pobieranie: instrukcja pomiary katów wewnętrznych i podziałek kątowych
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POMIARY KĄTÓW WEWNĘTRZNYCH I PODZIAŁEK KĄTOWYCH
. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie i praktyka wykorzystania metod pomiaru
kątów wewnętrznych i podziałek kątowych.
Wstęp
Metody pomiarów kątów wewnętrznych i podziałek kątowych w zasadzie
różnią się od metod pomiaru kątów zewnętrznych. W zasadzie
pomiary tych wielkości geometrycznych elementów maszyn można
wykonywać w oparciu o następujące metody :
- metoda bezpośrednia przy wykorzystaniu uniwersalnych narzędzi
pomiarowych do pomiaru kąta (kątomierze), ale z uwagi na wymiary
gabarytowe ramion tych narzędzi można je stosować do pomiarów
kątów wewnętrznych elementów maszyn o dużych gabarytach. W
większości przypadków metoda ta ma bardzo ograniczony zakres
stosowalności,
- metoda bezpośrednia z odczytem różnicowym - można
dokonywać-pomiarów podziałek kątowych elementów maszyn przy
wykorzystaniu podzielnicy optycznej. Do pomiaru typowych kątów
wewnętrznych np. poziomicą optyczną, metoda ta ma bardzo ograniczony
zakres stosowalności jedynie do elementów o dużych gabarytach,
- metoda pośrednia przy pomocy liniału sinusowego lub przy pomocy
kuł i głębokościomierza. Metoda ta posiada szerszy zakres
stosowalności niż wyżej wymienione metody. W przypadku pomiaru przy
po- j mocy liniału sinusowego należy stosować czujnik z poprzecznym
ruchem końcówki pomiarowej, a przy pomiarze za pomocą kuł stożków
j o małym kącie rozwarcia należy zwrócić uwagę na problem
zakleszczania się kuł i nacisk pomiarowy.
Pomiar podziałki kątowej wielowypustu przy pomocy podzielnicy
optycznej
Optyczna głowica podziałowa (podzielnica optyczna) jest urządzeniem
mającym szerokie zastosowanie w pomiarach: kątów, podziałek
kątowych, zarysów krzywek tarczowych i walcowych oraz w technologii:
przy ustalaniu dokładnego podziału podczas frezowania kształtowego
kół zębatych, wielowypustów itp. Ogólny widok optycznej głowicy
podziałowej przedstawiono na rys. 5.1.
Rys. 5.1. Optyczna głowica podziałowa (a) i obraz w okularze
mikroskopu odczytowego (b)
1 - optyczna głowica podziałowa,
2 - konik,
3 - łoże zaopatrzone w dwa równoległe do siebie rowki teowc. Łoże
wykorzystywane jest tylko do ustawienia głowicy podczas pomiarów. W
technologii głowicą ustawia się bezpośrednio na stole obrabiarki
(frezarki),
4 - listwa prowadząca,
5 - pokrętło szybkiego obrotu wrzeciona podzielnicy,
6 - pokrętło dokładnego obrotu,
7 - blokada obrotu wrzeciona,
X - okular mikroskopu odczytowego położenia kątowego głowicy; b-
pole widzenia w okularze.
.Przebieg pomiaru podzialki kątowej wielowypustu
Przed przystąpieniem do pomiaru należy dokonać pomiaru grubości
pojedynczego wypustu (przy pomocy suwmiarki), a następnie zamocować
mierzony przedmiot w kłach podzielnicy i konika wykorzystując przy tym
zabierak
1 - zestawić stos płytek wzorcowych o wysokości h równej:
h = h1 +0,5g(mm ( t51]
gdzie: h 1 - wznios kłów podzielnicy nad łożem (130 mm)
2 -ustawić stos płytek na powierzchni prowadnicy łoża, a następnie
ustawić obok na prowadnicy łoża statyw czujnika zegarowego.
3 -ustawić końcówkę czujnika na stosie płytek i wyzerować go .
Konieczność wykonania w/w czynności pozwala uniknąć błędu pomiaru
spowodowanego niejednoznacznym ustawieniu końcówki czujnika na
powierzchni bocznej wielowypust w kierunku poprzecznym, co ilustruje
rys. 5.2.
