Войти с помощью:


Калибровка штангенциркуля - Курсовик по метрологии скачать
6-04-2011, 00:21 | Автор: kirill | Категория: Метрология / Курсовые по метрологии
    Не нравится +15 Нравится



Курсовая работа по метрологии.
Тема:

Разработка методики калибровки штангенциркуля ШЦ-III



Скачать:
metrologija-kursach_shtangencirkul.doc.zip [69,75 Kb] (cкачиваний: 807)
metrologiya-kursach-kulyaeva.doc [295,5 Kb] (cкачиваний: 204)
 
Просмотр: 
[spoiler]
 [/spoiler]

Просмотр:
 

[spoiler]ВВЕДЕНИЕ
 
Универсальные средства используются для измерения различных геометрических параметров либо непосредственно, либо в сочетании с предметными столиками, плитами, стойками, штативами, струбицами и другими дополнительными приспособлениями.
По степени автоматизации контрольного процесса все средства можно разделить на ручные и механизированные приспособления (полуавтоматические) и автоматические системы (ГОСТ 16504-81).
Штангенциркули – это обширная группа приборов, предназначенных для измерения наружных и внутренних размеров, а также для измерения канавок на наружных и внутренних поверхностях, проточек, расстояний между осями отверстий малых диаметров и стенок труб.
Штангенциркули следует изготовлять следующих основных типов:
I - двусторонние с глубиномером.
T-I – односторонние с глубиномером с измерительными поверхностями из твердых сплавов.
II – двусторонние.
III – односторонние ( Рис. 1.)

1—штанга; 2—рамка;3—зажимающий элемент; 4—нониус; 5—рабочая поверх­ность штанги; 6—губки с плоскими измерительными поверхностями для из­мерения наружных размеров; 7—губки с цилиндрическими измерительными по­верхностями для измерения внутренних размеров; 8—шкала штанги
Рис. 1
Устройство и принципиальная схема штангенциркуля ШЦ-III показаны на Рис. 1.
Штангенциркули следует изготовлять с отсчетом по нониусу (ШЦ). Штангенциркули типа III , комплектуемые приспособлением для разметки, следует оснащать устройством для тонкой установки рамки. Для тонкой установки рамки допускается применять микрометрическую пару.
Штангенциркули типа III с губками для измерения внутренних размеров должны иметь цилиндрическую измерительную поверхность с радиусом не более половины суммарной толщины губок. (не более g/2).
Для штангенциркулей с пределом измерения до 400 мм размер g ( рис. 1) не должен превышать 10 мм, а для штангенциркулей с верхним пределом измерения свыше 400 мм-20 мм.
К каждому штангенциркулю должна быть приложена эксплуатационная документация по ГОСТ 2.601-68, включающий инструкцию по эксплуатации.
Отсчетное устройство микрометров типа МРИ с ценой деления 0,002 мм должно соответствовать требованиям ГОСТ 18833-73, а с ценой деления 0,01 мм- ГОСТ 577-68 для 1-го класса точности.
Транспортирование и хранение микрометров- по ГОСТ 13762-86.
Изготовитель гарантирует соответствие штангенциркулей требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования и хранения.
Гарантийный срок эксплуатации- 12 месяцев со дня вывода в эксплуатацию.
 
1 ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Согласно первому определению, принятому во Франции в 1791 году, метр был равен 1-10-7части четверти длины парижского меридиана. Размер метр был определен на основе геодезических и астрономических измерений Ж. Деламбра и П. Мешена. Первый эталон метра был изготовлен французским мастером Ленуаром под руководством Ж. Борда (1799) в виде концевой меры длины - платиновой линейки шириной около 25 мм, толщиной около 4 мм, с расстоянием между концами, равным принятой единице длины. Он получил наименование "метр архива" или "архивный метр" (по месту хранения). Однако, как оказалось, определенный таким образом метр не мог быть вновь точно воспроизведен из-за отсутствия точных данных о фигуре Земли и значительных погрешностей геодезических измерений.
В 1872 году Международная метрическая комиссия приняла решение об отказе от "естественных" эталонов длины и о принятии архивного метра в качестве исходной меры длины. По нему был изготовлен 31 эталон в виде штриховой меры длины - бруса из сплава Pt (90% ) - Ir (10% ). Поперечное сечение эталона имеет форму X, придающую ему необходимую прочность на изгиб. Вблизи концов нейтральной плоскости эталона нанесено по 3 штриха. Расстояние между осями средних штрихов определяет при 0 °С длину метра. Эталон № 6 оказался в пределах погрешности измерений равным архивному метру. Постановлением 1-й Генеральной конференции по мерам и весам этот эталон, получивший обозначение "М", был принят в качестве международного прототипа метра.
Прототип метра и две его контрольные копии хранятся в Севре (Франция) в Международном бюро мер и весов. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ) в Ленинграде хранятся две копии (№ 11 и 28) Международного прототипа метра. При введении метрической системы мер в СССР (1918) государственным эталоном метра была признана копия № 28. Международный прототип метра, погрешность которого 1 × 10-7, и национальные прототипы обеспечивали поддержание единства и точности измерений на необходимом для науки и техники уровне в течение десятков лет.
В резолюции XI Генеральной конференции по мерам и весам от новом определении метра указывается, что, с одной стороны, международный прототип не определяет метр с точностью, достаточной для современных потребностей, и что, с другой - желательно принять естественный и неразрушимый эталон, поэтому конференция решает:
1.Метр - есть длина, равная 1650763,73 длин волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2 p10 и 5 d5 атома криптона-86.
2.Определение метра, действующее с 1889 г., основанное на международном платино-иридинвом эталоне, отменяется.
3.Международный прототип метра, утвержденный I Генеральной конференцией по мерам и весам в 1889 г., будет храниться в Международном бюро мер и весов в таких же условиях, какие были установлены в 1889 г.
Новый эталон метра может воспроизводиться в отдельных метрологических лабораториях, и точность его по сравнению с платино-иридиевым прототипом выше на порядок (в 10 раз ).
Диапазон измерения метра - от 1×10-12 м до 1×1015 м
Допускается использование дольных и кратных единиц, получаемых умножением исходных величин на 10n, где n – целое число.
Таблица1.1 - Дольные и кратные единицы
Название приставки
Показатели степени
Обозначение
Экса
18
Э
Пета
15
П
Тера
12
Т
Гиго
9
Г
Мега
6
М
Кило
3
к
Гекто
2
г
Дека
1
да
Деци
-1
д
Санти
-2
с
Мили
-3
м
Микро
-6
мк
Нано
-9
н
Пико
-12
п
Фемто
-15
ф
Атто
-18
а

