,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Ryszard Stachurski

Wykonywanie pomiarów warsztatowych

722[03].O1.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Halina Śledziona
mgr inż. Marek Olsza



Opracowanie redakcyjne:
Piotr Stępień



Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 722[03].O1.03
„Wykonywanie pomiarów warsztatowych”, zawartego w modułowym programie nauczania
dla zawodu 722[03] ślusarz

.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Materiał nauczania

7

4.1. Zasady bhp podczas wykonywania pomiarów warsztatowych

7

4.1.1. Materiał nauczania

7

4.1.2. Pytania sprawdzające

7

4.1.3. Ćwiczenia

7

4.1.4. Sprawdzian postępów

8

4.2. Zamienność części w budowie maszyn

9

4.2.1. Materiał nauczania

9

4.2.2.Pytania sprawdzające

10

4.2.3. Ćwiczenia

10

4.2.4. Sprawdzian postępów

11

4.3. Tolerancje i pasowania 12

4.3.1. Materiał nauczania

12

4.3.2. Pytania sprawdzające 23

4.3.3. Ćwiczenia

23

4.3.4. Sprawdzian postępów 25

4.4. Chropowatość powierzchni

26

4.4.1. Materiał nauczania

26

4.4.2. Pytania sprawdzające 28

4.4.3. Ćwiczenia

28

4.4.4. Sprawdzian postępów

29

4.5. Podstawy teoretyczne wykonywania pomiarów 30

4.5.1. Materiał nauczania

30

4.5.2. Pytania sprawdzające

34

4.5.3. Ćwiczenia

34

4.5.4. Sprawdzian postępów

34

4.6. Przyrządy pomiarowe

35

4.6.1. Materiał nauczania

35

4.6.2. Pytania sprawdzające

47

4.6.3. Ćwiczenia

47

4.6.4. Sprawdzian postępów

48

4.7. Użytkowanie, konserwacja, przechowywanie i dobór przyrządów

pomiarowych

49

4.7.1. Materiał nauczania

49

4.7.2. Pytania sprawdzające

50

4.7.3. Ćwiczenia

50

4.7.4. Sprawdzian postępów

51

4.8. Pomiar wielkości geometrycznych

52

4.8.1. Materiał nauczania

52

4.8.2. Pytania sprawdzające

64

4.8.3. Ćwiczenia

64

4.8.4. Sprawdzian postępów

66

5. Sprawdzian osiągnięć

67

6. Literatura

72

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten pomoże wzbogacić Twoją wiedzę oraz ukształtować umiejętności z zakresu

wykonywania pomiarów warsztatowych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, czyli wykaz umiejętności, jakie kształtujesz z zakresu tej jednostki
modułowej,

−

materiał nauczania – podstawowe informacje niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

−

pytania sprawdzające – odpowiadając na nie sam sprawdzisz, czy możesz przystąpić do
wykonywania ćwiczeń,

−

ćwiczenia pomogą Ci utrwalić wiadomości oraz ukształtować umiejętności,

−

sprawdzian postępów – upewni Cię, czy zrozumiałeś poszczególne partie materiału
nauczania.

−

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań testowych. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiadomości i
umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,

−

literaturę.

Wykonując ćwiczenia przedstawione w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela,

będziesz kształtował umiejętności z zakresu pomiarów warsztatowych.

Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich wiadomości wykonując

sprawdzian postępów.

W tym celu przeczytaj pytania i odpowiedz na nie, wstawiając X w odpowiednie miejsce,

−

wpisz TAK jeśli umiesz odpowiedzieć na pytanie,

−

wpisz NIE jeśli nie znasz odpowiedzi.

Odpowiedzi NIE wskazują braki w Twojej wiedzy, informują Cię również, jakich

zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to także powrót do treści, które nie są
dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości, będzie stanowiło

dla nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel posłuży się zadaniami testowymi.

W rozdziale 5 tego poradnika zamieszczono:

−

instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu,

−

przykładowy test,

−

przykładową kartę odpowiedzi, w której zakreśl poprawne rozwiązania do
poszczególnych zadań.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

722[03].O1.01

Przestrzeganie przepisów

bezpiecze

ństwa

i higieny pracy, ochrony

przeciwpo

żarowej

i ochrony

środowiska

722[03].O1.05

Rozpoznawanie

elementów maszyn

i mechanizmów

722[03].O1.04

Rozpoznawanie

materia

łów

konstrukcyjnych,

narz

ędziowych

i eksploatacyjnych

722[03].O1.02

Pos

ługiwanie się

dokumentacj

ą

techniczn

ą

722[03].O1.03

Wykonywanie

pomiarów

warsztatowych

722[03].O1

Techniczne

podstawy

ślusarstwa

722[03].O1.06

Rozpoznawanie

elementów obwodów

elektrycznych

i elektronicznych

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

stosować układ jednostek SI,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu fizyki,

