Мерительный инструмент используемый при обработке металла

Мерительный инструмент используемый при обработке металла

• Главная
• Автомобили
  • Марки автомобилей
    • Автомобили Chevrolet
• Велосипед
  • Велосипед (аксессуары и дополнительное оборудование)
• Глоссарий
• Инструмент
  • Абразивный инструмент
  • Деревообрабатывающий инструмент
    • Струги
  • Контрольно-измерительный инструмент
  • Металлорежущий инструмент
  • Ручной инструмент
  • Слесарный инструмент
  • Строительный инструмент
  • Электроинструмент
  • Электромонтажный инструмент
• Крепеж
• Металлообработка
• Оснастка и приспособления
• Соединения
  • Сварка
• Товары
  • Плеер.Ру
  • Aliexhress
  • GearBest
  • Sportiv

Ватерпас (Уровень) — прибор, с помощью которого определяют горизонтальность поверхности.
Ватерпас представляет собой брусок, в котором закреплена стеклянная прозрачная трубка, заполненная жидкостью, обычно спиртом, с небольшим пузырьком газа. Трубка с жидкостью имеет дугообразное продольное сечение. В том случае, если трубка с жидкостью расположена горизонтально — пузырек газа находится строго посредине трубки.
Обычно в ватерпасе расположены две трубки с жидкостью для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей.

Кронциркуль — инструмент, с помощью которого определяют наружные размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Кронциркуль состоит из двух изогнутых шарнирно соединенных ножек.

Курвиметр — прибор, с помощью которого производят измерение извилистых криволинейных отрезков, главным образом на топографических картах.
Производя измерения зубчатое колесико курвиметра прокатывают по извилистой линии на карте. Отсчет пройденного расстояния производят по циферблату. Обычно механический курвиметр снабжен двумя циферблатами, один из которых проградуирован в сантиметрах, а другой в люймах.
Погрешность в измерении у механического курвиметра составляет 0,5%.

Линейка измерительная — инструмент, с помощью которого измеряют линейные размеры.
По измерительной линейке производят отсчет показаний измерительных инструментов, таких как кронциркули, нутромеры и т. п.
Шкала линейки имеет цену деления 1мм или 0,5мм. Через каждые 5мм штрих на линейке имеет несколько больший размер. Через каждый 1см еще более удлиненный штрих снабжен цифрой, показывающей на количество сантиметров до начала шкалы.

Линейка проверочная — инструмент, с помощью которого производят проверку прямолинейности поверхностей.

Малка — инструмент, с помощью которого переносят размеры углов с детали на угломерный инструмент или на заготовку.
При производстве столярных работ применяют деревянную малку. Она представляет собой колодку с прорезью и пера. Перо и колодка шарнирно соединены с помощью винта и гайки-барашка. Для того, чтобы установить перо в нужное положение, необходимо ослабить, а затем затянуть барашек. В нерабочем положении перо убирается в прорезь колодки, при этом малка не занимает много места.
При производстве слесарных разметочных работ применяют металлическую малку.

Микрометр — инструмент, с помощью которого производят измерения с точностью до 0,01мм.
В состав микрометра входит скоба с пяткой, микрометрический винт с шагом 0,5мм и стопор. Микрометрический винт состоит из стебля, барабана, и головки.
Продольная шкала, нанесенная на стебель, разделена риской на основную и вспомогательную так, что расстояние между рисками двух шкал составляет 0,5мм. Окружность барабана разделена на 50 равных делений. Поворот барабана на одно деление дает перемещение микрометрического винта на 0,01мм.
Трещотка, которой снабжена головка, позволяет передавать на микрометрический винт постоянное усилие.
В случае, когда микрометрический винт упирается в пятку, торец барабана должен совместиться с нулевым делением основной продольной шкалы. При этом нулевое деление круговой шкалы на барабане должно совпадать с продольной риской основной шкалы.
На приведенном рисунке торец барабана отошел на 16 делений от нуля по основной шкале и еще на деление по вспомогательной шкале. С продольной риской основной шкалы совместилось 37-е деление круговой шкалы барабана. Таким образом, размер, отложенный на микрометре, составляет: 16 + 0,5 + 0,37 = 16,87мм.

Нутромер — инструмент, с помощью которого определяют внутренние размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Нутромер состоит из двух ножек, соединенных шарниром. Нижние концы ножек выгнуты наружу.

Отвес — приспособление, с помощью которого проверяют вертикальность конструкций, таких как столбы, опоры, кирпичная кладка и т. п.
Отвес состоит из тонкой нити с грузиком, закрепленным на ее конце. Грузику обычно придают вид цилиндра, заточенного на конус.

