Измерение размеров и контроль качества поверхностей деталей оптико-механическим способом, страница 39

Библиографический список

1.  Коломийцев Ю. В. и др. Оптические приборы для измерения линейных и угловых величин в машиностроении. М.: Машиностроение, 1991. С. 148-152.

2.  Куцеконь В. А., Шевченко-Грабский И. В. Расчет статических моментов и мёртвых ходов в кинематических цепях точных приборов. Л.: Машиностроение, 1993. С. 82-101.

Лабораторная работа № 10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ КОНУСНОСТИ КАЛИБРА МОРЗЕ С ПОМОЩЬЮ СИНУСНОЙ ЛИНЕЙКИ

Цель работы: ознакомиться с устройством и назначением синусной линейки, освоить составление наборов концевых мер, уяснить расчет конусности и высоты блока плиток и освоить технику замеров индикатором.

Элементы теории

Синусная линейка применяется для измерения углов шаблонов, конусов и тому подобных инструментов и деталей (рис. 1). Она представляет собой стальную плиту с двумя креплениями к ней цилиндрическими роликами одинакового диаметра, расположенными на строго определенном расстоянии друг от друга (100 или 200 мм между осями роликов).

Плоскопараллельные концевые меры являются эталонами длины и служат для сравнения их размера с размерами изделий; с их помощью проверяются и градуируются измерительные инструменты и приборы, проверяются калибры. Они представляют собой плитки прямоугольного сечения с различными размерами между рабочими, боковыми сторонами, являющимися номинальными размерами плитки. Рабочие стороны плиток точно обработаны и доведены, чем достигается полное прилегание поверхностей двух составленных вместе плиток, и это обеспечивает «слипаемость» их и дает возможность соединять различные плитки в блок и получать, таким образом, любой заданный размер.

Рис. 1. Схема замеров на синусной линейке

Остальные размеры плиток: ширина – b = 9 мм; высота – h = 30 мм при номинальном размере до 10 мм и h = 35 мм при размерах свыше 10 мм. Рабочие измерительные поверхности плиток обработаны по 14а классу чистоты. При составлении блоков необходимо стремиться к тому, чтобы блок не содержал более 3-4 плиток. Для удобства подсчета набора плиток, входящих в блок, следует подбирать в первую очередь такие размеры, которые после вычитания из размера блока давали бы в остатке наименьшее количество знаков.

Пример: требуется составить размер 87,546 мм.

Размер блока 87,546 мм.

Размер 1-й плитки 1,006.

Остаток 86,54 мм.

Размер 2-й плитки 1,04.

Остаток 85,5.

Размер 3-й плитки 5,5.

Остаток и размер 4-й плитки 80 мм.

Определение высоты блока концевых мер

Согласно определению конусность

                                                                     K = (D − d)lcosα,                                    (1) где  lcosα - расстояние между поперечными сечениями конуса, проходящими через точки а и b;

D и d - диаметры поперечных сечений, проходящих через точки а и b.

По точкам, совпадающим с осями роликов, можно записать выражение для синуса 2α:

sin2α= h z, где  z - расстояние между осями роликов; h - высота блока концевых мер.

При малых углах α конусного калибра (cosα≈1) можно записать sin2α≈ 2sinα и 2sinα= h z .

Тогда конусность К можно выразить:

K = (D − d) (lcosα) = sin2α= 2sinα= h z .

Если известна конусность К измеряемого калибра и расстояние z между осями роликов синусной линейки, то высота h блока концевых мер определяется формулой

                                                                                   h = Kz.                                              (2)

Определение ошибки ∆К конусности калибра

Ошибка ∆К конусности калибра определяется дифференцированием выражения (1) по переменности d, D, l и α

dd   dD     (D − d dl)  (D − d tg) α dK = −     +       −       ₂                  +       ₂                  dα. lcosα lcosα l cosα lcos α

При малых углах α конуса Морзе можем принять tgαdα= 0.

При больших значениях длины l и малой ошибке измерения dl примем dl