Угловые измерения
Альтернативный метод контроля изделий
Контроль размеров высоты и глубины [42]
Измерения формы и расположения поверхностей
Контроль и измерение резьбы [50, 35]
Измерение и контроль зубчатых колес и передач [50]
Измерения с помощью цифровых измерительных приборов
Электротермические измерительные приборы
Автоматизация системы контроля и управления сбором данных
Измерительные преобразователи
Измерительные роботы [7]
Механические контактные термометры
Приемники полного излучения
Навигация
Угловые измерения
Технические измерения
124206
знаков
14
таблиц
16
изображений
4.2. Угловые измерения
Во многих изделиях машиностроения применяют узлы и детали, качество работы которых зависит от точности их угловых размеров. Такими узлами и размерами являются, например, подшипники с коническими роликами, направляющие типа "ласточкин хвост", концы шпинделей металлорежущих станков, концы инструментов, углы оптических призм и т. д.
Величину угла при измерении определяют следующими методами:
1) сравнением с жесткой мерой (угловые меры, угольники, шаблоны, конические калибры, многогранные призмы);
2) сравнением со штриховой мерой (различные виды круговых и секторных шкал, гониометры);
3) тригонометрическими методами (по значениям линейных размеров).
Жесткие угловые меры предназначены для передачи размера плоского угла от эталонов к образцовым и рабочим угловым мерам, поверки и градуировки угломерных приборов и специальных угловых мер (шаблонов), а также для непосредственного измерения угловых изделий.
По ГОСТу 2875 - 88 "Меры плоского угла призматические. Общие технические условия" предусмотрено пять типов угловых мер (рис. 4.20): меры типа 1 выполнены со срезанной вершиной угла и имеют малые (до 9о) значения рабочих углов; меры типа 2 имеют острую вершину рабочего угла, охватывают диапазон от 10 до 79о; меры типа 3 выполнены с четырьмя рабочими углами в диапазоне 80 – 100о; меры типа 4 - призматические с равномерным угловым шагом; меры типа 5 – с тремя рабочими углами: a = 15о, b = 30о, j = 45о.
Угловые меры изготавливают из высококачественных сталей, а меры типа 1 могут изготовляться из кварцевого и оптического стекла.
По ГОСТу 2875 – 88 для угловых мер 1, 2 и 3 типов установлены классы точности 0, 1 и 2 с допусками на изготовление соответственно ±3¢¢, ±10¢¢, ±30¢¢; для типа 4 – классы точности 00, 0, 1 и 2; для типа 5 – класс точности 1. Образцовые меры аттестуются по 2, 3 и 4-му разрядам в зависимости от погрешности аттеста-
ции, которая соответственно не должна превышать ±1¢¢, ±3¢¢, ±6¢¢.
Угольники служат для проверки взаимной перпендикулярности поверхностей и имеют угол 90о. Существует два вида угольников: лекальные, обеспечивающие контакт по линии (для этого одной из сторон придана форма кромки с радиусом закругления 0,1 – 0,3 мм); с плоскими рабочими поверхностями.
Стандартом предусмотрены три класса точности (0, 1, 2) угольников. Они выпускаются: в виде прямоугольника (рис. 4.21, а ), угловые (рис.4.21, б ) и цилиндрические (рис. 4.21, в).
Несовпадение сторон угольника и измеряемого угла определяют визуально по просвету между стороной угольника и деталью или с помощью щупа.
Сравнение с жесткой мерой широко применяют при контроле конических сопряжений. В этом случае жесткой мерой является конический калибр. При этом проверяются как диаметр (по осевому смещению), так и угол конуса (по краске).
Механические угломеры предназначены для контактных измерений углов. Выпускается три типа угломеров: УН – с отсчетом по нониусу 2¢ или 5¢ (рис. 4.22); УМ – с отсчетом по нониусу 2¢ или 5¢ (рис. 4.23); УГ - с отсчетом по нониусу 10¢ упрощенной конструкции; УО – оптический угломер (рис. 4.24).
Гониометры (рис. 4.25) являются наиболее точными оптическими приборами для бесконтактного измерения углов и предназначены для измерения углов между плоскими гранями, хорошо отражающими световые лучи. Измерение углов возможно как на непрозрачных, так и на прозрачных телах.
Делительные головки применяются для измерения углов при использовании устройств, фиксирующих требуемое угловое положение граней или других элементов детали. Отсчетные устройства делительных головок бывают как механическими (лимб с нониусом), так и оптическими рис. 4.26).
Уровни служат для измерения малых угловых отклонений от горизонтальной плоскости. Наиболее распространены в промышленности жидкостные уровни. Они относятся к гониометрическим средствам измерений, так как имеют угловую шкалу, нанесенную на дуге окружности. Чувствительным элементом таких уровней является стеклянная ампула с жидкостью.