Плита разметочная — основное разметочное приспособление.
От поверхности плиты отсчитывают все размеры, которые отмечаются рисками на деталях при пространственной разметке.
Разметочные плиты изготавливают литьем из мелкозернистого серого чугуна. В нижней части плиты расположены ребра жесткости, которые препятствуют ее изгибу под весом размечаемых деталей и под весом самой плиты.
Рабочая плоскость плиты обрабатывается на точных строгальных станках, а затем прошабривается. Для облегчения установки на плите различных приборов рабочая поверхность плит иногда бывает разделена на квадраты канавками глубиной 2 — 3мм и шириной 1 — 2мм.

Призмы проверочные и размёточные — приспособления, с помощью которых делают проверку и разметку валов и цилиндрических деталей.
Призмы изготавливаются в комплектах попарно, что позволяет применять их как опоры при контроле и разметке длинных цилиндрических деталей.

Резьбомер — измерительный инструмент, представляющий собой набор различных резьбовых шаблонов. Резьбомер служит для измерения шага метрической резьбы, либо для дюймовой резьбы числа витков на один дюйм.
Резьбовой шаблон это зубчатая пластина с определенным шагом зубьев. На каждом метрическом шаблоне указан шаг резьба в миллиметрах, а на каждом дюймовом шаблоне – число витков на один дюйм резьбы.
Набор шаблонов помещен в оправу из двух накладок, скрепленных винтами. На метрическом резьбомере стоит клеймо: «М60°», а на дюймовом резьбомере — «Д55°».

Рейсмус слесарный — разметочный инструмент, которым производят пространственную разметку деталей.
На основании рейсмуса в требуемом положении с помощью гайки закрепляется стойка. Наклон стойки под небольшим углом обеспечивается установочным винтом. Чертилка устанавливается на стойку и закрепляется в нужном положении гайкой.
Рейсмус и деталь помещают на разметочной плите. Устанавливают стойку и чертилку в необходимое положение. Перемещают рейсмус вокруг детали. Чертилкой делают риски на детали на равном расстоянии от поверхности разметочной плиты.

Угольник слесарный — инструмент, которым проводят проверку и разметку прямых углов.
Угольником также удобно наносить прямые параллельные линии. Угольником проверяют перпендикулярность деталей в процессе сборки оборудования.
Различают плоские угольники, угольники с «пяткой», аншлажные угольники.

Угольник-центроискатель — угольник, с помощью которого находят центр цилиндрической детали.
Центроискатель состоит из линейки, закрепленной на угольнике таким образом, что одна из граней линейки является биссектрисой прямого угла угольника.
Для определения центра окружности накладывают угольник на торец детали так, чтобы обе его грани касались боковых поверхностей детали. Чертилкой по линейке наносят на деталь риску. Поворачивают угольник на некоторый угол и повторяют операцию. Место перекрещивания двух рисок и есть центр окружности.

Циркуль разметочный — инструмент, с помощью которого на обрабатываемых материалах наносится разметка в виде дуг или окружностей. Циркулем также переносят размеры с линейки на деталь.
У плотно сжатого циркуля концы ножек должны сходиться без зазора. Остро заточенные концы ножек закаливают. Требуемое расстояние между ножками циркуля фиксируют с помощью дуги и винта.
Перед тем, как нанести на материал окружность либо дугу, необходимо кернером обозначить их центр.

Чертилка — инструмент, которым наносят разметку в виде рисок на обрабатываемых материалах.
Изготавливают чертилку из инструментальной стали. Острие закаливают. Для удобства работы среднюю утолщенную часть чертилки накатывают. Иногда, для проведения рисок в труднодоступных местах, один конец чертилки сгибают под прямым углом.

Штангенциркуль — инструмент, с помощью которого производят измерения, погрешность которых не превышает 0,1мм. Штангенциркуль позволяет измерить наружные и внутренние размеры, а также глубину.
Штанга с миллиметровыми делениями с одной стороны заканчивается глубиномером, а с другой стороны неподвижными губками. К неподвижным губкам примыкают подвижные губки.
Подвижные губки снабжены вспомогательной шкалой, называемой нониусом. С помощью нониуса возможно производить измерения, точность которых 0,1мм. Подвижные губки могут свободно перемещаться вдоль штанги. В нужном положении подвижные губки фиксируются с помощью стопорного винта.
Шкала нониуса, длиной 19мм разделена на части, по 1,9мм каждая. В том случае, когда нулевой штрих нониуса совместится с одним из делений шкалы на штанге, остальные деления нониуса (кроме последнего десятого) с делениями основной шкалы не совпадут. Первый штрих нониуса и второе деление миллиметровой шкалы различаются на 0,1мм. Второе деление нониуса и четвертое деление штанги на 0,2мм, третье и шестое – 0,3мм, четвертое и восьмое — 0,4мм, пятое находится посредине между девятым и десятым.
Производя измерения, отсчитывают целые миллиметры по основной шкале на штанге напротив нулевого деления нониуса. Отсчет десятых долей миллиметра производится по тому делению нониуса, которое совпадает с делением основной шкалы на штанге. На иллюстрации приведены примеры размеров 0,1мм, 0,3мм и 88,4мм.
Существуют конструкции штангенциркулей способных производить измерения, погрешность которых не превышает 0,05мм и 0,02мм.

