Введение - измерительный инструмент

Рабочий инструмент, применяемый при обработке дерева и металла, будет рассмотрен нами при изучении отдельных операций, выполняемых соответствующим инструментом.Контрольно-измерительный инструмент применяется при выполнении всех операций для проверки размеров обрабатываемого изделия, поэтому с основным контрольно-измерительным инструментом следует ознакомиться особо. 
Сущность всяких измерений в технике заключается в том, что измеряемая величина количественно сравнивается с другой однородной величиной, принятой за единицу измерения. В СССР за единицу длины принят метр, обозначаемый в технических измерениях буквой м~. От него происходят: дециметр = 0,1 м; сантиметр =0,01 м; миллиметр = 0,001л; микрон = 0,001мм. Метрическая система принята во многих странах, но в США и Англии принята дюймовая система, при которой за единицу длины принят дюйм, равный 25,4 мм. 
Следует заметить, что в машиностроении принято пользоваться миллиметром как основной единицей измерения. Это значительно удобнее практически, так как большинство деталей имеет размеры значительно меньшие метра и выражать их в долях метра было бы очень громоздко. Обычно в чертежах размеры приводятся без указаний размерности, что означает их выражение в миллиметрах. Так, например, размер на чертеже 203 означает 203 мм. Ниже рассмотрим наиболее употребительные контрольные инструменты и правила пользования ими. 

Измерительная линейка

Измерительная линейка (рис. 1, а) служит для измерения линейных размеров изделий. Линейки изготовляются из стали У7, У8 и менее точные из дерева и имеют длину от 150 до 1000 мм. На одной из широких сторон линейки наносится масштабная шкала. Некоторые измерительные линейки изготавливаются двухшкальными, со шкалами метрической и дюймовой. 
При измерении линейкой ее следует прикладывать к измеряемому предмету так, чтобы нулевое деление совпало с началом измеряемого размера. Точность измерения миллиметровой линейкой около 0,5 мм. 

Рулетка

Рулетка (рис. 1, в) представляет собой стальную или полотняную ленту длиной от 1 до 25 м, навернутую на ось, находящуюся в кожаном или металлическом футляре. На лентах до 5 м. Обычно наносятся миллиметровые деления, а свыше 5 м. - сантиметровые. 
Полотняная лента при длительном пользовании изнашивается и вытягивается, что значительно снижает точность измеряемых величин. Рулетки применяются для обмера значительных длин, когда при измерении не требуется высокой точности. Рулеткой удобно определять длины окружностей. 

Складной метр

Складной метр (рис. 1, г) состоит из ряда коротких линеек-звеньев длиной по 100 мм, шарнирно соединенных между собой; общая длина складного метра составляет 1000 мм, реже 2000 мм. Измерение складными метрами производится так же, как и измерительными линейками. Точность измерение - складными метрами не превышает 1 мм. В связи с быстрым износом шарниров точность измерения значительно снижается, и поэтому в слесарном деле складные метры применяются редко. 