 
Таблица 1.2 – Основные единицы СИ
Величина
Единица измерения
Сокращенное обозначение единицы
Русское
Международное
Длина
Метр
м
m
Масса
Килограмм
кг
kg
Время
Секунда
с
s
Сила электрического тока
Ампер
А
A
Термодинамическая температура
Кельвин
К
K
Сила света
Кандела
кд
cd
Количество вещества
Моль
моль
mol
Международная система единиц включает в себя две дополнительные единицы: радиан и стерадиан - для измерения плоского и телесного угла.
В практику измерений введены единицы, не входящие ни в одну из систем, - так называемые внесистемные единицы. Число их довольно велико, причем возникновение большинства связано с соображениями удобства при измерениях тех или иных величин. Так, исторически возникла единица давления – атмосфера, равная давлению, производимому силой 1 кгс на площадь 1 см2.
К числу важнейших внесистемных единиц, имеющих широкое применение, относятся единицы длины – ангстрем, икс-единица, световой год, парсек; площади – ар, гектар; объема – литр; массы – карат; давления - атмосфера, бар, миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба; количество теплоты – калория; электрической энергии – электронвольт, киловатт-час; акустических величин – децибел, фон, октава; ионизирующих излучений – рентген, рад, кюри.
Внесистемными единицами являются также такие распространенные единицы времени, как минута и час, а также кратные и дольные единицы измерения, иногда имеющие собственные наименования, например единица длины – микрон (микрометр); единица массы – тонна (мегаграмм) и т. д.

2 СОСТАВЛЕНИЕ ПОВЕРОЧНОЙ СХЕМЫ

2.1 Составление государственной поверочной схемы
 
Во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева разработана поверочная схема для мер длины и приборов для линейных измерений.
Она делится на две части: штриховые меры длины и поверяемые по ним приборы и концевые меры длины и поверяемые по ним приборы.
Во главе обеих частей поверочной схемы поставлен эталонный комплекс приборов для воспроизведения метра в длинах световых волн оранжевой линии криптона-86.
В первой части поверочной схемы показана передача размера метра вторичным эталонам – платино-иридиевым метрам №11 и М200 и №2, по своему метрологическому назначению играющим роль эталонов-копий, а также эталонным штриховым мерам, применяемым при периодическом контроле правильности абсолютных измерений длины на интерфереционных установках метрологических институтов с использованием вторичных эталонных длин волн (ртути-198 и кадмия-114).
Платино-иридиевый метр №2 является одновременно штриховой и концевой мерой. Действительную длину его можно определять с помощью интерферометра. Действительную длину подразделений шкалы метров №11 и М200 определяют либо измерением на интерференционном компараторе в длинах волн первичного эталонного излучения, либо применяя метод калибровки.
Рабочими эталонами служат наборы, состоящие из мер длиной 1дм – 1м. действительное значение рабочих эталонов определяют как интерференционным методом с использованием вторичных эталонов длин волн, так и сличением со вторичными платино-иридиевыми эталонами посредством компараторов.
Поверочная схема предусматривает в качестве следующих звеньев метрологической цепи для штриховых мер: образцовые штриховые меры первого разряда (поверяемые сличением с рабочими эталонами либо измерением интерференционным методом с использованием вторичных эталонных длин волн) и образцовые штриховые меры второго разряда (поверяемые по образцовым мерам первого разряда).
Поверку миллиметровых и сантиметровых подразделений штриховых мер повышенной точности можно выполнить также сличением их с образцовыми штриховыми мерами первого разряда или методом калибровки.
Вторая часть поверочной схемы посвящена концевым мерам длины и поверяемым по ним приборам. По этой схеме размер метра от первичного эталона передается эталонным плоскопараллельным концевым мерам длиной 5-100 мм, изготовленным из кристаллического или плавленого кварца, а также эталонным концевым мерам длиной до 1 м, предназначенным для периодического контроля правильности абсолютных измерений длины, проводимых в метрологических институтах на интерферометрах с использованием вторичных эталонных длин световых волн.
Далее в поверочной схеме приведены образцовые концевые меры первого, второго, третьего, четвертого и пятого разрядов. Одновременно поверочная схема предусматривает для рабочих концевых мер длины четыре класса точности (0,1,2,3).
Образцовые концевые меры первого разряда поверяют абсолютным интерференционным методом, используя вторичные эталоны длин волн. Эти меры применяют для поверки образцовых концевых мер второго разряда. рабочие концевые меры класса 0 поверяют по образцовым мерам первого разряда.
Образцовые плоскопараллельные меры длины второго разряда поверяют относительным интерференционным методом по образцовым концевым мерам длины первого разряда и применяют для поверки образцовых концевых мер длины третьего разряда, концевых мер класса 1 и измерительных приборов высокой точности (оптических, пружинных и других индикаторов с ценой деления 0,1 мкм, контактных интерферометров и др.).
Образцовые концевые меры третьего разряда длиной до 100 мм поверяют по образцовым концевым мерам длины второго разряда техническим интерференционным методом или на контактных интерферометрах. концевые меры третьего разряда служат для поверки образцовых концевых мер длины четвертого разряда и концевых мер длины класса 2, а также для поверки некоторых мер и измерительных приборов, показанных на поверочной схеме.
Образцовые концевые меры четвертого разряда служат для поверки мер пятого разряда и класса 3. С помощью образцовых концевых мер пятого разряда поверяют различные рабочие измерительные приборы как методом сличения с образцовыми мерами, так и при помощи концевых измерительных машин и других оптико-механических измерительных приборов.