Инструментарий токаря: самые популярные приспособления

Все виды токарного оборудования объединяет принцип работы станков такого типа. Суть — сочетание двух видов движения: вращения детали с одновременным перемещением вдоль и поперек оси обрабатывающего инструмента. Он снимает лишний материал с заготовки, придавая задуманные размеры и форму. Станок не работает без оснастки, но и последняя без него практически бесполезна. Особенно когда речь идет о современном оборудовании с высокой степенью специализации.

Общие понятия о станках и оснастке

Раньше в качестве токарной оснастки и инструмента выступали руки самого мастера, а также простейшие резцы в виде узких лопаточек — стеки. Стеками убирали излишки материала, наносили рельефный узор, заглаживали поверхность или наоборот, придавали ей декоративную фактуру.

Сегодня существуют два вида токарных станков: лобовой и карусельный. На карусельном деталь вращается вокруг вертикальной оси, резец снимает лишний материал, придавая изделию желаемую форму. Лобовой или горизонтальный, появился значительно позже. Этот вид токарного оборудования отличается от карусельного горизонтальным расположением оси вращения детали. Карусельный станок позволяет работать с тяжелыми массивными деталями, на горизонтальном удобно изготавливать длинные валы, сверлить отверстия по их оси.

Основная оснастка

Ранее инструмент для токарных станков насчитывал едва ли пяток наименований. На сегодня перечень даже общих видов резцов выглядит куда внушительнее:

• проходные (прямые, обратные, отогнутые, упорные);
• подрезные;
• отрезные (оттянутые);
• резьбонарезные (внутренние и наружные);
• расточные (отверстия глухие и проходные);
• фасонные различных конфигураций.

При этом каждый вид, в свою очередь содержит целый перечень отличающихся друг от друга изделий. Кроме классификации по назначению инструменты делятся по устройству, классу точности, материалу из которого изготовлен. Резцы, полностью сделанные из быстрорежущей стали называют сплошными. Приобретение подобной оснастки обходится недешево. Поэтому больше распространены составные резцы, имеющие из твердого сплава лишь напаянную пластину (головку), а тело (его называют «державка») из обычного металла.

Купить подобную оснастку можно куда дешевле, что немаловажно для больших цехов. Существуют и резцы со сменными головками. Чаще их применяют на станках с ЧПУ. При выполнении токарных работ на обычном оборудовании они неудобны. Кроме стали при изготовлении резцов, а также их рабочих граней используют различные сплавы и металокерамику.

По точности обработки поверхности, резцы делят на:

Первый вид дает токарную обработку невысокого качества, зато способен снимать толстую стружку на высокой скорости. Грубую заготовку доводят чистовыми резцами.

Вся режущая оснастка станка служит срезанию металла. Но специфика у каждого инструмента своя. Она диктует особенности устройства головки и тела резца — державки. Проходным резцом токарь снимает слой металла на внешней поверхности детали. Даже в этом простом случае существует несколько вариантов токарной обработки и на каждом мастер применяет особый резец. Операция проводится проходом от патрона к задней бабке или наоборот, как при вращении заготовки по часовой стрелке, так и против. Специальная головка требуется при проходке конусных поверхностей. Подрезными резцами обрабатывают боковые плоскости выступов, пазов, торцы самих деталей.

Существуют специальные резцы для устройства наружной и внутренней резьбы. Разница их профиля определяет вид и направление витков. Особняком в ряду токарных резцов по металлу стоят расточные. Они имеют особый тип режущих кромок для обработки сквозных и глухих отверстий. Отрезные резцы имеют специфический вид. Их рабочая часть значительно уже, чем державка. Назначение следует из названия: отрезать деталь под желаемым углом. Наконец, фасонные резцы, служат созданию одного конкретного вида профиля. Как правило, приобрести готовыми их не получиться. Заказывают такую оснастку по мере необходимости. Цена подобного «штучного» заказа высока. Купить инструмент имеет смысл если требуется изготовление множества одинаковых деталей.