Штангенциркуль

Штангенциркуль изготавливают из углеродистой или легированной стали; штангу, глубиномер, а также измерительные части губок закаливают и шлифуют. На штанге нанесена масштабная шкала с ценой деления в 1 мм или реже 0,5 мм.На рисунке 2 показано как производятся измерения штангенциркулем наружных и внутренних размеров, а также измерения глубин. Нониус - это устройство, предназначенное для определения дробных долей интервала между штрихами масштабной линейки штангенциркуля; его применение в значительной мере увеличивает точность измерения. 
Нониус представляет собой вспомогательную шкалу, нанесенную непосредственно на скошенной рамке или на специальной пластинке, закрепленной на рамке штангенциркуля. Нониус с точностью отсчета 0,1 мм устроен следующим образом. Расстояние, равное 9 мм на масштабной линейке, соответствует такому же расстоянию, отложенному на нониусе, но вместо девяти это расстояние на нониусе разделено на 10 равных частей. Таким образом, каждое деление нониуса будет равно 9:10 = 0,9 мм, т. е. оно на 0,1 мм меньше каждого деления на основной линейке штангенциркуля. 
При сдвинутых вплотную губках нулевые (начальные) штрихи штанги и нониуса совпадают; совпадают также и десятое деление нониуса с девятым делением штанги, как показано на рисунке 3, а. Сдвинем подвижную губку, а следовательно и нониус, вправо таким образом, чтобы его первое деление совпало с первым делением штанги; в этом случае между губками штангенциркуля образуется зазор, равный 1 мм - 0,9 мм = 0,1 мм. Сдвигая нониус еще правее, до совпадения второго от нуля деления нониуса со вторым делением штанги, получим расстояние, равное 2 мм - (2×0,9) =0,2 мм. Аналогично можно получить расстояние между губками штангенциркуля 0,3; 0,4; 0,5 мм и т. д. Из сказанного можно сделать выводы: 
а) деление нониуса, совпадающее с делением штанги, показывает число десятых долей миллиметра; 
б) правила измерения не изменяются, если отсчеты будут производиться не от нулевого деления масштаба, В когда нуль нониуса помещается между двумя любыми делениями масштаба. 
На (рисунке. 3, г) приведен пример отсчета по нониусу, в котором нулевое деление нониуса поместилось между 25 - м и 26 - м делениями масштабной линейки, а шестое деление нониуса совместилось с тридцать первым делением масштаба. Размер в этом случае будет иметь целых 25 мм и плюс разность 6 - (6×0,9) = 0,6 мм, то есть равен 25 + 0,6=25,6 мм. 
 

Для повышенной точности

Для более точных работ, с точностью измерения до 0,02 мм, пользуются штангенциркулями повышенной точности (рис. 4) На штангенциркулях этого типа ставится дополнительный движок (ползунок) с микрометрическим винтом. Эти устройства позволяют установить более точно губки циркуля. В процессе измерения сначала следует отвернуть на один-два оборота стопорные винты, закрепляющие на штанге рамку с подвижной губкой, а также движок, и переместить их вручную до соприкосновения губок штангенциркуля с изделием. 
Далее, закрепив движок на штанге зажимным винтом, с помощью винта и гайки микрометрической подачи подводят рамку к изделию до тех пор, пока губки штангенциркуля не будут плавно и без зазоров проходить по измеряемым поверхностям изделия, после чего рамку закрепляют винтом. Нониус штангенциркуля с точностью отсчета в 0,02 мм имеет длину 12 мм и разделен на 25 равных частей.Для удобства отсчета у каждого пятого деления нониуса нанесены последовательно числа 10, 20, 30, 40 и 50. В случае совпадения пятого деления с каким-либо делением на штанге, число 10, стоящее у пятого деления нониуса, читается как «десять сотых»; число 20, стоящее у десятого деления, как «двадцать сотых», и т. д. 
Таким образом, черта нониуса, совпадающая с одним из делений на штанге, показывает не десятые, а сотые доли миллиметра. Так производят измерение наружных размеров. При измерении внутренних размеров штангенциркулем этого типа используются наружные поверхности губок 10, которые в сдвинутом состоянии имеют ширину, равную 8, 10 или 12 мм. Действительный размер ширины сдвинутых губок о бычно обозначается на лицевой стороне нижней части губок и учитывается при измерении.Применяются также штангенциркули с величиной отсчета 0,05 мм, у которых нониус имеет двадцать делений на длине 19 мм. В этом случае количество дробных долей миллиметра в измеряемом размере равно соответствующему числу делений нониуса, умноженному на 0.05 мм. 
Точность, обеспечиваемая штангенциркулями, указывается на их нониусах. Штангенциркули требуют бережного и аккуратного обращения; инструмент нужно оберегать от резких ударов, высоких температур, ржавчины, грязи и пыли. Перед измерением штангенциркуль должен быть проверен; в сомкнутом положении губки его должны плотно и без просвета прилегать друг к другу, а нулевые деления нониуса и штанги должны совпадать. Необходимо следить за плавным движением рамки по штанге, не допуская ее заедания или перекашивания при зажатии винтом. При измерении нужно строго следить за правильной установкой штангенциркуля относительно измеряемого изделия: губки должны легко касаться изделия. В нерабочем положении штангенциркуль смазывается тонким слоем масла и хранится в футляре. 
Микрометр служит для еще более точного измерения наружных размеров изделий (длины, ширины, диаметров, толщины листового материала) и является контрольно-измерительным инструментом с точностью отсчета 0,01 мм. Микрометр состоит из массивной скобы, в которую вставляется пятка , стебель, шпиндель, с микрометрическим винтом, находящимся внутри барабана. Кроме того, на стебле микрометра устанавливается трещотка, служащая для регулирования измерительного давления, и стопорное приспособление. Винт микрометра может перемещаться на длину 25 мм. 
 

