Инструменты для измерения длин, диаметров, углов и конусов - Оглоблин А.Н.

Автор: Оглоблин А.Н.

Теги: математика машиностроение механика измерительные приборы

Год: 1945

Похожие

Болты с шестигранной головкой и шестигранные гайки диаметром до 48 мм

Технология производства измерительных инструментов и приборов

Измерения влажности

Измерения в электронике Справочник

Текст

В помощь
молодому
рабочему
А, Н. ОГЛОБЛИН
ИНСТРУМЕНТЫ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН,
ДИАМЕТРОВ, УГЛОВ И КОНУСОВ
ЛЕНИЗДАГ
1 В 4 6
I
A. H. ОГЛОБЛИН
ИНСТРУМЕНТЫ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН,
ДИАМЕТРОВ, УГЛОВ И КОНУСОВ
ЛЕНИНГРАДСКОЕ
ГАЗЕТНО-ЖУРНАЛЬНОЕ И КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
1945
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга предназначается для тех рабочих меха-
нических и инструментальных цехов наших заводов, которые
пришли на производство в годы войны, уже овладели,
в известной степени, профессиональными навыками, но желают
углубить знания по различным вопросам своей профессии,
приобретенные на практике, и расширить свой технический
кругозор вообще.
В соответствии с этим в книге рассматриваются только
те наиболее употребительные инструменты, применяемые
для измерения длин, диаметров, углов и конусов, которые
используются лишь непосредственно на рабочих местах. Из
этих же соображений, а также за недостатком места в книге
не рассматриваются способы проверки исправности измери-
тельных инструментов, за исключением простейших, осущест-
вляемых самими производственными рабочими, а не специаль-
ными лицами.
Место, отведенное в книге каждому из рассмотренных
инструментов, определилось распространенностью данного
инструмента. Так, инструменты, постоянно применяемые при
работе на различных станках, слесарями на сборочных и
ремонтных работах, рассмотрены настолько подробно, на-
сколько это оказалось возможным, учитывая общий объем
этой книги. В отношении этих инструментов, в большинстве
случаев, рассмотрены все основные вопросы, связанные с
их использованием (типы и конструкции, правила пользования,
достигаемая точность и т. д.). Инструменты, менее употреби-
тельные, рассмотрены лишь в общих чертах.
Для дальнейшего углубления и расширения знаний по
всем вопросам измерительной техники могут служить руко-
водства, перечисленные в указателе литературы, приведенном
в конце настоящей книги.
Автор пользуется случаем выразить свою признательность
старшему научному сотруднику ВНИИМа Л. К. Каяк, про-
смотревшему рукопись этой книги и сделавшему ряд замеча-
ний в отношении приводимых в ней определений и терминов.
А. Оглоблин
I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МЕТРИЧЕСКОЙ и дюймовой
СИСТЕМАХ МЕР
Необходимость единой системы мер. Процесс измере-
ния состоит в том, что измеряемая величина сравнивается
с другой величиной, принятой за единицу. Выбор этой
единицы является, очевидно, отправной точкой в создании
системы мер. Первые попытки установить систему мер были
сделаны еще в глубокой древности и понятно, что при
выборе основной единицы длины наши предки останавлива-
лись на таких естественных величинах, которые были
доступны в различных местах и в любое время. Именно
этим объясняются такие названия мер длины, как локоть, фут
(по-английски foot — ступня), частично сохранившиеся и до
нашего времени. Сажень, являвшаяся мерой длины в России,
есть расстояние между концами пальцев распростертых рук
взрослого человека.
Само собой очевидно, что единицы мер длины, подобные
вышеприведенным, могли существовать лишь в то время,
когда техника находилась в зачаточном состоянии, когда
необходимость производства точных измерений отсутство-
вала.
С развитием техники и появлением машиностроения воз-
никла необходимость установления более совершенной систе-
мы мер, единица длины которой определялась бы более строго
и точно. Непрерывно и быстро увеличивающееся общение
и обмен продуктами производства между отдельными народа-
ми поставили на очередь вопрос о создании единой между-
народной системы мер времени, веса, длины. Однако полного
международного единства в системе мер длины не сущест-
вует и в настоящее время. Наиболее широкое распростране-
ние получили две системы мер: метрическая и дюймовая.
Метрическая система мер принята во всех странах Европы
за исключением Англии, где до настоящего времени сохра-
нилась дюймовая система. Дюймовая система мер принята
и в США, где, впрочем, в последнее время входит в упо-
требление и метрическая система мер.
3
Метрическая система мер. .Метрическая система мер
впервые была установлена во Франции, во время Французской
революции 1795 г. В СССР метрическая система мер введена
декретом Совнаркома РСФСР от 14 сентября 1918 г.
Основной единицей длины в метрической системе мер
является метр. Все остальные единицы этой системы
связаны с основной единицей очень удобными для практики
соотношениями. Известно, что применявшаяся в СССР до
введения метрической системы мер единица длины—сажень—
— является 1/500 версты: сажень делится на 3 аршина, а
аршин на 16 вершков. „ Такое деление естественно создает
большие неудобства при складывании, вычитании и т. д.
неполных верст, саженей. В метрической же системе порядок
образования кратных и дольных единиц очень прост, — он
состоит в том, что кратные единицы в 10, 100, 1000 и т. д.
раз больше основной единицы, а дольные в 10, 100, 1000
и т. д. раз меньше ее. Очевидно, что такое образование
кратных и дольных единиц значительно упрощает все под-
счеты, связанные с измерениями.
Для образования наименования кратных единиц, которые
больше основной, к наименованию последней присоединяются
приставки дека, гекто, кило (по-гречески дека значит 10,
гекто — 100, кило —1000). Для наименования единиц, меньших
основной, к ее наименованию присоединяют приставки деци,
санти, милли (по-латыни деци —1110, санти—’/юо, милли—
1/1000 основной единицы).
Ценной особенностью метрической системы мер является
также наличие связи и вполне определенных соотношений
между единицами длины, с одной стороны, и единицами
мер веса и емкости, с другой.
В самом деле, в то время как сажень и пуд никак не
связаны между собой, общеизвестная мера емкости (для
жидкостей и сыпучих тел) в метрической системе—литр
равен одному кубическому дециметру или, что то же, тысяче
кубических сантиметров, а килограмм равен весу одного
литра дестиллированной воды при 4° Цельсия.
Метр — основная единица длины в метрической системе
мер — есть расстояние, при температуре 0° С, между сере-
динами двух штрихов, нанесенных на платиноиридиевом
стержне/хранящемся в Международном бюро мер и весов
в Севре (Франция) и признанном Первой генеральной кон-
ференцией по мерам и весам в 1889 г. в качестве между-
народного прототипа метра.
4
Для СССР за основной эталон метра принята плати-
ноиридиевая копия международного прототипа метра, име-
ющая обозначение „28“ и хранящаяся во Всесоюзном науч-
но-исследовательском Институте метрологии (ВНИИМ) в Ле-
нинграде.
На чертежах и в других документах обычно применяют
сокращенные обозначения названных мер, вместо слова
гметр„ пишут только одну букву м (или т при иностранном
обозначении); так что выражение 10 метров можно записать
так:
10 м или 10 т
В машиностроении, кроме метра, применяют следующие
единицы длины:
Русское Иностран-
обозна- ное обозна-
чение чение
Сантиметр, равный одной сотой части метра . . см
Миллиметр „ „ тысячной „ „ . . мм
Микрон „ ,, миллионной „ „ . . —
ст
тт
I*1
Дюймовые меры. Как указано выше, в Англии и в
Соединенных Штатах Америки принята дюймовая система
меры длины. В СССР эту систему мер применяют в некоторых
областях машиностроения и до сих пор. Например дюймовыми
мерами у нас пользуются иногда для измерения диаметров
болтов, винтов, гаек и еще некоторых деталей машин.
Основной единицей длины в дюймовой (английской)
системе мер является ярд, равный 3 футам (сокращенно 3')
или 36 дюймам (сокращенно 36").
Доли дюйма выражаются обыкновенными дробями, зна-
менатель которых всегда кратен двум (1/2", 3/4", 7/84",
17/64" и т. д j, или десятичными, с знаменателем 1000
(0,005"; 0,012"; 0,500" и т. д.).
Связь между метрической и дюймовой системами.
Для перехода от дюймовой системы мер к метрической
пользуются соотношением:
один дюйм равен 25,4 мм,
которое узаконено как в СССР, так и в ряде других госу-
дарств.
1 Греческая буква, читается „мю“.
5
2. НЕОБХОДИМЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЩИХ
ИСТОЧНИКАХ ОШИБОК ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ
Предварительные замечания. Детали машин чрезвычайно
разнообразны. Разнообразие это выражается как в материале,
форме и размерах их, так и в требованиях, предъявляемых
к точности изготовления этих деталей. Требовать одинаковой
точности обработки для всех деталей, обрабатываемых даже
на одном и том же станке, а тем более на разных станках,
нельзя. В самом деле, например, нет никакой надобности
в том, чтобы пиноль задней бабки токарного с ганка (должен
плотно, без качки, входить в отверстие этой бабки) и
наружный диаметр рукоятки винта поперечной подачи супор-
та были обработаны с одинаковой точностью. Это станет
еще более очевидным, если мы сопоставим требования в
отношении точности обработки, которые следует предъяв-
лять к деталям какой-либо сельскохозяйственной машины,
например молотилки, и к частям точных измерительных
приборов. Совершенно очевидно также, что нет надобности
требовать и одинакового качества обрабатываемых поверхно-
стей (а от этого зависит, как мы увидим дальше, точность
измерения детали). Действительно, совершенно излишне
добиваться, например, чтобы боковые стенки станины токар-
ного станка и ее направляющие имели одинаковое качество
поверхностей.
Но если бы и было поставлено требование обрабатывать
все детали с одинаковой степенью точности, то оно оказа-
лось бы невыполнимым, так как, независимо от материала,
формы, размеров и назначения деталей сделать их совершенно
одинаковыми нельзя. Размеры деталей, после их обработки
всегда будут больше или меньшие заданных. Величина
разности между заданными размерами детали (т. е. поставлен-
ными на чертеже, по которому обраб ^тывается деталь) и теми,
которые имеет эта деталь после обработки, характеризует
точность обработки. Чем меньше эта разность, тем выше
степень точности обработки и наоборот. Степень точности
обработки выбирается в каждом отдельном случае в зави-
симости от назначения детали,
Получение требуемой степени точности обработки зави-
сит от ряда условий, главнейшими из которых являются:
1) метод обработки данной детали;
2) точность станка, на котором производится
обработка данной детали;
6
3) тип и размеры режущего инструмента и пра-
вильная установка его;
4) метод измерения и измерительные инстру-
менты;
5) прочие факторы процесса обработки детали
(установка и закрепление ее на станке, износ режущего
инструмента и пр.)
Не останавливаясь здесь на двух первых и последнем
условиях, обеспечивающих необходимую точность обработ-
ки той или иной детали, рассмотрим подробно, насколько
позволяет объем настоящей книги, третье и четвертое усло-
вия, выполнение которых во многих случаях зависит толь-
ко от рабочего, а поэтому заслуживает его особого внима-
ния.
Некоторые определения. Вследствие влияния ряда при-
чин, которые мы рассмотрим подробнее ниже, при измере-
нии деталей мы всегда получаем размеры, несколько отли-
чающиеся от действительных, причем погрешность измере-
ния может быть и положительной и отрицательной. Полу-
ченный при измерении размер детали может оказаться или
больше, или меньше действительного.
Разность между действительным размером детали и резуль-
татом измерения ее называется погрешностью измерения,
а величина этой разности характеризует точность измерения.