Rys.5.2. Błąd pomiaru kąta spowodowany niejednoznacznym ustawieniem
czujnika w kierunku poprzecznym w przypadku nic zapewnienia
równoległości pow. bocznej wielowypustu do pow.
prowadnic łoża
4 - przenieść końcówkę czujnika na płaszczyznę boczną wypustu i
po-
przez obrót wrzeciona podzielnicy doprowadzić do wskazania zerowego,
5 -przy zerowym wskazaniu czujnika dokonać odczytu wskazania w 1
mikroskopu podzielnicy 8,
6 - odsunąć czujnik i pokręcając wrzecionem podzielnicy doprowadzić
ponownie do wskazania zero czujnika ale z powierzchnią boczną drugiego
wypustu, dokonać odczytu w2 tego wskazania,
7 - wartość podziałki kątowej wielowypustu określić jako
t ( =w 1 –w2 t5-2]
8 - powtórzyć w/w czynność (n +1) razy, gdzie n - ilość wypustów.
Pomiar kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przy pomocy kulek
pomiarowych
Zasadę pomiaru kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przedstawiono na
rys. 5.3.
Rys. 5.3. Pomiar kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przy pomocy kuł
l - kulki pomiarowe o znanych wartościach średnic 2 - mierzony
przedmiot
Przebieg pomiaru kąta wewnętrznego polega na pomiarze wymiarów h i h,
przy pomocy głębokościomierza suwmiarkowego, mikrometrycznego lub
metodą różnicową przy pomocy czujnika zegarowego. Zbieżność
stożka wyznaczyć należy z zależności:
Uwaga! Uzyskiwana praktyczna dokładność pomiaru tą metodą znacznie
może odbiegać od dokładności teoretycznej z powodu znacznego nacisku
pomiarowego szczególnie dla stożków wewnętrznych o małym kącie
rozwarcia. Wpływ nacisku pomiarowego na praktyczną dokładność
pomiaru można znacznie ograniczyć spełniając warunki
gdzie: (- kąt rozwarcia stożka
(- kąt tarcia
- współczynnik tarcia (stal - materiał mierzonego stożka)
mk - masa większej kulki pomiarowej
Np - nacisk pomiarowy narzędzia do pomiaru głębokości h
Pomiar kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego
Zasadę pomiaru kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego
przedstawiono na rys. 5.4.
Rys. 5.4. Pomiar kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego l -
liniał sinusowy,
2 -mierzony przedmiot, 3 - stos płytek wzorcowych, 4 - czujnik z
bocznym ruchem końcówki pomiarowej, 5 - statyw czujnika, 6 - płyta
pomiarowa.
Przebieg pomiaru nie różni się zasadniczo od opisanego w pkt. 4.5. l
z tą tylko różnicą, że odczytu wskazania w2 i w1 dokonujemy w
pobliżu krawędzi końcowych stożka po znalezieniu minimum wskazania
czujnika. Pozostałe uwagi dotyczące sposobu pomiaru są takie same jak
omówiono w pkt. 4.5.1.
Przebieg ćwiczenia
Przebieg ćwiczenia obejmuje pomiar tego samego kąta wewnętrznego
stożka dwoma metodami pośrednimi. Wykonanie ćwiczenia należy
rozpocząć od pomiaru wartości kąta stożka poprzez pomiar średnic
końcowych
oraz długości stożka i wyznaczanie przybliżonej wartości tego
kąta. Uzyskany w ten sposób wynik pomiaru pozwoli na wstępny dobór
wysokości stosu płytek wzorcowych do pomiaru dokładnej wartości
kąta przy pomocy liniału sinusowego. Następnie należy dokonać
pomiaru przy pomocy liniału sinusowego i przy pomocy kuł.
W obydwu przypadkach należy wyznaczyć błąd pomiaru metodą
różniczki zupełnej, a następnie sprawdzić czy uzyskane wyniki
spełniają przynajmniej jeden z warunków:
gdzie: W1 - wynik pomiaru narzędziem o dokładności (1
W2 - wynik pomiaru narzędziem o dokładności (2
((1 > (2 )
Następnie na podstawie tablic C.2. lub C.3. wyznaczyć zbieżność
mierzonego stożka oraz na podstawi tablicy C. l określić klasę
tolerancji jego wykonania.
W dalszej części ćwiczenia należy wykonać pomiar podziałki ta
wielo-wypustu. W tym celu na podstawie uzyskanych odczytów wskazań,
wyznaczyć wartość kolejnych podziałek t(1 . Następnie należy
wyznaczyć wartość średnią:
oraz oszacować odchylenie standardowe pojedynczego wyniku pomiaru i
średnią pomiarów wg wzoru:
W dalszej kolejności wyznaczyć błąd wykonania podziałki wg wzoru:
(tα = St( * t((f
gdzie: t((f - wartość statystyki t - studenta,
f= n-1 - ilość stopni swobody,
(= l - p - poziom istotności,
n - ilość pomiarów,
p - prawdopodobieństwo, że w przedziale tα ± (tα mieści
się wartość pomiaru, której oszacowaniem jest wartość średnia.
instrukcja pomiary katów wewnętrznych i podziałek kątowych
POMIARY KĄTÓW WEWNĘTRZNYCH I PODZIAŁEK KĄTOWYCH
. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie i praktyka wykorzystania metod pomiaru
kątów wewnętrznych i podziałek kątowych.