Выделяются из общего ряда токарного оборудования, так называемые накатки. Внешне они походят на резцы со сменными рабочими головками. Но в отличие от последних применяют не точение, а вминают металл, образуя мелкие зубчики или риски. Применяют накатки для изготовления различных рукояток, маховиков управления, обрабатывают посадочные места подшипников и муфт.

Обработка отверстий

Качество отверстий, образуемых сверлом, часто не дотягивает до современных требований. Довести его до необходимых параметров точности работнику помогает набор специальных приспособлений:

• Сверла служат для проходки устройства глухих, а также свозных отверстий небольшого диаметра.
• Зенкеры. С их помощью обрабатывают поверхности стенок и дна отверстий после того как они просверлены.
• Зенковки. Разновидность зенкера для устройства конических углублений под утопленные головки болтов.
• Цековки. Специализированные приспособления. Ими производят токарную обработку дна гнезд и пазов в заготовках.
• Развертки. По назначению сходны с зенкерами. Дают большую точность обработки, предназначены только для стенок отверстий.
• Метчики, плашки. Служат нарезанию резьбы, соответственно: внутренней и наружной.

Описанная выше оснастка по умолчанию предполагает работу с металлорежущими станками. Для обработки дерева эти резцы, несмотря на прочность не подходят. Их большой угол заточки сминает мягкие волокна, а если увеличить скорость резания деталь начинает обугливаться.

Используют на токарном станке особые стамески. Их держат в руке, опирая лезвия на планку-подручник.

Основных видов резцов три:

• полукруглый обдирочный — рейер;
• плоская стамеска скребок;
• мейсель для чистовой обработки с угловой заточкой наподобие сапожного ножа;

Кроме перечисленных инструментов комплект резцов по дереву насчитывает десятки конфигураций. Нередко сам мастер точит все необходимые из б/у ножовочных полотен.

Измерительные приспособления и вспомогательный инструмент

Инструмент, без которого станок, даже самый совершенный, окажется практически бесполезным — приспособления измерения и разметки:

• штангенциркуль;
• кронциркуль;
• нутромер;
• линейка;
• микрометр;
• центроискатель;
• угольник слесарный.

Для нанесения линий и точек на заготовках используют чертилки и кернеры. Для изготовления последних, хорошо подходят б/у зенковки и развертки.

На токарных станках порой приходится обрабатывать детали длинные и относительно тонкие. Стоит посильнее нажать резцом, как такой стержень начинает изгибаться. Падает качество обработки, возникает риск поломки детали, порчи станка и травмы работника.

Чтобы этого не произошло, используют особый вид оснастки — люнеты. Они обеспечивают несколько функций:

• Поддержку длинных тяжелых деталей. Часть их веса люнет перераспределяет с патрона и задней бабки на станину.
• Компенсацию бокового усилия резца, повышая точность обработки.
• Выступают в качестве основной опоры, заменяя заднюю бабку.

Люнет надежно фиксирует заготовку, не препятствуя вращению.

Приобретение и уход

Любой режущий инструмент, сколь бы прочной его сталь не была, рано или поздно тупится. Обычные резцы в подобном случае затачивают, у составных моделей меняют насадки на головках. Точение выполняют на специальных станках, обычно сам токарь. Что касается приспособлений для токарных работ в отверстиях, то за исключением сверл, они по большей части не подлежат ремонту. Поскольку чем качественнее сталь, тем дороже инструмент, если оснастку используют редко, слишком дорогую брать не стоит. Если получится, лучше приобрести профессиональную, но б/у.

Особое отношение у токарей к измерительному инструменту. Его хранят отдельно от ключей и резцов. Точные приборы, такие как микрометры, некоторые виды нутромеров содержат в специально предназначенных шкатулках, с мягкими гнездами, доставая лишь для замеров.

Мастер-универсал на своем рабочем месте похож на хирурга. В его распоряжении огромное количество инструментов, каждый из которых предназначен для специфических действий. При точении даже одной заготовки мастеру требуются порой десятки видов оснастки. Необходимо не ошибиться, выбирая подходящий. Иначе, деталь получится низкого качества, уйдет в брак. Вдобавок современная промышленность использует при изготовлении инструмента различные сплавы и даже металлокерамику. Одни режут только с охлаждением, другим оно противопоказано. Современный мастер не только знает, какой вид инструмента взять, но подскажет снабженцам, где его лучше купить и за какую цену. Опыт нарабатывается мастером десятками лет. Недаром на сегодня токарь одна из немногих профессий, спрос на которые опережает предложение.