Рисунок 2.1 – Государственная поверочная схема концевых мер длины и поверяемых по ним приборов
1 – эталонный комплекс приборов для воспроизведения метра в длинах световых волн оранжевой линии криптона-86;
2 – эталонные плоско-параллельные концевые меры;
3 – эталонные концевые меры;
4 – образцовые концевые меры первого разряда;
5 – образцовые концевые меры второго разряда;
6 – рабочие концевые меры класса 0;
7 – образцовые концевые меры третьего разряда;
8 – рабочие концевые меры класса 1;
9 – измерительные приборы высокой точности;
10 - образцовые концевые меры четвертого разряда;
11 – рабочие концевые меры класса 2;
12 - образцовые концевые меры пятого разряда;
13 – рабочие концевые меры класса 3;
14 – рабочие измерительные приборы.
Поверки:
а – поверка с помощью интерферометра;
б – абсолютным интерференционным методом, используя вторичные эталоны длин волн;
в – относительным интерференционным методом, по образцовым концевым мерам длины 1-го разряда;
г – техническим интерференционным методом по образцовым концевым мерам длины 2-го разряда или на контактных интерферометрах;
д - техническим интерференционным методом по образцовым концевым мерам длины 3-го разряда или на контактных интерферометрах;
е - техническим интерференционным методом по образцовым концевым мерам длины 4-го разряда или на контактных интерферометрах;
ж – методом сличения с образцовыми мерами 5-го разряда или при помощи концевых измерительных машин и других оптико-механических приборов.

2.2 Составление локальной поверочной схемы

Поверка штангенциркулей должна проводиться по ГОСТ 8.113 и МИ 1384.
При проверке влияния транспортной тряски используют ударный стенд, создающий тряску ускорением 30 м/c2 при частоте 80-120 ударов в минуту.
Штангенциркули в упаковке крепят к стенду и испытывают при общем числе ударов 15000.
Допускается проводить испытания микрометров транспортированием на грузовой машине со скоростью от 20 до 40 км/ч на расстояние 100 км по грунтовой дороге.
Воздействие климатических факторов внешней среды при транспортировании проверяют в климатических камерах. Испытания микрометров проводят в следующем порядке: сначала при температуре минус , затем плюс и далее при влажности . Выдержка в климатической камере по каждому виду испытаний - не менее 2 ч.
Исходные данные для выбора плана контроля показателей безотказности- по ГОСТ 27.410-83:
=550000;
риск изготовителя =0,1;
риск потребителя =0,2.
Число испытуемых изделий- не менее 5.
Контроль установленной безотказной наработки проводят при и числе отказов С=0.
 

Рисунок 2 – Государственная локальная схема концевых мер длины и поверяемых по ним приборов.
 
А- прямой метод измерения.
В - метод сравнения с эталоном.
С – косвенный метод.
 
