Предмет и задачи метрологии. 1.1 Предмет и задачи метрологии. Выбор средств измерения размеров

• Название: Выбор средств измерения размеров
• Анкор: Предмет и задачи метрологии
• Дата: 11.09.2022
• Размер: 36.55 Kb.
• Имя файла: 1.1 Предмет и задачи метрологии.docx
• Тип: Документы; #672190

Тема1.3
Выбор средств измерения размеров.
Изделие, изготовленное по чертежу, подвергается кон­тролю с помощью средств измерений (мер, измерительных приборов и др.). При этом определяется годность изделия, т. е. находится ли действительный размер в пределах поля допуска или вышел за его пределы. Годность изде­лия оценивают предельными калибрами, а также обосно­ванно выбранными средствами измерения. Измерить — значит сравнить действительный размер изделия с вели­чиной, принятой за единицу измерения, т. е. установить, сколько единиц измерения содержится в контролируемом размере.

Процесс измерения неизбежно сопровождается по­грешностями. Погрешностью измерения называется откло­нение результата измерения от истинного значения изме­ряемой величины. Поскольку истинное значение измеряе­мой величины неизвестно, то неизвестна и погрешность измерения. В этом случае истинное значение измеряемой величины заменяют действительным значением. Под действительным значением физической величины понимают ее значение, найденное опытным путем и настолько приближающееся к истинному, что оно принимается вместо него.

Средства измерений выбирают в зависимости от до­пуска контролируемого изделия и допускаемой погреш­ности измерений, установленной ГОСТ 8.051—81. Допуск размера является определяющей характеристикой для подсчета допускаемой погрешности измерений, которая принимается равной 1/5 – 1/3 допуска на размер. В допу­скаемую погрешность измерений входят погрешности средств измерений и установочных мер, погрешности условий измерений, а также погрешности базирования изделия и погрешности, вызываемые измерительной силой прибора.

Допускаемые погрешности измерения размеров приве­дены в табл. 20 (см. приложение). Каждое средство измерения характеризуется основной погрешностью, величина которой ука­зана в паспорте на это средство измерений (табл. 19 см. приложение).

Погрешности средств измерений во многих случаях определяют погрешность измерения, которая приведена в табл. 20 (см. приложение).

От правильно выбранного средства измерения зависит обеспечение требуемой точности измерений. Выбор сред­ства измерения заключается в сравнении его основной погрешности с допускаемой погрешностью измерения; при этом основная погрешность средства измерения должна быть меньше допускаемой погрешности измерения.

Пример:

Выбрать средства измерения размеров валов Ø 25h6 и Ø 25h12, а также отверстий Ø 25Н7 и Ø 25Н12.

Из табл. 20 (см. приложение) по из­вестному квалитету и номинальному размеру находим допускаемые погрешности измерения в мкм. Так, для вала 6-го квалитета Ø 25h6 погрешность измерения должна быть менее = 4 мкм, а для вала 12-го квалитета Ø 25h12 погрешность измерения не более = 50 мкм. Ана­логично определяем погрешности измерения для отверстия 7-го ква­литета Ø 25Н7 — = 6 мкм и для отверстия

12-го квалитета Ø 25Н12— = 50 мкм. По табл. 19 (см. приложение) выбираем средство измерения размеров.

Для измерения вала Ø 25h6 с погрешностью, менее = 4 мкм могут быть выбраны следующие измерительные приборы: 1) гладкий микрометр типа ЭДК 1-го класса точности с: погрешностью 2 мкм; 2) ры­чажная скоба типа СР с погрешностью ±2 мкм; 3) рычажный микрометр типа МР с погрешностью ±3 мкм.

Наиболее распространенным, дешевым, надежным в эксплуатации и простым в обращении является гладкий микрометр типа МК 1-го клас­са точности, обозначаемый «Микрометр МК-25-1 ГОСТ 6507—78». Его и выбираем для измерения вала Ø 25h6.

Для измерения отверстия Ø 25Н7 с погрешностью = 6 мкм согласно табл. 19 (см. приложение) может быть выбран только один измерительный прибор: нутромер с головкой 2ИГ с ценой деления 0,002 мм и предельно погрешностью ±3,5 мкм, обозначаемый «Нутромер мод. 109 ГОСТ 9244—75».