Какие бывают измерительные инструменты?

Измерительный инструмент — это широкое понятие, обозначающее класс устройств, позволяющих устанавливать количественные соотношения каких-либо параметров в сравнении с эталоном. В научной деятельности измерения связаны с определением числовых характеристик самых разных величин: массовых, индукционных, спектральных.

В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом.

Точность и погрешность

Основной характеристикой измерительных инструментов и приборов является точность. Под этим понятием подразумевают ту величину отклонений от истинных значений, которая возникает в результате погрешности измерений. В различных отраслях промышленности требования к точности отличаются. В деревообработке и производстве строительных металлоконструкций допускается погрешность в 1 мм, при слесарных операциях — 0,1-0,05 мм, в точном машиностроении величина отклонений может составлять 0 мкм.

На точность измерений влияет физическое состояние инструмента. Для определения износа выполняется поверка измерительного инструмента — операция по выявлению степени несоответствия мерителей заданным характеристикам. Основные методы поверки, которые используют для оценки работоспособности механического инструмента, — методы непосредственного сличения и прямых измерений. В этих случаях для поверки применяют контрольно измерительные инструменты для разметки. Это приборы, аналогичные по конструкции, параметры которых выверены.

Основное требование к точности заключается в том, чтобы с помощью измерений придать сопрягаемым деталям ту форму, которая нужна для их конструктивного взаимодействия. Точность измерения гладкости обойм и шариков в подшипниках должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить высокую скорость вращения. При сборке рамы, деревянные детали которой не должны двигаться относительно друг друга, достаточно добиться их плотного прилегания.

Большое значение для точности имеют физические свойства обрабатываемых материалов, их способность менять параметры в зависимости от климатических условий. Отсюда вывод: столярный инструмент, измерительные приспособления токаря, слесаря и плотника имеют разную точность.

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс — это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования — те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент — принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

• инструменты для измерения и разметки;
• ручной и механический инструмент;
• металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид — столярный инструмент.

Наиболее популярные типы здесь представлены угольником, малкой, рейсмусом, кронциркулем. Строительные инструменты — это рулетки, спиртовые уровни, складные метры. Многие приборы являются универсальными: ими пользуются мастера всех инженерных профессий.

Измерители, применяемые в металлообработке

Наиболее распространенный универсальный измерительный прибор — линейка. Разметочной линейкой пользуются все специалисты, независимо от профиля. К более специфическому множеству мерных устройств относятся поверочные линейки. Их используют для выявления отклонений изделий по плоскости. Величину отклонений определяют с помощью калиброванных щупов — металлических пластин, толщина которых колеблется от 0,01 мм до нескольких мм. С помощью специальных линеек модельщики определяют усадочный размер горячих слитков.

В сфере металлообработки для измерения линейных характеристик используются два основных вида приборов:

• штриховой прибор с нониусом;
• микрометрический инструмент винтового типа.

Вернуться к оглавлению

Штриховые приборы с нониусными шкалами

Наиболее популярным представителем этого класса является штангенциркуль. Конструктивно прибор представляет собой штангу из твердого сплава, которая с одного конца заканчивается губкой. На поверхности штанги нанесена метрическая шкала с ценой деления 1 мм. По желобу штанги перемещается каретка: один ее конец заканчивается губкой. На каретке нанесена штриховая шкала. В промышленности применяется несколько видов нониусов:

• на 9 или 19 делений — с точностью 0,1 мм;
• на 39 делений — с точностью 0,05 мм.

Разновидностью штангенинструментов являются мерители со стрелочным индикатором и приборы с цифровыми электронными датчиками. В первом случае поступательное движение во вращательное преобразуется системой шестерен с ползуном. Точность такого штангенциркуля повышается до 0,02 мм. Электронные устройства обеспечивают измерения с точностью 0,01 мм. Штангельрейсмасс — подвид штангенциркуля, выполненный на стационарной подставке. Этот ручной прибор предназначен для измерения и нанесения разметки.

Микрометрический инструмент — это винтовая пара с мелкой резьбой, к которой присоединена скоба с прецизионной пяткой. Поступательное движение винту сообщается с помощью двух вращающихся механизмов: барабана и трещотки. Порядок измерения:

• измеряемая деталь устанавливается между винтом и пяткой;
• барабан поворачивают до тех пор, пока деталь не соприкоснется с двух сторон с винтом и пяткой;
• трещоткой доворачивают механизм до полной фиксации детали.