Так, если был измерен вал, действительный диаметр кото-
рого равен 25 мм, и при этом получен размер 25,5 мм, то
погрешность измерения в данном случае есть 0,5 мм
(25,5—25,0 = 0,5 мм).
Совершенно очевидно, что с чем большей точностью мы
желаем измерить обрабатываемую деталь, тем точнее дол-
жен быть измерительный инструмент. Но более точные ин-
струменты дороже менее точных и при длительном употреб-
лении теряют свою точность. Поэтому для измерений, не
требующих большой точности, применяют грубые инстру-
менты, и только при точных работах следует пользоваться
более совершенными измерительными инструментами.
Точность измерений может быть повышена путем много-
кратного измерения изделий. В этом случае изделие изме-
ряется в одном и том же месте, одним и тем же инстру-
ментом несколько раз; результаты измерений складываются
и полученная сумма делится на число сделанных измерений.
Частное от этого деления принимается как наиболее пра-
вильный результат измерения. Пусть, например, при трех
7
последовательных измерениях диаметра вала при шлифовке
получено
1-е измерение .... 27,98 мм
2-е , .... 27,97 ,
3-ье ........ 29,95 »
Следуя вышеприведенному правилу, находим:
^±^=27,967 мм
Источники ошибок при измерениях. Погрешности измере-
ний возникают в результате ряда причин, которые могут
быть разделены на две группы:
1. Причины общего характера, не зависящие от типа
применяемого измерительного инструмента. К этим причи-
нам относятся: вид поверхности и состояние измеряемой
детали, температура детали, обстановка рабочего места.
2. Частные причины, зависящие от используемого изме-
рительного инструмента (неправильный выбор, неудовле-
творительное состояние инструмента и т. д.), а также непо-
средственное использование инструмента (неумение прочи-
тать размер, показываемый инструментом, или недостаточ-
ное внимание при этом и пр.).
Причины частного характера мы будем рассматривать
ниже, при разборе отдельных типов измерительных инстру-
ментов. Здесь же остановимся лишь вкратце на общих при-
чинах, вызывающих погрешности измерения деталей.
Вид и состояние поверхностей деталей как источник
погрешности измерений. Поверхности деталей, обработан-
ных на металлорежущих станках, лишь невооруженному
глазу кажутся гладкими и чистыми, без выступов и впадин.
В действительности, в результате ряда причин, поверх-
ности эти получаются шероховатыми, что видно из рис. 1., на
котором показаны (в сильно увеличенных масштабах) раз-
резы поверхностей, обработанных различными способами.
Из этого рисунка видно, что при измерении одной и той
же детали одним и тем же инструментом будут получены
разные результаты, если измерительные поверхности инстру-
мента случайно расположены в одном случае на вершинах
выступов, а в другом — во впадинах.
Насколько величина погрешности может быть при этом
значительна, можно судить по следующему примеру. Если
обточить поверхность какой-либо детали на токарном станке
резцом, вершина которого закруглена радиусом 0,4 мм,
8
при подаче нз оборот тоже 0,4 мм, то высота получающихся
при этом гребешков составит 0,05 мм (рис. 2). Очевидно,
что диаметр этой детали, измеренный по вершинам гребешков,
больше диаметра, измеренного по впадинам, на 0,05X2=0,1
мм. При большой подаче выступы и впадины на поверх-
ности детали бывают настолько велики, что, измеряя диаметр
этой детали сначала по выступам, а потом по впадинам,
можно получить разность
этих диаметров до 1 мм. При
чистовой обточке, как это вид-
но из рис. 1—//, поверхности
получаются глаже. Тем не ме-
нее и в этом случае выступы
и впадины, имеющиеся на по-
верхности детали, влияют на
точность измерения ее.
На точность измерения вли-
яет и состояние поверхности
детали. Если на этой поверх-
сти имеется грязь,-масло и пр.,
Рис. 1. Разрезы поверхностей,
обработанные различными спо-
собами:
I — после грубой обточки на
токарном станке (увеличение в
75 раз): II — после тонкой об-
точки на токарном станке (уве-
личение в 400 раз); III—после
шлифовки (увеличение в 400 раз)
fBbicomoi гребеш-
I/ ков 0.05мм
jПодача 0,4лм
Рис. 2. Разрез поверхности, обрабо-
танной на токагном станке при по-
даче 0,4-мм резцом, вершина кото-
рого закруглена радиусом 0,4 мм
то погрешность измерения неизбежна. Поэтому при измере-
нии детали, ее следует предварительно протереть сухой
тряпкой (в месте измерения), удалить с измеряемой поверх-
ности стружки, заусенцы и т. д.
Влияние температуры детали на точность измерения
Известно, что металлы, как и все другие физические
тела, при нагревании расширяются; следовательно, длины
и диаметры металлических деталей при повышении их тем-
9
пературы увеличиваются. Единицей, служащей для учета
этого увеличения, является коэфициент линейного расшире-
ния, которым называют удлинение тела на 1 м при повы-
шении его температуры на 1°.
Вот некоторые средние коэфициенты линейного расши-
рения
коэфициент расширения стали .... 9,5—13,5 р
» . чугуна . . 9 .
» . бронзы . .18 ,
. „ алюминия. 24 ,
Таким образом, если чугунная деталь диаметром 250 мм
нагрелась до 60° и в это время было произведено ее изме-
рение, то вместо действительного размера получится другой,
больший. Этот размер можно подсчитать, рассуждая следую-
щим образом.
Если температура окружающей среды мастерской в мо*
мент измерения составляла 20°, то такую же температуру
имеет и измерительный инструмент. Р. зность между темпе-
ратурой измеряемой детали и окружающей среды в данном
случае равна 60° — 20° = 40°. Из сказанного выше мы знаем,
что при повышении на 1° температуры чугунной детали
длиной 1 м (т. е. 1000 мм), длина ее увеличивается на 9(1..
Размер данной детали равен не 1000 мм, а 250 мм, т. е.
в четыре раза меньше, поэтому и увеличение его при повы-
шении температуры на 1° составит
9
4 = 2,25 и,
4
а при нагревании (по Цельсию) на 40°
2,25 • 40 = 9Э(ь ^0,1 мм.
Если бы температура детали превышала температуру
окружающей среды не на 40, а на 30°, то и погрешность
измерения была бы другой. Следовательно, чтобы знать
точный размер детали, необходимо знать температуру, при
которой производится ее измерение.
Точно так же необходимо, чтобы все калибры и другие
измерительные инструменты имели свой номинальный раз-
мер при определенной температуре.
1 В зависимости от химического состава.
10
В СССР, а также в большинстве стран Европы, нормаль-
ной температурой для всех технических измерений уста-
новлена температура в 20°С.
Достаточное (но не чрезмерное) освещение рабочего
места — одно из важных условий, обеспечивающих правиль-
ность измерений. Недостаточность освещения затрудняет
работу вообще и, в особенности, при применении точных
измерительных инструментов. Слишком резкое и яркое осве-
щение быстро утомляет глаза производящего измерения
и в конечном счете затрудняет осуществление правильных
измерений.-
Общие правила обращения с измерительными инстру-
ментами. Общим условием, обеспечивающим возможность
точных измерений, является также и надлежащее обращение
с измерительными инструментами, уход за ними и условия
хранения. Всякий измерительный инструмент, а в особенности
точный, сохраняет присущие ему качества лишь при правиль-
ном с ним обращении. Ни в каком случае нельзя, окончив
измерение, бросать инструмент на стол, а тем более на станок;
его необходимо осторожно укладывать. Точно так же, и на-
кладывая инструмент на измеряемое изделие, или снимая
его с изделия, следует соблюдать осторожность, избегая
резких толчков, нажимов. Окончив измерение, инструмент
следует вытереть замшей, фланелью и только в крайнем
случае мягкой, сухой тряпкой, а после этого слегка смазать
маслом или вазелином, во избежание ржавления. Неисполь-
зуемые инструменты следует хранить в специальных футля-
рах или на досках с гнездами.
3. СКЛАДНЫЕ МЕТРЫ, РУЛЕТКИ,
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЛИНЕЙКИ
Складные метры. Самым простым и вместе с тем самым
грубым инструментом для измерения длин является склад-
ной метр (рис. 3). Складные метры бывают деревянные
и металлические. Те и другие состоят из отдельных звеньев,
соединенных между собой шарнирами. У некоторых (лучших)
складных метров шарниры делают пружинными, так что,
будучи развернутым, метр сам не складывается. На обеих
сторонах складного метра нанесены деления, на одной —
миллиметровые, на другой — дюймовые. Некоторые метры
имеют однообразные деления. Самое мелкое деление на
миллиметровой стороне равно 1 мм, а на дюймовой — 1/16"*
11
Складные метры могут иметь различную длину — от 0,5
м до 2,0 м, но чаще всего длина их равна 1 м.
Деревянные складные метры употребляют для самых
грубых измерений, при которых можно пренебрегать неточ-
ностью их. Такими метрами можно пользоваться, например,
при выборе куска материала, необходимого для изготовления
того или иного изделия, при измерении очень грубо обрабо-
танных или вовсе необработанных деталей (например отли-
Рис. 3. Складной метр.
вок, поковок), при измерении ширины и длины приводных
ремней, при разметке фундаментов для станков и т. д.
Деревянные метры очень недолговечны. Шарниры, соеди-
няющие их звенья, быстро разбалтываются, деления стира-
ются. Поэтому даже для грубых измерений лучше пользо-
ваться металлическими складными метрами, шарниры кото-
рых меньше разбалтываются, а штрихи дольше сохра-
няются, так как нанесены в большинстве случаев травле-
нием.
Точность измерений складным метром значительно повы-
шается, если шарниры, соединяющие его звенья, имеют пру-
жинящие устройства, при нали-
чии которых развернутый метр
kjjW.1 имеет вид сплошной прямой ли-
нейки.
чГ © <эу Складной метр, при измере-
— нии им, прикладывают к изме-
ряемой детали так, чтобы на-
чальный штрих шкалы его сов-
Рис. 4. Рулетка. пал с началом (концсм, тор-
цем и т. д.) детали. Штрих
шкалы, совпавший с концом детали, дает искомую величину
размера (длина, ширина и пр.) детали.
По окончании измерения метр следует сейчас же сло-
жить и именно в таком виде хранить его, во избежание
поломок.
Погрешность измерения Складным металлическим метром
можно принимать равной ± 1 мм. Общая погрешность всей
длины металлического складного метра не должна превы-
шать ±1 мм, а для деревянных метров ±1,5 мм.
12
Рулетки (рис. 4). Рулетка представляет собой ленту, на
которой нанесена шкала делений. Лента рулетки может
быть стальной или тесьмяной. Тесьмяные рулетки приме-
няют, главным образом, при разметке фундаментов. Деления
шкалы тесьмяной рулетки в большинстве случаев равны били
10 мм (0, 5 см или 1 см), стальной—1 мм или 1 см. Рулетки
изготовляют различной длины. Общая длина рулетки может
быть равна 1 м, 2 М, 5 м, 10 м, 20 м и более (до 50 м). Лента
рулетки заключена обычно в футляре. Наматывание ленты
производится или вращением рукоятки, насаженной на ось
небольшого барабана, находящегося внутри футляра, или
автоматически, нажатием на кнопку, находящуюся на бо-
ковой поверхности футляра. При измерениях ленту рулетки
следует натягивать с силой 5 — 10 кг.
I f 2 3 « Зв 7 в 3 Ю I 7 3 4 3 6 т 8 9 Z0 I
Рис. 5. Полугибкая рулетка.