–

obsługiwać komputer na poziomie podstawowym,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje,

–

wykonywać proste działania matematyczne,

–

posługiwać się kalkulatorem,

–

oceniać jakość wykonywanej pracy,

–

interpretować związki wyrażone za pomocą wzorów, wykresów, schematów, diagramów,
tabel,

–

przestrzegać przepisy bhp,

–

czytać rysunki wykonawcze części maszyn.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

rozróżnić rodzaje wymiarów liniowych,

–

określić wymiar tolerowany,

–

dokonać zamiany tolerowania symbolowego na liczbowe,

–

określić pasowanie na podstawie oznaczenia i wartości luzów,

–

wyjaśnić pojęcie mierzenia i sprawdzania,

–

rozróżnić metody pomiarowe,

–

sklasyfikować przyrządy pomiarowe,

–

określić właściwości metrologiczne przyrządów pomiarowych,

–

wyjaśnić budowę i określić przeznaczenie przyrządów pomiarowych,

–

zorganizować stanowisko do pomiarów zgodnie z przepisami bhp i wymaganiami
ergonomii,

–

dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru i sprawdzania części maszyn w zależności od
kształtu oraz dokładności wykonania,

–

sprawdzić luzy, promienie zaokrągleń, kąt prosty oraz płaskość i prostoliniowość
powierzchni,

–

wykonać z różną dokładnością pomiar średnie zewnętrznych i wewnętrznych, długości,
wysokości i głębokości elementów maszyn,

–

wykonać pomiar kątów,

–

zinterpretować wyniki pomiarów,

–

zakonserwować i przechować przyrządy pomiarowe,

–

posłużyć się PN, dokumentacją techniczną,

–

zastosować przepisy bhp podczas wykonywania pomiarów.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Zasady bhp podczas wykonywania pomiarów warsztatowych

4.1.1. Materiał nauczania

Podczas pomiarów należy zwrócić szczególną uwagę na staranne ustawienie i ostrożne

przenoszenie ciężkich przedmiotów, żeby nie spowodować obrażeń kończyn w razie upadku
przedmiotu.

Należy zachować porządek w rozłożeniu narzędzi pomiarowych, zwłaszcza ostrych, aby

zapobiec ewentualnym skaleczeniom. Ponadto upadek przyrządu pomiarowego może
spowodować jego uszkodzenie.

Na stanowisku pomiarowym powinny znaleźć się tylko niezbędne przyrządy pomiarowe

i niezbędne oprzyrządowanie.

Oświetlenie stanowiska pomiarowego powinno umożliwiać precyzyjne odczytywanie

zmierzonych wartości i nie powodować zmęczenia oczu.

W przypadku pomiarów dokładnych konieczne jest zapewnienie stałej temperatury

równej 20

o

C, gdyż w tej temperaturze wzorcowane są przyrządy pomiarowe, a pomiar

w innych temperaturach będzie obarczony błędem.

Konserwacji przyrządów pomiarowych należy dokonywać stosując odpowiednie środki

zgodnie z zaleceniami producenta.

Podczas obróbki elementów na obrabiarkach pomiarów można dokonywać tylko na

elementach nieruchomych – obrabiarka zatrzymana.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie podstawowe wymagania bhp obowiązują podczas wykonywania pomiarów?
2. Jak należy dokonywać pomiarów elementów podczas obróbki?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oceń czy stanowisko pomiarowe zorganizowane jest z uwzględnieniem wymagań bhp.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) opisać jakie warunki powinny panować w pomieszczeniu, w którym znajduje się

stanowisko pomiarowe,

2) ocenić poprawność ułożenia elementów do pomiaru i przyrządów pomiarowych na

stanowisku pomiarowym,

3) wskazać zauważone nieprawidłowości,

4)

opisać zagrożenia występujące na wskazanym stanowisku pomiarowym.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja bhp dla stanowiska pomiarowego,

−

obowiązujące normatywy,

−

elementy do pomiaru i przyrządy pomiarowe,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) stosować przepisy bhp podczas wykonywania pomiarów?

¨

¨

2)

określić jak powinno być zorganizowane typowe stanowisko do

pomiarów warsztatowych?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

4.2. Zamienność części w budowie maszyn

4.2.1. Materiał nauczania

Zamienność części jest to ich cecha umożliwiająca składanie w zespół (podczas montażu

lub naprawy) określonych części maszyn, wykonanych według założonych wymiarów, lecz
niezależnie od siebie (na przykład w różnych zakładach produkcyjnych).

Wyróżnia się następujące rodzaje zamienności części: całkowitą, częściową

warunkową, technologiczną, konstrukcyjną i selekcyjną (rys.1).

