Измерение геометрических величин
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
УКРАИНЫ
ХНУРЭ
Кафедра МИТ
Реферат
По дисциплине: Методы и средства
измерений неэлектрических величин
На тему: «Измерение геометрических
величин»
Подготовил:
Ковалёв С.А.
Проверил:
Козлов Ю.В.
Харьков 2010
Содержание
1. Измерение линейных величин
. Измерение угловых величин
. Шероховатость, отклонения форм и расположения поверхностей
. Контроль поверочными инструментами
Заключение
Список источников
1. Измерение линейных величин
Числовое значение физической величины длины называется размером. За
размер принимается расстояние между двумя точками. Значение физической
величины, которое идеальным образом характеризовало бы в качественном и
количественном отношении соответствующую физическую величину называется
истинным значением величины. На практике «истинное значение физической величины
длины» заменяется «действительным значением», то есть значением полученным
путём измерений и настолько близким к истинному значению, что в условиях
измерительной задачи может быть использовано вместо него[3].
Угломеры - универсальные средства измерений наружных и внутренних углов.
Существуют различные конструкции угломеров. Показанный на рисунке 2.2, а
угломер типа УН, выпускаемый заводом «Калибр», предназначен для измерений
наружных углов от 0 до 180° и внутренних углов от 40 до 180°.
На полукруглом основании 6 угломера закреплена линейка 8. По основанию
передвигается сектор 7 с нониусом 3. В установленном при измерении положении
сектор фиксируют стопорным винтом 5. Державкой 2 прикрепляют к сектору угольник
1, а к угольнику державкой 10 присоединяют линейку 9. Винт 4 служит для
микрометрической подачи нониуса. Градусы измеряемого угла отсчитываются по
шкале основания 6, а минуты - по нониусу 3 (как и у штангенинструментов - по
совпадающим штрихам основания и нониуса). У нониуса (рис. 2.2, б) угол между
крайними штрихами, равный 29°, разделен на 30 частей. Если на угломере
установлены и угольник, и линейка (рис. 2.2, в), - можно измерять углы
(наружные) от 0 до 50°; если только линейка, - можно измерять углы (наружные)
от 50 до 140°; если только угольник, - можно измерять углы от 140 до 230° (т.
е. наружные углы от 140 до 180° и внутренние углы от 180 до 130°); если нет ни угольника,
ни линейки, - можно измерять углы от 230 до 320° (т.е. внутренние углы от 130
до 40°). Уровни служат для измерения небольших угловых отклонений поверхности
от горизонтального положения. Основная часть, уровня - стеклянная трубка
(ампула), заполненная жидкостью (эфиром) настолько, чтобы в ней оставался
небольшой пузырек воздуха, всегда занимающий верхнее положение. Ампула имеет
деления, по которым определяют значение уклона. Цена деления ампулы обычно
составляет доли миллиметра на 1 м. Уровни бывают брусковые (рис. 2.3, а) и
рамные (рис. 2.3, б). Рамным уровнем можно не только проверять горизонтальность
поверхностей, но и контролировать положение вертикально установленных деталей,
приставляя его к детали боковой плоскостью.
Угловые мерные плитки, представляющие собой призмы с боковыми сторонами,
направленными под различными углами, используют для точных измерений углов
изделий и угловых шаблонов. Плитки изготовляют в виде наборов, как и плоско-параллельные
концевые меры длины, и применяют по отдельности и блоками, которые закрепляют в
специальных держателях (рамках) [2].
. Шероховатость, отклонения форм и расположения поверхностей
Шероховатость
поверхности - совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами
на базовой длине. Измеряется в микрометрах
<#"701178.files/image004.gif">
Рис.