При применении рулетки можно достигнуть ббльщей
точности измерения, чем при измерении складным метром,
так как при натянутой ленте исключаются ошибки, неизбеж-
ные при искривлении складного метра (при износе шарни-
ров, соединяющих его звенья).
В последнее время появились очень удобные полугибкие
стальные рулетки (рис. 5). Жесткость такой рулетки в ра-
бочем состоянии обеспечивается дугообразной формой ее
поперечного сечения: гибкость же ее обеспечивает ббльшие
возможности ее применения, по сравнению со складными
метрами. Такой рулеткой можно, например, измерить длину
дуги (окружности криволинейного участка поперечного сече-
ния какой-либо детали), чего нельзя сделать пользуясь склад-
ным метром.
Штрихи на стальных рулетках наносятся тиснением, трав-
лением или резцом на специальных делительных машинах.
Лучшими шкалами являются шкалы нарезных делений. Ши-
рина штриха, нанесенного на рулетку, обычно равна 0,2—
0,3 мм. При изготовлении рулеток допускаются следующие
наибольшие погрешности в общей их длине.
13
Длина рулетки, в м Допускаемая погрешность общей длины рулетки, в мм
металлическсй тесьмяной
1 ±2 1,0 ±2 1,5
5 ±2 3,0 ± 50
10 ±2 4,0 + 10,0
20 ±2 5,0 ±15,0
Погрешность расстояния от любого деления до ближай-
шего конца рулетки не превышает половины погрешности,
допускаемой для общей их длины. Сантиметровые подразде-
ления могут иметь погрешности ±z 0,2 мм. Если учесть,
кроме этого, возможные при измерении рулеткой погреш-
ности, вызываемые растяжением рулетки и температурными
Рис. 6. Измерение рулеткой диаметра цилин-
дрической поверхности.
условиями измерения, то общая погрешность измерений
рулеткой может достигать значительной величины.
Пользуясь рулеткой, можно измерять не только длины,
но и диаметры различных изделий, наматывая на это изде-
лие ленту рулетки и измеряя длину окружности (рис. 6-/).
Необходимо однако иметь в виду, что при этом лента
рулетки располагается не перпендикулярно к оси изделия,
а по винтовой линии, так что в отсчет, полученный по ру-
летке, следует, строго говоря, вносить соответствующую
поправку. Так как эта поправка по своей величине очень
мала, то в большинстве случаев она не имеет практиче-
ского значения. Так, например, при измерении длины окруж-
ности цилиндра, равной 900 мм, посредством ленты, ши-
рина которой 13 мм, поправка составит всего 0,03 мм на
14
диаметр данного изделия. Если принять во внимание, что
даже при хорошей ленте и при большом навыке пользова-
ния ею нельзя взять отсчет более точный, чем до 0,1 мм,
то бесполезность указанной выше поправки становится
вполне очевидной.
Существеннее поправка „На толщину ленты рулетки,
которую следует вносить при измерении рулеткой длины
окружности. В самом деле, при обвертывании ленты вокруг
цилиндра (рис. 6-//) лента прилегает к измеряемой поверх-
ности одной стороной (внутренней), а отсчет производится
по другой стороне ее — наружной, т. е. по той, на которой
нанесена шкала. Вследствие этого отсчет на ленте полу-
чается больше действительной длины измеряемой окружности
на величину
$ = nt,
где $ — величина, на которую следует уменьшать отчет по
ленте, чтобы узнать действительную длину измеряемой
окружности;
п = 3,14;
t—толщина ленты в мм.
Так как толщина ленты бывает 0,5 мм, то величина рассма-
триваемой поправки обычно составляет
s = -z‘ = 3,14 • 0,5 = ~1,6 мм.
Определив действительную длину измеряемой окружности
и разделив ее на 3,14, мы найдем ее диаметр.
Существуют рулетки с такими делениями, что отсчет,
получаемый при обвертывании ленты вокруг детали, сразу
дает диаметр последней в данном сечении.
Недостатком измерения диаметров посредством рулетки
является то, что при таком измерении не обнаруживается
овальность изделия в измеряемом сечении.
Измерительные линейки (рис. 7). Более точным инструмен-
том (в сравнении со складными метрами и рулетками) являются
стальные измерительные линейки. Эти линейки могут иметь
и миллиметровые и дюймовые деления, нанесенные на
одной или обеих сторонах линейки. Самое маленькое деление
миллиметровой шкалы равно 0,5 или 1 мм и дюймовой —1/32".
Измерительные линейки изготовляют жесткими или упру-
гими, с различными пределами измерения от 100 до 1000 мм.
Штрихи шкалы линеек наносят так же, как на складных
метрах и рулетках, тиснением, травлением и на автоматиче-
ских делительных машинах.
15
Суммарные погрешности линеек на всей длине не пре-
вышают следующих величин:
для линеек с пределами измерения до 100 мм — 0,1 мм
. „ . , 1000 мм — 0,2 мм
Ширина штрихов точных линеек составляет в среднем
0,15 мм, а у линеек более грубых — 0,20 мм.
Началом шкалы измерительных линеек является торцевая
грань, перпендикулярная оси линейки. Это дает возможность
производить измерение, прикладывая торец линейки к торцу
или уступу детали. Для правильности такого измерения
необходимо, очевидно, чтобы ось нулевого штриха совпадала
с торцем линейки. Неизбежный износ этого торца, а поэтому
Рис. 7. Линейка с делениями.
и смещение оси нулевого штриха с течением времени сни-
жают точность линейки. Для производства измерений по-
вышенной точности изготовляют специальные линейки, начало
шкалы которых обозначают нулевым штрихом, расположен-
ным на некотором расстоянии от торца линейки. Эти линейки
могут также иметь шкалу с наименьшим делением 0,5 мм,
и 0,2 мм.
При измерении детали непосредственным наложением на
нее линейки, необходимо внимательно следить за тем, чтобы
кромка линейки была параллельна измеряемому расстоянию.
Так, например, при измерении длины цилиндрических де-
талей необходимо, чтобы линейка соприкасалась с цилин-
дрической поверхностью по ее образующей (параллельно оси
цилиндра), так как при наклонном положении линейки от-
счет будет неправильным (увеличенным). При измерении диа-
метров линейку необходимо располагать таким образом,
чтобы кромка ее проходила через центр детали, иначе будет
произведено измерение не диаметра изделия, а его хорды.
Отсчеты по шкале измерительных линеек производятся
оценкой наглаз долей миллиметра (до 0,1 мм).
При отсчете размера по линейкё необходимо внимательно
следить за тем, как располагается относительно торца или
16
уступа измеряемой детали ближайший штрих шкалы, учиты-
вая соответствующим образом его ширину. Если при нало-
жении линейки на деталь оказалось, что с торцем его со-
впала точно середина, например 51-го штриха (рис. 8-/), то
можно считать, что измеренная длина равна 51 мм. При
положении 51-го штриха относительно торца детали, пока-
занного на рис. 8-/7 и Ш, необходимо учитывать ширину
штриха. Предполагая, что данная линейка средней точности,
т. е. что ширина штриха равна 0,2 мм, отсчет по рис. 8-/7
следует принять равным 514-0,1=51,1 мм, а по рис. 8-/77
равным 51—0,1=50,9 мм.
Необходимо далее, чтобы при отсчете по шкале линейки
глаз измеряющего, кромка детали и совпадающий с ней
штрих шкалы лежали на одной прямой. При несоблюдении
Рис. 8. Измерение по линейке с учетом ширины
штриха шкалы.
этого правила возможны значительные ошибки в отсчете.
Погрешность измерений линейкой с делениями в 0,5 мм
при соблюдении выше приведенных правил не превысит
0,8лсл«.
Рулетки, измерительные линейки и складные метры при
выпуске из производства подлежат проверке по инструкциям
комитета по делам мер и измерительных приборов при СНК
СССР. Пригодные к использованию меры имеют на своей
верхней поверхности соответствующее государственное
клеймо.
4. КРОНЦИРКУЛИ И НУТРОМЕРЫ
Назначение и устройство кронциркулей и нутромеров.
Кронциркуль применяют, главным образом, при измерении
наружных диаметров цилиндрических поверхностей, а нутро-
2 А. Н. Оглоблин.
17
мер — при измерении диаметров отверстий. Оба эти инстру-
мента можно применять и для других измерений. Так, на-
пример, кронциркуль применяют при измерении толщины сте-
нок некоторых деталей, нутромер — при измерении длины
шеек ступенчатых валов, выточек и т. д., т. е. главным об-
разом в тех случаях, когда измерение детали непосредственно
линейкой почему-либо затруднительно или даже невозможно.
Обыкновенные кронциркуль и нутромер представлены на
Рис. 9. Кронциркуль и нутромер обыкновенные (/ и //) и пружинные
(III и IV)
рис. 9-/ и //. Каждый из этих инструментов состоит из
двух ножек, соединенных общей осью. Вращение ножек
около этой оси должно быть достаточно тугим, чтобы они
сохраняли то положение, в котором были установлены при
измерении. Для этого ось должна иметь правильную форму
и быть плотно пригнана по отверстиям в ножках. Для плав-
ности относительного движения ножек между ними прокла-
дывают иногда латунную шайбу.
Нижние (рабочие) концы ножек
кронциркуля и нутромера назы-
вают губками. Губки кронциркуля
должны совершенно плотно, без
просвета, прилегать друг к другу.
Несоблюдение этого правила часто
является причиной ошибок при
Рис. 10. Гайка пружинного
кронциркуля и нутромера.
измерениях, если, например, раз-
мер изделия снят одними концами губок, а отсчет по ли-
нейке сделан по другим. ,
Показанные на рис. 9-/// и IV кронциркуль и нутромер
называют пружинными. Ножки их соединены сильной пру-
18
жиной и связаны винтом с мелкой нарезкой. Гайка этого
винта (рис. 10) состоит из двух частей—2 п4, соединенных
между собой накатанной головкой 3. Между ножкой инстру-
мента и гайкой (см. рис. 9-///) на стяжной винт надета втулка 1,
которая одним своим концом (левым по рис. 10) входит
в ножку инструмента, а другим обхватывает половинки 2
и 4 гайки. Под действием пружины, соединяющей ножки
инструмента, втулка I прижимает половинки 2 и 4 гайки
к стяжному винту, вследствие чего последняя представ-
ляет собой как. бы одно целое. Вращая гайку за нака-
танную поверхность головки 3, мы будем изменять расстоя-
ние между ножками инструмента.
Установка кронциркуля или нутромера на требуемый
размер. Установку обыкновенного кронциркуля на требу-
емый размер производят следующим образом. Кронциркуль
берут рукой за шарнир (место соединения ножек) и по изме-
ри!ельной линейке устанавливают, на какое расстояние
надо раздвинуть ножки инструмента. Если это расстояние
недостаточно, то для увеличения его ударяют внутренней
стороной одной из ножек о какой-либо предмет, например
рукоятку станка, измеряемое изделие и т. д. Сила удара
находится в зависимости от того, насколько должно быть
увеличено расстояние между ножками кронциркуля. Иногда
для увеличения этого расстояния ударяют шарниром о твер-
дый предмет, отчего ножки кронциркуля расходятся. Как
в том, так и в другом случае чрезмерно сильные удары
портят кронциркуль. Чтобы сблизить ножки, ударяют
наружной стороной одной из них, например об измеряе-
мое изделие. Установку на требуемый размер нутромера
производят подобно только что рассмотренной установке
кронциркуля.