Rys. 1. Rodzaje zamienności

Zamienność całkowita (stuprocentowa) polega na takim tolerowaniu montowanych

części, aby nawet przy najbardziej niekorzystnym zbiegu wartości odchyłek wykonawczych
dane części maszyn można było złożyć w zespoły bez dodatkowych czynności.

Przy zamienności częściowej (procentowej) pewnej liczby części, zwykle nieznacznej,

nie można prawidłowo złożyć w zespoły, ponieważ tolerancje wymiarów mających wpływ
na montaż zostały powiększone w stosunku do tolerancji, które by zapewniały zamienność
całkowitą.

Zamienność częściowa jest stosowana w produkcji masowej, gdy straty z powodu

niemożności zmontowania pewnej liczby zespołów są mniejsze od zysku wynikłego
z obniżenia kosztów wykonania części o zwiększonych tolerancjach.

Zamienność technologiczna wymaga przeprowadzenia dodatkowej (lub przewidzianej)

obróbki w celu usunięcia niekorzystnego zbiegu odchyłek wymiarów w danym zespole.

W zamienności konstrukcyjnej niekorzystne skojarzenie odchyłek kompensuje się

(w sposób ciągły lub skokowy) przez zmianę położenia jednej części w stosunku do drugiej.

Zamienność selekcyjna polega na podziale części na grupy selekcyjne (rys. 2)

o węższych tolerancjach i na odpowiednim kojarzeniu tych grup. Dzięki temu tolerancja
pasowania połączonych grup jest odpowiednio mniejsza.

Tolerowanie wymiaru polega na określeniu dwóch wymiarów granicznych: dolnego

i górnego, między którymi powinien się znaleźć wymiar rzeczywisty przedmiotu.

Różnicę między górnym i dolnym wymiarem granicznym nazywamy tolerancją

T wymiaru.

Zamienność

technologiczna

selekcyjna

konstrukcyjna

częściowa

całkowita

warunkowa

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Rys. 2. Kojarzenie odpowiednich grup selekcyjnych otworów i wałków [4, s. 116]

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Na czym polega zamienność części w budowie maszyn?
2. Jakie znasz rodzaje zamienności części?
3. Co to są grupy selekcyjne?
4. Na czym polega zamienność technologiczna części?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz części maszynowe z odpowiednich grup selekcyjnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować współpracujące elementy,
2) zidentyfikować tolerowane wymiary,
3) przydzielić na podstawie dokumentacji technologicznej elementy do grup selekcyjnych,
4) dobrać elementy z odpowiednich grup selekcyjnych,
5) połączyć elementy,
6) sprawdzić jakość połączenia,
7) uzasadnić dobór.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

współpracujące elementy wykonane w różnych grupach selekcyjnych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

dokumentacja technologiczna, poradniki dot. zamienności części w budowie maszyn,

−

Polska Norma,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wyjaśnić, na czym polega zasada zamienności części w budowie
maszyn?

¨

¨

2) scharakteryzować podstawowe rodzaje zamienności części?

¨

¨

3)

dobrać odpowiednie elementy z grup selekcyjnych?

¨

¨

4)

uzasadnić celowość stosowania zamienności częściowej?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.3. Tolerancje i pasowania

4.3.1. Materiał nauczania

Rodzaje wymiarów

Wymiar jest to wartość długości (np. długość, średnica, odległość elementów) wyrażona
liczbą określonych jednostek (np. mm, m).

Wymiary, którymi opisuje się na rysunkach technicznych postać geometryczną części

maszyn, dzieli się na cztery rodzaje:

−

wymiary zewnętrzne,

−

wymiary wewnętrzne,

−

wymiary mieszane,

−

wymiary pośrednie.
Wymiar zewnętrzny Z (rys. 3) jest to odległość elementów powierzchni, między którymi

ich bezpośrednie sąsiedztwo jest wypełnione materiałem.

Rys. 3. Wymiary zewnętrzne np.: średnica wałka, długość wałka, grubość blachy [4, s. 19]

Wymiar wewnętrzny W (rys. 4) jest to odległość elementów powierzchni, na zewnątrz

których ich bezpośrednie sąsiedztwo jest wypełnione materiałem.

Rys. 4. Wymiary wewnętrzne np.: średnica otworu, szerokość rowka, rozwartość klucza do nakrętek [4, s. 20]

Wymiar mieszany M (rys. 5) jest to odległość elementów powierzchni, między którymi

bezpośrednie sąsiedztwo jednego z nich jest wypełnione materiałem, a bezpośrednie
sąsiedztwo drugiego jest wypełnione materiałem na zewnątrz.