1- Металлическая измерительная линейка по ГОСТ 427-75, предел измерения 0-150 мм;
2 – Профилограф по ГОСТ 19299-73 или профилометр по ГОСТ 19300;
3 – образцы шероховатости пло­ские и выпуклые с парамет­рами Яа = 0,32и 0,63 мкм по ГОСТ 9378—75 или образцы деталей штангенциркуля;
4- Инструментальный микро­скоп типа БИМ по ГОСТ 8074—82;
5 - Щупы толщиной 0,25 и 0,30 мм, класс точности 2 поГОСТ 882—75;
6 - Лекальная линейка типа ЛД, класс точности 1 по
ГОСТ 8026—75;
7 - образец просвета из плоско-параллельных концевых мер
длины образцовых 5-го разряда по ГОСТ 8.166—75 или класса точности 2 по ГОСТ 9038—83 и плоской стеклянной пластины типа ПИ 60 мм;
8 - Плоскопараллельные концевые меры длины образцовые
5-го разряда по ГОСТ 8.166—75 или класса точности 3 по ГОСТ 9038—83;
9 - Ролик диаметром 5,493 мм, класс точности 1 по ГОСТ 2475—62;
10 - лекальная линейка типа ЛД класс точности 1 по ГОСТ 8026—75;
11 - плоскопараллельные концевые меры длины образцовые 5-го разряда по ГОСТ 8.166— 75 или класса точности 3 по ГОСТ 9038-83 и плоская стеклянная пластина типа ПИ 60 мм, класс точности 2 по ГОСТ 2923—75;
12 - Брусок для определения значения просвета;
13 - Микрометр типа МК, предел измерения 0—25 мм, класс точности 2 по ГОСТ 6507—78; индикаторная скоба ;
14 - Циферблатные весы с ценой деления 5 г по ГОСТ 23711 —79 с метрологическими параметрами по ГОСТ 23676—79;
15 - меры массы общего назначения по ГОСТ 7328—82 или
подвеска;
16 - Микрометр типа МК, предел измерения 0—25 мм, класс точности 2 по ГОСТ 6507—78 или индикаторная скоба; плоскопараллельные концевые меры длины 10 мм образцовые 5-го разряда по ГОСТ 8.166—75 или класса точности 3 по ГОСТ 9038—83, или гладкое кольцо;
17 - Плоскопараллельные кон­цевые меры длины 20 мм об­разцовые 5-го разряда по ГОСТ 8.166—75 или класса точности 3 по ГОСТ 9038—83, или гладкое кольцо;
18 - плоская стеклянная пласти­на типа ПИ 60 мм, класс точности 2 по ГОСТ 2923—75 или плита исполнения 2, класс точности 1 размером 250Х Х250 мм по ГОСТ 10905—75;
19 - Плоскопараллельные кон­цевые меры длины образцовые 5-го разряда по ГОСТ 8.166— 75 или класса точности 3 по ГОСТ 9038—83;
20 - Инструментальный микрос­коп по ГОСТ 8074—82 или универсальный измеритель­ный микроскоп по ГОСТ 14968—69;
21 - Микрометрический нутромер по ГОСТ 10—75;
22 Штангенциркуль ШЦ – III.
 
