instrukcja_2012_pomiar walkow

Komentarze

Transkrypt

instrukcja_2012_pomiar walkow
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
POMIARY PRZY UśYCIU MIKROMETRU
Mikrometr zewnętrzny – jest przyrządem mikrometrycznym kabłąkowym z płaskimi lub
kulistymi powierzchniami pomiarowymi stosowanym w pomiarach długości. Mikrometr
zewnętrzny składa się z kabłąka ze stałym kowadełkiem oraz wrzeciona ze śrubą mikrometryczną
osadzoną w nakrętce. Wrzeciono mikrometru jest połączone poprzez sprzęgło z bębnem, na którym
jest nacięta podziałka o wartości działki elementarnej 0,01mm. Zakres pomiarowy mikrometrów
zewnętrznych wynosi 0 do 1000 mm. Odchyłka wskazania mikrometru wynosi:
f A=±2
A
 [µm]
50
gdzie: A – dolna granica zakresu pomiarowego w [mm].
Budowa mikrometru:
POMIARY WAŁKÓW
1 – kabłąk,
2 – kowadełko,
3 – wrzeciono,
4 – tuleja wewnętrzna,
5 – tuleja zewnętrzna,
6 – śruba,
7 – bęben,
8 – sprzęgło,
9 – grzechotka,
10 – zacisk,
11 – nakładka,
12 – powierzchnia pomiarowa wykonana z
węglika spiekanego.
Rys.1. Budowa mikrometru
.
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
Analogowe mikrometry do pomiaru wymiarów zewnętrznych przeznaczone są do realizacji
POMIARY PRZY UśYCIU PRZYRZĄDÓW CZUJNIKOWYCH
pomiarów z rozdzielczością 0,01 mm. Wykonywane są one w zakresach pomiarowych
Przyrząd czujnikowy – jest to urządzenie do pomiaru długości (przesunięcia) składające się z
stopniowanych co 25 mm (0-25mm; 25-50mm; 50-75mm; 75-100mm; itd.). Powierzchnie
czujnika pomiarowego, uchwytu czujnika i stolika lub kowadełka zapewniającego styk z
pomiarowe przyrządu stanowią powierzchnia czołowa kowadełka oraz powierzchnia czołowa
powierzchnią mierzonego elementu. Typowym przykładem przyrządu czujnikowego jest czujnik
wrzeciona (często wykonane z nakładkami z węglika spiekanego w celu zwiększenia trwałości
pomiarowy zamocowany w podstawie uniwersalnej lub statywie oraz transametr/pasametr,
narzędzia). Podczas realizacji pomiarów przy uŜyciu mikrometru przedmiot mierzony naleŜy
średnicówka czujnikowa itp.
umieścić pomiędzy powierzchniami pomiarowymi wrzeciona i kowadełka, a następnie dokręcać
Pomiary przy uŜyciu przyrządów czujnikowych dotyczą dokładnych pomiarów wymiarów
bęben przy uŜyciu sprzęgła, które zapewnia odpowiednią wartość nacisku pomiarowego,
zewnętrznych. Przyrząd czujnikowy składa się z czujnika i podstawy pomiarowej. Ze względu na
gwarantując zwiększenie dokładności realizowanego pomiaru. Zasadę odczytu z mikrometru bez
niewielki zakres pomiarowy stosowanych czujników (np. czujniki mechaniczne dźwigniowe,
skali noniuszowej przedstawiono na rysunku 2. W pierwszej kolejności odczytujemy liczbę pełnych
zegarowe, dźwigniowo-zębate, dźwigniowo-śrubowe, spręŜynowe) przyrządy czujnikowe stosuje
milimetrów i połówek milimetrów z tulei (skala opisana cyframi dotyczy pełnych milimetrów,
się głównie do pomiarów porównawczych. Znajdują one zastosowanie zarówno do pomiaru
natomiast skala bez opisu dotyczy połówek milimetrów), a następnie odczytujemy liczbę setnych
długości jak i sprawdzania odchyłek kształtu i połoŜenia (np. odchyłki okrągłości, walcowości).
części milimetra z bębna mikrometru.
W celu dokonania pomiaru średnicy wałka przy uŜyciu przyrządu czujnikowego naleŜy
w pierwszej kolejności dokonać wstępnego pomiaru średnicy zewnętrznej kontrolowanego wałka
Przykładowy odczyt:
metodą bezwzględną, np. przy uŜyciu mikrometru, suwmiarki z dokładnością 0,02 mm. Na
- tuleja: 7 mm,
zmierzony wymiar naleŜy zestawić stos płytek, który ustawiamy pod czujnikiem na stoliku
- bęben: 0,37 mm.
pomiarowym.