Wstęp
Metody pomiarów kątów wewnętrznych i podziałek kątowych w zasadzie
różnią się od metod pomiaru kątów zewnętrznych. W zasadzie
pomiary tych wielkości geometrycznych elementów maszyn można
wykonywać w oparciu o następujące metody :
- metoda bezpośrednia przy wykorzystaniu uniwersalnych narzędzi
pomiarowych do pomiaru kąta (kątomierze), ale z uwagi na wymiary
gabarytowe ramion tych narzędzi można je stosować do pomiarów
kątów wewnętrznych elementów maszyn o dużych gabarytach. W
większości przypadków metoda ta ma bardzo ograniczony zakres
stosowalności,
- metoda bezpośrednia z odczytem różnicowym - można
dokonywać-pomiarów podziałek kątowych elementów maszyn przy
wykorzystaniu podzielnicy optycznej. Do pomiaru typowych kątów
wewnętrznych np. poziomicą optyczną, metoda ta ma bardzo ograniczony
zakres stosowalności jedynie do elementów o dużych gabarytach,
- metoda pośrednia przy pomocy liniału sinusowego lub przy pomocy
kuł i głębokościomierza. Metoda ta posiada szerszy zakres
stosowalności niż wyżej wymienione metody. W przypadku pomiaru przy
po- j mocy liniału sinusowego należy stosować czujnik z poprzecznym
ruchem końcówki pomiarowej, a przy pomiarze za pomocą kuł stożków
j o małym kącie rozwarcia należy zwrócić uwagę na problem
zakleszczania się kuł i nacisk pomiarowy.
Pomiar podziałki kątowej wielowypustu przy pomocy podzielnicy
optycznej
Optyczna głowica podziałowa (podzielnica optyczna) jest urządzeniem
mającym szerokie zastosowanie w pomiarach: kątów, podziałek
kątowych, zarysów krzywek tarczowych i walcowych oraz w technologii:
przy ustalaniu dokładnego podziału podczas frezowania kształtowego
kół zębatych, wielowypustów itp. Ogólny widok optycznej głowicy
podziałowej przedstawiono na rys. 5.1.
Rys. 5.1. Optyczna głowica podziałowa (a) i obraz w okularze
mikroskopu odczytowego (b)
1 - optyczna głowica podziałowa,
2 - konik,
3 - łoże zaopatrzone w dwa równoległe do siebie rowki teowc. Łoże
wykorzystywane jest tylko do ustawienia głowicy podczas pomiarów. W
technologii głowicą ustawia się bezpośrednio na stole obrabiarki
(frezarki),
4 - listwa prowadząca,
5 - pokrętło szybkiego obrotu wrzeciona podzielnicy,
6 - pokrętło dokładnego obrotu,
7 - blokada obrotu wrzeciona,
X - okular mikroskopu odczytowego położenia kątowego głowicy; b-
pole widzenia w okularze.
.Przebieg pomiaru podzialki kątowej wielowypustu
Przed przystąpieniem do pomiaru należy dokonać pomiaru grubości
pojedynczego wypustu (przy pomocy suwmiarki), a następnie zamocować
mierzony przedmiot w kłach podzielnicy i konika wykorzystując przy tym
zabierak
1 - zestawić stos płytek wzorcowych o wysokości h równej:
h = h1 +0,5g(mm ( t51]
gdzie: h 1 - wznios kłów podzielnicy nad łożem (130 mm)
2 -ustawić stos płytek na powierzchni prowadnicy łoża, a następnie
ustawić obok na prowadnicy łoża statyw czujnika zegarowego.
3 -ustawić końcówkę czujnika na stosie płytek i wyzerować go .
Konieczność wykonania w/w czynności pozwala uniknąć błędu pomiaru
spowodowanego niejednoznacznym ustawieniu końcówki czujnika na
powierzchni bocznej wielowypust w kierunku poprzecznym, co ilustruje
rys. 5.2.
Rys.5.2. Błąd pomiaru kąta spowodowany niejednoznacznym ustawieniem
czujnika w kierunku poprzecznym w przypadku nic zapewnienia
równoległości pow. bocznej wielowypustu do pow.
prowadnic łoża
4 - przenieść końcówkę czujnika na płaszczyznę boczną wypustu i
po-
przez obrót wrzeciona podzielnicy doprowadzić do wskazania zerowego,
5 -przy zerowym wskazaniu czujnika dokonać odczytu wskazania w 1
mikroskopu podzielnicy 8,
6 - odsunąć czujnik i pokręcając wrzecionem podzielnicy doprowadzić
ponownie do wskazania zero czujnika ale z powierzchnią boczną drugiego
wypustu, dokonać odczytu w2 tego wskazania,
7 - wartość podziałki kątowej wielowypustu określić jako
t ( =w 1 –w2 t5-2]
8 - powtórzyć w/w czynność (n +1) razy, gdzie n - ilość wypustów.