Бесшкальный инструмент

Для проверки линейных размеров - высот, глубин, радиусов, а также очертаний сложных форм деталей (фасонных профилей и углов) применяются шаблоны.Кроме того, шаблоны применяются для проверки правильности маточки инструмента (сверл, зубил и др.), а также для измерения профиля резьбы.Шаблоны представляют собой проверочный инструмент, изготовленный из листовой или полосовой малоуглеродистой стали. 
Шаблон накладывают на контролируемую поверхность и о правильности изготовления изделия судят по величине просвета между нею и контуром шаблона. Для определения небольших зазоров в соединениях между поверхностями деталей применяется щуп (рис. 6, в), представляющий собой набор стальных пластинок различной толщины, шарнирно соединенных между собой. Толщина пластинок в наборе бывает от 0,02 до 2 мм. Для определения профиля резьбы применяется резьбомер (рис. 6, г), представляющий собой набор зубчатых пластин, закрепленных в обойме. 

Колибровочная скоба и пробка

Колибровочная скоба и колибровочная пробка (рис. 6, б) для замера валов, с наибольшим предельным размером. Соответственно непроходной стороной для калибров пробок является сторона с наибольшим, а у калибров скоб с наименьшими предельными размерами. При изготовлении каких - либо деталей, например вала определенного диаметра, его проверяют таким образом, чтобы одна сторона калибра - скобы (Пр) на него входила, а другая (Не) - не входила. Если обе стороны калибра - скобы находят на вал, то он должен быть забракован; если обе стороны не находят на вал, он может быть доработан (уменьшен в диаметре). 
Для проверки линейных размеров - высот, глубин, радиусов, а также очертаний сложных форм деталей (фасонных профилей и углов) применяются шаблоны.Кроме того, шаблоны применяются для проверки правильности маточки инструмента (сверл, зубил и др.), а также для измерения профиля резьбы.Шаблоны представляют собой проверочный инструмент, изготовленный из листовой или полосовой малоуглеродистой стали. Шаблон накладывают на контролируемую поверхность и о правильности изготовления изделия судят по величине просвета между нею и контуром шаблона. 

Угольники

Угольники (рис. 7) изготавливаются из инструментальной полосовой стали, цементируются, закаливаются и шлифуются.Угольники бывают с углами в 45, 60, 90 и 120°. С помощью угольников производится построение и проверка прямых, острых и тупых углов. Применяются угольники с уширенными короткими сторонами, так называемые аншлажные, и с полками. 
Угольники этого типа особенно удобны при работе на разметочной плите. Лекальные угольники, имеющие острую грань по длинной стороне, обеспечивают лучший контакт с плоскостью изделия при проверке его «на просвет», что позволяет применять их для точных работ. 

