Анализ штангенинструментов и проведение поверки штангенрейсмаса ШР 250-0,05

 

 

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

Кафедра «Управление качеством»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу «Методы и средства измерений и контроля»

на тему: «Анализ штангенинструментов и проведение поверки штангенрейсмаса ШР 250-0,05»

 

 

 

 

 

Студентка

группы УКбд-41        Т.Ю. Шубина    

 

Научный руководитель        А.Ф. Ширялкин

 

 

 

 

 

Ульяновск

2014

 

 

 Оглавление 

 

 

 

Сокращения

ГСИ- Государственная система обеспечения единства измерений.

МИ-методическая инструкция

СИ-средства измерения

ШР - штангенрейсмас с отсчётом по нониусу.

ШРК - штангенрейсмас с отсчетным устройством с круговой шкалой.

ШРЦ - штангенрейсмас с электронным цифровым отсчетным устройством.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Для измерения линейных размеров абсолютным методом и для воспроизведения размеров при разметке деталей используются штангенинструменты, объединяющие под этим названием большую группу измерительных средств: штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенгрейсмасы, штангензубомеры и т.д.

Штангенрейсмас представляет собой расширенную концептуальную версию ручного кронциркуля, за исключением того, что он опирается на массивное основание, которое обеспечивает перпендикулярное положение шкалы относительно поверхности. Первоначально, при использовании для разметки штангенрейсмасы имели указатель со скошенной кромкой на подвижных губках, которые  иногда применялись для нанесения отметки или черты на детали. Или при установке начальной высоты на основной поверхности разметочная точка использовалась для нахождения параметра высоты  на детали и отображения его на индикаторе высотомера. Сегодняшние штангенрейсмасы предназначены именно для измерения высот, а также различных диаметров, расстояний и даже диаметров окружности расположения болтов. Качество результата измерений зависит от инструмента и тщательности, с которой оператор проводит процедуру. Именно широким применением штангенрейсмаса и необходимостью точных измерений обусловлена актуальность курсовой работы.

Цель данной работы - изучить виды и особенности штангенрейсмассов; провести поверку  штангенрейсмаса ШР250-0,05 и на основе полученных в ходе поверки данных составить отчёт.

Задачи:

• анализ семейства штангенинструментов;
• изучение видов и особенностей штангенрейсмасов;
• рассмотрение основных стандартов, относящиеся к объекту исследования;
• рассмотрение понятия поверки и его назначения;
• анализ методики поверки штангенрейсмасов;
• проведение поверки штангенрейсмаса ШР250-0,05.

Объектом исследований данной курсовой работы являются штангенинструменты.

Предметом исследований курсовой работы является поверка штангенрейсмаса ШР250-0,05.

Для достижения цели работы и для выполнении поставленных задач были использованы следующие методы исследований (в том числе метрологические):

• Сбор технической информации и ее анализ;
• Сравнительный анализ с другими объектами данного типа;
• Синтез;
• Классификация;
• Описание;
• Метод прямых измерений;
• Метод сличения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛИЗ СЕМЕЙСТВА ШТАНГЕНИНСТРУМЕНТОВ

1. Виды штангенинструментов

       Штангенинструмент - обобщённое название средств измерения и разметки внешних и внутренних размеров. Штангенинструмент представляет собой две измерительные поверхности (губки), между которыми устанавливается размер, одна из которых (базовая) составляет единое целое с линейкой (штангой), а другая соединена с двигающейся по линейке рамкой. На линейке наносятся через 1 мм деления, на рамке устанавливается или гравируется нониус. В целях повышения надёжности штангенинструмент изготовляется из материалов с высокой износостойкостью и не подвергающихся коррозии, для чего используются закалённые стали, хромирование и армирование рабочих поверхностей твёрдым сплавом. Известны штангенинструменты, изготавливаемые из пластмассы. Выпускается нескольких видов и типоразмеров штангенинструментов с размером отсчёта 0,05 и 0,1 мм. Выпуск штангенинструментов с размером отсчёта 0,02 мм прекращен. [17] . Виды штангенинструментов представлены в табл. 1.1 [17]

К штангенинструментам относятся:

• Штангенциркули - универсальный инструмент, предназначенный для измерений с высокой точностью: наружных и внутренних размеров деталей и изделий; а также глубин отверстий.
• Штангенрейсмасы - имеет основание, нижняя поверхность которого является рабочей и соответствует нулевому отсчёту по шкале.
• Штангенглубиномеры - прибор для измерения глубин отверстий, пазов, высоты уступов.
• Штангензубомеры - предназначен для измерения толщины зубьев.

 

 

Таблица 1.1-Виды штангенинструмента

1.Штангенциркуль [7]	1 - штанга; 2 - рамка; 3 - зажимающий элемент; 4 - нониус; 5рабочая поверхность штанги; 6 - глубиномер; 7 - губки с кромочными измерительными поверхностями для измерения внутренних размеров; 8 - губки с плоскими измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 9 - шкала штанги
2.Штангенрейсмас [6]	1 — штанга; 2 — основание; 3 — чертилка.
3.Штангенглубино-мер[4]	1—рамка; 2—штанга; 3—нониус
4.Штангензубомер [5]	1 – линейка высоты; 2 – неподвижной  губка штанги; 3,5 – рамки с нониусом; 4 – штанги

 

 

 

 

 

 