1.Внешний осмотр.
При внешнем осмотре должно быть установлено:
соответствие штангенциркуля требованиям ГОСТ 166—80 в части отчетливости и правильности оцифровки штрихов шкал, комплектности и маркировки;
наличие твердого сплава на измерительных поверхностях гу­бок штангенциркулей типа ШЦТ-1, зажимного устройства для за­жима рамки, шкал на штанге и рамке, покрытия, микрометриче­ской подачи рамки штангенциркулей типов ШЦ-П и ШЦ-Ш при комплектации их приспособлениями для разметки.
Не допускаются:
заметные при визуальном осмотре дефекты, ухудшающие эксплуатационные качества и препятствующие отсчету показа­ний;
перекос края нониуса к штрихам шкалы штанги, препятству­ющий отсчету показаний.
2. Опробование.
При опробовании проверяют:
плавность перемещения рамки вместе с микрометрической по­дачей по штанге штангенциркуля;
возможность продольного регулирования нониуса штангенцир­кулей типов ШЦ-П и ШЦ-Ш;
значение мертвого хода микрометрической пары; при этом мертвый ход микрометрической пары штангенциркулей, выпуска­емых из производства и ремонта, должен соответствовать требо­ваниям ГОСТ 166—80.
отсутствие перемещения рамки под действием собственной массы;
возможность зажима рамки в любом положении в пределах диапазона измерения;
нахождение рамки с нониусом и рамки микроподачи по всей их длине на штанге при измерении размеров, равных верхнему пределу измерения; отсутствие продольных царапин на шкале штанги при переме­щении по ней рамки (визуально).
3. Определение метрологических характеристик.
3.1. Длину вылета губок определяют при помощи металли­-
ческой измерительной линейки. Длина вылета губок штангенцир-­
кулей, выпускаемых из производства, должна соответствовать
значениям, установленным ГОСТ 166—80.
3.2. Шероховатость измерительных поверхностей определяют
по параметру Rпри помощи профилометра, профилографа или
сравнением с образцами шероховатости.
3.3. Размеры штрихов шкал и перекрытия штрихов шкалы
штанги краем нониуса штангенциркуля определяют при помощи
приборов, указанных в схеме. На каждом штангенциркуле про-­
веряют не менее пяти штрихов штанги и пяти штрихов нониуса.
Значение перекрытия штрихов шкалы штанги краем нониуса допускается определять визуально.
Допускается ширину штрихов и значение перекрытия штрихов шкалы штанги краем нониуса определять на трех штангенцирку­лях из партии. Размеры штрихов штанги и нониуса и значение перекрытия штрихов шкалы штанги краем нониуса должны соот­ветствовать значениям, указанным в ГОСТ 166—80.
3.4. Расстояние от верхней кромки края, нониуса до поверх­-
ности шкалы штанги определяют щупом в трех местах по длине
штанги. Щуп укладывают на штангу рядом с нониусом. Край
скоса нониуса не должен быть выше плоскости щупа.
Расстояние от верхней кромки края нониуса до поверхности шкалы штанги должно соответствовать требованиям ГОСТ 166— 80. У штангенциркулей, выпускаемых из ремонта, расстояние от верхней кромки края нониуса до поверхности шкалы штанги можно проверять определением параллакса в трех точках по шкале штанги и в трех точках по шкале нониуса. Один из штри­хов нониуса совмещают с любым штрихом штанги и производят отсчет, после чего наклоняют штангенциркуль на 10—15° вдоль длинного ребра штанги. Показания штангенциркуля при наклоне штанги в ту или другую сторону не должны изменяться более чем на одно деление нониуса.
3.5. Отклонения от плоскостности и прямолинейности изме­рительных поверхностей губок, а также торца штанги штанген­циркулей определяют лекальной линейкой.
Ребро лекальной линейки устанавливают на торец штанги и измерительную поверхность губок параллельно длинному ребру.
Значение просвета определяют визуально — сравнением его с образцом или бруском для определения значения про­света. Отклонение от плоскостности не должно превышать значений, установленных ГОСТ 166—80. Для штангенциркулей, выпускаемых из ремонта и находящих­ся в эксплуатации, допускают завалы на расстоянии 0,5 мм от краев измерительной поверхности.
3.6. Отклонение от параллельности плоских измерительных поверхностей губок определяют при помощи концевых мер дли­ны и ролика при трех положениях подвижной губки, близких к пределам измерений и середине диапазона измерения штангенциркуля. За отклонение от параллельности плоских измерительных по­верхностей губок принимают наибольшую, разность измеренных расстояний при каждом положении подвижной губки, которая не должна превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
Допускается при выпуске из производства штангенциркулей
с пределом измерения до 400 мм определять отклонение от па-­
раллельности губок по просвету между измерительными поверх­
ностями при сдвинутых губках как при незатянутом, так при
затянутом зажиме рамки. При этом значение просвета не долж­
но превышать 0,008 мм—при значении отсчета по нониусу 0,05 мм,
0,012 мм —при значении отсчета по нониусу 0,1 мм.
3.7. Размер сдвинутых до соприкосновения губок и отклоне­ние от параллельности образующих измерительных поверхностей губок для внутренних измерений штангенциркуля типа ШЦ-III определяют микрометром или индикаторной скобой при зажатом стопорном винте рам­ки. При определении размера по цилиндрическим измерительным поверхностям губок боковые поверхности устанавливают в одной плоскости и находят наибольший размер.
Допускается смещение линии наибольшего размера от оси симметрии губок при повороте микрометра или индикаторной скобы относительно оси штанги на угол не более 15°.
Размер сдвинутых до соприкосновения губок штангенцирку­лей, выпускаемых из производства, указанный в маркировке, должен выражаться целым числом миллиметров. Отклонение из­меренного размера от указанного в маркировке не должно пре­вышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
При определении отклонения от параллельности образующих измерительных поверхностей губок размер сдвинутых до сопри­косновения губок измеряют в двух или трех сечениях по длине губок. Разность между отсчетами равна отклонению от парал­лельности и не должна превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
3.8. Усилие перемещения рамки по штанге штангенциркуля
определяют при помощи весов. Штангу штангенциркуля упирают
в чашку весов; при перемещении рамки по штанге снимают пока-­
зание по шкале весов. За значение усилия перемещения прини­-
мают наибольшее значение разности показаний весов и массы
штангенциркуля.
Усилие перемещения рамки по штанге штангенциркуля не должно превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
3.9. Отклонение от параллельности измерительных поверхностей­ губок для внутренних измерений штангенциркуля типа ШЦ-III и расстояние между ними определяют гладким микрометром или индикаторной скобой при и затянутом зажиме рамки. Штангенциркуль устанавливают на раз­мер 10 мм по концевой мере длиной 10 мм. Микрометром или ин-­
дикаторной скобой измеряют расстояние между измерительными
поверхностями губок в двух или трех сечениях по длине губок.
Разность расстояний равна отклонению от параллельности из­
мерительных поверхностей и не должна превышать значений, ус­-
тановленных ГОСТ 166—80.
3.10. Погрешность штангенциркулей определяют по концевым мерам длиной 20 мм. Для штангенциркулей, выпускаемых из ремонта и находя­-
щихся в эксплуатации, допускается использовать гладкое кольцо или установочную меру длиной 25 мм. из комплекта микрометрического глубиномера.
Две концевые меры или гладкое кольцо устанавливают на пло­-
скую стеклянную пластину или поверочную плиту. Торец штанги
прижимают к измерительным поверхностям концевых мер или
гладкого кольца. Линейку глубиномера перемещают до соприко-­
сновения с плоскостью стекла или плиты и производят отсчет.
Погрешность штангенциркуля при измерении глубины не должна
превышать значения, установленного ГОСТ 166—80.
3.11. Погрешность штангенциркулей определяют по конце­-
вым мерам длины. Блок концевых мер длины помещают между
измерительными поверхностями губок штангенциркуля. Усилие
сдвигания губок должно обеспечивать нормальное скольжение из-
мерительных поверхностей губок по измерительным поверхностям
концевых мер длины при отпущенном стопорном винте рамки.
Длинное ребро измерительной поверхности губки должно быть
перпендикулярно к длинному ребру концевой меры длины и нахо-­
диться в середине измерительной поверхности.
В одной из поверяемых точек погрешность определяют при зажатом стопорном винте рамки, при этом должно сохраняться нормальное скольжение измерительных поверхностей губок по измерительным поверхностям концевых мер.
У штангенциркулей со значением отсчета по нониусу 0,05 мм,выпускаемых из производства, погрешность определяют в шести точках; допускается определять погрешность в трех точках при условии отклонения от прямолинейности базовой поверхности штанги, по которой базируется рамка, не более 0,02 мм. У штан­генциркулей со значением отсчета по нониусу 0,1 мм, выпускае­мых из производства, погрешность определяют в трех точках.
У штангенциркулей, выпускаемых из ремонта и находящихся в эксплуатации, погрешность определяют в трех точках, равно­мерно расположенных по длине штанги и нониуса.
Погрешность для каждой пары губок не должна превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.

