На измерительной головке закреплена измерительная вставка 4 и из-«ернтельиый стержень 3. Для совмещения линии измерения с диаметральной плоскостью измеряемого отверстия применяют центрирую!цпй мостик 5 (рис. 8.8, в). Индикатор / (рис. 8.9, а) вставляют в верхнюю часть трубчатого корпуса 2 и зажимают впитом 3. Сменную измерительную вставку 5 вставляют в измерительную головку и фиксируют гайкой 4. Установка индикатора на нуль осуществляется либо по установочному кольцу, либо по блоку концевых мер с боковиками 6 и 7 (рис. 8.9, б), которые зажимаются в державке 8 винтом 9. В зависимости от пределов измерений нутромеры выпускают с различными формами измерительных головок. К нутромерам обьмно прилагают набор сменных измерительных вставок 5.
Индикаторные нутромеры (НИ) имеют цену деления 0,01 мм, пределы измерения от 6-10 до 700-1000 мм, погрешность показаний от 0,015 (для пределов измерения 6-10) до 0,025 (для пределов измерения 700-1000 мм).
Для точного измерения отверстий небольших размеров выпускают индикаторные нутромеры повышенной гочио-СТИ. Установку измерительной головки нутромера иа нуль и измерения осуществляют так же, как индикаторным нутромером. Цена деления нутромеров повышенной точности 0,001; 0,002 мм, пределы измерений от 1,5-2 до 160-260 мм, глубина измерений от 8 до 300 мм, допускаемая погрешность от 0,003 до 0,006 мм.
К приборам с рычажно-зубчатон передачей огносятся рычажные скобы, рычажные микрометры, рычажно-зуб-чатые измерительные головки и т. д. Этн приборы пред-
Рис. 8.10
назначены для относительных измерений наружных размеров в основном цилиндрических деталей.
В рычаотых скобах (рис. 8.10, о) при измерении чувствительная пята /, перемещаясь, воздействует на рычаг 2, зубчатый сектор которого поворачивает зубчатое колесо 3 и стрелку, неподвижно укрепленную на его оси. Пружина 4 постоянно прижимает колесо 3 к зубчатому сектору, устраняя таким образом зазор. У рычажной скобы мнкровинт 5 не имеет отсчетного устройства. Пределы измерения рычажной скобы от О-25 мм через 25 мм до 75-100 мм, цена деления шкалы - 0,002 мм; пределы измерения по шкале ±0,008 мм.
Выпускают также рычажные скобы с цифровым отсчетом (рис. 8.10, б).
Рычажные микрометры аналогичны рычажным скобам и отличаются от них лишь наличием микрометрической головки.
Рычажно-зубчатые измерительные головки (рис. 8.11) отличаются от индикаторов часового типа тем, что у них, наряду с зубчатой передачей, имеется рычажная система, что позволяет увеличить передаточное число механизма и тем самым повысить точность измерений. При перемещении измерительного стержня / в двух направляющих втулках 8 поворачивается рычаг 3, который воздействует на рычаг 5, имеющий на большем плече зубчатый сектор, входящий в зацепление с зубчатым колесом (грибом) 4. На оси колеса 4 насажены стрелка и втулка, связанная со сниральиой пружиной 6, выбирающей зазор. Измерительное усилие создается пружиной 7.
Для арретирования измерительного стержня служит рычажок 2. Шкала снабжена двумя переставляемыми
Рис. 8.11
Рис. 8.12
указателями допуска 9. Головка крепится в стойке или в приспособлении за втулку 10 диа.метром 8 мм. Выпускают несколько моделей рычажно-зубчатьи измерительных головок. Цена деления шкалы от 0,01 мм (моде.пь 2-ГРЗ) до 0,001 мм (модель 1-МКМ), пределы измерения по шкале соответственно от ±0,25 до ±0,05 мм.
К приборам с пружинной передачей относятся измерительные пружинные головки (м1!крокаторы, ГОСТ 6933-72), малогабаритные измерительные головки (мнкаторы ГОСТ 14712-69) и рычажно-нружинпые измерительные головки бокового действия (мнникаторы, ГОСТ 14711-69). Эти приборы предназначены для точных относительных измерений размеров и проверки отклонений деталей от правильной геометрической формы. Приборы этого типа построены по принципу использования в передаточных механизмах упругих свойств скрученной бронзовой ленты Общий вид и принципиальная схема микрокатора показана на рис. 8.12. Бронзовая пружинная лента S относительно стрелки 4 закручена в разные стороны и правым концом прикреплена к пружинному угольнику 6, а левым - к плоской пружине 2. При перемещении измерительного стержня 8 поворачивается угольник 6, что приводит к растяжению ленты 3 и повороту прикрепленной к ней в середине стрелки 4 относительно шкалы 5. Стрелка 4 сбалансирована с помощью противовеса /. Измерительный стержень 8 подвешен к корпусу микрокатора на мембране 9 и пружинном угольнике 6. Измерительная сила создается пружиной 7.
