Штангенинструмент

Введение

Измерительная техника является неотъемлемой частью материального производства. Без системы измерений, позволяющей контролировать технологические процессы, оценивать свойства и качество продукции, не может существовать ни одна область техники

Совершенствование методов средств и измерений  происходит непрерывно. Их успешное освоение и использование на производстве требует глубоких знаний основ технических измерений, знакомства с современными образцами измерительных приборов и инструментов. Средства измерений -технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. Средства измерений делят на меры и измерительные приборы. Мера-средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, например концевая мера длины, гиря — мера массы.

Измерительные приборы-средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

По установившейся терминологии простейшие измерительные приборы — штангенциркули, микрометры называют измерительным инструментом.

     В своем реферате я бы хотел подробно рассмотреть такие измерительные  инструменты как: штангенциркули, штангенглубинометры, штангенрейсмасы. 
 
 
 

     1.Штангенинструмент

     Штангенинструмент предназначен для измерений абсолютных линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

Штангенинструмент  представляет собой две измерительные поверхности, между которыми устанавливается размер. Одна из поверхностей инструмента, базовая, составляет единое целое со штангой-линейкой. Другая поверхность соединяется с двигающейся по линейке рамкой. На линейке нанесены деления, а на рамке установлен или выгравирован нониус.

В целях повышения  надёжности штангенинструмент изготавливается  из материалов с высокой износостойкостью и не подвергающихся коррозии, для чего используются закалённые стали, хромирование и армирование рабочих поверхностей твёрдым сплавом. Иногда штангенинструмент, предназначенный для грубых измерений, изготавливают из пластмассы.

Существую несколько  видов штангенинструментов,а  именно:

• Штангенциркуль — универсальный инструмент, предназначенный для измерений с высокой точностью: наружных и внутренних размеров деталей и изделий; а также глубин отверстий.
• Штангенрейсмас — имеет основание, нижняя поверхность которого является рабочей и соответствует нулевому отчёту по шкале.
• Штангенглубиномер — прибор для измерения глубин отверстий, пазов, высоты уступов.
• Штангензубомер — предназначается для измерения толщины зубьев.

 
 
 

     1.1 Штангенциркуль

       Штангенциркуль состоит из линейки-штанги, имеющей на конце неподвижные губки для измерения наружных и внутренних поверхностей. (рис.1).На подвижной рамке расположена шкала-нониус и линейка глубиномера для измерения глубин отверстий и пазов. Винт служит для фиксации рамки после окончания измерения. Шкала, нанесенная на линейке- штанге , имеет деления через 1 мм.

     Для измерения необходимо освободить подвижную  рамку с помощью винта, поместить измеряемую деталь между губками и винтом закрепить рамку. Показания снимают по основной шкале линейки-штанги и шкале-нониусу после удаления измеряемой детали. По шкале-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу — десятые и сотые доли миллиметра.

     При отсчете с помощью нониуса  сначала по основной шкале определяют целое число миллиметров перед  нулевым делением нониуса, затем  добавляют к нему число долей  по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса  ближе к штриху основной шкалы.

По ГОСТ 166-89 существуют:

• ШЦ-I — штангенциркуль с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин.
• ШЦ-IC — (штангенциркуль со стрелочным отсчётом) для отсчёта показаний вместо нониуса имеет отсчётную стрелочную головку. В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают на круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее и менее утомительно для исполнителя, чем чтение отсчёта по нониусу;
• ШЦТ-I — с односторонним расположением губок, оснащённых твёрдым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания.
• ШЦ-II — с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки. Для облегчения последней оснащён рамкой микрометрической подачи.
• ШЦ-III — с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров.
• ШЦЦ — с цифровой индикацией (электронный).

     Так же существуют определенные требования по уходу за штангенциркулем. В условиях активной работы со штангенциркулем  рекомендуется протирать его  салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе, затем вытирать насухо, а  по окончании работ — укладывать в чехол. Не желательно допускать при эксплуатации грубых ударов или падения инструмента во избежание изгибов штанги, а также царапин на измерительных поверхностях или их трения об измеряемую деталь. 
 
 
 
 
 
 
 

     1.2 Штангенглубиномеры

     Штангенглубинометр служит для измерений глубин выточек, канавок, уступов и т. д.(рис.2) Отличается от штангенциркуля тем, что не имеет на штанге подвижных губок. Помимо обычных штангенглубиномеров, существуют цифровые (или электронные) штангенглубиномеры, имеющие электронное табло и кнопки управления. Штангенглубиномеры, предназначенные для измерения предельно малых глубин называют микрометрическими. Как и следует из названия, штангенглубиномер предназначен для измерения глубины пазов, однако с его же помощью определяют и высоту уступов. Инструмент состоит из штанги с разметкой, рамки с нониусом и винта. Рабочая часть штанги штангенглубиномера вводится в замеряемый паз, рамка опускается до упора и фиксируется, а затем снимаются показания. Цена деления рамки, как и у штангенциркуля, 0,5 мм, нониуса – 0,02 мм.

     Для удобства отсчета результатов измерений, повышения точности и производительности контрольных операций в штангенглубиномерах  некоторых типов вместо нониусной  шкалы предусматривается установка  индикатора часового типа с ценой  деления 0,05 и 0,01 мм.