3.1. Нормальный <#"701178.files/image005.gif">- базовая длина; 
- средняя
линия профиля; 
- средний шаг неровностей профиля; 
- средний шаг местных выступов профиля; 
- отклонение пяти наибольших максимумов профиля; 
- отклонение пяти наибольших минимумов профиля; 
- расстояние
<#"701178.files/image012.gif">- расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов
до линии параллельной средней и не пересекающей профиль; 
- наибольшая высота профиля; 
- отклонения профиля от линии ; 
- уровень
сечения профиля; 
- длина отрезков
<#"701178.files/image015.gif"> [1].
Геометрическая форма любой детали машины представляет собой обычно
комбинацию плоских, цилиндрических, конических, сферических и других
поверхностей. Действительная (реальная) форма, полученная при изготовлении
детали, несколько отличается от номинальной геометрической формы (заданной
чертежом).
Различают следующие виды отклонения от правильной геометрической формы:
. Отклонение от круглости. Наиболее распространенные среди них -
овальность и огранка.
. Отклонение от цилиндричности. Среди них выделяют седлообразность,
бочкообразность, конусность и отклонение от прямолинейности оси, или
изогнутость.
. Отклонение формы плоских поверхностей. Здесь наиболее часто встречаются
вогнутость, выпуклость, седловитость.
Отклонение расположения поверхностей. К ним относятся отклонения от
параллельности осей, перекос осей, отклонения от соосности относительно общей
оси [4].
. Контроль поверочными инструментами
К поверочным инструментам относятся поверочные линейки и плиты,
угольники, шаблоны, щупы, различные калибры. В отличие от измерительных
поверочные инструменты указывают только на отклонения в размерах и форме
деталей, но не показывают значение этих отклонений.
Для контроля прямолинейности, плоскостности и взаимного расположения
поверхностей применяют поверочные линейки и плиты.
Поверочные линейки выполняются двух основных типов: лекальные и линейки с
широкими рабочими поверхностями.
Проверка прямолинейности поверхности деталей лекальными линейками
производится, как правило, по способу «световой щели» («на просвет»). При этом
лекальную линейку накладывают острой кромкой на Проверяемую поверхность, а
источник света помещают за деталью. Линейку держат строго вертикально на уровне
глаз. Наблюдая за просветом между линейкой и поверхностью детали в разных
местах по длине линейки, определяют степень прямолинейности поверхности: чем
больше просвет, тем больше отклонение от прямолинейности.
Проверка прямолинейности и плоскостности линейками с широкими рабочими
поверхностями выполняется обычно способом «пятен» - «на краску». При проверке
«на краску» рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (суриком,
сажей), затем осторожно накладывают линейку на проверяемую поверхность и
плавно, без нажима перемещают ее. После этого линейку также осторожно снимают и
по расположению и количеству пятен краски на проверяемой поверхности судят о ее
плоскостности. При хорошей плоскостности пятна краски располагаются равномерно
по всей поверхности. Чем больше пятен на поверхности квадрата 25X25 мм, тем
лучше плоскостность.
Для контроля наружных и внутренних прямых углов деталей при их
изготовлении широко применяются поверочные угольники. Они выпускаются трех
классов точности: 0, 1, 2. Наиболее точные - угольники класса 0.
При проверке наружных прямых углов угольник накладывают на проверяемую
деталь внутренней частью, а при проверке внутренних углов - наружной частью.
Приложив угольник к одной стороне проверяемого угла, совмещают его вторую
сторону с другой стороной угольника. По просвету между сторонами угольника и
проверяемого угла судят о точности этого угла.
Для проверки сложных профилей поверхностей обрабатываемых деталей
используют шаблоны. Они могут иметь самую разнообразную форму, которая зависит
от формы контролируемой поверхности детали. Проверка производится уже
известными способами: «на просвет» или «на краску». Более широкое применение
получил первый способ. Проверка «на краску» обычно производится в том случае,
если нельзя проверить «на просвет», например при контроле выемок, глухих мест и
т.д.
