Измерительные линейки (рис. 2) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14... 17 квалитетов точности прямым методом. Конструкция линеек однотипна. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20... 40 мм и толщиной 0,5... 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготовляются с одной или двумя шкалами, верхние пределы измерений 150, 300, 500 и 1000 мм, цена деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.
Допустимые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах ±0,10...0,20 мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных участков шкалы — в пределах ±0,05...0,10 мм.
Поверку линеек, т.е. определение погрешности нанесения штрихов производят путем сравнения с образцовыми измерительными линейками, которые называют штриховыми мерами. Погрешность сравнения не должна превышать 0,01 мм.
Штангенинструмент предназначен для измерений абсолютных линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей. К нему относятся штангенциркули, штангенглубиномеры и штангенрейсмасы.
ГОСТ 166—80 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-П с ценой деления 0,05 мм и ШЦ-1И с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм.
Штангенциркуль показан на рис. 3 Штангенциркуль состоит из линейки-штанги, имеющей на конце неподвижные губки для измерения наружных и внутренних поверхностей. На подвижной рамке расположена шкала-нониус и линейка глубиномерадля измерения глубин отверстий и пазов. Винт служит для фиксации рамки после окончания измерения. Шкала, нанесенная на линейке- штанге, имеет деления через 1 мм.
Для измерения необходимо освободить подвижную рамку с помощью винта, поместить измеряемую деталь между губками и винтом закрепить рамку. Показания снимают по основной шкале линейки-штанги и шкале-нониусу после удаления измеряемой детали. По шкале-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу — десятые и сотые доли миллиметра.
При отсчете с помощью нониуса сначала по основной шкале определяют целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса, затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы.
Рис. 3: / — неподвижные измерительные губки, 2 — подвижные измерительные губки, 3 — рамка, 4 — зажим рамки, 5 — рамка микрометрической подачи, б — зажим рамки микрометрической подачи, 7 — штанга, 8 — гайка и винт микрометрической подачи рамки, 9 — нониус
Штангенглубиномеры (ГОСТ 162—80) принципиально не отличаются от штангенциркулей и применяются для измерения глубины отверстий и пазов. Рабочими поверхностями штангенглубиномеров (рис. 4) являются торцевая поверхность штангии база для измерений — нижняя поверхность основания с рамкой микрометрической подачи и нониусом. Для удобства отсчета результатов измерений, повышения точности и производительности контрольных операций в штангенглубиномерах некоторых типов вместо нониусной шкалы предусматривается установка индикатора часового типа с ценой деления 0,05 и 0,01 мм.
Штангенрейсмасы (ГОСТ 164—80) являются основными измерительными инструментами при разметке деталей и определении их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания. Конструкция и принцип штангенрейсмаса принципиально не отличаются от конструкции и принципа действия штангенциркуля. Для измерения или разметки деталей станина 3 (рис. 5) штангенрейсмаса устанавливается на измерительный стол и с помощью подвижной рамки 2, закрепленной на ней держателем 4, по линейке-штанге 1 и нониусной шкале 5 определяют показания. На предприятиях применяются штангенрейсмасы с индикаторным и цифровым отсчетом показаний. В первом случае вместо нониусной шкалы на подвижной рамке устанавливается индикатор часового типа с ценой деления 0,05 ил 0,01 мм, а во втором — зубчатое колесо ротационного фотоэлектрического счетчика импульсов, которое находится в зацеплении с зубчатой рейкой, нарезанной на штанге прибора. За один оборот зубчатого колеса счетчик дает 1000 импульсов. Показания счетчика передаются цифровому показывающему или записывающему устройству. Погрешность измерения в этом случае не превышает 15 мкм.
Микрометрические инструменты предназначены для абсолютных измерений наружных и внутренних размеров, высот уступов, глубин отверстий и пазов и т.д. К ним относятся гладкие микрометры, микрометры со вставками, микрометрические глубиномеры, микрометрические нутромеры.
Рис. 5. Штангенрейсмас
Рис 4. Штангенглубиномер.
1 —о снование, 2 — зажим рамки, 3 — рамка, 4 — зажим рамки микрометрической подачи, 5 — рамка микрометрической подачи, 6 — штанга, 7 — гайка и винт микрометрической подачи, 8 — нониус
Принцип действия этих инструментов основан на использовании винтовой пары ("винт-гайка") для преобразования вращательного движения микрометрического винта в поступательное. Схема и устройство микрометрического инструмента представлены на рис. 6. Основными частями микрометрических инструментов являются: корпус 1, стебель 2, внутри которого с одной стороны имеется микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм, а с другой — гладкое цилиндрическое отверстие, обеспечивающее точное направление перемещения винта 3. На винт установлен барабан 4, соединенный с трещоткой 5, обеспечивающей постоянное усилие измерения (для микрометрических нутромеров трещотка не устанавливается). Стопор 8 служит для закрепления винта в нужном положении.
Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал: продольной 6 и круговой 7. По продольной шкале отсчитывают целые миллиметры и половины миллиметров, по круговой шкале — десятые и сотые доли миллиметра.
Рис. 6. Гладкий микрометр