Wynik pomiaru: 7,37 mm
Rys.2. Zasada odczytu z mikrometru
JeŜeli w trakcie odczytu zmierzonego wymiaru chcemy zdjąć narzędzie z mierzonego detalu
naleŜy pamiętać o wcześniejszym zablokowaniu wrzeciona przeznaczonym do tego celu zaciskiem.
Ponadto w celu zwiększenia wygody posługiwania się mikrometrem moŜna zamontować go
w przeznaczonym do pomiarów mikrometrem specjalnym uchwycie.
Rys.4. Zasada pomiaru przy uŜyciu przyrządu czujnikowego: a-zerowanie w oparciu o stos płytek,
b-pomiar elementu mierzonego
Rys.3. Uchwyt do mikrometru
.
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
Następnie przesuwając ramieniem pomiarowym naleŜy doprowadzić do kontaktu czujnika ze
POMIARY PRZY UśYCIU PASAMETRU
stosem płytek wzorcowych, tak aby wskazówka czujnika wychyliła się w pobliŜe wskazania
Passametr/transametr – jest to przyrząd czujnikowy do pomiaru długości metodą porównawczo-
zerowego podziałki, lub wskazywała środek zakresu pomiarowego uŜywanego czujnika. W takim
róŜnicową z czujnikiem o przetworniku dźwigniowo zębatym. Wartość działki elementarnej wynosi
połoŜeniu naleŜy zablokować ramię pomiarowe na kolumnie podstawy pomiarowej. Do dokładnego
2 µm, zakres wskazań ±80 µm, błąd wskazania narzędzia ±1 µm w zakresie ±20 µm i ±2 µm w
ustawienia wskazówki na „zero” naniesione na tarczy czujnika uŜywamy mechanizmu dokładnego
zakresie ±80 µm
przesuwu czujnika, lub korygujemy to ustawienie obracając tarczę z podziałką względem
wskazówki czujnika.
Pomiary przy uŜyciu passametrów dotyczą w szczególności kontroli elementów w produkcji
małoseryjnej. Ich zastosowanie często sprowadza się do funkcji sprawdzianów. Passametry są
Po wyzerowania przyrządu w miejscu stosu płytek umieszczamy mierzony wałek. W trakcie
przyrządami przeznaczonymi do pomiarów wymiarów zewnętrznych metodą porównawczą.
pomiaru wałek naleŜy dociskać do stolika pomiarowego i wtoczyć go pod końcówkę pomiarową
Elementem realizującym sam pomiar jest czujnik dźwigniowo-zębaty. Wykonywane są podobnie
czujnika. Przy odczycie wskazania czujnika naleŜy uwzględnić znak:
jak mikrometry w zakresach pomiarowych stopniowanych co 25 mm (zakresy pomiarowe:
•
dodatni jeŜeli wskazówka wychyli się w prawą stronę względem wskazania zerowego,
•
ujemny jeŜeli wskazówka wychyli się w lewą stronę względem wskazania zerowego.
0-25 mm; 25-50mm; 50-75mm; 75-100mm).
Pomiar passametrem opiera się na metodzie porównawczej. W związku z powyŜszym naleŜy
Zmierzony wymiar stanowi suma algebraiczna stosu płytek (uŜywanego do zerowania
w pierwszej kolejności złoŜyć stos płytek wzorcowych na wymiar nominalny kontrolowanej
średnicy wałka. Następnie naleŜy zwolnić zacisk passametru i za pomocą nakrętki ustawić
przyrządu) i odczytanego wskazania z czujnika zegarowego.
passametr na wskazanie „zerowe”, po czym naleŜy ponownie zablokować zacisk. Po ustawieniu
narzędzia na wymiar nominalny naleŜy wyciągnąć stos płytek naciskając przycisk przeznaczony do
cofania kowadełka i następnie postępując w analogiczny sposób moŜna przystąpić do pomiaru
Budowa czujnika zegarowego:
średnicy wałka.
1 – trzpień pomiarowy,
2 – końcówka pomiarowa,
Budowa passametru:
1 – zacisk wrzeciona,
3 – tarcza z podziałką,
4 – podziałka pomocnicza,
2 – nakrętka przesuwu wrzeciona,
5 – wskazówka duŜa,
3 – wrzeciono,
6 – wskazówka mała,
4 – kowadełko (ruchome),
7 – znacznik tolerancji,
5 – podziałka czujnika,
8 – tuleja,
6 – przycisk/dźwignia
kowadełka,
9 – pierścień,
do
cofania
7 – wymienny element oporowy
przeznaczony do ustawienia przedmiotu,
10 – końcówka do unoszenia trzpienia pomiarowego.
