Измерение геометрических величин

Выполнение измерений линейных и угловых величин. Правила обращения с микрометрическими инструментами. Шероховатость, отклонения форм и расположения поверхностей. Контроль поверочными инструментами. Виды отклонения от правильной геометрической формы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХНУРЭ

Кафедра МИТ

Реферат

По дисциплине: Методы и средства измерений неэлектрических величин

На тему: «Измерение геометрических величин»

Подготовил:

Ковалёв С.А.

Проверил:

Козлов Ю.В.

Харьков 2010

Содержание

1. Измерение линейных величин

2. Измерение угловых величин

3. Шероховатость, отклонения форм и расположения поверхностей

4. Контроль поверочными инструментами

Заключение

Список источников

1. Измерение линейных величин

Числовое значение физической величины длины называется размером. За размер принимается расстояние между двумя точками. Значение физической величины, которое идеальным образом характеризовало бы в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину называется истинным значением величины. На практике «истинное значение физической величины длины» заменяется «действительным значением», то есть значением полученным путём измерений и настолько близким к истинному значению, что в условиях измерительной задачи может быть использовано вместо него[3].

Метрическая система считается самой удобной из всех придуманных из-за своей простоты. В основе метрической системе лежит единица измерения метр. Все остальные единицы измерения являются кратными степеням десяти от метра (например, километр -- это 10і метров и т. п.), что позволяет облегчить подсчёты. До 1960 года у метра был специальный эталон, ныне хранящийся в Париже. Сегодня, по определению, метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды.

Британская/Американская система

Исходными английскими мерами длины были миля, ярд, фут и дюйм. Миля пришла в Англию из Древнего Рима, где она определялась как тысяча двойных шагов вооружённого римского воина.

Старорусская система

В Древней Руси мерой длины, веса и т. п. являлся человек. На это указывают названия мер длины: локоть (расстояние от конца вытянутого среднего пальца руки или сжатого кулака до локтевого сгиба), пядь (расстояние между вытянутым большим и указательным пальцами руки), сажень (расстояние от конца пальцев одной руки до конца пальцев другой) и другие.

В частности, аршин был связан с длиной человеческого шага. Однако необходимость унификации систем измерений с британской в связи с развитием международной торговли потребовала введения во времена Петра I так называемого «казённого аршина». Это была мерная линейка с металлическими наконечниками с государственным клеймом. Казённый аршин равнялся 28 английским дюймам и делился на 16 вершков.

Морская система

Морская система измерения длины привязана к размеру планеты Земля. В качестве основной единицы измерения принята морская миля, равная длине одной минуты (1/60 градуса) дуги меридиана земного эллипсоида. Длина морской мили является величиной переменной, зависящей от широты. Ее численное значение составляет от 1843 метров на экваторе до 1861,6 метров на полюсах.

Международная морская миля составляет 1852 м, в отличие от морской мили Британской системы (1853,184 м). Для измерения меньших размеров применяют кабельтов -- 1/10 морской мили, или 185,2 м (округл. -- 185 м).

Единицы, применяемые в астрономии: астрономическая, световой год, парсек [1].

В зависимости от количества выявленных размеров методы и средства линейных измерений следует разделять на дифференцированные (поэлементные) и комплексные.

Дифференцированным (поэлементным) называется измерение, при котором у детали сложной формы каждый составляющий элемент или параметр измеряется отдельно.

Дифференцированные измерения необходимо применять при технологическом контроле (контроль режимов, характеристик, параметров технологического процесса), так как позволяет выявить отклонения отдельных элементов за пределы допускаемых значений и установить какой параметр технологического процесса оказывает доминирующее влияние на погрешность изготовления размеров отдельных элементов.

Выбор средств измерений линейных величин по точности заключается в определении оптимального соотношения между погрешностью средств измерений и допуском контролируемого параметра[3].

К измерительным средствам относятся штангенинструменты, микрометры, калибры, лекальные линейки, поверочные плиты и др.

Основными характеристиками измерительных средств являются: деление и цена деления шкалы, начальное и конечное значения шкалы, диапазон показаний шкалы, пределы измерения.

Деление шкалы -- расстояние между двумя соседними ее штрихами.