Регулировка расстояния между ножками кронциркуля
и нутромера посредством ударов не может быть признана
удобной и быстрой. Кроме того, установив инструмент на
требуемый размер, легко сбить установку его при неос-
торожном ударе и, не заметив нарушения установки, испор-
тить обрабатываемую деталь. Этих недостатков не имеют
пружинные кронциркули и нутромеры (рис. 9-/// и /V). При
необходимости значительно изменить расстояние между
ножками одного из этих инструментов, следует сжать рукой
его ножки, вследствие чего давление втулки I (рис. 10) на
половинки 2 и 4 гайки прекратится и половинки гайки ра-
зойдутся. Это дает возможность быстро перемещать гайку
вдоль винта, не вращая ее. Установив, таким образом, грубо
19
кронциркуль или нутромер, более точную установку его
получают вращением накатанной головки гайки 3.
Винт, стягивающий ножки кронциркуля и нутромера,
имеет вырезку с мелким шагом. Это обеспечивает возмож-
ность точной установки каждого из этих инструментов на
требуемый размер.
Правила пользования кронциркулем и нутромером.
На рис. 11-/ показано, как следует держать в руке и рас-
полагать кронциркуль при измерении диаметра вала. Рас-
стояние между ножками кронциркуля можно считать соот-
ветствующим диаметру вала, если кронциркуль проходит
Рис. 11. Измерение вала кронциркулем (/) и отверстия — нутромером (II)
через измеряемую деталь с легким касанием и, во всяком
случае, без сильного нажима. Необходимо тщательно сле-
дить за тем, чтобы кронциркуль находился в плоскости,
перпендикулярной к оси вала, иначе результат измерения
будет больше действительного. В этом не трудно убедиться
из рис. 12/. В самом деле, если ножки кронциркуля были
расположены не в плоскости а — Ь, перпендикулярной к оси
вала, а в плоскости а — с, то снятый размер будет больше
действительного.
При измерении диаметра отверстия при помощи нутро-
мера (рис. IIII) необходимо, чтобы ось его совпала с осью
измеряемого отверстия. При несовпадении этих осей, вместо
действительного диаметра d—b (рис. 12-//), будет измерено
расстояние а—с, т. е. результат измерения будет ошибочен.
Чтобы избежать появления этой погрешности, устанавли-
20
вают одну ножку нутромера недвижно, а другую слегка
покачивают, нащупывая наименьшее расстояние между
ножками нутромера, который и соответствует действитель-
ному размеру диаметра измеряемого отверстия.
Отсчет показания кронциркуля и нутромера. При уста-
новке кронциркуля на какой-либо размер по линейке или
при отсчете размера, снятого с детали, кронциркули сле-
дует держать так, как это изображено на рис. 13-/. Ножку
кронциркуля при этом нужно поддерживать пальцем.
Правильный способ от-
счета показания нутромера
представлен на рис. 13-//,
из которого видно, что ко-
нец линейки с делениями
упирается в твердую стенку
например в измеряемую де-
таль. В эту же стенку упи-
рается одна из ножек ну-
тромера.
Рис. 12. Ошибка измерения диа-
метра наружной цилиндрической
поверхности при неправильной
установке кронциркуля (7) и диа-
метра отверстия, при неправиль-
ном положении нутромера (77).
Рис. 13. Отсчет показаний кронцир-
куля (/) и нутромера (77) по линейке
с делениями.
Полунутромер и его применение. Для некоторых изме-
рений очень удобным инструментом является так называе-
мый полунутромер. Полунутромер по своему устройству
и внешнему виду отличается от нутромера лишь тем, что
ножки его отогнуты в одну сторону, а не в разные, как
это сделано у нутромера. Несколько примеров применения
такого инструмента показано на рис. 14. На рис. 14-/ изо-
бражено измерение расстояния между осями двух отвер-
21
стий, на рис. 14-//—измерение расстояния от левой
стенки выемки в плоской детали до правой боковой поверх-
ности ее, а на рис. \4-III—измерение длины шейки ступен-
чатого вала.
Точность измерения кронциркулем или нутромером.
Определение расстояния между ножками кронциркуля или
Рис. 14. Примеры применения полунутромера.
нутромера по измерительной линейке производится обычно
с точностью от ± 0,2 до ± 0,5 мм. При установке кронцир-
куля не по линейке, а по точному (шлифованному) валику
точность измерения им может колебаться от ±0,03
до ±0,05 мм, но не больше.
5. ШТАНГЕНЦИРКУЛИ
Устройство и назначение штангенциркуля. Штанген-
циркуль (рис. 15) состоит из штанга 4, неподвижной губки
Рис. 15. Обыкновенный штангенциркуль.
5 и рамки 3, одно целое с которой составляет подвижная
губка 6. Подвижная и неподвижная губки штангенциркуля
имеют полированные измерительные поверхности, которыми
22
они соприкасаются с изделием при производстве измерений.
Рамка 3 охватывает штангу 4, может перемещаться по ней
и быть закрепленной в требуемом положении винтом I с на-
катанной головкой. На штанге 4 нанесена шкала, каждое
деление которой равно 1 мм. Рамка 3 имеет вырез со
скошенными краями 7, через который виден участок шкалы
штанги. На нижней скошенной кромке выреза рамки нане-
сена вторая шкала, называемая нониусом. Общая длина
шкалы нониуса равна 9 делениям шкалы, нанесенной на
штанге, т. е. 9 мм. Нониус разделен на 10 равных частей.
Таким образом каждое деление нониуса равно девяти де-
сятым деления штанги, т. е. 0,9 мм.
Рис. 16. Отсчеты на обыкновенном штангенциркуле.
Шкала на штанге и нониус расположены таким образом,
что когда губки штангенциркуля сдвинуты плотно, нулевой
штрих нониуса точно совпадает с нулевым штрихом штанги
(рис. 16-7). Поэтому измерение длин, диаметров и т. д., со-
держащих в себе целое число миллиметров, производится
по нулевому штриху нониуса. Так, если, например, при из-
мерении какого-либо изделия нулевой штрих нониуса точно
совпал с 12 м штрихом штанги (рис. 16-//), то это значит,
что данный размер изделия равен 12 мм. Если далее нуле-
вой штрих нониуса точно совпадает с 56-м штрихом штанги,
то измеренная длина (диаметр, ширина и т. д.) равна
56 мм.
Для измерения деталей, размеры которых выражены
не целыми числами миллиметров, а дробными (например
23
42,6 мм), пользуются нониусом, исходя из следующих со-
ображений.
Если передвинуть рамку штангенциркуля вправо так,
чтобы 1-й штрих нониуса совпал с 1-м штрихом штанги, то
расстояние между губками штангенциркуля будет равно
разности между одним делением штанги и одним делением
нониуса, т. е.
1—0,9 = 0,1 мм.
Если передвинуть рамку еще вправо так, чтобы 2-й
штрих нониуса совпал со 2-м штрихом штанги, то рас-
стояние между губками штангенциркуля будет равно раз-
ности между двумя делениями штанги и двумя делениями
нониуса, т. е.
2 X I — (2 X 0,9) = 2 — 1,8 = 0,2 мм.
Точно так же, если совместить 6-й штрих нониуса
с 6-м штрихом штанги, то расстояние между губками составит
6 X 1 — (6 X 0,9) =6 — 5, 4=0,6 мм.
При совпадении 10-го штриха нониуса с 10-м штрихом
штанги расстояние между губками штангенциркуля будет
равно
10X1—(ЮХО,9) =10 —9=1,0 мм.
Приведенное выше правило отсчета десятых долей мил-
лиметра остается в силе, если нулевой штрих нониуса про-
шел дальше 1-го штриха штанги-. В этом случае, однако,
расстояние между губками штангенциркуля (т. е. снятый
размер изделия) определяется:
1) некоторым числом целых миллиметров, определяемым
по числу делений штанги, расположенных слева от нуле-
вого штриха нониуса;
2) дробной частью, отсчитываемой по нониусу по выше-
приведенному правилу.
Пусть, .например, при измерении изделия нулевой штрих
нониуса оказался между 20-м и 21-м штрихом штанги (т. е.
слева от нулевого штриха нониуса находится 20 делений
штанги), а 4-й штрих нониуса наиболее точно совпал с одним
из штрихов штанги.
Очевидно, что размер изделия в данном случае:
20 +0,420,4 мм.
Именно в таком положении показаны и нониус, и часть
штанги штангенциркуля на рис. 16-///.
24
На рис. 16-7И нулевой штрих нониуса расположен между
9-м и 10-м штрихами штанги, а 2-й штрих нониуса наи-
более точно совпадает с одним из штрихов штанги. В дан-
ном случае длина изделия составляет 9,2 мм.
Таким образом, для отсчета по штангенциркулю следует:
1) установить, какой штрих штанги уже прошел нулевой
штрих нониуса, что дает целое число миллиметров, содер-
жащихся в определяемом размере; 2) посмотреть, какой
штрих нониуса наиболее точно совпадает с каким-либо штри-
хом штанги и 3) сложить результаты этих двух наблю-
дений.
Рис. 17. Измерение
диаметра отверстия
штангенциркулем,
изображенным на
рис. 15.
Рис. 18. Положения штангенциркуля при
измерении больших наружных диаме-
тров.
Чтобы штангенциркуль, изображенный на рис. 15, было
возможно использовать для измерения диаметров отверстий,
наружные боковые поверхности губок его закругляют (на
длине 8—10 мм}. При плотно сдвинутых губках общая
ширина их в той части, в которой они закруглены, равна,
в большинстве случаев, 10 мм. Таким штангенциркулем
можно измерять лишь те отверстия, диаметры которых боль-
ше 10 мм. Расстояние между ножками штангенциркуля
следует при этом прибавлять к прочитанному по штанге
отсчету. При измерении диаметра отверстия на рнс. 17 про-
читанный на штангенциркуле размер равен 22,5 мм, а дей-
ствительный диаметр отверстия — 32,5 мм, так как общая
ширина губок данного штангенциркуля равна 10 мм.
Необходимо отметить, что во избежание ошибок при
таких измерениях отверстий штангенциркулем следует (по-
25
средством другого штангенциркуля или какого-либо другого
инструмента) измерить общую ширину его губок.
-®‘. Область применения штангенциркуля при измерении
наружных диаметров ограничивается сравнительно неболь-
шой длиной его губок. В самом деле, для измерения диа-
метра заплечика небольшой длины штангенциркуль можно
расположить, как это показано на рис. 18-/. Величина наи-
большего диаметра, который можно измерить штангенцир-
кулем, в этом случае зависит только от длины его штанги,
которая может быть очень велика (до 1000 мм). При изме-
рении штангенциркулем диаметра вала или какой-либо дру-
гой детали в средней части, губки штангенциркуля оказы-
ваются в положении, показанном на рис. 18-//, вследствие
чего будет измерен не диаметр вала, а хорда его попереч-
Рис. 19. Измерение большого диаметра
посредством обыкновенного штангенциркуля.
ного сечения. Чрезмерно увеличивать длину губок нельзя,
так как они при этом бывают неустойчивы, а измерения,
производимые штангенциркулем с такими губками,—неточ-
ными.
Зная длину h губок штангенциркуля (рис. 19) и хорды/,,
диаметр измеряемого изделия вычисляют по формуле
4h
где D — искомый диаметр изделия, в мм-,
L — длина хорды, в мм;
Л — длина губок штангенциркуля, в мм.
Так, например, если при измерении диаметра вала (рис. 19)
штангенциркулем, длина губок которого равна 50 мм, ока-
26
залось, что длина хорды L = 398 мм, то диаметр вала будет
равен
£24~4Л3 398s 4-4-502
4й ~ 4-50 02 ММ.
Штангенциркуль „Колумбус". На рис. 20 показан штан-
генциркуль, часто применяемый в наших мастерских и извест-
ный под названием „Колумбус". Длинные губки 4 и 5
служат для измерения длин изделий и наружных диаметров.