8 – stos płytek wzorcowych.
Rys.5. Budowa passametru
Rys.4. Budowa czujnika zegarowego
.
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
TOLERANCJE KSZTAŁTU – OKRĄGŁOŚCI I WALCOWOŚCI
TOLERANCJA WALCOWOŚCI
Aktualnie obowiązującą normą w zakresie tolerancji kształtu jest Międzynarodowa Norma
Symbol
Sposób oznaczenia
Sposób wyznaczenia
EN ISO 1101:2005 w wersji polskiej: Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS) – Tolerancje
geometryczne – Tolerancje kształtu, kierunku, połoŜenia i bicia.
W normie tej wyszczególniono tolerancje kształtu, kierunku, połoŜenia i bicia. Do tolerancji
kształtu zalicza się tolerancje: prostoliniowości, płaskości, okrągłości, walcowości, kształtu
wyznaczonego zarysu, kształtu wyznaczonej powierzchni.
Tolerancję okrągłości definiujemy jako pole tolerancji wyznaczone w rozwaŜanym (dowolnym)
Przykład 1
przekroju, które jest ograniczone przez dwa współśrodkowe okręgi o róŜnicy promieni t. Tolerancja
okrągłości nie wymaga bazy względem której ją wyznaczamy.
Powierzchnia
walcowa
zaobserwowana/rzeczywista
powinna zawierać się pomiędzy dwoma walcami
współosiowymi o róŜnicy promieni 0,1 mm.
TOLERANCJA OKRĄGŁOŚCI
Symbol
Sposób oznaczenia
Sposób wyznaczenia
ODCHYŁKI KSZTAŁTU – OKRĄGŁOŚCI I WALCOWOŚCI
ODCHYŁKA KSZTAŁTU – stanowi miarę błędu kształtu, czyli stanowi największą odległość
punktów powierzchni lub zarysu rzeczywistego od powierzchni lub zarysu przylegającego w
kierunku normalnym do powierzchni lub zarysu przylegającego. Powierzchnią przylegającą moŜe
Przykład 1
być płaszczyzna lub walec, natomiast zarys przylegający moŜe reprezentować prosta lub okrąg.
Linia obwodowa zaobserwowana/rzeczywista, w dowolnym
przekroju powierzchni walcowej oraz stoŜkowej, powinna
zawierać się pomiędzy dwoma, leŜącymi na jednej
płaszczyźnie, okręgami współśrodkowymi o róŜnicy
promieni 0,03 mm.
Wśród odchyłek kształtu moŜemy wyróŜnić między innymi odchyłki: okrągłości i walcowości.
Odchyłka okrągłości – stanowi największą róŜnicę pomiędzy okręgiem przylegającym a zarysem
okręgu rzeczywistego. Okrąg przylegający jest to okrąg o najmniejszej średnicy opisany na zarysie
rzeczywistym przekroju poprzecznego wałka lub o największej średnicy wpisany w otwór.
Odchyłka walcowości – stanowi największą odległość między walcem przylegającym a zarysem
Tolerancję walcowości definiujemy jako pole tolerancji ograniczone przez dwa walce
współosiowe o róŜnicy promieni t. Tolerancja walcowości nie wymaga bazy względem której ją
rzeczywistym powierzchni walcowej na danej długości. Walec przylegający jest to walec o
najmniejszej średnicy opisany na przedmiocie walcowym, lub walec o największej średnicy
wpisany w otwór walcowy.
wyznaczamy.
.
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
Zadanie 1 – Pomiar za pomocą mikrometru.
Zmierzyć tolerowaną średnicę wskazanego wałka za pomocą mikrometru o odpowiednim
zakresie pomiarowym. W oparciu o przeprowadzone pomiary określić wartości odchyłek:
okrągłości i walcowości, oraz ocenić zgodność ze specyfikacją.
Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia:
•
mikrometr zewnętrzny o odpowiednim zakresie pomiarowym,
•
uchwyt/podstawka do mikrometru,
•
zestaw wzorców nastawczych do mikrometrów zewnętrznych,
•
zestaw płytek wzorcowych.
Rys.1.1. Oznaczenie płaszczyzn pomiarowych wałka
4. Wyniki pomiarów zestawić w protokole pomiarowym.
5. Wyniki pomiarów przedstawić w formie graficznej.
Przebieg realizacji zadania:
1. Sprawdzić stan techniczny narzędzia pomiarowego.
2. Sprawdzić poprawność wskazania „zerowego” narzędzia którym będzie realizowany
pomiar.