Цена деления шкалы -- значение измеряемой величины, соответствующее двум соседним отметкам шкалы.

Начальное и конечное значение шкалы -- наименьшее и наибольшее значения измеряемых величин, указанных на шкале прибора или инструмента.

Диапазон показаний шкалы -- область значений шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями.

Пределы измерения -- наибольшая и наименьшая величины, которые можно измерить данным инструментом или прибором.

Для измерения физических величин используют различные методы. Под методом измерения понимают совокупность правил и приемов использования измерительных инструментов или приборов.

Различают прямые и косвенные методы измерения. При прямых методах измерения линейных величин размер получают непосредственно, пользуясь, например, линейкой, штангенциркулем, микрометром и т. д. При косвенных методах искомый размер получают вычислением по результатам прямых измерений. Например, размер длины окружности вычисляют по измеренному диаметру этой окружности.

Ни одно измерение не может быть произведено абсолютно точно. Даже при работе самыми точными измерительными инструментами неизбежна ошибка. Между измеренным значением величины и ее действительным значением всегда существует некоторая разница, которая называется погрешностью измерения.

Точность измерения характеризует качество измерений, отражает близость к нулю погрешности их результатов. Повышения точности измерения можно добиться путем повторного измерения с последующим определением среднего арифметического значения, полученного в результате нескольких измерений.

Линейные размеры в металлообработке принято указывать в миллиметрах без записи наименования. Если размер указан в других производных единицах, то его записывают с наименованием, например: 1 см, 1 м и т.д.

К наиболее распространенным инструментам для измерения линейных величин при обработке металлов относятся измерительные металлические линейки, штангенинструменты, микрометрические инструменты.

Измерительные металлические линейки применяются для грубых измерений. Они изготовляются с верхними пределами измерения до 150; 300; 500; 1000 мм. Цена деления может составлять 0,5 или 1 мм. Погрешность измерения 0,5 мм.

Штангенинструменты применяются для более точных измерений. К ним относятся штангенциркули, служащие для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин деталей и т. п.; штангенглубиномеры, предназначенные для измерения глубин глухих отверстий, измерения канавок, пазов, выступов; штангенрейсмусы, служащие для выполнения точной разметки и измерения высот от плоских поверхностей

Во всех указанных штангенинструментах применены нониусы, по которым отсчитываются дробные доли делений основных шкал.

Среди штангенинструментов наиболее широкое применение имеют штангенциркули. Они бывают трех типов: ШЦ-1 (пределы измерений 0--125 мм и величина отсчета 0,1 мм); ШЦ-П (пределы измерений 0--200 и 0--320 мм, величина отсчета 0,05--0,1 мм); ШЦ-Ш (пределы измерений 0--500; 250--710; 320--1000; 500--1400; 800--2000 мм, величина отсчета 0,1 мм).

Если раздвинуть губки штангенциркуля на 0,1 мм, то первый штрих нониуса совпадает со вторым штрихом штанги. Если раздвинуть губки на 0,2 мм, то совпадут второй и четвертый штрихи, на 0,3 мм -- третий и шестой и т. д.

Таким образом, при измерении штангенциркулем целые миллиметры отсчитываются непосредственно по шкале штанги до нулевого штриха нониуса, а дробные (в данном случае десятые) доли миллиметра -- по шкале нониуса. При этом дробная величина (количество десятых долей миллиметра) определяется умножением величины отсчета (0,1 мм) на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штанги. При чтении показаний штангенциркуль держат прямо перед глазами.

Штангенциркули более высокой точности отличаются от описанного градуировкой шкалы нониуса. Например, штангенциркуль с погрешностью измерений до 0,05 мм также имеет штангу с миллиметровой шкалой, а шкала нониуса длиной 39 мм разделена на 20 равных частей, и, следовательно, величина ее деления составляет 1,95 мм. В этом случае при установке на нуль первый штрих шкалы нониуса отстает от второго штриха шкалы штанги на 0,05 мм, второй штрих нониуса отстает от четвертого штриха штанги на 2X0,05=0,1 мм и т.д.

Правила обращения со штангенинструментами: при измерении деталей...