Короткие и острые губки 1 и 2 используют при измерении
диаметров отверстий. Этим же штангенциркулем можно
измерять глубину отверстий, пазов, канавок и т. д. в раз-
личных изделиях, для чего служит стержень 3, скрытый
в штанге и соединенный с подвижной губкой 5. „Колумбус"
устроен таким образом, что размеры, даваемые губками 4
Рис. 20. Штангенциркуль .Колумбус'.
и 5, губками 1 и 2 и стержнем 3 при неизменном положении
губки 5 одинаковы. Это свойство „Колумбуса" очень полез-
но при переносе размера одного изделия на другое, напри-
мер при пригонке вала по подшипнику, шпонке, по канавке
и т. д.
Отсчет показаний „Колумбуса" производят так же, как
и у обычного штангенциркуля, рассмотренного выше.
Точные штангенциркули. Для измерения длин и диамет-
ров изделий, обрабатываемых на различных станках слесар-
ным способом с большой точностью, пользуются штанген-
циркулем, отличающимся от ранее рассмотренных устрой-
ством нониуса и подвижной рамки. Один из таких штанген-
циркулей изображен на рис. 21. Подвижная рамка его состоит
из двух частей: собственно рамки 3 и добавочного ползунка 6,
при помощи которого производят точную установку
27
штангенциркуля. Освободив винты 1 и 2, закрепляющие
рамку и ползунок на штанге, грубо устанавливают губки
штангенциркуля на требуемый размер. Рамки 3 и ползунок
перемещаются при этом вместе. Затем ползунок 6 закреп-
ляют .винтом 2 и при помощи микрометрического винта 4
(вращая накатанную гайку 5) точно устанавливают штанген-
циркуль. Закрепив винт 1, производят 'отсчет показания
штангенциркуля.
Нониус такого штангенциркуля имеет 25 делений, каждое
из которых принимается за два. Поэтому и цифры на нониусе
обозначают 0,10, 20, 30, 40 и 50 делений; при этом цифра
10 нанесена около 5-го штриха, а цифра 20—против 10-го
Рис. 21. Точный штангенциркуль.
и т. д. Таким образом, например 4-й штрих после 20-го
соответствует 28-му делению нониуса. Точно так же 1-й
штрих после 10-го дает 12-е деление и т. д.
Все 25 делений нониуса равны 12 делениям штанги
(рис. 22-/), т. е. 12 мм, так что каждое деление его равно
_11 = Л = 0,48 мм.
25 100
Особенностью этого штангенциркуля является еще и то,
что нониус его отнесен не к целому миллиметру, а к поло-
вине его, и в соответствии с этим каждое деление шкалы
штанги равно 0,5 мм. Поэтрму в тот момент, когда первый
штрих нониуса точно совпадает с первым штрихом шкалы
штанги, расстояние между губками штангенциркуля состав-
ляет
0,5 — 0,48 = 0,02 мм.
28
Рис. 22-1 показывает положение нониуса относительно
штанги, когда губки штангенциркуля плотно сдвинуты. На
рис. 22-11 нулевой штрих нониуса еще не прошел 1-го штриха
штанги, показывающего 0,5 мм. Это значит, что расстояние
между губками штангенциркуля еще меньше 0,5 мм. Теперь
смотрим, какой штрих нониуса лучше всего совпадает
с каким-либо штрихом шкалы штанги. На рис. 22-11 это 3-й
штрих нониуса после 30-го. По установленному выше
правилу узнаем, что штангенциркуль показывает 0,36 мм.
Если нулевой штрих нониуса прошел полумиллиметровый
штрих шкалы штанги, то к показаниям нониуса нужно при-
0 10 20 30 40 50
о ю го зо 40 so
Рис. 22. Отсчеты на
О 10 20 30 40 50
точном штангенциркуле.
бавить 0,5 мм. Таким образом, показание штангенциркуля
на рис. 22-/// составляет 0,86 мм, а на рис. 22-IV—12,32 мм.
Точность измерения штангенциркулем. Точность отсчета
по нониусу штангенциркуля равна частному от деления
одного деления шкалы штанги на число делений нониуса.
У рассмотренных выше штангенциркулей на штанге нанесены
миллиметровые деления, причем число делений нониуса у
обыкновенных штангенциркулей и у штангенциркуля „Колум-
бус" равно 10, а уточного—50. Поэтому мы можем сказать,
что точность отсчета у обыкновенного штангенциркуля
и „Колумбуса" есть
Хмм = 0,1 мм,
10
29
а у точного штангенциркуля
1ММ = 0,02 мм.
50
Погрешности измерения штангенциркулем происходят,
прежде всего, от неисправности самого штангенциркуля.
Необходимо, чтобы при плотно соприкасающихся губках
штангенциркуля нулевые штрихи шкалы штанги и нониуса
точно совпадали. Прилегание губок должно быть равномер-
ным, без просветов по всей их длине.
На рис. 23 показаны четыре возможных случая непра-
вильности губок штангенциркуля „Колумбус". В первом
случае (рис. 23-/) прилегание губок имеет место только
у верхних концов, а во втором (рис. 23-//) — только у ниж-
них, что объясняется или общей неисправностью штанген-
циркуля или слишком большими зазорами, которые имеются
Рис. 23. Неправильности ножек штангенциркуля „Колумбус*.
между штангой и подвижной рамкой. На рис. 23-/// показан
вид губок, получающийся вследствие износа рабочих концов
их, а на рис. 29-/V изображены губки штангенциркуля,
одна из которых имеет забоину.
Все сказанное только-что о главных ножках штанген-
циркуля „Колумбус" в польой мере относится и к губкам
его, посредством которых производят измерения диаметров
отверстий, а также и к другим типам штангенциркулей.
При измерении штангенциркулями следует соблюдать
правила установки измерительных инструментов относитель-
но детали, изложенные выше (стр. 20).
Погрешность измерения штангенциркулем лежит в пре-
делах от ±0,02 до ±0,1 мм и зависит от точности отсчета
по нониусу штангенциркуля и измеряемой длины.
Все штангенциркули, применяющиеся в работе, должны
быть проверены по инструкции Комитета по делам мер
и измерительных приборов.
30
6. МИКРОМЕТРЫ
Устройство микрометра. Микрометры (рис. 24-/ и рис.
2A-1I) применяют для измерения длин и наружных диаметров.
Микрометр устроен следующим образом. В левом конце
дуги 12 имеется закаленная пятка 2, которая закреплена
в скобе 12 винтом 11. Посредством винта 1 пятка 2 может
быть выдвинута из дуги, что бывает необходимо при про-
верке микрометра при износе его.
Рис. 24. Общий вид (/) и разрез (II) микрометра.
Другой конец дуги 12 имеет стебель 5, в который встав-
лена нарезанная внутри трубки 6. Правый конец этой труб-
ки нарезан на небольшой длине и снаружи, причем резьба
нарезана на конусе так, что, навертывая на нее гайку
(круглую) 7, можно сжимать трубку 6. Мерительный шпин-
дель 3 располагается на одной оси с пяткой. Правый конец
нарезан точно по резьбе трубки 6. При вращении за голо-
вку 9 шпиндель перемещается вдоль своей оси вправо
и влево. На шпинделе 3 закреплен барабан 8, охватывающий
стебель 5. Шпиндель 3 может быть закреплен в требую-
31
щемся положении накатанным кольцом 4, устройство кото*
рого мы рассмотрим подробнее ниже.
Измеряемое изделие располагают между пяткой 2 и кон-
цом (также закаленным) шпинделя 3 и зажимают вращением
барабана 8 или головки 9. В последнем случае зажим изме-
ряемого изделия получается всегда равномерным, не завися-
щим от чуткости рабочего благодаря особому устройству
головки 9, называемой также трещоткой. Последняя устро-
ена так, что, как только шпиндель 3 упрется в измеряемое
изделие и прижмет его к пятке 2 достаточно плотно, пере-
мещение шпинделя прекращается, так как деталь 10, за
которую вращают шпиндель 3, будет проскакивать.
Для производства отсчета по микрометру на стебле 5
проведена продольная риска, по обе стороны которой
(а иногда, впрочем, и по одну) нанесены деления. Одно
деление, отмеченное длинным штрихом, равно 1 мм. Корот-
кие штрихи соответствуют 0,5 мм. Нарезка шпинделя 3
имеет такой шаг, что за один полный оборот он переме-
щается на 0,5 мм, т. е. на одно маленькое деление.
Левый конец барабана 3 сточен на конус, причем на
поверхности этого конуса нанесено 50 делений. Так как
один полный оборот шпинделя 3 дает продольное перемеще-
ние на 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление шкалы,
нанесенной на его коническом конце, вызывает продольное
перемещение шпинделя на
Некоторые детали микрометра. На рис. 25-/ показана
(в увеличенном масштабе) трещотка микрометра. На этом
рисунке / — часть барабана, обозначенного на рис. 24 циф-
рой 8; 4 — конец шпинделя 3. Головка 9 имеет на своем ле-
вом торце мелкие зубчики 8, во впадины между которыми
входит острый конец стерженька 3, находящегося под дей-
ствием пружинки 2. Стерженек и пружинка расположены
в отверстии, сделанном в утолщенном конце шпинделя микро-
метра. Винт 10 удерживает головку трещотки на своем месте.
Вращая головку 9, мы будем вращать и шпиндель микро-
метра, а следовательно, и перемещать его. Но как только
конец шпинделя 3 (рис. 24) упрется в измеряемую деталь
и прижмет ее к пятке 2 (рис. 24) достаточно плотно и всегда
с одинаковой силой (это и обеспечивает точность измерения
микрометром), вращение его прекращается, несмотря на то,
32
ЧТО вращение головки 16 продолжается. С этого момента
зубчики 8 головки 10 будут отжимать (влево) стерженек 3,
и вращение головки 10 будет происходить вхолостую.
На рис. 25-// показано в разрезе (также в увеличенном
масштабе) устройство зажимного кольца 4 (рис. 24). Деталь
эта состоит из наружного кольца 7, внутреннего пружиня-
щего кольца 12 и ролика //. Цифрой 6 на рис. 28-11 обо-
значен поперечный разрез шпинделя микрометра. Пружиня-
щее кольцо 12 закреплено в дуге микрометра, а наружное
кольцо 7 может свободно поворачиваться. При повороте
его по стрелке 5 ролик 11, двигаясь по наклонному срезу
внутреннего кольца 12, заставит это кольцо сжаться. Шпин-
дель микрометра будет при этом закреплен. При повороте
Рис. 25. Детали микрометра,
кольца 7 в обратном направлении (против стрелки 5), ролик 11
отходит в свое прежнее положение, кольцо 12 разжимается
и шпиндель микрометра получает возможность вращаться,
и, следовательно, перемещаться вдоль своей оси.
Отсчеты по микрометру. Когда шпиндель 3 микрометра
(рис. 24) подведен к пятке 2, отсчет по микрометру должен
быть равен нулю. В этот момент конец барабана 8 совпа-
дает с нулевым штрихом стебля 5 и нулевой штрих бара-
бана с продольной риской (рис. 26-/). Если повернем бара-
бан 8 на один полный оборот, то получим положение его,
представленное на рис. 26-//. Микрометр показывает 0,5 мм.
Сообщив барабану 8 еще полный оборот, мы будем иметь
расстояние между пяткой 2 и шпинделем 3, равное 1 мм.
Если конец барабана пройдет несколько полных делений
шкалы, нанесенной на стебле 5, но не дойдет до ближай-
шего короткого штриха, показывающего половины милли-
метров, и будет остановлен в этом положении, то нулевой
штрих шкалы, нанесенной на конусной части барабана 8,
3 А. Н. Оглоблин 33
lie совпадет с продольной риской, имеющейся на стебле 5.