•
w przypadku mikrometru o zakresie pomiarowym 0 ÷ 25 mm, po dokręceniu
wrzeciona do kowadełka naleŜy sprawdzić wskazanie „zerowe” mikrometru na
bębnie i podziałce tulei,
•
w przypadku mikrometrów o większym zakresie pomiarowym kontroli
dokonujemy w oparciu o wzorce nastawcze do mikrometrów zewnętrznych lub
w oparciu o odpowiedni stos płytek wzorcowych (odpowiadający dolnej granicy
zakresu pomiarowego (mikrometr o zakresie pomiarowym 75-100 mm, stos
płytek wzorcowych do sprawdzenia wskazania „zerowego” mikrometru powinien
wynieść 75 mm).
3.
Rys.1.2. Wyniki pomiarów zestawione w formie graficznej
Zmierzyć wskazaną średnicę wałka zgodnie z przedstawionym na rys.1.1. szkicem.
Pomiar w kaŜdym miejscu powtarzamy trzykrotnie zapisując wyniki w protokole
pomiarowym. W trakcie realizacji pomiaru mierzony wałek powinien znajdować się na
płycie pomiarowej lub w odpowiedniej pryzmie. JeŜeli mierzony wałek w trakcie
pomiaru trzymamy w ręce wówczas mikrometr naleŜy zamocować w uchwycie.
.
6. W oparciu o wyniki zamieszczone w protokole pomiarowym wyznaczyć:
•
średnicę mierzonego walca:
d 1=
d A d Bd C
;
3
d 2=
d Ad B d C
;
3
d 3=
d A d Bd C
3
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
d=
d 1d 2 d 3
3
Zadanie 2– Pomiar przy uŜyciu przyrządu czujnikowego.
Zmierzyć tolerowaną średnicę wskazanego wałka za pomocą przyrządu czujnikowego
składającego się z podstawy pomiarowej i zamontowanego w niej czujnika pomiarowego o działce
•
odchyłkę okrągłości:
elementarnej 0,001 mm. W oparciu o przeprowadzone pomiary określić wartości odchyłek:
W pierwszej kolejności naleŜy w kaŜdej z analizowanych poprzecznych płaszczyzn
okrągłości i walcowości, oraz ocenić zgodność ze specyfikacją.
pomiarowych 1, 2, 3 wyznaczyć wartości maksymalną dmax i minimalną dmin
zmierzonych średnic we wzdłuŜnych płaszczyznach pomiarowych A, B, C. Następnie
Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia:
naleŜy wyznaczyć wartości odchyłek okrągłości w kaŜdej z analizowanych
•
suwmiarka uniwersalna (z noniuszem 0,02 mm), lub mikrometr,
poprzecznych płaszczyzn pomiarowych.
•
podstawa pomiarowa do czujników zegarowych,
•
czujnik zegarowy o działce elementarnej 0,001 mm,
•
zestaw płytek wzorcowych.
d −d min
;
o1 = max
2
d −d min
;
o2 = max
2
d −d min
o3 = max
2
Odchyłkę okrągłości dla kontrolowanej cechy wałka stanowi wartość maksymalna z
wyznaczonych odchyłek okrągłości w rozpatrywanych poprzecznych płaszczyznach.
Przebieg realizacji zadania:
o =wartość maksymalna[o1 , o2 , o3 ]
•
1. Sprawdzić stan techniczny narzędzi pomiarowych (suwmiarka, mikrometr).
odchyłkę walcowości:
2. Zmierzyć wstępnie wskazaną średnicę wałka za pomocą suwmiarki lub mikrometru.
Odchyłkę walcowości stanowi róŜnica maksymalnej i minimalnej średnicy wałka
3. ZłoŜyć stos płytek na wymiar (lub zbliŜony wymiar) zmierzonej wstępnie średnicy
wyznaczonej
we
wszystkich
(poprzecznych
i
wzdłuŜnych)
rozpatrywanych
płaszczyznach pomiarowych.
 w=
wałka.
4. Zamontować czujnik zegarowy w podstawie pomiarowej przyrządu czujnikowego.
d MAX −d MIN
2
5. Na stoliku przedmiotowym przyrządu czujnikowego ustawić złoŜony stos płytek.
6. Wyzerować przyrząd czujnikowy poprzez przesunięcie ramienia pomiarowego wraz
z czujnikiem w taki sposób, aby doprowadzić do kontaktu czujnika ze stosem płytek
7. Przedstawić wnioski końcowe.
wzorcowych. DąŜymy do takiej pozycji aby wskazówka czujnika wychyliła się w pobliŜe
wskazania zerowego podziałki, lub wskazywała środek zakresu pomiarowego uŜywanego
czujnika. W tym celu moŜna zablokować ramię pomiarowe na kolumnie podstawy
pomiarowej i uŜywając mechanizmu dokładnego przesuwu czujnika, doprowadzić do
dokładnego ustawienia wskazówki czujnika na „zero” naniesione na tarczy czujnika.