Показания снимают с трех шкал. Первая расположена на стебле снизу: на ней виден примерный размер детали в миллиметрах. На шкале сверху видно, больше или меньше половины миллиметра составляет погрешность первого измерения. По шкале барабана отмечают точное значение сотых долей миллиметра. Итоговый размер детали равен сумме данных со всех шкал.

Обработка древесины

Разметочно-измерительный инструмент для деревообработки включает:

• рулетки, линейки, складные метры;
• малки, кронциркули, нутромеры, рейсмус.

Первые три типа измерительных инструмента представляют собой ленточные, пластинчатые или консольные приборы, оснащенные метрической шкалой линейных мер. Каждая пятая риска миллиметровых делений увеличена на треть, каждая десятая — в полтора раза. Различаются общей длиной: линейка достигает 70-80 мм; рулетка — от 2 до 15. Столярный разметочный инструмент кронциркуль, нутромер, рейсмус.

В плотницком деле важным параметром является отношение детали к линии горизонта. Для определения вертикалей используется отвес — шнур с гирькой. Более универсальным устройством, показывающим угол отклонения от вертикалей и горизонталей, является гидроуровень, или ватерпас: линейка со стеклянными втулками, на 9/10 заполненными спиртом. Указатель — воздушный пузырек, который перемещается в жидкости.

Разметочные инструменты — это угольники, малка, ерунок. Эту группу отличает еще одна особенность — инструмент для измерения углов. Малка применяется для определения неплотностей между угловыми сочленениями. Ерунок позволяет вычерчивать углы размером 45 и 135°. Для вычерчивания линий, параллельных заданной плоскости, применяют рейсмус — колодку-кронштейн, в которой закреплены штанги с чертилками.

Перечисленными устройствами выбор инструмента не ограничивается. В отдельный класс выделен лазерный измерительный инструмент — достижение инженерии 21 века.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Измерительные инструменты можно разделить на следующие группы.

• 1) штангенинструменты — штангенциркули, штангенглубиномеры, штан- генрейсмусы, штангензубомеры;
• 2) микрометрические инструменты — рычажные микрометры, резьбовые микрометры, нутромеры, глубиномеры;
• 3) рычажно-измерительные инструменты-индикаторы, миниметры, индикаторные скобы;
• 4) плоскопараллельные концевые меры длины — измерительные плитки;
• 5) угловой инструмент — конусные угломеры, синусные линейки, угломерные плитки;
• 6) оптические приборы — инструментальные микроскопы, универсальные микроскопы, вертикальные оптиметры, оптические делительные головки, большой проектор;
• 7) плоские стеклянные пластины (метод интерференции);
• 8) одномерный инструмент — калибры, шаблоны.

Штангенциркуль. Штангенциркуль, показанный на рис. 23.9,а, состоит из стальной штанги (линейки) с миллиметровыми делениями, на конце которой имеются неподвижные губки 1 и подвижная рамка 3 с губками. Верхние губки штангенциркуля предназначены для измерения наружных (охватывающих) размеров (для валов), а нижние — для внутренних (охватываемых) размеров (для отверстий). Кроме подвижной рамки, имеется хомутик 5 микрометрической подачи. Винтом 4 этот хомутик можно закрепить на штанге. Грубая установка губок подвижной рамки 3 производится от руки при отпущенных винтах 2 и 4. Дальнейшее перемещение их до требуемого положения осуществляется вращением гайки 7 микрометрической подачи, навертывающейся на винт 6. При этом хомутик 5 должен быть закреплен на штанге. Губки подвижной рамки 3 в окончательном положении закрепляются винтом 2. Нониус 8 имеет 50 делений, которые равны 49 мм. Каждое деление нониуса меньше миллиметрового деления штанги на 0,02 мм. Это значит, что у данного штангенциркуля цена деления составляет 0,02 мм. Для удобства пользования нониусом его деления замаркированы числами, указывающими количество сотых долей миллиметра, которым соответствует каждое деление, т.е. 0, 10, 20, 30 и т.д.

При измерении диаметра отверстий пользуются тупыми сторонами губок, вводя их в отверстие. К полученному расстоянию между губками добавляют их ширину. Эта величина маркируется на губках (обычно 10 мм).

Рис. 23.9. Штангенциркуль (а) и нониус (б)

Для определения размера отверстия считывают в рамке полные деления штанги против нулевого деления нониуса (рис.20.9,б) Их будет 9,6. За тем в рамке определяют какое деление нониуса совпадает с делениями шкалы штанги. Это будет 78. Объединяем показания шкал. За нулевым показанием 9,8 ставим показания нониусной шкалы 78, получаем 9,678 мм. Так как точность измерений штангенциркуля обычно составляет 0,02 мм , то окончательный размер отверстия с учетом ширины губок будет 9,68+10=19,68 мм.