3.ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ.

Штангенциркули служат для измерения наружных внутренних размеров, прочерчивания дуг окружностей и параллельных линий при разметке, для деления окружностей и прямых линий на части и других опе­раций. Отечественная промышленность выпускает следующие типы штангенциркулей:
ШЦ-I—с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних изерений и с линейкой для измерения глубин с отсчетом о нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 0...125 мм;
ШЦ-II—с двусторонним расположением губок для измерения и для разметки с отсчетом по нониусу 0,05 и ,1 мм и с пределами измерения 0...200 и 0...320 мм;
ШЦ-III—с односторонними губками с отсчетом по нониусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0...500 мм;
с отсчетом по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 250...710, 320...1000, 500...1400 и 800...2000 мм.
Штангенциркуль представляет собой линейку с миллиметровыми делениями (основная шкала) - 8 и перемещающуюся по ней подвижную рамку - 2. ( рис. 1). На левом конце основной шкалы имеются выступы, которые называются неподвижной губкой-7, а выступы у рамки называются подвижной губкой-6. Между губками зажимают измеряемый предмет. Сначала по штрихам основной шкалы отсчитывают целое число миллиметров. Затем по штрихам рамки (нониусу 4) определяют длину более точно, для чего считаем какой по счету штрих нониуса 4 совпал со штрихом на основной шкале 8 и добавляем к целому числу миллиметров номер штриха, умноженный на число, указанное на штангенциркуле. Штангенциркуль позволяет измерять длину с точностью до 0,01 мм.
Штангенциркуль с точностью измерения 0,1 мм имеет штангу , которая представляет собой линейку с основной шкалой, и измерительные губ­ки. Рамка с двумя измерительными губками и стержнем может перемещаться по штанге. Для закрепления рамки в нужном положении служит винт. При перемещении рамки вправо на одну и ту же вели­чину раздвигаются измерительные губки и выдвигается стержень. Длинные губки предназначены для измерения наружных размеров, короткие — внутренних, а стержень — для измерения глубин. Нониус 4 штан­генциркуля нанесен на рамке 2. Штангенциркуль с точностью измерения 0,05 мм отличается от рассмотренного выше тем, что не имеет стержня для измерения глубин, однако имеет установочное приспособление. Для более точной, настройки здесь добавлено устройство, состоящее из рамки с зажимным винтом и микрометрической гайкой, навернутой на винт. Последний жестко закреплен в движке и свободно проходит через отверстие в рамке. Если винтом закрепить рамку и плавно вращать гайку, то движок штангенциркуля начнет плавно перемещаться вдоль штанги, обеспечивая более точную установку нониуса. Винт предназначендля закрепления подвижной рамки в нужном положении. У штангенинструментов с точностью 0,05 мм шкала нониуса равна 19 мм и разделена на 20 делений. Так­ое деление нониуса равно 19:20 = 0,95 мм, т. е. короче деления основной шкалы на 1—0,95 = 0,05мм.
При определении штангенциркулем внутренних размеров к полученным по шкале размерам необходимо добавить ширину измерительных губок, которая обычно на них указана.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КАЛИБРОВКИ.

Условия калибровки и подготовка к ней.
1. При проведении калибровки температура воздуха в помещении должна быть ( )С.
2. Перед проведением калибровки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
штангенциркуль должен быть промыт авиационным бензином по ГОСТ 1012-72 или бензином-растворителем по ГОСТ 443-76, или моющими растворами с пассиваторами, протерт чистой хлопчатобумажной салфеткой и выдержан на рабочем месте не мене 3 ч;
штангенциркуль должен быть размагничен; проверку проводят на деталях из низкоуглеродистой стали массой не более 0,1 г.
 