Эти приборы предназначены как для измерения углов отклонения от горизонтали (природного эталона), так и для установки поверхности изделия в заданном относительно горизонтали положении.
Выпускаются брусковые и рамные уровни с ценой деления ампул 4", 10", 20", 30", которые на приборе представлены в радианной мере (0,1 мм/м соответствует 20"). В некоторых приборах ампула применяется не для измерения отклонений углов, а для определения горизонтального положения узла прибора, в который она встроена.
В микрометрических уровнях показания снимают по микрометрическому винту, перемещающему ампулу. Микрометрические уровни выпускаются типа 1 с ценой деления 2" и типа 2 с ценой деления 20" (рис. 4.27).
Промышленностью выпускаются индуктивные уровни с ценой деления 2 – 20", гидростатические уровни. Для измерения углов можноиспользовать круговые измерительные преобразователи типа "Индуктосин", "Оптосин" (круговые перемещения преобразуются в электрический сигнал), а также кольцевые оптические квантовые генераторы.
Средства измерений, основанные на тригонометрическом методе. Типичными примерами реализации тригонометрических методов измерений углов являются измерения с помощью так называемых синусных линеек и координатные методы.
Синусная линейка (рис. 4.28) представляет собой простую схему: два круглых цилиндрических ролика одинакового диаметра укреплены на концах столика так, чтобы их оси были параллельными. Расстояние L между осями роликов имеет жесткий допуск и точно аттестовано. Это расстояние при установке синусной линейки на требуемый угол a имитирует гипотенузу прямоугольного треугольника. Катет этого треугольника h воспроизводится блоком плоскопараллельных концевых мер, подкладываемым под один из роликов (см. рис. 4.28). Рабочим углом установленной синусной линейки является угол a1, отличающийся от расчетного на погрешность установки.
При измерении на синусной линейке (рис. 4.29) размер h блока мер, который надо подставить под ролик, чтобы наклонить столик на такой же угол a, какой должно иметь измеряемое изделие, определяют из уравнения
h = L×sina. Затем блок подставляют под ролик, к которому направлена вершина измеряемого угла.
Измерение угла a заключается в определении отклонения в положениях I и II от указанной параллельности, что делают чаще всего с помощью контактной измерительной головки (оптиметра, пружинной головки и т. д.), укрепленной на универсальной стойке.
Стандартные синусные линейки изготовляют трех типов: без опорной плиты (тип I); с опорной плитой (тип II) и двухнаклонные во взаимно перпендикулярных направлениях (тип III). Линейки каждого типа имеют два класса точности: 1 и 2.
Синусную линейку можно применять и для измерения внутренних углов, например, конусных отверстий. Для этого необходимо иметь рычаг, вводимый в измеряемое отверстие.
Использование роликов и шариков для измерения наружных и внутренних конусов. При известных диаметрах шариков и роликов, а также высоте h блока плоскопараллельных концевых мер измеряют размеры l1 и l2 (рис. 4.30) и рассчитывают искомый угол конуса.
По схеме, приведенной на рис 4.30, а, угол определяется по формуле
, а по схеме, приведенной на рис 4.30, б, – по формуле
.
По такому же принципу измеряют конусность с помощью двух калиброванных колец с заранее известными диаметрами D, d и толщиной h (рис. 4.30, в). Расстояние Н измеряют после надевания колец на конус.
Угол рассчитывают по формуле 
.
Похожие работы
... замыкающего звена [Bå MIN ]: [Bå MIN ]=–0.4 мм. Предельный зазор: , [Så]=0.4 мм. Предельный натяг: , [Nå]=–0.4 мм. Среднее отклонение: , [=0. 6.2.1. Метод полной взаимозаменяемости Предполагаем, что подшипник, являющийся стандартным изделием, уже имеет определенный квалитет и размер Т4=36–0.3. Согласно [1], табл. 3.3., получаем ...
... являются игровые автоматы, диагностическое оборудование. По метрологическому назначению все СИ подразделяются на два вида: рабочие СИ и эталоны. Рабочие СИ (РСИ) предназначены для проведения технических измерений. По условиям применения они могут быть: 1) лабораторными, используемыми при научных исследованиях, проектировании технических устройств, медицинских измерениях; 2) производственными, ...
... цепей, могут быть конструкторскими (выбор размеров и точности звеньев), технологическими (обеспечение заданного зазора при сборке), настроечными (наладка станков), связанными с выполнением технических измерений и другими. Размерные цепи бывают различных видов в зависимости от назначения (конструкторские, технологические, измерительные), характера взаимного расположения звеньев (линейные, угловые, ...
... действия выпускаемых машин и приборов находится в прямой зависимости от точности их изготовления и контроля показателей качества с помощью технических измерений. Точность и ее контроль служит исходной предпосылкой важнейшего свойства совокупности изделий – нормирования. При конструировании применение принципа нормирования ведет к повышению качества и снижению себестоимости конструкции. 1 ...
0 комментариев