Штрих барабана 8, совпадающий в этот момент с продоль-
ной риской стебля, покажет, сколько сотых долей милли-
метра прошел шпиндель микрометра сверх целого милли-
метра.
На рис. 26-777 изображено положение барабана, при ко-
тором микрометр показывает 6,34 мм. Если теперь барабан 8
повернуть точно на полный оборот, то с продольной риской
стебля 5 совпадет тот же 34-й штрих шкалы барабана. Но ко-
нец последнего уже пройдет короткий штрих шкалы, на-
несенной на стебле 5, и микрометр будет показывать 6,84 мм
(рис. 26-/V).
Рис. 26. Отсчеты на микрометре.
Если шпиндель 3 микрометра плотно прижат к пятке 2
(рис. 24) и отсчет по микрометру не равен нулю, то микро-
метр должен быть выверен, что достигается соответствую-
щей перестановкой пятки 2.
Пределы применения микрометров. Микрометр, изобра-
женный на рис. 24, служит для измерения в пределах от О
до 25 мм. Следующие пределы измерения микрометром
от 25 до 50 мм, затем от 50 до 75 мм и т. д. до 1000 мм.
Микрометры, применяемые для измерения больших длин
и диаметров, отличаются от’ показанного на рис. 24 разме-
рами и конструкцией скобы.
Точность измерения микрометром. Из вышеприведенного
описания устройства микрометра видно, что точность отсчета
по микрометру равна 0,01 мм. Но, оценивая наглаз интер-
валы между штрихами шкалы на барабане, можно повысить
34
Рис. 27. Способ промера микроме-
тром, если измеряемое изделие
находится в руке.
Рис. 28. Измерение микрометром
изделия, закрепленного в патроне
станка.
точность подсчета до 0,005
мм. Учитывая же неизбеж-
ные погрешности, получаю-
щиеся в результате не вполне
правильного положения ми-
крометра во время измерения
и других причин, точность
измерения микрометром сле-
дует считать ±0,01 мм.
Обращение с микромет-
ром. При измерении мелких
изделий, удерживаемых в ле-
вой руке, микрометр нахо-
дится в правой, как это по-
казано на рис. 27. Микрометр
прижимают мизинцем или без-
ымянным пальцем к ладони,
небольшим и указательным
пальцами вращают барабан
или головку трещотки.
Если изделие закреплено
в патроне (рис. 28), то левой
рукой держат скобу микро-
метра у пятки, а правой рукой
поддерживают микрометр, при-
чем двумя пальцами этой руки
вращают барабан или тре-
щотку.
Рис. 29.*Измерение микрометром
изделия большого диаметра.
35
Способ измерения микрометром изделия большого диа-
метра показан на рис. 29. В этом случае поддерживают микро-
метр обеими руками — левой около пятки, прижимая ее к по-
верхности измеряемого изделия, а правой—за скобу. При этом
положении рук микрометр постепенно „наводят" на изделие,
пользуясь им как скобой. Если при этом не чувствуется
касания шпинделя микрометра о поверхность измеряемого
изделия, раствор микрометра немного уменьшают, снимая
его с изделия.
7. ШТИХМАССЫ И ГЛУБОМЕРЫ
Штихмассы. Для измерения диаметров точных отвер-
стий и в других случаях, когда применение обыкновенного
микрометра невозможно, используются штихмассы (микро-
метры для внутреннего измерения). Существуют ‘два типа
штихмассов: одномерные (жесткие), применяющиеся для
т
Рис. 30. Штихмассы: обыкновенный (/) и раздвижной (//).
измерения одного определенного размера, и микр метричес-
кие, используемые для измерения диаметров, иногда значи-
тельно отличающихся по своей величине. Одномерные штих-
массы мы рассмотрим ниже, а сейчас остановимся на микро-
метрических штихмассах.
Микрометрический штихмасс показан на рис. 30-/. Штих-
масс имеет такой же микрометрический винт, как и микро-
метр для наружных измерений и поэтому с его помощью можно
производить измерения с точностью до ±0,01 мм. Отсчет
по микрометрическому штцхмассу производят точно так же,
как по обыкновенному микрометру.
Для измерения отверстий больших диаметров пользуются
раздвижными (составными) штихмассами. Одна из конструк-
36
ций такого штихмасса представлена на рис. 30-/7. Стержень
3, на котором нанесены миллиметровые.деления, входит в дру-
гой пустотелый стержень 7, на левом конце которого имеется
стальная закаленная пятка. На правом утолщенном конце
стержня / сделан прорез (окно), на одной стороне которого
Рис. 31. Глубомеры обыкновенный (Г), с нониусом (//) и микрометри-
ческий (III).
нанесен штрих. С этим штрихом должен совпадать один
из штрихов, нанесенных на стержне 3. Для закрепления
стержня 3 служат винты 5 и 6. Стержень 3 заканчивается
головкой 4, устройство которой такое же, как и обыкновен-
ного штихмасса (рис. 30-/). Грубую установку штихмасса про-
изводят вдвиганием и выдвиганием стержня 3, точную — при
помощи головки 1.
37
Измеряя отверстия штихмассом, необходимо тщательно
следить за тем, чтобы он был установлен точно перпен-
дикулярно к оси измеряемого отверстия. Для этого следует
опереть один конец штихмасса на поверхность измеряемого
отверстия, а другой — перемещать в диаметральной плоско-
сти отверстия, нащупав наименьший размер, подобно тому
как это делается при измерении диаметров отверстий нутро-
мером (рис. 11-//).
Глубомеры применяют для измерения глубины не сквоз-
ных отверстий, выточек, различных канавок, уступов и т. д.
Обыкновенный глубомер показан на рис. 31-/. Попе-
речник 2 опирают на плоскость, от которой измеряют глу-
бину отверстия, канавки и т. д. Линейку 3 с делениями выдви-
гают из поперечника до соприкосновения с дном отверстия.
В этом положении линейку закрепляют винтом / с накатан-
ной головкой. Штрих линейки, совпавший с риской, нанесен-
ной на поперечнике /, покажет глубину измеряемого отвер-
стия, канавки и пр. Погрешность измерения простым глубо-
мером достигает ± 0,5 мм.
Для точных измерений глубин отверстий, пазов и пр.
пользуются глубомерами, снабженными нониусом (рис. 31-//)
или микрометрическим винтом (рис. 31-///).
8. КОНЦЕВЫЕ МЕРЫ ДЛИНЫ
(измерительные плитки)1
Общее описание. В современном машиностроении для
различных измерений широко применяют измерительные
плитки или, как их иногда называют, плитки Иогансона.2 3
Измерительные плитки представляют собой прямоуголь-
ные бруски из специальных сортов стали, закален-
ные и с особой тщательностью доведенные до требуемого
размера.
1 Точное название инструментов, рассматриваемых в настоящем па-
ОСТ
раграфе по 8517, .Плоскопараллельные концевые меры длины*.
В этом же ОСТе данные инструменты называются также измерительными
плитками. Автор пользуется в дальнейшем изложении последним наиме-
нованием, как повсеместно принятым.
3 По фамилии шведского фабриканта, предложившего и изготовившего
первые плитки. В настоящее время название это устарело, так как изме-
рительные плитки изготовляют^ многие заводы как за границей, так
и у нас в СССР.
33
Притирая несколько плиток вместе в различных комби-
нациях, образуя, как говорят, блок, можно получать самые
разнообразные размеры. Плитки выпускают наб >рами, один
из которых (.состоящий из 32 плиток) представлен на рис. 32.
В этот набор входят плитки со следующими номиналь-
ными размерами (в мм): 1: 1,02; 1,04; 1,06; 1,08; 1,1; 1,2; 1,3;
1,4; 1,Ь; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 20; 30
40; 50; 60; 70; 80; 90; 100.
Рис. 32. Набор измерительных Рис. 33. Приспособления для пользова-
плиток. ния блоками плиток.
Существуют наборы и с другим количеством плиток.
Само собой разумеется, что чем больше плиток в наборе,
тем больше может быть составлено блоков различных раз-
меров. Так, например, имея два набора: один, состоящий
из 102 плиток с размерами от 1,01 до 1,49 через 0,01 мм
(49 штук) и от 0,50 до 25,40 через 0,50 мм (49 штук)
и плиток с номинальными размерами 25, 50, 75 и .100 мм,
и второй так называемый микронный, состоящий из 9 пли-
ток с размерами от 1,001 до 1,009 через 0,001 мм, можно
39
скомплектовать 6216 блоков при двух плитках в блоке
и 261, 253 размера при трех плитках в блоке, а всего, сле-
довательно, 287, 469 различных размеров.
При составлении блоков плитки притирают друг к другу,
причем точность размера составленного блока плиток не на-
рушается, если не учитывать погрешностей, имеющихся
в самих плитках, образующих блок.
Плитки изготовляют и измеряют с наивысшей точно-
стью, доступной современной технике. По точности изго-
товления плитки разделяют на пять классов: нулевой, 1-й,
2-й, 3-й и 4-й, причем самыми точными являются плитки
нулевого класса, наиболее грубыми—4-го класса.
Составление блоков плиток. Чтобы быстро и удобно
составить блок требуемого размера, следует начинать
комплектовку его с меньших размеров, которые давали бы
сотые и десятые доли миллиметра, с тем чтобы остаток
представлял собой или целое число миллиметров или целое
число миллиметров с половиной. После этого берут плитку
наибольшего размера, укладывающуюся в получившийся
остаток; при этом получается второй остаток, дополняющий
размер блока до требуемого.
Так, например, при необходимости составить блоки с раз-
мером 96,45 мм следует взять первой плитку 1,45, затем
20,00 и, наконец, 75,00.
Размер 28,235 мм можно получить, например, взяв сле-
дующие плитки:
1,005
, 1,23
1,00
25,00
28,235 мм
или
1,005
1,03
1,20
1,00
10
14
28,235 мм
В первом случае мы составили блок из четырех плиток,
во втором — из шести. Это допустимо, но вообще следует
стремиться к тому, чтобы в блок входило возможно мень-
40
шее количество плиток, так как при этом повышается
точность блока и требуется меньше времени для его со-
ставления.
При составлении блоков из плиток используют набор
приспособлений, прилагаемый к каждому набору плиток
(рис. 33). В набор приспособлений входят стойка 6 для
закрепления блока плиток и чертилки 2 (при размоточных
работах), струбцинка 7, боковички 3 с плоской и 4 с полу-
цилиндрической поверхностью для наружных и внутренних
измерений, лекальные линейки 1 и некоторые другие менее
употребительные.
Примеры применения измерительных плиток. На рис. 34
показаны два примера применения измерительных плиток.
Рис. 34. Примеры применения измерительных плиток.
В первом случае (рис. 34-7) показано измерение наружного
диаметра цилиндрической втулки 4. Блок плиток зажат
винтом 3 между боковичками 7 и 5 в струбцинке 2. На
рис. 34-77 изображена проверка высоты бобышек у перед-
ника супорта токарного станка. Обработанные плоскости
(торцевые) этих бобышек и, в частности, бобышек 79 и 10
находятся на разных высотах. Правильность обработки
их проверяется лекальной линейкой 8, которая одним кон-
цом положена на бобышку 9, а другим опирается на блск 7
плиток, положенных на бобышку 6. Размер блока 7 равен
разности высот бобышек 6 и 9 (по чертежу). На бобышке 10
также установлен блок 11 плиток. При правильной обра-
ботке этой бобышки линейка 8 должна лежать на всех
трех опорах.
