканчивающиеся сферическими измерительными поверхностями.

Рассматриваемый штихмас имеет такой же микрометрический винт, как и микрометр для наружных измерений, поэтому с его помощью можно производить измерения с точностью до 0,01 мм. Отсчет по микрометрическому штихмасу производится точно так же, как при пользовании микрометром.

Измеряя отверстия штихмасом, необходимо тщательно следить за тем, чтобы он был установлен точно перпендикулярно к оси измеряемого отверстие Для этого следует опереть один конец штихмаса на поверхность отверстия, а другой перемещать в диаметральной плоскости отверстия, нащупывая наименьший размер, подобно тому, как это делается при измерении диаметров отверстий нутромером.

Для проверки диаметров точных отверстий в деталях, изготовляемых в условиях взаимозаменяемости, используются разнообразные предельные калибры-пробки и предельные штихмасы. Отверстия сравнительно небольших диаметров проверяются предельными калибрами-пробками (рис. 139, а). При проверке отверстий больших диаметров пользуются так называемыми неполными предельными калибрами (рис. 139, б) или предельными штихмасами (рис. 139, в). Один из инструментов, показанных на рис. 139, в, является проходным, а другой непроходным.

Рис. 139. Предельные калибры-пробки (а, б) и предельные штихмасы (в)

Источник

Контрольно-измерительные инструменты: основные виды мерительных приборов в машиностроении

Всевозможные детали для современных станков необходимо изготавливать с высокой точностью. Это значит, что на завершающих стадиях производства их геометрические параметры необходимо проверять на соответствие нормам, для чего и применяют контрольно-измерительные инструменты. Использование линеек, штангенглубиномеров, щупов обязательно в процессе выпуска заготовок, поэтому нужно знать, что они из себя представляют, какими должны быть, как работают. В статье мы рассмотрим разные типы, чтобы вы впоследствии могли сделать правильный выбор.

Таких приспособлений придумано и внедрено уже очень много, и они отличаются между собой по самым разным показателям. Мы приведем наиболее полезные признаки, по которым их можно сгруппировать или, наоборот, разделить. Такой подход облегчит их покупку – вам будет проще понять, что требуется заказать.

Классификация мерительного инструмента в машиностроении: виды

Ключевой параметр – поставленные задачи, по назначению выделяют следующие его варианты:

Категории достаточно условны: в одну из них способны входить сразу несколько приспособлений. Например, линейка является и ручной, и механической.

Также идет деление по материалам изготовления (устройства, выполненные из металла, пластика, дерева, композитов) и по конструкции (простые и сложные). Но есть еще один эксплуатационный показатель, заслуживающий отдельного рассмотрения.

Классификация измерительных инструментов по уровню точности

Для каждой группы существует свой класс, то есть максимальная погрешность, которую можно допустить при определении геометрических параметров заготовки. Механические приборы могут быть:

Технические характеристики инструментов для измерения размеров

Все они должны строго соответствовать ГОСТам. Каким именно? Это зависит от типа, конструкции, назначения приспособления. Опираясь на действующие межгосударственные стандарты, производители могут выпускать линейки, щупы и другие приборы по собственным ТУ, при условии, что качество готового изделия будет высоким.

Но у потребителей традиционно больше доверия к ГОСТам, которые стали своеобразным знаком качества, поэтому заводы-изготовители стараются всячески акцентировать внимание именно на них, указывая в рекламе, выбивая на корпусах и тому подобное.

В общем же случае требования к устройству и характеристикам определяют:

Проверка на соответствие осуществляется в процессе приемки, вместе с порядком упаковки и комплектации, перевозки и хранения, использования и утилизации.

Все рассматриваемые помощники призваны определить габариты заготовки, но они могут давать и неточные результаты – чаще всего из-за неправильного их использования. Приложить линейку не так, как нужно, проще, чем может показаться. Но также погрешности возникают из-за неисправностей, повреждений, дефектов, загрязнений приспособлений.

Эксплуатация инструментов

Осуществляется на основании ГСИ – Государственной Системы Измерений, обеспечивающей единство метрологических приемов и решающей сразу две важные задачи:

Сама ГСИ является частью структуры Росстандарта, потому именно в региональных подразделениях федерального агентства стоит решать все вопросы, касающиеся аттестации.

Важной задачей любого предприятия, эксплуатирующего механические или цифровые устройства, является поддержание этих приборов в исправном состоянии, а для этого их необходимо регулярно поверять, отдавая на экспертизу в лаборатории.

Виды контрольно-измерительных инструментов

Рассмотрим те из них, которые продолжают активно применять в машиностроении, при обработке различных материалов и выполнении широкого ряда слесарных операций.

Поверочные линейки

Входят в категорию ручных, служат для определения отклонения от нормальных показателей прямолинейности и плоскостности. Изготавливаются из твердых металлов – из чугуна или стали.

Существуют следующие их варианты:

Поверочные призмы

Эти виды мерительного инструмента повсеместно используются для позиционирования осей, а также для выверки валов и нанесения разметки. Еще одна ниша, в которой они актуальны, – проверка степени вертикальности/параллельности. Также с их помощью крепят заготовки, прежде чем приступить к растачиванию.