Alternatywę stanowi korekta ustawienie poprzez obrócenie tarczy z podziałką względem
wskazówki czujnika.
.
.
KATEDRA BUDOWY MASZYN
KATEDRA BUDOWY MASZYN
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
PRACOWNIA MIERNICTWA WARSZTATOWEGO
7. Wyciągnąć stos płytek wzorcowych uŜywanych do ustawienia przyrządu czujnikowego
9. Wyniki zestawić w protokole pomiarowy, oraz przedstawić w formie graficznej
na zmierzony wstępnie wymiar, a na jego miejsce wsunąć mierzony wałek. Następnie
delikatnie przetaczając wałek po stoliku pomiarowym doprowadzić do takiego
ustawienia, Ŝe pomiar będzie realizowany w osi przekroju. Wówczas punkt styku wałka
ze stolikiem pomiarowym i punkt styku wałka trzpieniem czujnika pomiarowego będą
leŜeć na średnicy wałka a nie na cięciwie.
a)
postępując zgodnie z opisem zamieszczonym w ZADANIU 1 od punktu 3 do 6.
10. Przedstawić wnioski końcowe.
Zadanie 3– Pomiar przy uŜyciu passametru.
Sprawdzić wskazaną tolerowaną średnicę serii trzech wałków za pomocą passametru o działce
elementarnej 0,002 mm. W oparciu o przeprowadzone pomiary dokonać selekcji kontrolowanych
wałków ze względu na poprawność ich wykonania.
b)
Wykaz sprzętu niezbędnego do realizacji ćwiczenia:
•
passametr o zakresie pomiarowym 25-50mm (o działce elementarnej 0,002 mm),
•
zestaw płytek wzorcowych.
Przebieg realizacji zadania:
1. Sprawdzić stan techniczny passametru.
Rys.2.1. Zasada pomiaru przy uŜyciu przyrządu czujnikowego: a-poprawne ustawienie,
b-niepoprawne ustawienie
2. ZłoŜyć stos płytek wzorcowych na wymiar nominalny kontrolowanej średnicy.
8. Odczytać (z odpowiednim znakiem) wartość odchyłki względem ustawionego wymiaru
„zerowego”. Odczytaną odchyłkę dodać algebraicznie do wymiaru nastawczego
(„zerowego”). Pomiar powtórzyć trzykrotnie, jako wynik przyjąć średnią arytmetyczną z
otrzymanych wyników.
3. Zamontować passametr w uchwycie. Zwolnić zacisk i obracając nakrętką odsunąć
wrzeciono na odległość większą niŜ kontrolowany wymiar nominalny (średnicy wałka).
4. Pomiędzy wrzeciono a kowadełko wstawić zestawiony wcześniej stos płytek, a następnie
obracając nakrętką doprowadzić do kontaktu wrzeciona ze stosem płytek wzorcowych.
Obracać nakrętką naleŜy do momentu w którym wskazówka czujnika wskaŜe „zero” na
Pomiar na przyrządzie czujnikowym:
tarczy passametru.
1 – stos płytek wzorcowych (N),
5. Po wyzerowaniu wskazania passametru zacisnąć zacisk.
2 – czujnik zegarowy,
6. Sprawdzić poprawność ustawienia wskazania zerowego poprzez kilkukrotne naciśnięcie
3 – mierzona średnica wałka,
przycisku/dźwigni cofania kowadełka. W przypadku stwierdzenia wskazania passametru
∆ – odczyt z czujnika.
róŜnego od zera naleŜy powtórnie powtórzyć czynności opisane w punktach 4, 5 i 6.
∆=W 2−W 1
7. Dokonać pomiaru kontrolowanej średnicy serii wałków.
Zmierzony wymiar (średnica wałka):
8. Zapisać zmierzone odchyłki w protokole, oraz wyznaczyć wymiar rzeczywisty średnicy
D=N ∆
wałka sumując algebraicznie wymiar nominalny i odczytaną odchyłkę.
Rys.2.2. Zasada wyznaczenia średnicy wałka na przyrządzie czujnikowym
9. Wyniki zestawić w protokole pomiarowy.
10. Przedstawić wnioski końcowe.
.
.

Podobne dokumenty