Кроме обычных штангенциркулей и других инструментов с нониусной шкалой и шкалой часового типа применяют также и электронные модели инструментов, которые выводят на экран в цифровом виде показания значений произведенного измерения (рис.23.10)

Рис. 23.10 Штангенциркуль с цифровым индикатором

При эксплуатации измерительных приборов следует помнить, что измерительные поверхности у наконечников должны быть чистыми, а измеряемые поверхности деталей должны быть чистыми и их температура не должна отличаться от температуры измерительных приборов. Недопустимо измерять горячие детали точными измерительными приборами, В руках измерительные приборы долго держать нельзя, так, как это влияет на точность измерений. Не допускается измерять подвижные детали, потому что это опасно, приводит к быстрому износу измерительных поверхностей инструмента и к потере точности результатов измерения.

При кратковременном и длительном хранении измерений инструмент протирают мягкой ветошью с авиабензином и смазывают тонким слоем технического вазелина. Измеряющие поверхности наконечников отделяют друг от друга, а стопоры ослабляют. При длительном хранении инструменты обертывают промасленной бумагой.

Перед тем как приступить к измерениям рекомендуют проверить нуль показаний средств измерения. Для этого предварительно настраивают показания шкалы инструмента на измеряемый размер по мерным плиткам (плоскопараллельным концевым мерам) или по калиброванному кольцу или валику и таким образом определяют положение нуля при измерениях.

Штангенглубиномеры. Основанием штангенглубиномера является рамка 4, снабженная снизу опорой 6 с измерительной поверхностью (рис.23.11). Сквозь рамку проходит штанга 1 со шкалой и измерительной поверхностью на торце. Штанга 1 передвигается перпендикулярно измерительной поверхности опоры 6. Нониус 5 нанесен на отдельной пластине, укрепленной в рамке 4 параллельно шкале штанги. Микроподача 2 рамки 4 и зажим 3 на штангенглубиномере такие же, как и на штангенциркуле (рис.23.9).

Рис. 23.10. Штангенглубиномер (в), Штангенрейсмас (б)

Штангенглубиномеры применяются для прямого измерения глубины выемок и высоты уступов.

Штангенрейсмасы. Опорной деталью штангенрейсмаса (рис.23.10,6) является основание 4, в котором укреплена штанга 1 со шкалой, расположенная перпендикулярно опорной плоскости основания. По штанге передвигается рамка 3, имеющая выступ для крепления ножек. В рамке параллельно шкале штанги размещен нониус 5, нанесенный на отдельной пластинке. Микроподача 2 рамки здесь применена такая же, как на штангенциркуле (рис.23.9) и на штангенглубиномере (рис.23.10.а). На выступе рамки с помощью державки 6 закрепляются ножки измерительная 7 и разметочная 8. Шкалы штанги и нониуса на штангенрейсмасе выполняют такие же, как и на штангенциркулях и штангенглубиномерах.

Какие бывают измерительные инструменты?

Измерительный инструмент — это широкое понятие, обозначающее класс устройств, позволяющих устанавливать количественные соотношения каких-либо параметров в сравнении с эталоном. В научной деятельности измерения связаны с определением числовых характеристик самых разных величин: массовых, индукционных, спектральных.

В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом.

Точность и погрешность

Основной характеристикой измерительных инструментов и приборов является точность. Под этим понятием подразумевают ту величину отклонений от истинных значений, которая возникает в результате погрешности измерений. В различных отраслях промышленности требования к точности отличаются. В деревообработке и производстве строительных металлоконструкций допускается погрешность в 1 мм, при слесарных операциях — 0,1-0,05 мм, в точном машиностроении величина отклонений может составлять 0 мкм.

На точность измерений влияет физическое состояние инструмента. Для определения износа выполняется поверка измерительного инструмента — операция по выявлению степени несоответствия мерителей заданным характеристикам. Основные методы поверки, которые используют для оценки работоспособности механического инструмента, — методы непосредственного сличения и прямых измерений. В этих случаях для поверки применяют контрольно измерительные инструменты для разметки. Это приборы, аналогичные по конструкции, параметры которых выверены.

Основное требование к точности заключается в том, чтобы с помощью измерений придать сопрягаемым деталям ту форму, которая нужна для их конструктивного взаимодействия. Точность измерения гладкости обойм и шариков в подшипниках должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить высокую скорость вращения. При сборке рамы, деревянные детали которой не должны двигаться относительно друг друга, достаточно добиться их плотного прилегания.

