Цель работы: провести дифференцированный контроль наружной резьбы и дать заключение о ее годности по среднему, наружному и внутреннему диаметрам, для чего измерить накопленную погрешность шага на длине свинчивания, погрешность половины угла профиля, средний, наружный и внутренний диаметры резьбы.
По ГОСТ 16093 – 81 для наружной резьбы установлены предельные отклонения на средний и наружный диаметры. На средний диаметр предусмотрен суммарный допуск, включающий в себя допуск на собственно средний диаметр Td'2 и диаметральные компенсации отклонений шага fp и половины угла профиля fa:
Td2 = Td'2 + fp + fa.
Таким образом, погрешности среднего диаметра, шага и половины угла профиля комплексно ограничиваются допуском на средний диаметр.
При дифференцированном методе контроля резьбы измеряют (рис. 5.1): наружный диаметр d, средний диаметр d2, внутренний диаметр d1, шаг P, половину угла профиля a/2, а затем подсчитывают значение приведенного среднего диаметра как
d2 прив = d2 изм + fP + fa = d2 изм + 1,731×|DР| +
+ 0,36×Р×|Da/2|×10-3.
Здесь d2 изм – измеренный размер собственно среднего диаметра, мм; ×DР, Р – накопленная погрешность шага и шаг резьбы, мм; ×Da/2 – погрешность половины угла профиля, мин.
Резьба считается годной, если выполняются условия
d2 прив £ d2 max; d2 изм ³ d2 min ,
где d2 max, d2 min – наибольший и наименьший предельные размеры среднего диаметра резьбы по ГОСТ 16093 – 81 (табл. 5.1).
Таблица 5.1
| Обозначение резьбы | Шаг, мм | Наружный диаметр | Средний диаметр | Внутренний диаметр d1, мм | ||
| d, мм | Нижнее откло-нение, мкм | d2, мм | Нижнее отклонение, мкм | |||
| М10 – 8h | 1,5 | -375 | 9,026 | -212 | 8,376 | |
| М16х1,5 – 8h | 1,5 | -375 | 15,026 | -224 | 14,376 | |
| М16 – 8h | -450 | 14,701 | -250 | 13,836 | ||
| М18х1,5 – 8h | 1,5 | -375 | 17,026 | -224 | 16,376 | |
| М18 – 8h | 2,5 | -530 | 16,376 | -265 | 15,294 | |
| М20 – 6h | 2,5 | -235 | 18,376 | -170 | 17,294 |
Примечание. Для резьб, не приведенных в табл. 5.1, размеры среднего и внутреннего диаметров следует определять по табл. 4.2 (см. задачу 4, с. 30), а предельные отклонения - по приложению III, табл. 1.
Работа выполняется на универсальном измерительном микроскопе УИМ – 21.
Описание прибора
Микроскоп УИМ-21 установлен в горизонтальной плоскости по уровню при помощи трех винтов, находящихся в станине прибора (рис. 5.2).
Окулярная головка 1 установлена в верхней части микроскопа. По направляющим 2 станины прибора на шарикоподшипниковых опорах может перемещаться стол 3, имеющий цилиндрические направляющие 4, по которым перемещаются бабки 5 с центрами. Головки 6 и 7 фиксируют положение бабок и центров.
|
раздвигаются и устанавливается плоский стеклянный накладной столик.
По направляющим 8 вместе с колонкой микроскопа и осветительным устройством передвигается каретка 9 в поперечном направлении, строго перпендикулярном к продольному перемещению стола. Продольное и поперечное перемещения стола и каретки можно производить от руки при отпущенных винтах 10 и 11. Кроме того, для точной установки служат головки 12 и 13, вращением которых, застопорив каретки винтами 10 и 11, производят микрометрическую подачу в продольном и поперечном направлениях.
При измерении с помощью угломерной окулярной головки линиями штриховой сетки визируется одна, а затем путем перемещения прибора или объекта - вторая линия изображения контура детали, определяющие измеряемый размер. При этом замечают первое и второе показания прибора, используя продольное и поперечное перемещения в зависимости от того, какому из перемещений параллелен измеряемый размер. Разность показаний определяет величину проверяемого размера.
Величины продольного и поперечного перемещений в приборе УИМ-21 отсчитываются по линейным шкалам и окулярным спиральным микрометрам при помощи отсчетных микроскопов 15 и 16. Пределы измерений по продольной шкале 14 равны 0 - 200 мм, по поперечной – 0 - 100 мм.
Прибор имеет два осветителя для отсчетных микроскопов 15и 16 и главный осветитель, лучи от которого проходят через конденсор и ряд линз. Отражаясь от зеркала и проходя через центральную часть станины, лучи попадают в объектив, который дает изображение контура проверяемого объекта в передней фокальной плоскости окуляра.
Измерение можно вести как в проходящем свете, пользуясь главным осветителем, описанным выше, так и в отраженном свете.
В последнем случае на патрубке накатного кольца 21 объектива на зажимах укрепляется специальный осветитель, включенный в электрическую сеть через трансформатор.
Отраженным светом пользуются, например, при измерении диаметров или расстояний между центрами несквозных отверстий.
Для освещения угловой шкалы на выступ корпуса микроскопа надевается осветитель, отбрасывающий лучи света вверх. Этот осветитель включается в электрическую сеть через трансформатор.