Радиусы выпуклых и вогнутых поверхностей от 1 до 25 мм проверяют
радиусными шаблонами, которые комплектуются в наборы. Например, набор № 1 имеет
девять выпуклых и девять вогнутых шаблонов с радиусами 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3;
4; 5 и 6 мм. Размер радиуса закруглений контролируют «на просвет», совмещая
профиль шаблона с проверяемым профилем. С помощью резьбовых шаблонов проверяют
профили резьб. Эти шаблоны комплектуются в два набора: для метрической резьбы с
углом профиля 60° и для дюймовой резьбы с углом профиля 55°. На каждом шаблоне,
входящем в тот или другой набор, указывается шаг резьбы.
Для проверки размеров зазоров между сопряженными поверхностями деталей
используют щупы. Они представляют собой набор заключенных в обойму мерных
стальных, точно обработанных пластинок, которые имеют толщину от 0,03 до 1 мм и
длину 50, 100 или 200 мм.
Размер зазора проверяют, вводя в него поочередно пластинки различной
толщины (одну или несколько штук одновременно). Размер зазора считается равным
толщине пластинки или набора пластинок, плотно входящих в него.
Размеры сопрягаемых поверхностей при массовом производстве изделий
проверяют, как правило, методом сравнения с помощью предельных калибров (скоб
или пробок). На калибрах обозначены их размеры. Калибры-пробки применяют для
проверки внутренних размеров, а калибры-скобы - для проверки внешних.
Контроль за точностью показаний самих измерительных инструментов (штангенциркулей,
микрометров и т. д.) может осуществляться с помощью плоскопараллельных концевых
мер длины.
Плоскопараллельные концевые меры длины изготовляются из легированной
инструментальной стали в виде плиток прямоугольного сечения.
Противоположные стороны плиток служат измерительными плоскостями, а
расстояние между ними - измерительным размером.
Все рассмотренные поверочные инструменты имеют очень точно обработанные
рабочие поверхности и поэтому требуют осторожного и бережного обращения.
Необходимо предохранять рабочие поверхности инструментов от коррозии и
механических повреждений. Во время работы надо класть инструменты только на
деревянные или другие нежесткие подставки. По окончании работы следует
протирать их чистой ветошью или ватой и смазывать бескислотным вазелином.
Хранят эти инструменты обычно в специальных футлярах[4].
Заключение
Измерение геометрических величин осуществляется путём линейных и угловых
измерений размеров.
Основная единица длины в современной Международной системе единиц - метр.
Линейные размеры могут быть выражены в кратных и дольных единицах.
метр (м) = 100 сантиметрам (см) = 1000 миллиметрам (мм) = 1 000 000
микрометрам (мкм).
Предельные отклонения размеров, а также предельные отклонения формы и
расположения поверхностей являются основанием для определения требуемой
точности изделия при изготовлении и контроле.
Линейные размеры и их предельные отклонения на чертежах и в спецификациях
указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения.
За единицу измерения плоского угла в Международной системе единиц «СИ»
принят радиан - угол между радиусами (сторонами угла), вырезающий на окружности
дугу, длина которой равна радиусу.
Так как шероховатость поверхности в процессе сборки и эксплуатации
изделия может привести к дополнительным отклонениям размера и формы за счёт
износа микронеровностей при трении или в результате их смятия и сглаживания при
запрессовке под действием нагрузок, необходимо указывать в конструкторской
документации наиболее грубый предел допускаемых значений шероховатости.
При измерении геометрических величин следует учитывать влияние на
результаты измерений внешних условий: температуры окружающей среды,
атмосферного давления, относительной влажности и других нормальных условий
выполнения измерений линейных и угловых величин.
угловой инструмент геометрический поверхность
Список источников
1. http://geodesiya.ru/category/sposoby_izmereniya/
. http://www.buildkom.org/?page_id=66
. http://www.kipinfo.ru/info/stati/?id=45
. http://bibliotekar.ru/slesar/index.htm