1.Внешний осмотр.
При внешнем осмотре должно быть установлено:
соответствие штангенциркуля требованиям ГОСТ 166—80 в части отчетливости и правильности оцифровки штрихов шкал, комплектности и маркировки;
наличие зажимного устройства для за­жима рамки, шкал на штанге и рамке, покрытия, микрометриче­ской подачи рамки штангенциркуля ШЦ-Ш при комплектации его приспособлениями для разметки.
Не допускаются:
заметные при визуальном осмотре дефекты, ухудшающие эксплуатационные качества и препятствующие отсчету показа­ний;
перекос края нониуса к штрихам шкалы штанги, препятству­ющий отсчету показаний.
2. Опробование.
При опробовании проверяют:
плавность перемещения рамки вместе с микрометрической по­дачей по штанге штангенциркуля ШЦ - III;
возможность продольного регулирования нониуса штангенцир­куля типа ШЦ - Ш;
значение мертвого хода микрометрической пары; при этом мертвый ход микрометрической пары штангенциркулей, выпуска­емых из производства и ремонта, должен соответствовать требо­ваниям ГОСТ 166—80.
отсутствие перемещения рамки под действием собственной массы;
возможность зажима рамки в любом положении в пределах диапазона измерения;
нахождение рамки с нониусом и рамки микроподачи по всей их длине на штанге при измерении размеров, равных верхнему пределу измерения; отсутствие продольных царапин на шкале штанги при переме­щении по ней рамки (визуально).
 
3. Определение метрологических характеристик.
3.1. Длину вылета губок штангенциркуля ШЦ-III определяют при помощи металлической измерительной линейки.
3.2. Шероховатость измерительных поверхностей определяют
по параметру Rпри помощи профилометра, профилографа или
сравнением с образцами шероховатости.
3.3. Расстояние от верхней кромки края, нониуса до поверх­-
ности шкалы штанги определяют щупом в трех местах по длине
штанги. Щуп укладывают на штангу рядом с нониусом. Край
скоса нониуса не должен быть выше плоскости щупа.
3.4. Отклонения от плоскостности и прямолинейности изме­рительных поверхностей губок, а также торца штанги штанген­циркуля ШЦ-III определяют лекальной линейкой.
Ребро лекальной линейки устанавливают на торец штанги и измерительную поверхность губок параллельно длинному ребру.
3.5. Отклонение от параллельности плоских измерительных поверхностей губок определяют при помощи концевых мер дли­ны и ролика при трех положениях подвижной губки, близких к пределам измерений и середине диапазона измерения штангенциркуля. За отклонение от параллельности плоских измерительных по­верхностей губок принимают наибольшую, разность измеренных расстояний при каждом положении подвижной губки, которая не должна превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
3.6. Размер сдвинутых до соприкосновения губок и отклоне­ние от параллельности образующих измерительных поверхностей губок для внутренних измерений штангенциркуля типа ШЦ-III определяют микрометром или индикаторной скобой при зажатом стопорном винте рам­ки. При определении размера по цилиндрическим измерительным поверхностям губок боковые поверхности устанавливают в одной плоскости и находят наибольший размер.
Допускается смещение линии наибольшего размера от оси симметрии губок при повороте микрометра или индикаторной скобы относительно оси штанги на угол не более 15°.
3.7. Усилие перемещения рамки по штанге штангенциркуля ШЦ-III
определяют при помощи весов. Штангу штангенциркуля упирают
в чашку весов; при перемещении рамки по штанге снимают пока-­
зание по шкале весов. За значение усилия перемещения прини­-
мают наибольшее значение разности показаний весов и массы
штангенциркуля.
Усилие перемещения рамки по штанге штангенциркуля не должно превышать значений, установленных ГОСТ 166—80.
3.8. Отклонение от параллельности измерительных поверхностей­ губок для внутренних измерений штангенциркуля типа ШЦ-III и расстояние между ними определяют гладким микрометром или индикаторной скобой при и затянутом зажиме рамки. Штангенциркуль устанавливают на раз­мер 10 мм по концевой мере длиной 10 мм. Микрометром или ин-­
дикаторной скобой измеряют расстояние между измерительными
поверхностями губок в двух или трех сечениях по длине губок.
Разность расстояний равна отклонению от параллельности из­
мерительных поверхностей и не должна превышать значений, ус­-
тановленных ГОСТ 166—80.
3.9. Погрешность штангенциркуля определяют по концевым мерам длиной 20 мм. Две концевые меры или гладкое кольцо устанавливают на пло­скую стеклянную пластину или поверочную плиту. Торец штанги
прижимают к измерительным поверхностям концевых мер или
гладкого кольца. Линейку глубиномера перемещают до соприко-­
сновения с плоскостью стекла или плиты и производят отсчет.
Погрешность штангенциркуля при измерении глубины не должна
превышать значения, установленного ГОСТ 166—80.
3.10. Погрешность штангенциркулей определяют по конце­-
вым мерам длины. Блок концевых мер длины помещают между
измерительными поверхностями губок штангенциркуля. Усилие
сдвигания губок должно обеспечивать нормальное скольжение из-
мерительных поверхностей губок по измерительным поверхностям
концевых мер длины при отпущенном стопорном винте рамки.
Длинное ребро измерительной поверхности губки должно быть
перпендикулярно к длинному ребру концевой меры длины и нахо-­
диться в середине измерительной поверхности.
В одной из поверяемых точек погрешность определяют при зажатом стопорном винте рамки, при этом должно сохраняться нормальное скольжение измерительных поверхностей губок по измерительным поверхностям концевых мер.
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.
Калибровка средств измерений производится метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин.
Человек, проводящий калибровку штангенциркуля ШЦ-III, должен обладать следующими качествами. Он обязан быть компетентным в данной области, иметь определенный опыт калибровки различных средств измерений. Также лицу, проводящему калибровку, необходимо быть осведомленным в области использования приборов. Так, помимо штангенциркуля ШЦ-III, ему необходимо уметь обращаться с:
1 –концевыми плоско-параллельными мерами длины 2 класса точности по ГОГСТ 9038,
2 – микрометром типа МК по ГОСТ 6507,
3 – образцами шероховатости по ГОСТ 9387,
4 – деталями-образцами с параметром шероховатости Ra=0,63 мкм и Ra=0,1 мкм,
5 – профилографом по ГОСТ 19299-73 или профилометром по ГОСТ 19300-73,
6 – инструментальным микроскопом типа БИМ по ГОСТ 8074-82,
7 – щупами толщиной 0,25 и 0,30 мм, класса точности 2 по ГОСТ 882-75,
8 – лекальной линейкой типа ЛД,класс точности 1 по ГОСТ 8026-75,
9 – образцом просвета из плоскопараллельных концевых мердлины образцовых 5-ого разряда по ГОСТ 8.166-75,
10 – циферблатными весами с ценой деления 5г., по ГОСТ 23711-79,
11 – микрометрическим нутрометром по ГОСТ 10-75,
12 – плоской стеклянной пластиной типа ПИ 60 мм, класс точности 2 по ГОСТ 2923-75.
Если человек не обладает перечисленными выше качествами, то он не имеет права проводить калибровку нутромера индикаторного 0,01 мм.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 166-89 "Штангенциркули. Технические условия.”
2. ГОСТ 8.113-85" Штангенциркули. Методика поверки.”
3. "Основы метрологии.” Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. учебное пособие для вузов. Издание второе, дополненное. М., Издательство стандартов, 1975, 1-336с.
4. Якушев А.И. и др. "Взаимозаменяемость и технические измерения”: Учебник для вузов/А.И. Якушев, Л.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. – 6-е изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с., ил.
 