2. Анализ разновидностей штангенрейсмасов

       Штангенрейсмас (рис.1.1), в отличие от штангенциркуля, вместо неподвижной губки имеет основание, нижняя поверхность которого является рабочей и соответствует нулевому отсчёту по шкале. На рамке штангенрейсмаса вместо подвижной губки установлена державка, в которой при разметке укрепляются разметочные ножки или чертилки, а при измерении — специальные измерительные губки или кронштейн для крепления отсчётной головки (например, индикатор часового типа). Штангенрейсмас обычно используется при работе на плите, где он устанавливается совместно с деталью, которую необходимо разметить или измерить. Нанесение линий на размечаемой детали осуществляется чертилкой при перемещении штангенрейсмаса по поверхности плиты. Штангенрейсмасы изготовляются 6 типоразмеров с размером отсчёта 0,05 мм при верх. пределах измерений до 400 мм и 0,1 мм при пределах измерений от 400 мм до 2000 мм.[17]

      

Рисунок 1.1.- Штангенрейсмас: 1 — штанга; 2 — основание; 3 — чертилка.

 

 Штангенрейсмасы должны изготовляться следующих типов [6]:

Таблица 1.2-Виды штангенрейсмасов

ШР	Штангенрейсмас с отсчётом по нониусу.  Предназначен для измерений и разметки линейных размеров. Применяется во всех отраслях машиностроительного комплекса.
ШРК	Штангенрейсмас с отсчетным устройством с круговой шкалой. Предназначен для измерения и разметки размеров состоит из основания, в котором закреплена штанга с рейкой, имеющей шкалу, и рамка с отсчетным устройством, перемещающаяся по штанге и несущая разметочную или измерительную ножки. Для облегчения установки на требуемый размер рамка снабжена микрометрической подачей.
ШРЦ	Штангенрейсмас с электронным цифровым отсчетным устройством. Применяются в различных отраслях промышленности. Принцип действия электронный.

 

    Представленные в таблице штангенрейсмасы изображены на рис. 1.1.

ШР - с отсчетом по нониусу (рис.1.1а);

ШРК - с отсчетным устройством с круговой шкалой (рис.1.1б);

ШРЦ - с электронным цифровым отсчетным устройством (рис. 1.1в).

 

 

 

 

      Рисунок1.1[6] - 1-основание; 2 - штанга; 3 - рамка, 4 - нониус; 5 - круговая шкала; 6 - цифровое отсчетное устройство; 7 - микрометрическая подача; 8 - стопорные винты; 9 - разметочная ножка; 10 - измерительная ножка

       Диапазон измерений, значение отсчета по нониусу, цена деления круговой шкалы и шаг дискретности цифрового отсчетного устройства, и классы точности штангенрейсмасов должны соответствовать указанным в табл. 1.2[1].

 

 

 

Таблица 1.2- Предел допускаемой погрешности штангенрейсмасов, мм [6]

Диапазон измерений	Значение отсчёта по нониусу	Цена деления круговой шкалы отсчётного устройства	Шаг дискретности цифрового отсчётного устройства классов точности 1;2
0-250	0,05	0,02; 0,05	0,01
40-400		0,05
60-330 100-1000	0,05; 0,10
600-1600 1500-2500	0,10	----	----

                 

Примечания:

1. За измеряемую длину принимают  номинальное расстояние между  измерительной поверхностью ножки  и поверочной плитой.

2. Погрешность  штангенрейсмасов не должна превышать значений, указанных в табл. 2, при поверке их по плоскопараллельным концевым мерам длины из стали.

Пример условного обозначения штангенрейсмаса типа ШР с диапазоном измерения 0 - 250 мм и значением отсчета по нониусу 0,05 мм:

Штангенрейсмас ШР-250-0,05 ГОСТ 164-90

Пример условного обозначения штангенрейсмаса типа ШРК с диапазоном измерения 0 - 250 мм и ценой деления круговой шкалы 0,02 мм:

 Пример условного обозначения штангенрейсмаса типа ШРЦ с диапазоном измерения 0 - 250 мм и шагом дискретности 0,01 мм:

Штангенрейсмас ШРЦ-250-0,01 ГОСТ 164-90

 Штангенрейсмасы следует изготовлять с микрометрической подачей рамки.

Длину нониуса следует выбирать из ряда:

• 9; 19; 39 мм - при значении отсчета по нониусу 0,1 мм;
• 19; 39 мм - при значении отсчета по нониусу 0,05 мм.
• Длинные штрихи нониуса допускается отмечать целыми числами.

Штангенрейсмас типа ШРЦ должен обеспечивать выполнение функций, характеризующих степень автоматизации, в соответствии с перечнем, приведенным в приложении.

Электрическое питание штангенрейсмаса типа ШРЦ - от автономного встроенного источника питания или от сети общего назначения напряжением 220 В через блок питания.

Конструкция штангенрейсмасов с цифровым отсчетным устройством должна обеспечивать правильность показаний при наибольшей допустимой скорости перемещения рамки не менее 0,5 м/с.

3. Нормативная документация и показатели качества для штангенрейсмасов.

Основным законом  России в области метрологии является ФЗ РФ от 26  июня 2008 г. № 102 «Об обеспечении единства измерений» Он регулирует отношения, возникающие при выполнении измерений, установлении и соблюдении требований к измерениям, единицам величин, эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений, применении стандартных образцов, средств измерений, методик (методов) измерений.[18]

Важнейший нормативный документ в области менеджмента измерений- ГОСТ Р ИСО 10012-2008 «Системы менеджмента измерений. Требования к измерительным процессам и измерительному оборудованию», основная цель которого заключается в управлении риском вероятности того, что измерительное оборудование и измерительные процессы дадут неправильные результаты, повлияющие на качество продукции организации.[8]