Большое значение для точности имеют физические свойства обрабатываемых материалов, их способность менять параметры в зависимости от климатических условий. Отсюда вывод: столярный инструмент, измерительные приспособления токаря, слесаря и плотника имеют разную точность.

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс — это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования — те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент — принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

• инструменты для измерения и разметки;
• ручной и механический инструмент;
• металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид — столярный инструмент.

Наиболее популярные типы здесь представлены угольником, малкой, рейсмусом, кронциркулем. Строительные инструменты — это рулетки, спиртовые уровни, складные метры. Многие приборы являются универсальными: ими пользуются мастера всех инженерных профессий.

Измерители, применяемые в металлообработке

Наиболее распространенный универсальный измерительный прибор — линейка. Разметочной линейкой пользуются все специалисты, независимо от профиля. К более специфическому множеству мерных устройств относятся поверочные линейки. Их используют для выявления отклонений изделий по плоскости. Величину отклонений определяют с помощью калиброванных щупов — металлических пластин, толщина которых колеблется от 0,01 мм до нескольких мм. С помощью специальных линеек модельщики определяют усадочный размер горячих слитков.

В сфере металлообработки для измерения линейных характеристик используются два основных вида приборов:

• штриховой прибор с нониусом;
• микрометрический инструмент винтового типа.

Вернуться к оглавлению

Штриховые приборы с нониусными шкалами

Наиболее популярным представителем этого класса является штангенциркуль. Конструктивно прибор представляет собой штангу из твердого сплава, которая с одного конца заканчивается губкой. На поверхности штанги нанесена метрическая шкала с ценой деления 1 мм. По желобу штанги перемещается каретка: один ее конец заканчивается губкой. На каретке нанесена штриховая шкала. В промышленности применяется несколько видов нониусов:

• на 9 или 19 делений — с точностью 0,1 мм;
• на 39 делений — с точностью 0,05 мм.

Разновидностью штангенинструментов являются мерители со стрелочным индикатором и приборы с цифровыми электронными датчиками. В первом случае поступательное движение во вращательное преобразуется системой шестерен с ползуном. Точность такого штангенциркуля повышается до 0,02 мм. Электронные устройства обеспечивают измерения с точностью 0,01 мм. Штангельрейсмасс — подвид штангенциркуля, выполненный на стационарной подставке. Этот ручной прибор предназначен для измерения и нанесения разметки.

Микрометрический инструмент — это винтовая пара с мелкой резьбой, к которой присоединена скоба с прецизионной пяткой. Поступательное движение винту сообщается с помощью двух вращающихся механизмов: барабана и трещотки. Порядок измерения:

• измеряемая деталь устанавливается между винтом и пяткой;
• барабан поворачивают до тех пор, пока деталь не соприкоснется с двух сторон с винтом и пяткой;
• трещоткой доворачивают механизм до полной фиксации детали.

Показания снимают с трех шкал. Первая расположена на стебле снизу: на ней виден примерный размер детали в миллиметрах. На шкале сверху видно, больше или меньше половины миллиметра составляет погрешность первого измерения. По шкале барабана отмечают точное значение сотых долей миллиметра. Итоговый размер детали равен сумме данных со всех шкал.

Обработка древесины

Разметочно-измерительный инструмент для деревообработки включает:

• рулетки, линейки, складные метры;
• малки, кронциркули, нутромеры, рейсмус.

Первые три типа измерительных инструмента представляют собой ленточные, пластинчатые или консольные приборы, оснащенные метрической шкалой линейных мер. Каждая пятая риска миллиметровых делений увеличена на треть, каждая десятая — в полтора раза. Различаются общей длиной: линейка достигает 70-80 мм; рулетка — от 2 до 15. Столярный разметочный инструмент кронциркуль, нутромер, рейсмус.

В плотницком деле важным параметром является отношение детали к линии горизонта. Для определения вертикалей используется отвес — шнур с гирькой. Более универсальным устройством, показывающим угол отклонения от вертикалей и горизонталей, является гидроуровень, или ватерпас: линейка со стеклянными втулками, на 9/10 заполненными спиртом. Указатель — воздушный пузырек, который перемещается в жидкости.

Разметочные инструменты — это угольники, малка, ерунок. Эту группу отличает еще одна особенность — инструмент для измерения углов. Малка применяется для определения неплотностей между угловыми сочленениями. Ерунок позволяет вычерчивать углы размером 45 и 135°. Для вычерчивания линий, параллельных заданной плоскости, применяют рейсмус — колодку-кронштейн, в которой закреплены штанги с чертилками.

Перечисленными устройствами выбор инструмента не ограничивается. В отдельный класс выделен лазерный измерительный инструмент — достижение инженерии 21 века.