Штангенглубиномер

Это приспособление с выносной линейкой и дисплеем, фиксирующим значения. Его роль – определять глубину различных отверстий и пазов (что ясно даже из его названия). Современные его модели – цифровые, обеспечивающие точность до 0,01 мм.

Особенно востребован при проведении следующих работ:

Штангензубомер

Это измерительный инструмент, описание которого уместится в емкое: «гибрид глубиномера и циркуля». По своей конструкции он представляет собой что-то среднее: это приспособление с двумя планками, скрещенными под прямым углом. По той, что в процессе эксплуатации располагается вертикально, фиксируют высоту зубьев. По горизонтальной – их толщину.

Данное устройство очень востребовано при выпуске различных шестеренок и реек.

Штангенциркуль

Настоящая классика для вычисления линейных показателей (как наружных, так и внутренних) всевозможных объектов. Подходит для широкой номенклатуры предметов, позволяет найти ДхШхВ и по праву считается универсальным. До сих пор применимы механические его модели, хотя самыми современными давно уже считаются электронные.

В общем случае применение контрольно-измерительного инструмента сводится к следующим действиям:

Важно обеспечить аккуратность позиционирования, тогда полученная цифра будет максимально точной.

Микрометр

Тоже предоставляет возможность вычислить линейные показатели, но выполнен по-другому. По своей конструкции может быть:

Нутромер

Это очень популярный измерительный инструмент, и его назначение – быстрое и точное нахождение размеров внутренних поверхностей, отверстий и пазов всевозможных заготовок.

Современные его вариации выпускаются в двух исполнениях:

Угломер

Назначение мерительного инструмента в этом случае сводится к контролю точности выдерживания угла между различными поверхностями, например, двух деталей или функциональных узлов.

Наиболее распространенный вариант – слесарный, с нониусом, то есть шкалой, обеспечивающей наглядное и прецизионное считывание.

Радиусные и резьбовые шаблоны

Представляют собой наборы пластин, сделанных из прочного металла (обычно это высокоуглеродистая сталь). Нужны для операций контроля.

Первые их разновидности, как ясно из названия, помогают найти радиусы кривизны различных заготовок. Выпуклые элементы позволяют определить внутренние диаметры, вогнутые – наружные.

С помощью вторых можно выяснить параметры резьб, нанесенных в дюймах или метрах, а именно число ниток (витков) и номинальный шаг соответственно. Для этого достаточно приложить приспособление к поверхности объекта и зафиксировать расхождение.

Кронциркуль

Этот специальный мерительный инструмент используется человечеством для сравнения реальных значений с эталонными вот уже 2,5 тысячи лет. Применяя его, можно найти:

Работать с ним достаточно просто: нужно лишь развести его ножки на необходимую дистанцию, а после сводить лапки – вплоть до того, пока они не коснутся поверхностей заготовки. Дальше останется лишь зафиксировать полученный показатель.

Штангенрейсмас

Данное приспособление очень удобно при нанесении вертикальной разметки и при вычислении высот различных объектов. Представляет собой рамку на тяжелом основании, оснащенную призмой (или ножкой), нониусом, парой винтов, штангой с линейкой и двумя фиксаторами.

Давайте посмотрим, как в этом случае правильно проводить измерения (и измерительные инструменты, при их корректном использовании, обеспечивают высокую точность результатов). Действуйте так:

Обычно выпускается в виде целого набора пластин толщиной 0,02-1 мм. Среди них можно без проблем выбрать ту, которую удастся максимально плотно вставить между элементами сопряжения или двумя объектами. Таким вот нехитрым образом и определяется величина зазора – основная рабочая характеристика измерительного инструмента.

Концевые меры длины

Представляют собой комплекты плоских и отполированных плиток, сделанных из керамики и/или высоколегированных сортов стали. Все они укладываются в футляр из дерева и пластика (причем каждая занимает свою, строго определенную ячейку), а в процессе использования достаются по мере необходимости.

Нужную из них прикладывают к поверхности детали и таким образом:

Наборы образцов шероховатости

Говоря о том, какие инструменты относятся к измерительным, нельзя забывать о самых простых, но в то же время полезных. Данное приспособление относится именно к такому типу. Это тоже комплекты плиток, но уже с рельефными поверхностями. Они собираются в футляры, из которых и извлекаются на свет по мере надобности.

С их помощью можно:

На практике они используются после осуществления целого ряда важных операций. Современное назначение контрольно-измерительных приборов и инструментов в машиностроении – определение правильности выполнения расточки, фрезерования (торцевого, цилиндрического или перекрестного), шлифования (в том числе и достаточно специфического, вроде чашеобразного). Причем реальные результаты сравниваются с эталонными значениями как визуально, так и тактильно.

Любые из рассмотренных приспособлений, даже простейшие, будут точны только при грамотном хранении, регулярном уходе, аккуратной эксплуатации. Важно держать их в предназначенных для этого футлярах, очищать и смазывать, оберегать от силовых воздействий и влаги, своевременно сдавать на поверку.

Теперь вы и сами легко перечислите, какие есть основные измерительные инструменты, и сможете правильно предназначать их для выполнения тех или иных операций. Ну а если потребуется заказать какие-то из них, обращайтесь, и мы по выгодным ценам предоставим все необходимые устройства.

Источник