     Штангенглубиномер (рис. 3, а) с точностью измерения 0,05 мм имеет массивную рамку 3 из закаленной стали {НЯ.С 45—56) с доведенной нижней плоскостью, расположенной под углом 90° ± 10 к плоскости окна. Верхний торец штанги 1, имеющий выступ 5+001 мм, закален {ННС 54—56) и доведен по отношению плоскостей линейки под углом 90° ± 10'. Шкала штанги нанесена со стороны торца, и измерение и подсчеты размеров по нониусу производят с этой (базовой) стороны. С двух сторон окна рамки 3 установлены и закреплены винтами два нониуса 7. При повороте штанги с одного торца на другой точность измерения не ухудшается, так как нулевые деления нониусов и штанги совпадают. При измерении штангенглубиномером его ставят на поверхность детали 4, от которой начинается измерение, а штангу / выдвигают до упора в измеряемую поверхность (дно) детали, после чего рамку закрепляют винтом 2. Затем, вращая микрометрический винт 6, устанавливают штангу на заданный размер и закрепляют винтом 5.Отсчет результата измерения определяют по шкале штанги и делениям нониуса.  
Штангенглубиномер с индикаторным устройством 10 (рис. 3, б) с ценой деления 0,01 мм предназначен для измерения глубин пазов, глухих отверстий, высоты уступов и т. д. Эти инструменты с верхним пределом измерения до 100 мм снабжены набором измерительных стержней 8, позволяющих производить измерения в пределах 0—10; 10— 20; 20—30; 3—40; 0—50; 50—60; 60—70; 70—80; 80—90 и 90—100 мм. Индикатор установлен во втулке 12 линейки 11 и закреплен винтом

     Штангенглубиномер с индикаторным устройством, приведенный  на рис. 3, в, состоит из основания 11, установочного зажимного кольца 21, штанги 13, измерительного наконечника 14, хомутика 15, винта 16, индикатора 17 с большой 18 н малой 19 стрелками рейки 20. В процессе измерения высотные и глубинные размеры фиксируют по показаниям малой стрелки индикатора, а десятые и сотые доли миллиметра — по показаниям большой стрелки. Штангу поднимают и опускают с помощью кольца 21 по рейке 20. Углообразный конец штанги 73 позволяет измерять высоту расположения канавок и их ширину. 
 
 
 

     1.3 Штангенрейсмасы

Штангенрейсмасы (ГОСТ 164—80) являются основными измерительными инструментами при разметке деталей и определении их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания. Штангенрейсмас, в отличие от штангенциркуля, вместо неподвижной губки имеет основание, нижняя поверхность которого является рабочей и соответствует нулевому отсчёту по шкале. На рамке штангенрейсмаса вместо подвижной губки установлена державка, в которой при разметке укрепляются разметочные ножки или чертилки, а при измерении - специальные измерительные губки или кронштейн для крепления отсчётной головки (например, индикатор часового типа).

 Для измерения  или разметки деталей станина  3 (рис. 5) штангенрейсмаса устанавливается на измерительный стол и с помощью подвижной рамки 2, закрепленной на ней держателем 4, по линейке-штанге 1 и нониусной шкале 5 определяют показания. Нанесение линий на размечаемой детали осуществляется чертилкой при перемещении штангенрейсмаса по поверхности плиты. Штангенрейсмасы изготовляются 6 типоразмеров с размером отсчёта 0,05 мм при верх. пределах измерений до 400 мм и 0,1 мм при пределах измерений от 400 мм до 2000 мм.

     На  предприятиях применяются штангенрейсмасы  с индикаторным и цифровым отсчетом показаний. В первом случае вместо нониусной  шкалы на подвижной рамке устанавливается  индикатор часового типа с ценой  деления 0,05 ил 0,01 мм, а во втором —  зубчатое колесо ротационного фотоэлектрического счетчика импульсов, которое находится  в зацеплении с зубчатой рейкой, нарезанной на штанге прибора. За один оборот зубчатого колеса счетчик  дает 1000 импульсов. Показания счетчика передаются цифровому показывающему  или записывающему устройству. Погрешность  измерения в этом случае не превышает 15 мкм.

     1.4 Штангенкалибр

     В инструментальном и ремонтном производстве применяют специальный штангенкалибр, предназначенный для измерения  межцентрового расстояния в направляющих станин типа «ласточкин хвост». Универсальный  раздвижной штангенкалибр с роликами диаметром 10 мм (рис. 5) предназначен для контроля пазов с углом профиля 55°, имеющих ширину от 40 до 150 мм. Фактический (установочный) размер для наружного и внутреннего измерении при расстоянии между губками 18 мм указан на чертеже.

     Универсальный штангенкалибр с фасонными губками и припаянными к ним шариками, предназначенный для измерения профилей деталей типа «ласточкин хвост»(рис.6). Губки изогнуты под углом 45°. 
Прежде чем приступить к измерению «ласточкина хвоста» нужно сдвинуть рамку и хомутик в такое положение, чтобы шарики сошлись, после чего по нониусу и шкале определить размер. Затем измеряют фактический размер на детали с учетом размера, вносимого шариками и изгибом 
губок. 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Приложение 
 

     

     Рис. 1 Штангенциркуль

      1-неподвижные измерительные губки, 2-подвижные измерительные губки, 3-рамка, 4-зажим рамки, 5-рамка микрометрической подачи, 6- зажим рамки микрометрической подачи,7-штанга,8- гайка и винт микрометрической подачи рамки, 9 - нониус 
 

     

     Рис 2. Штангенглубиномер.

     1-основание,2-зажим рамки, 3-рамка,4-зажим рамки микрометрической подачи, 5-рамка микрометрической подачи,6-штанга,7-гайка и винт микрометрической подачи, 8 - нониус 

     

     Рис.3 Штангенглубиномеры: а — с изогнутым удлиненным мерным торцом на штанге; б — индикаторный глубиномер; в — глубиномер с индикаторным устройством  

     

     Рис. 4. Штангенрейсмас

     

     Рис. 5. Универсальный штангенкалибр.

     

     Рис. 21. Универсальный штангенкалибр  с фасонными губками.