Практикум по метрологии, стандартизации и сертификации: Учебное пособие /А. А климов, А. С. Тюриков/ Красноярск, 2008. 149 с

7.1 Общие положения

Рабочие калибры-скобы предназначены для контроля валов.

Поля допусков калибров располагаются относительно номинальных размеров детали (рис.7.1, 7.2). На рисунках 1-непроходная сторона; 11-проходная сторона; 111-граница износа.
При изготовлении калибров предусмотрены допуски Н - на рабочие калибры-пробки, Н_s - на те же калибры со сферическими измерительными поверхностями.
Допуски на точность размеров и формы калибров увеличиваются с увеличением номера квалитета контролируемого изделия. Для проходных калибров предусмотрены допуски на износ, т.к. в процессе работы их поверхность изнашивается. Для всех проходных калибров поля допуска смещены внутрь поля допуска детали на величину Z. Смещение полей допусков калибров и границ износа внутрь поля допуска детали устраняет возможность искажения характера посадок и гарантирует получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допуска.

Схема расположения полей допусков рабочих калибров

Рис. 7.1

Схема расположения полей допусков контрольных калибров

Рис. 7. 2

Таблица 7.1 - Допуски и отклонения рабочих калибров (мкм)

Ква-литет	Обоз- наче- ние	Интервалы размеров, мм
		10 ¸18	18 ¸30	30 ¸50	50 ¸80	80 ¸120	120 ¸180	180 ¸250	250 ¸315	315 ¸400	400 ¸500
6	Z Y Z1 Y1 H H1	2 1,5 2,5 2 2 2	2 1,5 3 3 2,5 4	2,5 2 3,5 3 2,5 4	2,5 2 4 3 3 5	3 3 5 4 4 6	4 3 6 4 5 8	5 4 7 5 7 10	6 5 8 6 8 12	7 6 10 6 9 13	8 7 11 7 10 15
7	Z,Z1, Y,Y1 H,H1	2,5 2 3	3 3 4	3,5 3 4	4 3 5	5 4 6	6 4 8	7 6 10	8 7 12	10 8 13	11 9 15
8	Z,Z1, Y ,Y1 H H1	4 4 3 5	5 4 4 6	6 5 4 7	7 5 5 8	8 6 6 10	9 6 8 12	12 7 10 14	14 9 12 16	16 9 13 18	18 11 15 20
9	Z,Z1, H H1	8 3 5	9 4 5	11 4 7	13 5 8	15 6 10	18 8 12	21 10 14	24 12 16	28 13 18	32 15 20
10	Z,Z1, H H1	8 3 5	9 4 6	11 4 7	13 5 8	15 6 10	18 8 12	24 10 14	27 12 16	32 13 18	37 15 20
11	Z,Z1, H,H1	16 8	19 9	22 11	25 13	28 15	32 18	40 20	45 23	50 25	55 27
12	Z,Z1, H,H1	16 8	19 9	22 11	25 13	28 15	32 18	45 20	50 23	65 25	70 27
13	Z,Z1, H,H1	32 18	36 21	42 25	48 30	54 35	60 40	80 46	90 52	100 57	110 63

7.1.1 Описание метода и средства измерения
Для измерения калибров-скоб используются приборы высокой точности: миниметры, оптиметры и т. д. В данной работе измерение калибра-скобы производится на горизонтальном оптиметре типа ИКГ. Это прибор рычажно-оптической системы, предназначен для измерения наружных и внутренних размеров методом сравнения с мерой (относительный метод). Метрологические характеристики горизонтального оптиметра приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2 - Метрологические характеристики горизонтального оптиметра

Наименование показателей	Числовое значение показателей, мм
Наибольшая длина измеряемого изделия	300
Пределы измерения внутренних размеров	13,3 - 150
Цена деления шкалы	0,001
Пределы измерения шкалы	±0,100
Погрешность показаний при измерении наружных размеров	±0,0003
Погрешность показаний при измерении внешних размеров	±0,001

7.1.2 Устройство и принцип действия горизонтального оптиметра
Оптическая схема трубки оптиметра показана на рис.7.3. В нее входят: зеркало, объектив, призма полного внутреннего отражения, сетка и окуляр
Осветительную систему состав­ляют зеркало в оправе и призма, установленная в рамке окуляра.
Сетка представляет со­бой стеклянную плоскопарал­лельную пластинку со шкалой и удлиненным штриховым ин­дексом, причем деления шкалы нанесены на одной половине пластинки, а индекс — на другой. Шкала со стороны окуляра закрыта призмой так, что через оку­ляр можно видеть только индекс и изображение шкалы, отраженное от зеркала.
Лучи света, отражаясь от осветительного зеркала, через призму осветительной системы освещают шкалу; пройдя призму и объектив, они па­раллельным пучком падают на зеркало, отражаются от него и возвращаются
в объектив, снова проходя призму, сетку и попадают в окуляр. При осевом перемещении измерительного штифта трубки оптиметра зеркало будет отклоняться на некоторый угол φ, вследствие чего изображение шкал в поле зрения окуляра будет перемещаться относительно неподвижного индекса.
При установке окуляра по глазу наблюдателя; видно одновременно изображение шкалы и индекса.


Оптическая схема оптиметра ИКГ-3

Рис. 7.3
Между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы существует следующая зависимость:

перемещение штифта на величину h (рис. 7.4) вызывает наклон зеркала на угол φ величина которого определяется из отношения
/7,1/
где b — длина плеча, равная расстоянию от оси вращения зеркала до точки касания штифта.
Луч MN при отражении от зеркала отклонится на угол 2φ и точка М вследствие этого переместится в точку М₁.


Схема соотношения между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы

Рис. 7.4

Из треугольника MNM₁ имеем:


/7,2/
где H – величина перемещения изображения шкалы;

MN – фокусное расстояние объектива.

Так как углы φ и 2φ малы, то значения tgφ tg2φ можно заменить значениями этих углов, тогда:

/7,3/

Полученное соотношение является передаточным отношением между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы.

На рис. 7.5 показаны шкала и удлиненный штриховой индекс, видимые в поле зрения трубки оптиметра. Шкала имеет 100 делений с каждой стороны от нуля, расположенных симметрично.
Видимое в окуляр смещение шкалы на одно деление соответствует осевому перемещению измерительного штифта на 0,001 мм.
Общий вид прибора показан на рис. 7.6.


Шкала, видимая в окуляр

Рис. 7.5
Оптиметр горизонтальный ИКГ-3, общий вид

Рис. 7.6

Основными узлами прибора являются основание с установленными на нем измерительным столиком и валом. На валу с помощью кронштейнов закреплены дуги с подвижными измерительными серьгами. Оптическая трубка расположена на правом кронштейне. Перемещение серьги вызывает перемещение шкалы в окуляре. Измерительный столик может перемещаться в вертикальной плоскости при вращении маховика и в горизонтальной плоскости при вращении винта на измерительном столике. Ручкой на измерительном столике можно повернуть столик на угол вокруг вертикальной оси, а эксцентриком можно повернуть столик вокруг горизонтальной оси (при этом стопорные винты должны быть ослаблены).
При работе с оптиметром можно использовать различные приспособления, которые позволяют измерять наружные и внутренние линейные размеры изделий.
Оптиметр должен работать в сухом и чистом помещении при отсутствии тряски и вибраций. При измерениях необходимо соблюдать строгий температурный режим. Отклонения температуры от нормальной (20^оС) не должны превышать ±2^оС, а при особо важных измерениях ±0,5^оС. Перед работой необходимо проверить установку по горизонту по круговому уровню.