41
9. НОРМАЛЬНЫЕ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ КАЛИБРЫ
Предварительные замечания. Все рассмотренные выше
измерительные инструменты, несмотря на несомненные до-
стоинства, неудобны для применения в условиях серийного
и, в особенности,массового производства, когда имеет место
большое количество проверки одних и тех же размеров
у большого количества одинаковых деталей. В самом деле,
при выполнении обмеров такими инструментами во многих
случаях требуется значительное время на установку инстоу-
мента на требуемый размер, для отсчета показания инстру-
мента и т. д. При использовании таких инструментов рабо-
чими сравнительно невысокой квалификации возможны
ошибки при измерениях обрабатываемых деталей и, следо-
вательно, брак их. Наконец, универсальные инструменты
(каковыми являются инструменты, рассмотренные выше)
сравнительно дорого стоят, а некоторые из них быстро
изнашиваются и теряют при этом свою точность.
Поэтому в условиях серийного и массового производ-
ства целесообразнее применять измерительные инструмейты
более дешевые и более простые как по своему устройству,
так и по способам обращения с ними. Такими инструмен-
тами являются калибры различных назначений и названий.
Целесообразность применения калибров особенно оче-
видна в тех случаях, когда размеры обрабатываемых дета-
лей ограничиваются предельными отклонениями, т. е. когда
при обработке деталей задаются допуски на ее размер.
Такой метод является необходимым условием взаимозаме-
няемости деталей,1 без которой нельзя себе представить
современных способов изготовления различных машин.
Несмотря на большое разнообразие типов и конструк-
ций калибров, применяемых в современном машиностроении,
все их можно разделить на две основные группы: нормаль-
ные и предельные.
Нормальные калибры для проверки диаметров цилин-
дрических поверхностей. Характерным признаком нормаль-
ных калибров является то, что рабочий размер каждого из
них равен2 тому размеру, для измерения которого предна-
значается данный калибр.
взаимозаменяемость состоит в том, что отдельные детали какой-либо
машины, обработанные на станках, при сборке их подходят одна к дру-
гой без дополнительной пригонки.
2Не считая неизбежных погрешностей при изготовлении калибра.
42
На рис. 35-Z представлен нормальный калибр-пробка
самой простой конструкции для проверки диаметров отвер-
стий. Калибр этот имеет вид стержня, гладкий конец кото-
рого является рабочим (измерительная часть), а удлиненный,
снабженный накаткой, является рукояткой. Калибры-пробки
небольших размеров (примерно до 50 мм), изготовляют из
одного куска. Большие калибры делают составными,—рабо-
чую часть из высокосортной стали, а рукоятку из простой
Рис. 35. Нормальный калибр-пробка (/) для
проверки отверстий и нормальное кольцэ(/7)
для проверки наружных диаметров.
поделочной стали. Рабочая часть такого калибра соединена
с рукояткой в одно целое различными способами. Нор-
мальное кольцо показано на рис. 35 II. При очень больших
размерах пробки и кольца для работы неудобны, так как
тяжелы. Их заменяют шгихмассами (рис. 36-/) для проверки
диаметров отверстий, и скобами (рис. Зб-Z/j для проверки
Рис. 36. Нормальный штихмасс (/) и нормальная скоба (//).
наружных диаметров. Концы штихмассов изготовляют сфе-
рическими. Центры сфер концов штихмасс совпадают
и лежат посредине длины стержня штихмасса, что исключает
появление ошибки измерения при наклонном положении
штихмасса во время измерения.
43
Нормальные скобы (рис. 36-//) существуют и небольших
размеров, например для измерения канавок, выемок и вообще
таких частей поверхностей обрабатываемых деталей, изме-
рение которых при помощи кольца невозможно. Кроме того,
измерение скобой производить удобнее, например в том
случае, если деталь обрабатывают в центрах токарного
или шлифовального станка (не надо снимать деталь с цен-
тров, что необходимо было бы сделать при каждом
измерении ее кольцом).
Проверка диаметра отверстия калибром-пробкой или
штихмассом состоит в том, что калибр (или штихмасс) вво-
дят в отверстие, причем характер соединения обрабатыва-
емой детали и калибра определяется ощущением рабочего.
При проверке диаметра вала скобой решающим фактором
также является чуткость рабочего.
Рис. 37. Примеры применения
нормальных калибров для про-
верки длин.
Рис. 38. Щуп.
При таком, по существу своему произвольном, методе
измерения обрабатываемых деталей по ощущению нельзя
ожидать, что две детали (например шкив, отверстие в кото-
ром обработано по нормальной пробке и вал по нормаль-
ной скобе того же диаметра) соединяется при сборке так,
как это требуется по условиям их работы.
Именно поэтому на современных машиностроительных
заводах нормальные калибры для проверки наружных диа-
метров и диаметров отверстий постепенно исчезают из
обращения.
Более широко применяют нормальные калибры различ-
ных видов при измерении длин деталей, высот уступов
и т. д. в тех случаях, когда к проверяемым размерам не
предъявляют высоких требований в отношении их точности.
Несколько примеров применения нормальных калибров пока-
зано на рис. 37. На рис. 37-/ показана проверка длины
44
выступающей части детали, на рис. 37-//—высоты этой
части.
Щупы. К группе нормальных калибров относятся и так
называемые щупы, используемые для определения величины
зазора между двумя деталями. Щуп (рис. 38) представляет
собой набор пластинок различной толщины, соединенных
шарниром в обойме. Самая тонкая пластинка имеет тол-
щину обычно 0,03 мм, следующая — 0,04 мм и так дальше
через 0,01 мм до 0,10 мм\ затем следуют пластинки тол-
щиной 0,15 мм, 0,20 мм и т. д. до 1,00 мм (через каждые
0,05 мм) и, наконец, серия пластинок от 1,00 до 2,50 мм
(через 0,25 мм). Лишь в редких случаях можно встретить
щуп, содержащий в себе полный комплект измерительных
пластин, в большинстве же щупов собраны лишь некото-
рые из указанных пластин.
Порядок применения щупа состоит в следующем:
выбрав (наглаз) наиболее подходящую по толщине плас-
тину, ее осторожно вводят в исследуемый зазор. Если
пластина оказалась слишком толста и не входит в зазор,
пробуют ввести в него следующую, менее толстую, плас-
тину. Если первая, выбранная наглаз пластина слишком
свободно входит в зазор, берут более толстую пластину.
Такой подбор продолжают до тех пор, пока выбранная
пластина не будет плотно входить в зазор. По толщине
этой пластины узнают величину зазора между деталями.
На всех пластинах имеются травленые надписи, указываю-
щие их толщину.
Подбирая необходимую из набора пластину, можно при-
бегать к комплектованию их, складывая две или даже три
пластины вместе. Величина измеряемого зазора в этом слу-
чае равна будет, очевидно, сумме толщин использованных
пластин. /
Предельные калибры. Измерение деталей, размеры кото-
рых не должны выходить за пределы допусков, произво-
дится при помощи предельных калибров. Независимо от
конструкции и размеров калибров, способ пользования
ими основан на том, что один размер калибра равен наи-
большему, а другой — наименьшему допускаемому размеру
обрабатываемой детали. Действительный размер детали дол-
жен находиться между этими пределами.
Рассмотрим сначала предельные калибры для проверки
диаметров, как наиболее употребительные. На рис. 39-/
показан предельный калибр -пробка, для проверки диамет-
ров. отверстий. Он имеет два рабочих конца, один из кото-
45
рых (правый по рис. 39-/) равен наибольшему, а другой
(левый)-наименьшему допустимому диаметру проверя-
емого отверстия. Калибры пробки такого типа при боль-
ших диаметрах изделий тяжелы, что затрудняет их изго-
товление, $ также и пользование ими. Поэтому для изме-
рения больших диаметров вместо цилиндрических приме-
няют плоские калибры (рис. 39-//), Один из этих калибров
имеет размер, равный наибольшему, а другой — наимень-
шему допустимому диаметру
измеряемого отверстия. При
очень больших диаметрах от-
верстий даже плоские калибры
неудобны, почему их и заме-
няют штихмассами, подобными
изображенным на рис., 36-/.
В этом случае для измерения
данного отверстия необходимо
иметь также два штихмасса:
один равный наибольшему, а
другой — наименьшему диа-
метру отверстия.
На рис. 40 / показаны две
скобы для измерения наруж-
ных диаметров. Одна из этих
скоб служит для промера
наибольшего, а другая—для
Рис. 39. предельные калибры для пРомеРа наименьшего ДОпус-
измерения отверстий. каемого диаметра детали. Бо-
лее совершенные скобы изоб-
ражены на рис. 40// и ///. Первая из них представляет
собой соединение двух скоб, а вторая имеет двойные изме-
рительные плоскости Передние части губок этой скобы слу-
жат для измерения наибольшего, а задние —для измерения
наименьшего диаметра. Очень практичны скобы, называемые
регулируемыми (рис. 40 IV). Измерительные губки 4 и 5 таких
скоб могут быть установлены на требуемый размер (в пре-
делах 5—10 мм, в зависимости от размеров скобы) и закре-
плены в корпусе скобы посредством винтов 2 и 3. Губки 4
при этом устанавливают по наибольшему, а губки 5 — по
наименьшему допустимому размеру. На корпусе скобы,,
для того чтобы скобу было удэбнее держать в руке
имеются (с обеих сторон) резиновые шайбы /. Шайбы эти
также препятствуют передаче скобе теплоты руки измеря-
ющего. С этой же целью в верхних частях скоб, изобра-
46
женных на рис. 40 / и //, сделаны утолщения (обычно
деревянные).
Применение предельных скоб и калибров. Сущность
и приемы пользования предельными скобами и калибрами
мы выясним на частном примере. Пусть требуется обрабо-
тать вал диаметром 60 мм с предельными отклонениями
0,06 и 0,10 мм. Действительный размер вала должен быть
выполнен, следовательно, в пределах от 59,94 мм до
59,90 мм. Если мы возьмем предельную скобу, один рабо-
чий размер которой равен 59,94 мм, а другой — 59,90 мм,
Рис. 40. Предельные скобы.
и будем подгонять диаметр вала так, чтобы он был меньше
59,94 мм (скоба с этим размером должна проходить через
вал, как эго и показано на рис. 41-/) и больше 59,90 мм
(скоба с этим размером не проходит через вал, рис. 41-//),
то получим как раз тот диаметр вала, который требуется.
Пока диаметр обрабатываемой детали больше допускае-
мого (59,94 мм), скоба 59,94 мм не проходит, а она должна'
проходить через вал. Уменьшив диаметр детали настолько,
чтобы скоба 59,94 мм проходила, а скоба 59,90 мм не
проходила, мы получим требующийся размер. Если же
уменьшение диаметра вала мы будем продолжать так, что
47
и скоба 59,90 мм будет проходить через вал, то получим
брак, так как диаметр вала будет меньше должного.
Этот способ измерения детали предельными калибрами
и скобами и послужил основанием для появления названий
Рис. 41. Способ пользования предельными скобами и калибрами.
калибра „проходной* и „непроходной*. В нашем случае
размер 59,94 проходной, а размер 59,90 непроходной.
Иногда вместо этих названий говорят: „приемный* (в нашем
Рис. 42. Примеры применения предельных калибров для
измерения длин и высот.
случае 59,94 мм) и „бракрвочный* (59,90 мм) конец
калибра или „приемная* и „браковочная" сторона скобы.
На рис. 41-/7/ и IV показана проверка отверстия при
помощи предельного калибра. Проходная сторона его входит
48
в отверстие (рис. 41-///), а непроходная не входит (рис. 41-/V).
Отверстие обработано правильно.
Отметим в заключение, что, во избежание ошибок, около
проходного конца калибров выбивается надпись ПР, у непро-
ходноро НЕ. Такие же надписи имеют и предельные скобы,
показанные по рис. 40-/ и II.