Малка

Для контроля и сравнения углов разной величины, а также для перенесения углов, отмеренных по шаблону или транспортиру, на размечаемую поверхность изделия или наоборот с изделия на инструмент применяются малки. Малки бывают простые и двойные. 
Простая малка (рис. 8, а) состоит из двух линеек, шарнирно соединенных между собой, устанавливаемых и закрепляемых в определенном положении с помощью винта и гайки. 
Двойная малка (рис. 8, б) состоит из двух линеек, шарнирно соединенных с рычагом. При наличии продольных прорезей в линейке и рычаге и помещаемого в них винта малка может закрепляться в различных точках прорези. 
Малки дают возможность сравнивать правильность установленных углов, но не определять их численное значение. Простейшими инструментами для непосредственного измерении величин углов являются угломеры различных типов. Очень прост по устройству транспортир с подвижной линейкой (рис. 8, г). Точность измерения с помощью транспортира невелика, она не превышает 0,5 - 1,0°. Значительно большая точность может быть получена с помощью угломеров нониусных, оптических и др. 

Универсальный угломер

Очень удобен универсальный угломер, применяемый для измерения углов от 0° до 360°. 
Универсальный угломер (рис. 9)состоит из подвижной линейки 1, неподвижной линейки 2, составляющей одно целое с диском 3. На диске нанесены деления в градусах. К поворотному диску прикреплен нониус. В случае необходимости к неподвижной линейке крепится добавочная съемная линейка со стопором. 
На нониусе (рис. 9, б)нанесено по 12 равных делений в обе стороны от нуля, обозначенных цифрами 15, 30, 45, 60; цифры показывают количество минут. 
Пользование универсальным угломером производится следующим образом (рис. 9, в). Подвижная и неподвижная линейки накладываются на проверяемую деталь и совмещаются со сторонами измеряемого угла и в этом положении закрепляются специальным стопором. По шкале диска определяются градусы, а по нониусу - минуты. 
В том случае, если целое число градусов отсчитывается по шкале диска справа налево, то отсчет минут по нониусу ведется левее нуля. Если отсчет по шкале диска ведется слева направо, ГО отсчет по нониусу ведется правее нуля. Универсальный угломер данного типа позволяет производить - 1 углом с точностью до 5 минут. 

Плоскопараллельные мерные плитки

Основным средством сохранения единства мер в машиностроении являются плоскопараллельные концевые мерные плитки (рис. 10). Плитки изготавливаются из инструментальной легированной стали и имеют форму прямоугольного параллелепипеда очень точных определенных размеров. 
Благодаря точности изготовления измерительных поверхностей плитки обладают свойством «притираемости», то есть при их контакте под небольшим давлением они прочно сцепляются друг с другом. Мри различных комбинациях плиток можно составить блоки рребуемых размеров с интервалом 0,001 мм. Применяются плитки главным образом для проверки измерительных приборов. 

Кронциркуль и нутромер

Кронциркуль и нутромер (рис. 11) служат для переноса размеров изделий наружных (кронциркулем) и внутренних (нутромером). Кронциркуль от нутромера отличается формой ножек. Ножки кронциркуля и нутромера закрепляются с помощью шарнира, имеющего достаточно прочную затяжку, или с помощью пружинного зажима. Материалом для изготовления кронциркуля и нутромера служит сталь У7 или У8. С целью уменьшения износа губки инструментов закаливают. 
В процессе измерения кронциркуль или нутромер берут правой рукой за шарнир и раскрывают ножки примерно на проверяемый размер. Далее ножки инструмента сдвигают или раздвигают рукой или легким постукиванием о какой-либо твердый предмет до тех пор, пока губки инструмента легко, но без просвета прикоснутся к поверхности измеряемого изделия. При наличии пружин размер устанавливается с помощью винта. Снятый на изделии размер определяют по измерительной линейке или с помощью штангенциркуля. 
Разработчик:Территория SlavSSoft