Микрокаторы обладают значителвпыми преимудаст-ва.мн перед другими типами подобных приборов: высокой 13в
чувст:,нтольнгсгью, малым усилием измерения, л алой
погрешностью обратного хода, высокой износостойкостью и долговечностью механизма. Существенным недостатком микрокаторов является применение для отсчета показаний тонкой, едва заметной стрелки, расположенной на относительно большом расстоянии от шкалы. Это утомляет зрение контролера и увеличивает ошибки измерений. Б зависимости от типа микрокатора цена деления шкалы находится в диапазоне от 0,0001 до 0,01 мм, соответственно пределы измерения по шкале от ±0,004 до ±0,30 мм и допускаемая погрешность в пределах всей шкалы от ±0,15до ±5 мкм.
Микаторы и миникапюры имеют точно такой же пружинный механизм, и принцип действия их не отличается от приншта действия микрокатора. Микаторы в зависимости от типа имеют цену деления шкалы от 0,0002 до 0.002 мм и пределы измерения по шкале от ±0,010 до ±0,100 мм. Миникатор» имеют цену деления шкалы 0,001 и 0,002 мм и пределы измерения по шкале ±0,04 и ±0,08 мм.
§ 8.4. Рычажно-оптичесние приборы
SJtii приборы основаны иа сочетании оптических схем ii механических рычажных или пружинных передач. Наиболее распространенные приборы зтой группы - пружинно-оптичсекне изь:ерительные головки - оптикато-гь: и оптиметры.
Ошпикатор (ГОСТ 10593-74) построен на том же принципе, что и микрокатор, но лишен основных его недостатков. В отличие от микрокатора на скрученной ленте / (рис. 8.13) вместо стрелки закреплено зеркало 2, которое отражает ка шкалу 3 изображения штриха метки 6. Штриховая метка, освещаемая через конденсор 5 лампочкой 4, проектируется объекти-во,м 7 на зеркало 2, находящееся в его фокусе. Чувствительность оптикатора Б 2 раза больше, чем чувствительность микрокатора. Отражаемый от зеркала 2 луч света отклоняется на Рис. 8.13
угол, вдвое больший при одинаковом угле раскручивания среднего сечения ленты. Это позволяет уменьшить в 2 раза цену деления шкалы прибора. Кроме того, у онтикаторов изображыше штри.ха находится в плоскости шкалы прибора, что значительно улучшает отсчет показаний. Цепа деления шкалы оптикатора в зависимости от модели 0,000-0,0U1 мм, пределы измерения по шкале соответственно от ±0,012 до ±0,125 МН при допускаемой погрешности в пределах всей тнкалы от 0,С& до 0,4 мкм.
Оптиметры применяют для измерений отггосительным методом киицевых мер длины, калибров, игариков, роликов и других деталей высокой точности. Оптиметр состоит нз измерительной головки, называемой трубкой оптиметра, и вертикальной или горизонтальной стойки. В зависимости от вида стойки опти-метры подразделяют на вертикальные (рис. 8.14, а) и горизонтальные (рис. 8.14, б). Вертикальные оптиметры предназначены для измерений наружных размеров деталей, а горизонтальные - для измерений как наружных, так и внутренних размеров. Цена деления шкалы оптиметров 0,001 мм, предел измерения по шкале ±0,1 мм. Предел измерения вертикального оптиметра для плоских деталей - 0-180 мм, а для диаметров - 0-150 мм. Предел измерения горизонтального оптиметра для наружных измерений - О-350 мм, для внутренних - 13,5- 150 мм. Допускаемая погрешность оптиметров на всей шкале не должна превышать ±0,3 мкм, а иа участке шкалы до 0,06 мм - ±0,2 мкм. Основной от-счетной частью прибора является трубка оптиметра. Принцип действия трубки показан на рис. 8.15. Лучи от источника света направляются зеркалом / в щель трубки и, 13S
шкалы
Рис. 8.15
преломляясь трехгранной иричмой 1, проходят через шкалу, имеющую 200 делений и нанесенную па плоскость стеклянной пластинки 3. Пройдя шкалу, луч попадает на призму полного отражения 4, и, отразившись от нее иод прямым углом, направляется на объектив 5 и зеркало б. Качающееся зеркальце пружиной 9 прижимается к измерительному стержню 7. При перемещении стержня 7, опирающегося на измеряемую деталь, зеркало 6 поворачивается на угол а вокруг оси, прохо.цящеп через центр опорного шарика
что вызывает отклонение отраженных от зеркала 6 лучей на угол 2к. Отраженный пучок лучей объективом превращается в сходящийся пучок, который дает Иоображегще шкалы При этом шкала смещается в вертикальном направлении относительно неподвижного указателя на некоторую величину, пропорциональную измеряемому размеру. Изображение шкалы наблюдается в окуляр ОК, как правило, одним глазом, что утомляет контролера. Для облегчения отсчета на окуляр надевают специальную проекционную насадку, на экране которой можно наблюдать изображение шкалы двумя глазами.
Из оптических приборов наибольшее распространение получили длиномеры, инструментальные и универсальные микроскопы.
Оптические длиномеры применяют для абсолютных и относительных измерений наружных размеров точно изготовленных деталей, например гладких и резьбовых калибров и т. д. Длиномер состоит из измерительной головки и вертикальной или горизонтальной стойки. В зависимости от вида стойки длиномеры подразделяют на вертикальные н горизонтальные. Цена деления шкалы длиномеров 1 мкм, хотя в последнее время промышлеи-ьсстью начали осваиваться длиномеры с ценой деления 0,1 мкм. Принцип работы длиномера (модель ИЗВ-1)