ПРИЛОЖЕНИЕ А
5. СОСТАВЛЕНИЕ БЛАНКА ПРОТОКОЛА КАЛИБРОВКИ
Таблица 5.1 – Протокол калибровки штангенциркуля ШЦ-III

Наименование операции
Средство калибровки
Поверяемый параметр
Значение параметра
Отклонение параметра
Результат операции
 
Доп.
Факт.
Доп.
Факт.
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
 
1
Внешний осмотр
Визуально
Правильность оцифровки шкал
Дефектов нет
 
 
 
 
 
Наличие зажимного устройства на рамке
Есть
 
 
 
 
 
Наличие шкал на штанге и рамке
Есть
 
 
 
 
 
Перенос края контура к штрихам шкалы штанги
Нет
 
 
 
 
 
Профильные устройства на шкале штанги
Нет
 
 
 
 
 
2
Опробование
Вручную
 
 
 
 
 
 
 
 
Плавность перемещения рамки по штанге
Нет
 
 
 
 
 
Отсутствие перемещения рамки под действием массы
Отсутствует
 
 
 
 
 
Возможность зажима рамки в любом положении в пределах измерений
Зажим рамки возможен
 
 
 
 
 
Возможность продольного регулирования нониуса штангенциркуля типа ШЦ-III
Есть
 
 
 
 
 
Нахождение рамки с нониусом и рамки микроподчи по всей длине на штанге при измерении размеров, равных верхнему пределу измерения
Есть
 
 
 
 
 
 
3
Определение метрологических характеристик
Микрометр типа МК, плоскопараллельные концевые меры длины, металлическая измерительная линейка, профилограф, образцы шероховатости,
 
Отклонение от параллельности измерительных поверхностей губок для внутренних размеров. Расстояние между губками, мк
Крайнее верхнее сечение губок
 

 
0,04
 
 
 
Крайнее нижнее сечение губок
 

 
0,04
 
 
 
Среднее сечение губок
 

 
0,04
 
 
 

Продолжение таблицы 5.1-Протокол калибровки штангенциркуля ШЦ-III

Погрешность при измерении глубины  
20
 
 
 
 
 
Погрешность при измерении наружных размеров
41,3
 
 
 
 
 
81,6
 
 
 
 
 
111,9
 
 
 
 
 
Установка нуля
0,00
 

 


Поделиться:
Просмотров: 12 634  |  Комментариев: (0)  |  | Обсудить на форуме Обсудить на форуме
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.