Аналогично, для измерения вала Ø25h12 и отверстия Ø25Н12 может быть выбран штангенциркуль с отсчетом по нониусу 0,05 мм, снабженный губками для измерения внутренних размеров. Для из­мерения отверстия Ø25Н12 кроме штангенциркуля может быть выбран также индикаторный нутромер 2-го класса точности, обозначаемый «Нутромер НИ 18-50-2 ГОСТ 868—82».

ЗАДАНИЕ:

По данным своего варианта (см. таблицу 17) выбрать средства измерения размеров валов и отверстий.

Таблица 17

№ варианта	Размеры деталей		№ варианта		Размеры деталей
	Вал	Отверстие			Вал	Отверстие
1,7,13,19	Ø15h6	Ø15H7		4,10,16,22		Ø 75h7	Ø 75H8
	Ø15h11	Ø15H11				Ø 75h14	Ø 75H14
2,8,14,20	Ø48h7	Ø48H8		5,11,17,23		Ø 86h7	Ø 86H8
	Ø48h12	Ø48H12				Ø 86h15	Ø 86H15
3,9,15,21	Ø60h8	Ø 60H9		6,12,18,24		Ø 125h8	Ø 125H8
	Ø60h13	Ø 60H13				Ø 125h16	Ø 125H16

Порядок выполнения работы:

1. Самостоятельно разберите пример по выбору средств измерения, помещенный в общих теоретических сведениях данной работы.

2. Проработайте данные по своему варианту. Используя таблицу 20 приложения, определите предельную погрешность измерения детали по квалитету и номинальному диаметру.

4. По таблице 19 приложения выберите средства измерений для заданных деталей по предельной погрешности и диапазону измерения и запишите его наименование, диапазон измерения, цену деления шкалы и величину предельной погрешности измерения.

5. Сопоставьте величины предельной и допускаемой погрешностей измерения и решите вопрос о пригодности выбранного средства для измерения заданных деталей.

6. Перечертите таблицу18 и оформите в нее результат, указав марки СИ и ГОСТы на СИ.
Таблица 18

№ варианта	Размеры деталей		Погреш-ность	Выбранные средства измерений
	Вал	Отверстие

Контрольные вопросы:

1. Какие приборы относят к самым простым и дешевым СИ?

2. Перечислите факторы, которые следует учитывать при выборе средств измерений линейных размеров. Что такое допускаемая погрешность измерения?

2. Что измеряют следующими приборами:

- штангенциркулями;

- штангенглубиномерами;

- штангенрейсмасами;

- микрометрами;

- индикаторами;

- рычажными скобами;

- индикаторными нутромерами;

- калибрами.

3. Какие параметры включаются в маркировку СИ?

Список используемой литературы:

1. Димов Ю.В.. Метрология, стандартизация и сертификация. Питер, 2004.

2. Никифоров А.Д., Бакиев Т.А.. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Высшая школа, 2005.

3. А.Г. Сергеев, В.В. Крохин. Метрология. М.: Логос, 2002.

4. И.М.Белкин. Допуски и посадки. Москва «Машиностроение» 1992.

5. Г.М.Ганевский, И.И.Гольдин. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении. ПрофОбрИздат Москва ИРПО 2001.

Средства измерения наружных и внутренних линейных размеров (в мм)