Предельные калибры для длин и высот. Предельными
калибрами пользуются не только для измерения диаметров,
но также и для измерения длин и высот. Конструкция таких
калибров очень разнообразна, и мы рассмотрим лишь неко-
торые из них, наиболее употребительные. На рис. 42 пока-
заны эти калибры и одновременно пользование ими.1 На
рис. 42-/ изображена предельная скоба для проверки высоты
кольца (показано на рис. 42-/ в разрезе и поэтому заштри-
ховано). На рис. 42-// показан предельный уступомер, а на
рис. 42-/// предельный глубомер. Проверка положения ка-
навки (расстояния правой стенки ее от торца детали) по-
средством калибра с рисками показана на рис. 42-/ V. При
правильном изготовлении детали стенка эта должна быть рас-
положена между двумя предельными рисками, нанесенными
на калибре.
10. ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ
И КОНУСОВ
Угольники. Угольниками пользуются для проверки углов,
образованных двумя пересекающимися плоскостями. Такие
углы в большинстве случаев являются прямыми (90°);
несколько реже встречаются углы в 45°, 60° и 120.° Углы,
отличные от перечисленных, встречаются настолько редко,
что проверку их производят обычно универсальными угло-
мерами, с устройством которых мы познакомимся ниже.
На рис. 43 показаны наиболее принятые типы угольни-
ков с углом 90°. У угольника, изображенного на рис. 43-/,
одна из образующих его полос имеет фаски, что обеспечи-
вает возможность более точной обработки рабочих сторон
ее, а поэтому и большую точность угольника. Угольник,
показанный на рис. 43-///, не имеет фаски и поэтому менее
точен, чем угольник, изображенный на рис. 43-/. Угольник,
показанный на рис. 43-/И, имеет полку. Встречаются уголь-
ники, одна сторона которых сделана по типу угольника, * 4
1 На рис. 42 сплошными линиями изображены калибры, а пунктир-
ными — измеряемые ими детали.
4 А. Н. Оглоблин
49
показанного на рис. 43-///, т. е. не имеет фасок, а другая—
по типу утолщенной стороны угольника, показанного на
рис. 43-11.
Угольники с углом 90°, принятые в нашем машиностро-
ении, по точности изготовления разделяются на четыре
класса: нулевой, 1-й, 2-й и 3-й.
Угольники нулевого класса (рис. 43-/ и //) применяют
для особо точных работ в инструментальном деле. Такие
угольники изготовляют всегда закаленными.
Угольники 1-го класса
применяют для нормаль-
ных работ в инструмен-
тальном деле и для работ
повышенной точности в
общем машиностроении.
Эти угольники могут быть
закаленными и сырыми.
Угольники 2-го класса
(всегда сырые) приме-
няют для обычных, аЗ-го
класса (также всегда сы-
рые) для грубых работ
в общем машинострое-
нии.
Рис. 44. Малка.
Способ применения угольников состоит в том, что уголь-
ник прикладывают к изделию, а правильность проверяемого
угла определяют „на просвет*.
Малка. Если требуется обработать две пересекающиеся
поверхности какой-либо детали под углом, отличным от 90°
и равным углу, образованному двумя сторонами другой
детали или сравнить углы между сторонами у двух или
нескольких деталей, то пользуются очень простым инстру-
ментом — малкой (рис. 44). Малка состоит из двух линеек,
снабженных прорезами и соединенных винтом с накатанной
50
гайкой. Освободив эту гайку, можно установить линейки
малки под любым углом (например по имеющейся детали)
и, закрепив гайку, проверять вторую деталь.
Угломер. Для измерения углов, образованных пересече-
нием двух плоских поверхностей детали, служат угломеры.
Один из таких угломеров показан на рис. 45. Он состоит
из диска 5 с градусными делениями. Линейка 8 переме-
щается вдоль своей оси по пазу, сделанному в диске 5,'и
может быть соединена с ним намертво посредством винта 6.
Вторая линейка 1 представляет одно целое с диском 3,
который небольшим цилиндрическим выступом входит в вы-
точку, сделанную в диске 5. После установки линеек 1 ъ±8
под требующимся углом их скрепляют между собой вин-
том 4.
Отсчет показаний угломера производят по шкале, нане-
сенной на диске 5, и по одному из нониусов 2 и 7 следую-
Рис. 45. Точный угломер.
Рис. 46. Отсчет по шкале угломера,
изображенного на рис. 45.
щим образом. Смотрят, прежде всего (рис. 46), какой штрих
шкалы, нанесенной на диске 1, уже прошел нулевой штрих
нониуса 2. Мы видим (на рис. 46), что такой штрих 52-й.
Это значит, что измеренный угол имеет 52°. Чтобы устано-
вить количество заключающихся в нем минут, смотрят,
какой штрих нониуса 2 наиболее точно совпадает с каким-
либо штрихом шкалы 1. На рис. 46 это 45-й штрих. Это
показывает, что сверх 52° измеряемый угол имеет 45'. Таким
образом весь измеряемый угол составляет 52°45'.
Рассмотренный угломер позволяет производить отсчеты
е точностью до 5'. Линейки его можно устанавливать любым
углом. Кроме того, одна из них (<$) сделана подвижной, что
еще больше расширяет пределы его применения.
Ряд примеров, показывающих приемы пользования угло-
мером, показан на рис. 47.
51
калибры для проверки конусов. Простейшими инстру-
ментами для проверки конусов является калибр-пробка
(рис. 48-/) и калибр-втулка (рис. 48-//.) В последнем кали-
бре имеется коническое отверстие с размерами проверяе-
мого наружного конуса.
Рис. 47. Примеры применения угломера.
При проверке конического отверстия калибр, показан-
ный на рис. 48-/, так же, как и проверяемое отверстие,
тщательно очищают от грязи, стружек, масла и т. д. после
чего на поверхности калибра, вдоль образующих конуса,
наносят мелом (лучше карандашом) две-три риски. После
52
этого вводят калибр в отверстие и, слегка нажимая вдоль
оси, поворачивают его. Вынув калибр, смотрят, где и как
стерлись меловые (или карандашные) линии. Если они стер-
лись по всей длине, — значит коническое отверстие пра-
вильно; если они стерлись только у меньшего диаметра
калибра, — угол конусности отверстия велик. Наоборот, при
слишком малом угле конусного отверстия карандашные линии
будут стерты у большего основания конуса калибра.
Рис. 4». Нормальные калибры для проверки конусов.
Проверку наружных конусов производят посредством
калибра, изображенного на рис. 48-//, точно таким же спо-
собом, причем меловые или карандашные линии в этом слу-
чае наносятся на проверяемом конусе.
На рабочей поверхности калибра-пробки часто наносят
круговую риску (у большего диаметра, рис. 48-/), до кото-
рой калибр должен входить в правильно обработанное от-
верстие. Иногда на калибрах-пробках, на некотором рассто-
Рис. 49. Измерение наружного конуса (Z) и кони-
ческого отверстия (II) предельными калибрами.
янии одна от другой, наносят две риски. Проверяемая де-
таль признается годной, если калибр входит в нее так, что
торец детали располагается между двумя рисками.
На рис. 49 показаны калибр-пробка (рис. 49-/) и калибр-
втулка (рис. 49-//), на торцах которых сделаны ступенча-
тые срезы1. Высоты ступеней сделаны в соответствии с допу-
1 На рис. 49 показаны для ясности преувеличенно.
53
скаемыми колебаниями посадки калибра-пробки в отверстии
(или калибра-втулки) на детали. При правильно обработан-
ном отверстии (рис. 49-/) торец / детали располагается между
ступенями 2 и 3 калибра, а торец 5 наружного конуса (рис.
49-/7)—между ступенями 4 и 6 калибра-втулки.
Синусная линейка и ее применение. Проверку точных
конусов (калибров особо ответственных деталей и т д.)
производят довольно часто посредством так называемой
синусной линейки (рис. 50-/). На обоих концах этой линей-
ки, точно на одинаковых расстояниях от нижней плоскости
ее, сделаны прямоугольные вырезки,, в которых закреплены
два цилиндрических ролика с одинаковыми диаметрами. От-
верстия линейки сделаны только для уменьшения ее веса.
Рис. 50. Синусная линейка (Z) и ее применение (II) при проверке конуса
Проверку конусов (углы при вершине) при помощи синус-
ной линейки производят следующим образом. Проверяемый
конус (рис. 50-//) укладывают на точную плиту. С обеих
сторон конуса на плиту кладут блоки из измерительных
плиток Р, набирая их с каждой стороны столько, чтобы,
после того как на них будет положена линейка, между
нижней кромкой ее и проверяемым конусом не было про-
света.
Если общая высота правого набора плиток есть Н, а ле-
вого— h и расстояние между центрами роликов линейки Ло,
то для определения угла 2а (угол конуса) служит формула:
Sin2a = —— .
Z-o
Пример. При измерении угла конуса синусной линей-
кой оказалось, что под правый конец линейки подложен
блок, состоящий из измерительной плитки с общим разме-
54
ром //=45, 25 мм, иод левый — h = 26,926 мм. Расстоя'
ние между центрами роликов у данной линейки L(j = 100 мм.
Найти угол проверяемого конуса.
По вышеприведенной формуле имеем
Sin 2«= = о, 182.
Lq 100
По таблице синусов находим
2а =10° 30'
УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
L В, А. Пивовар. Проверочные и измерительные инструменты.
Часть первая, ГНТИ, 1932.
2. В. А. Пивовар. Проверочные и измерительные инструменты.
Часть вторая Госмашметиздат, 1933.
3. И. М. Гриншпун и К. К. Токарев. Измерительные инстру-
менты в металлопромышленности. Госмашметиздат, 1932.
4. И. Малыгин и Н. Петров. Как пользоваться предельными кали-
брами. Госмашметиздат, 1932.
5. Г. Дамм. Применение измерительных инструментов в мастерских.
Госмашметиздат, 1932.
6. Ф. П. В о л о с о в и ч. Контрольно-измерительная лаборатория. Гос
машметиздат, 1932.
7. И. М и х а й л о в. Контрольно-измерительны? инструментые и приборы
в машиностроении. Госмашметиздат, 1932.
8. А. Е. Безменов и В. С. Земсков. Измерение углов в машино-
строении, ОНТИ, 1935.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие......................................• . . . . 2
1. Основные понятия о метрической и дюймовой системах мер ... 3
2. Необходимые сведения об общих источниках ошибок при
измерениях ................................................. 6
3. Складные метры, рулетки, измерительные линейки............И
4. Кронциркули и нутромеры..................................17
5. Штангенциркули...........................................22
6. Микрометры...............................................31
7. Штихмассы и глубомеры....................................36
8. Концевые меры длины (измерительные плитки)...............38
9. Нормальные и предельные калибры ...................42
10. Инструменты для измерения углов и конусов...............49
Указатель литературы................................... 55
Редакторы М. А, Аптекман и Л. К. Каяк.
Корректор Е. X. Исаева_____________________Тех, ред. Р. Г. Польская
Подписано к печати 11/1V 1945 г. уч. из. л. 3,01 печ. зн. 34866.
Объем п. л. 3,5. М—01852 Тираж. 5000 ________Заказ № 79
Типография № 2 Управления издательств и полиграфии Леигорисполкома
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стр. Строка Напечатано Следует читать
20 4 сверху Имеет вырезку Имеет нарезку
27 7 снизу на различных станках слесарным способом на различных станках или слесарным способом
32 20 сверху конец барабана 3 конец барабана 8
41 9 снизу бобышек 79 и 10 бобышек 6, 9 и 10
А. Н. Оглоблин. Инструменты для измерения длин, диаметров, углов
и конусов.
Зак. 79
Цена 2 n. 50 к.