1. Цель работы:

1.1. Изучить конструкцию, правила измерения и метрологические показатели инструментов.

1.2. Научиться оценивать качество изготовления деталей.

2. Регламент работы:

Общее время выполнения работы – 90 мин.

10 - 15 мин – пояснения преподавателя по конструкции измерительных средств, приемам измерений и правилам отсчета размеров по шкалам инструментов.

50 мин – самостоятельная работа студентов по изучению основных понятий метрологии, конструкция и принципы измерения штангенинструментом. Начертить эскиз детали. Произвести измерения действительных размеров детали всеми видами штангенинструментов (не менее двух) и представить их на эскизе. Построить схему полей допусков и установить соответствие заданных размеров действительным. Дать заключение о годности детали.

20 мин – оформление отчета.

5 мин – упаковка инструмента и уборка рабочего места.

3. Штангенинструменты, детали для выполнения работы

3.1. Детали для измерений.

3.2. Штангенинструмент.

3.3. Методические указания для выполнения работы.

Теоретические сведения Штангенинструменты

Штангенинструменты применяют для линейных измерений, не требующих высокой точности. В группу этих инструментов входят штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмусы и штангензубомеры.

Вид измерения штангенинструментами – абсолютный.

Наиболее распространенными из штангенинструментов является штангенциркули (рис. 1.1), которые выпускаются по ГОСТ 166-63 трех типов:

- ШЦ-1 - с двусторонним расположением губок, для наружных и внутренних измерений и с линейкой для измерения глубины (рис. 1.1 а). Величина отсчета по нониусу 0,1 мм;

- ШЦ-2 – с двусторонним расположением губок, для измерения и разметки. Величина отсчета по нониусу 0,05 или 0,1 мм (рис. 1.1 б).

- ШЦ -3 – с односторонними губками для наружных и внутренних измерений с величиной отсчета 0,05 или 0,1 мм.

Основными частями штангенинструментов являются, штага 1, измерительные губки 2, рамка 3, зажим рамки 4, нониус 5, микрометрическая подача 6, и линейка глубиномера 7.

Штангенглубиномеры

Штангенглубиномеры служат для измерения глубин , пазов до 500 мм и высот, выступов до 400 мм. Рамка 3 штангенглубиномера имеет основание 4, являющееся измерительной поверхностью (рис. 1.2 а).

Штангенрейсмусы

Штангенрейсмусы (ГОСТ 164-64, рис. 1.2 б) служат для разметки и контроля размеров до 2500 мм разметочной ножкой, а также для измерения высоты деталей измерительной ножкой 6.

Рис.1.1. Штангенциркули

а) б)

Рис. 1.2. Штангенглубиномер и штангенрейсмус

При измерении штангенинструментами размер определяется в целых долях миллиметра по основной шкале на штанге, части деления по нониусной шкале. Примеры отсчетов приведены на рис. 1.3 для различных величин отсчета нониусов.

Рис.1.3. Нониусы штангенинструментов

Параметры шкал штангенинструментов между собой взаимосвязаны и имеют следующие обозначения:

i – величина отсчета по нониусу;

γ – модуль, показывающий насколько интервал деления шкалы нониуса (а_н) больше интервала основной шкалы (а_ш) и применяется равным: 1, 2, 3 исходя из конструктивных соображений;

а_н – число делений нониуса;

l – длина шкалы нониуса.

В еличина отсчета по нониусу определяется равенством:

где с – величина деления основной шкалы.

Интервал деления нониуса на рис. 1.3а равен:

b = 2 а_ш – i.

Интервал деления нониуса на рис. 1.3б равен:

b = а_ш – i.

В общем случае интервал деления нониуса определяется уравнением:

b = γ а_ш – i при i = а_ш/n

Величина интервала деления нониуса:

b = а_ш(γ_n – i) n

В штангенциркулях интервал деления b и цена деления с равны 1мм.

Длина нониуса, выраженная в делениях основной шкалы равна:

l = nb= а_ш(γ – i)

Перед измерением проводят проверку всех штангенинструментов визуально или с помощью концевых мер на совпадение нулевого штриха нониуса и основной шкалы. При сдвигании губок штангенциркулей до соприкосновения, просвет между измерительными поверхностями не должен превышать 0,003 мм при величине отсчета по нониусу 0,05 мм и 0,005 мм при величине отсчета 0,1 мм. При затягивании зажима рамки допускаются просветы вдвое больше.

Притертые поверхности штангенглубиномера и штангенрейсмуса не должны иметь забоин и должны плотно прилегать к поверочной плите.

В случае обнаружения неисправностей в инструментах, они не должны допускаться к использованию.

Основные метрологические показатели штангенинструментов и допускаемые погрешности при измерении даны в табл. 1.2 и 1.3.

Таблица 1.1

Результаты измерения детали

Размер по чертежу, мм		Результаты в мм			Допуск (Т), мкм	Действительный размер, мм.	Заключение годности
Условное обозначение	Числовые значения	Номинальный	Наименьший предельный	Наибольший предельный

Таблица 1.2

Пределы измерения и допускаемые погрешности штангенинструмента.

Наименование инструментов	Предел измерения в мм	Допускаемая погрешность показаний при счете по нониусу, мм
		0,05	0,1
Штангенциркуль ШЦ-1	0 - 125	-	0,1
Штангенциркуль ШЦ- II	0 - 200	± 0,05	± 0,1
Штангенциркуль ШЦ- III	0 – 500 250 – 710 320 – 1000 500 – 1400 800 – 2000	± 0,05 - - до 1000 до 2000	± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,2
Штангенглубиномеры	0 – 200 0 – 320 0 - 500	± 0,05 ± 0,05 -	- - ± 0,1
Штангенрейсмусы	0 – 250 40 – 400 60 – 630 100 – 1000 600 – 1600 1500 – 2500	± 0,05 ± 0,05 ± 0,05	± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,2

Таблица 1.3

Предельные погрешности при измерении наружных

размеров и глубин с помощью штангенинструментов

Наименование	Предельные погрешности измерения в мкм (±) для диапазонов измерения размеров в мм
	Св. 1 до 10	Св.10до 50	Св.50до 80	Св. 80 до 120	Св.120 до 180	Св. 180 до 260	Св.260 до 360	Св. 360 до 500
Штангенциркуль с отсчетом 0,05 мм (ШЦ-II и ШЦ-III)	80	80	90	100	100	100	110	110
Штангенциркуль с отсчетом 0,1 мм (ШЦ-I, ШЦ-II и ШЦ-III)	150	150	160	170	190	200	210	230
Штангенглубиномеры с отсчетом 0,05 мм	100	100	150	150	150	150	150
Штангенглубиномеры с отсчетом 0,1 мм	200	250	300	300	300	300	300	300

Таблица 1.4

Метрологические показатели инструментов

Наименование инструмента	Цена деления, мм	Предел измерения, мм	Предел допускаемой погрешности