Таблица 19

Прибор	Тип (модель)	Диапазон измерения	Цена деления (отсчет по нониусу	Пределы допускаемой погрешности при классе точности						Пример обозначения
				0		1		2
Штангенциркуль (ГОСТ 166—80)	ШЦ-1	0—125	(0,1)	±0,05						Штангенциркуль ШЦ-П-250-0,05 ГОСТ 166-80 (пределы измере­ний 0—250 мм; значение отсчета по нониусу 0,05 мм) 1
	ШЦ-П ШЦ-Ш	0—160 0—200 0—250	(0,1 и 0,05)	При нониусе 0,05 ±0,05 При нониусе 0,1: ±0,06 для участка 0--100 ±0,07 » » 100--200 ±0,08 » » 200--250 ±0,08 » » 250--300 ±0,09 » » 300--400 ±0,1 » » 400--1000 ±0,16 » » 1000--1100 ±0,17 » » 1100--1200 ±0,18 » » 1200--1300 ±0,19 » » 1300--1400 ±0,2 » » 1400--2000
	шц-ш	0—315 0—400 0—500 250—630 250—800 320—1000 500—1250 500—1600 800—2000	(0,1)
Штангенглубино-мер (ГОСТ 162—80)	ШГ	0—160; 0—200; 0—250; 0—315; 0—400	(0,05)	±0,05						Штангенглубино-мер ШГ-200 ГОСТ 162—80 2
Штангенрейсмас (ГОСТ 164—80)	ШР	0—250; 40—400; 60—630	(0,05)	±0,05						Штангенрейсмас ШР-250-0,05 ГОСТ 164—80 (пределы измере­ний 0—250 мм; значение отсчета по нониусу 0,05 мм)
		100 - 1000 600 - 1600 1500 - 2500	(0,1)	±0,1 для участка до 1000 ±0,15 » » 1000—1600 ±0,2 » » 1600—2500
Гладкий микро­метр (ГОСТ 6507—78)	МК	0—25	0,01	-	±0,002		±0,004		Микрометр М К-50-1 ГОСТ 6507—78 (пределы измере-ния 25—50 мм; класс точности 1) 4
		25—50; 50—75; 75—100			±0,0025		±0,004
		100—125 125—150 150—175 175—200			±0,003		±0,005
		200—225 225—250 250—275 275—300			±0,004		±0,006
		300—400 400—500			±0,005		±0,008
		500—600			±0,006 |		±0,01
Микрометрический глубиномер (ГОСТ 7470—78)	ГМ	0 - 25 25 - 50 50 - 100 100 - 150	0,01	-	±0,002 ±0,003 ±0,003 ±0,004		±0,004 ±0,004 ±0,005 ±0,006		Глубиномер 5 ГМ-150 ГОСТ 7470—78 (пределы измере-ния 100-150 мм)
Индикатор часо­вого типа (ГОСТ 577-68)	ИЧ	0 - 2 , 0 - 5, 0 - 10, 0 - 25	0,01	0,01 0,012 0,015 0,022	0,012 0,016 0,02 0,03		—		Индикатор ИЧ 6 10Б кл. 1 ГОСТ 577—68 (диапазон измерения 0—10 мм; Б — брызго-защищенный; класс точно­сти 1)
	ИТ	0 - 2	0,01	0,01	0,012		—
Многооборотный индикатор (ГОСТ 9696—82)	1МИГ	0 - 1	0,001	0,002						Индикатор 1МИГ ГОСТ 9696—82 7
	2МИГ	0 - 2	0,002	0,003
Скоба рычажная (ГОСТ 11098—75)	СР	0 - 25; 25 - 50; 50 - 75 75 - 100 100 - 125 125 - 150	0,002	±0,002						Скоба СР 50 ГОСТ. 31098-75 (диапазон измере-. ний 25—50 мм) 8
Скоба индикаторная (ГОСТ 11098-75)	СИ	0—50; 50—100	0,01	±0,008						Скоба СИ-50 ГОСТ 11098-75. (диапазон изме-рения 0—50 мм) 9
		100—200		±0,01
		200—300 300—400		±0,012
		400—500 500—600		±0,015
		600—700 700—800 800—1000		±0,02
1 1	2 2	3 3	4 4	5 5						6 6
Рычажный микрометр (ГОСТ 4381—87)	МР	0—25; 25—50 50—75 75—100	0,002	±0,003						Микрометр МР-50 ГОСТ 4381—87 (диапазон измере­ний 25—50 мм) 10
		100—125 125—150 150—200		±0,004
		200—250 250—300		±0,005