Фокусировка и диафрагмирование. Для предварительной фокусировки микроскопа кронштейн 17 с тубусом микроскопа перемещают вверх или вниз по колонке 18. Перемещение следует производить при отпущенном винте 19 одновременно вращением двух накатных головок 20. Винт 19 расположен под правой головкой 20.
Для более точной фокусировки служит накатное кольцо 21. Фокусировку на осевую плоскость при измерении цилиндрических объектов производят по контрольному валику. В отверстие валика видно лезвие ножа (или изображение креста на стекле), расположенное в плоскости оси центров, на которое и фокусируется микроскоп.
При измерении элементов резьбы колонка микроскопа должна быть наклонена вправо или влево на угол подъема резьбы вращением головки 22. Углы наклона отмечаются при помощи шкалы 23 и указателя.
Диаметр диафрагмы устанавливают кольцом 24, имеющим соответствующую шкалу. При правильно выбранной диафрагме (и правильном наклоне колонки) контур измеряемого объекта должен быть виден резко, а поле должно быть равномерно освещено. Правильный выбор диаметра диафрагмы оказывает большое влияние на точность измерений.
Описание окулярной головки. Угломерная окулярная головка изображена на рис. 5.3, а. На штриховую сетку (рис. 5.3, б) угломерной окулярной головки проекционным способом накладывается изображение контура проверяемого объекта.
При измерении изменяется положение контура детали относительно линии штриховой сетки. Это относительное перемещение наблюдается в окуляр 2 и отсчитывается при помощи измерительных устройств микроскопа.
Поле зрения микроскопа при применении угломерной окулярной головки изображено на рис. 5.3, б. Диск со штриховой сеткой может поворачиваться вокруг оси на 360° при помощи маховичка 3.
Ось вращения проходит через точку пересечения пунктирных линий штриховой сетки и совпадает с главной оптической осью микроскопа. При повороте маховичка 3 одновременно со штриховой сеткой вращается лимб с градусными делениями, находящийся в корпусе 1. Наблюдая в отсчетный микроскоп 4, можно отсчитывать углы поворота штриховой сетки и, следовательно, углы измеряемой детали при визировании ее линиями сетки.
Отсчет угла на рис. 5.3, в будет 12° 30'. Освещенность этой шкалы регулируется зеркалом 5.
Прибор юстируется таким образом, чтобы при нулевом показании градусной и минутной шкал горизонтальный штрих сетки был параллелен направлению продольного перемещения стола микроскопа.
Описание отсчетного устройства. Отсчетное устройство в универсальном микроскопе УИМ-21 применяется не только в этом микроскопе, но и в других измерительных приборах, например, в длиномере (см. лабораторную работу 8).
|
На почти соприкасающихся плоскостях пластин нанесены шкалы, изображение которых наблюдается в окуляр (рис. 5.4). На неподвижной пластине 1 нанесена линейная шкала, расположенная полностью в поле зрения окуляра, состоящая из десяти делений с интервалом между ними, соответствующим 0,1 мм,и указателя круговой шкалы.
На подвижной пластине 2 нанесена двойной линией спираль Архимеда и круговая шкала. Центр вращения пластины 2 с круговой шкалой, разделенной на 100 делений, совпадает с полюсом двойной спирали (или, точнее, расположен симметрично между полюсами двух спиралей) и лежит вне поля зрения. В поле зрения наблюдаются часть круговой шкалы, часть витков спирали, один или два штриха миллиметровой шкалы и все штрихи шкалы с ценой деления 0,1 мм. Шаг спирали равен интервалу деления шкалы с ценой деления 0,1 мм.
Одному обороту пластины (с нанесенной на ней спиралью и круговой шкалой), т. е. 100 делениям круговой шкалы соответствует поступательное перемещение точки спирали вдоль радиальной прямой, равное одному шагу спирали. Таким образом, одному делению круговой шкалы, называемой микронной, будет соответствовать отсчет, равный -1/100 = 0,001 мм.
При измерении какого-либо размера миллиметровая шкала вместе с измерительным шпинделем сместится с нулевого положения и в поле зрения в пределах шкалы с ценой деления 0,1 появится изображение соответствующего штриха миллиметровой шкалы. В общем случае этот штрих установится между какими-либо двумя штрихами шкалы с ценой деления 0,1 мм.
|
На рис. 5.5, а показано в увеличенном виде поле зрения окуляра и штрих «46» миллиметровой шкалы, установившийся между штрихами «3» и «4» шкалы с ценой деления 0,1 мм, следовательно, можно сделать приближенный отсчет 46,3 мм. Для определения сотых и тысячных долей миллиметра, заключающихся в отрезке между штрихом «46» миллиметровой шкалы и штрихом «3» шкалы с ценой деления 0,1 мм, следует повернуть пластинку со спиралью так, чтобы ближайший виток двойной спирали перешел от штриха «3» к штриху «46» и расположился симметрично относительно его (рис. 5.5, б). После поворота спирали, а вместе с ней и круговой шкалы на последней против указателя установится штрих, показывающий искомое количество сотых и тысячных долей миллиметра, содержащееся в размере детали. На рис. 5.5, в полный отсчет будет 46,3622 мм (четвертый десятичный знак отсчитан на глаз).