Pomiar kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przy pomocy kulek
pomiarowych
Zasadę pomiaru kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przedstawiono na
rys. 5.3.
Rys. 5.3. Pomiar kąta rozwarcia stożka wewnętrznego przy pomocy kuł
l - kulki pomiarowe o znanych wartościach średnic 2 - mierzony
przedmiot
Przebieg pomiaru kąta wewnętrznego polega na pomiarze wymiarów h i h,
przy pomocy głębokościomierza suwmiarkowego, mikrometrycznego lub
metodą różnicową przy pomocy czujnika zegarowego. Zbieżność
stożka wyznaczyć należy z zależności:
Uwaga! Uzyskiwana praktyczna dokładność pomiaru tą metodą znacznie
może odbiegać od dokładności teoretycznej z powodu znacznego nacisku
pomiarowego szczególnie dla stożków wewnętrznych o małym kącie
rozwarcia. Wpływ nacisku pomiarowego na praktyczną dokładność
pomiaru można znacznie ograniczyć spełniając warunki
gdzie: (- kąt rozwarcia stożka
(- kąt tarcia
- współczynnik tarcia (stal - materiał mierzonego stożka)
mk - masa większej kulki pomiarowej
Np - nacisk pomiarowy narzędzia do pomiaru głębokości h
Pomiar kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego
Zasadę pomiaru kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego
przedstawiono na rys. 5.4.
Rys. 5.4. Pomiar kąta wewnętrznego przy pomocy liniału sinusowego l -
liniał sinusowy,
2 -mierzony przedmiot, 3 - stos płytek wzorcowych, 4 - czujnik z
bocznym ruchem końcówki pomiarowej, 5 - statyw czujnika, 6 - płyta
pomiarowa.
Przebieg pomiaru nie różni się zasadniczo od opisanego w pkt. 4.5. l
z tą tylko różnicą, że odczytu wskazania w2 i w1 dokonujemy w
pobliżu krawędzi końcowych stożka po znalezieniu minimum wskazania
czujnika. Pozostałe uwagi dotyczące sposobu pomiaru są takie same jak
omówiono w pkt. 4.5.1.
Przebieg ćwiczenia
Przebieg ćwiczenia obejmuje pomiar tego samego kąta wewnętrznego
stożka dwoma metodami pośrednimi. Wykonanie ćwiczenia należy
rozpocząć od pomiaru wartości kąta stożka poprzez pomiar średnic
końcowych
oraz długości stożka i wyznaczanie przybliżonej wartości tego
kąta. Uzyskany w ten sposób wynik pomiaru pozwoli na wstępny dobór
wysokości stosu płytek wzorcowych do pomiaru dokładnej wartości
kąta przy pomocy liniału sinusowego. Następnie należy dokonać
pomiaru przy pomocy liniału sinusowego i przy pomocy kuł.
W obydwu przypadkach należy wyznaczyć błąd pomiaru metodą
różniczki zupełnej, a następnie sprawdzić czy uzyskane wyniki
spełniają przynajmniej jeden z warunków:
gdzie: W1 - wynik pomiaru narzędziem o dokładności (1
W2 - wynik pomiaru narzędziem o dokładności (2
((1 > (2 )
Następnie na podstawie tablic C.2. lub C.3. wyznaczyć zbieżność
mierzonego stożka oraz na podstawi tablicy C. l określić klasę
tolerancji jego wykonania.
W dalszej części ćwiczenia należy wykonać pomiar podziałki ta
wielo-wypustu. W tym celu na podstawie uzyskanych odczytów wskazań,
wyznaczyć wartość kolejnych podziałek t(1 . Następnie należy
wyznaczyć wartość średnią:
oraz oszacować odchylenie standardowe pojedynczego wyniku pomiaru i
średnią pomiarów wg wzoru:
W dalszej kolejności wyznaczyć błąd wykonania podziałki wg wzoru:
(tα = St( * t((f
gdzie: t((f - wartość statystyki t - studenta,
f= n-1 - ilość stopni swobody,
(= l - p - poziom istotności,
n - ilość pomiarów,
p - prawdopodobieństwo, że w przedziale tα ± (tα mieści
się wartość pomiaru, której oszacowaniem jest wartość średnia.