		300—400		±0,006
		400—500		±0,007
Рычажный микрометр (ГОСТ 4381—87)	МРИ	300 - 400	0,01	±0,007						Микрометр МРИ 400—0,01 ГОСТ 4381—87 (диапазон измере­ний 300—400 мм; цена деления 0,01 мм) 11
		400 - 500		±0,008
		500 - 600		±0,01
		600 - 700		.±0,012
		706 - 800		±0,014
		800 - 900		±0,016
		900 - 1000		±0,018
		1000 - 1200		±0,02
		1200 - 1400		±0,025
		1400 - 1600		±0,028
		1600 - 1800,		±0,032
		1800 - 2000		±0,036
Электронный по­казывающий при­бор (ГОСТ 23714—79).	(276)	±0,003 ±0,015 ±0,030 ±0,150 ±0,300	0,0001 0,0005 0,001 0,005 0,01	±0,001						Показывающий прибор с индук­тивным преобра­зователем мод. 276 12
Пружинная изме- рительная головка (ГОСТ 6933—81)	1ИГП 2ИГП 5ИГП 10ИГП	±0,03 ±0,06 ±0,150 ±0,300	0,001 0,002 0,005 0,01	0,0006 0,0012 0,003 0,005						Измерительная головка 1ИГП ГОСТ 6933—81
Оптикатор (ГОСТ 10593—74)	05П 1П	±0,05 ±0,125	0,0005 0,001	±0,0004 ±0,0008						Оптикатор 1П ГОСТ 10593—74
Индикаторный нутромер (ГОСТ 868—82)	ИН	6—10; 10—18	0,01	-	0,008		0,012		Нутромер НИ 6-10-1 ГОСТ 868—82 (диапазон измерения 6-10 мм класс точности 1) 15
		18—50		-	0,012		0,015
		50—100 100—160 160—250		-	0,015		0,018
		250—450 450—700 700—1600		-	-		0,022
Нутромер с головкой 1ИГ (ГОСТ 9244—75)	(103) (104)	3 - 6 6 - 10	0,001	±0,0018 ±0,001						Нутромер 16 мод. 103 ГОСТ 9244—75
Нутромер с голов­кой 2ИГ (ГОСТ 9244—75)	(106)	10—18	0,002	±0,0035						Нутромер, мод. 106 ГОСТ 9244—75 17
	(109)	18-50		±0,0035
	(154) (155) (156)	50—100 100—160 160—260		±0,004
Нутромер с микрометрической головкой (ГОСТ 40—88)	НМ	50 – 75 75 - 125	0,01	±0,004 при размере 50—125						Нутромер 18 НМ-75 ГОСТ 10—88 (верхний предел измерения 75мм)
		75 – 600 150 – 1250 600 - 2500		±0,006 при размере 125—200 ±6,008 » » 200—325 ±0,010 » » 325—500 ±0,015 » » 500—800 ±0,020 » » 800—1250 ±0,025 » » 1250—1600 ±0,030 » » 1600—2000 ±0,040 » » 2000—2500
Нутромер с микроголовкой оснащённой индикатором часового типа (ГОСТ 10—88)	НМИ	1250—4000 2500—6000	0,01							Нутромер НМИ 4000 ГОСТ 10—88 19

Допускаемые погрешности измерения, в мкм (ГОСТ 8.051-81)

Таблица 20

Номинальные размеры, мм	Квалитеты
	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
До3	1	1,4	1,8	3	3	6	8	12	20	30	50	80	120	200
Св. 3 до 6	1,4	1,6	2	3	4	8	10	16	30	40	60	100	160	240
Св. 6 до10	1,4	2	2	4	5	9	12	18	30	50	80	120	200	300
Св. 10 до18	1,6	2,8	3	5	7	10	14	30	40	60	90	140	240	380
Св.18 до30	2	3	4	6	8	12	18	30	50	70	120	180	280	440
Св.30 до 50	2,4	4	5	7	10	16	20	40	50	80	140	200	320	500
Св.50 до 80	2,8	4	5	9	12	18	30	40	60	100	160	240	400	600
Св.80 до 120	3	5	6	10	12	20	30	50	70	120	180	280	440	700
Св.120 до180	4	6	7	12	16	30	40	50	80	140	200	320	500	800
Св.180 до 250	5	7	8	12	18	30	40	60	100	160	240	380	600	1000