Rys. 5. Wymiary mieszane np.: głębokość otworu nieprzelotowego, głębokość rowka, wysokość występu [4, s. 20]

Wymiar pośredni P (rys. 6) jest to odległość między osiami lub płaszczyznami symetrii

albo między osią lub płaszczyzną symetrii, a takimi elementami geometrycznymi przedmiotu,
jak powierzchnie, krawędzie lub punkty.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Rys. 6. Wymiar pośredni np.: odległość osi symetrii [4, s. 21]

Wymiar pośredni jest rodzajem wymiaru, którego pomiar można wykonać tylko metodą

pomiarową pośrednią.

Wymiary tolerowane

Tolerancja IT wymiaru jest to różnica wymiarów górnego i dolnego lub różnica

algebraiczna odchyłek górnej i dolnej. Tolerancja jest zawsze dodatnia.

Wymiar tolerowany określają jednoznacznie dwa wymiary graniczne: wymiar górny

B i wymiar dolny A.

Wymiary graniczne są to dwa wymiary, których nie może przekroczyć zmierzony

wymiar produktu, jeżeli ma on być uznany jako poprawnie wykonany.

Wymiarem górnym B nazywa się większy wymiar graniczny.
Wymiarem dolnym A nazywa się mniejszy wymiar graniczny.
Spełnienie warunku A wymiar zmierzony B świadczy, że wymiar wyrobu został

wykonany zgodnie z założeniami konstruktora.

Podanie wymiarów granicznych w rysunku technicznym (rys. 7) polega na umieszczeniu

nad linią wymiarową wymiarów granicznych: dolnego i górnego. Wymiar górny wpisuje się
nad wymiarem dolnym.

Rys. 7. Podawanie wymiarów granicznych

Wymiar tolerowany liczbowo składa się z trzech wymiarów wyrażonych liczbami,

wymiaru nominalnego D oraz odchyłek granicznych – górnej (es, ES) i dolnej (ei, EI).
Małymi literami (es, ei) oznacza się odchyłki graniczne wymiarów zewnętrznych, wielkimi
(ES, EI) – wymiarów wewnętrznych. Wymiar górny wałka oznacza się B

w

, otworu

B

o

, wymiar dolny wałka A

w

, otworu A

o

.

Wymiar nominalny D jest wymiarem wyjściowym, względem którego określa się

odchyłki.

Odchyłka górna (es, ES) jest różnicą algebraiczną między wymiarem górnym

B i odpowiadającym mu wymiarem nominalnym D.

Dla wałków es = B

w

– D, a dla otworów ES = B

o

– D

Odchyłka dolna (ei, EI) jest różnicą algebraiczną między wymiarem dolnym

A i odpowiadającym mu wymiarem nominalnym D.
Dla wałków ei = A

w

– D, a dla otworów EI = A

0

– D

Ponieważ wymiar nominalny D może być mniejszy, równy lub większy od każdego

z wymiarów granicznych (B, A), odchyłki graniczne mogą być ujemne, równe zeru lub
dodatnie.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Odchyłka zaobserwowana jest to różnica algebraiczna wymiaru zaobserwowanego

i nominalnego.

Przy graficznym przedstawianiu odchyłek rysuje się linię zerową, której położenie

odpowiada wymiarowi nominalnemu D. Dodatnie odchyłki zaznacza się powyżej linii
zerowej, ujemne zaś – poniżej (rys. 8).

Rys. 8. Określenie wymiarów granicznych A i B za pomocą wymiaru nominalnego D oraz odchyłek es(ES) i ei

(EI), [4, s. 24]

Wymiar górny B otrzymuje się przez algebraiczne dodanie do wymiaru nominalnego

D odchyłki górnej es (ES).

B = D + es(ES)
Wymiar dolny A otrzymuje się przez algebraiczne dodanie do wymiaru nominalnego

D odchyłki dolnej ei(EI).

A = D + ei(EI).

Przykład: Wymiar nominalny wałka D = 60 mm, graniczne odchyłki wynoszą:
górna es = – 0,012 mm, dolna ei = – 0,022 mm.

Wymiar górny B = D + es = 60 mm+ (– 0,012 mm) = 60mm – 0,012mm = 59,988 mm
Wymiar dolny A = D + ei = 60 mm+ (– 0,022 mm) = 60mm – 0,022mm = 59,978 mm

Tolerancja IT = 59,988 mm – 59,978 mm = 0,01 mm

Pasowania
Pasowanie jest to charakter współpracy wałka i otworu, który zależy od ich wymiarów
przed połączeniem. Wymiarem nominalnym pasowania nazywamy wspólny wymiar
nominalny otworu i wałka tworzących to połączenie.
Rozróżniamy pasowanie luźne, ciasne i mieszane.
Pasowaniem luźnym nazywamy takie, w którym występuje luz, tzn. wymiar
zaobserwowany wałka jest mniejszy niż otworu. W skrajnym przypadku luz ten może być
równy zeru.
Pasowaniem ciasnym nazywamy takie, w którym występuje wcisk, tzn. wymiar
zaobserwowany wałka jest większy niż otworu.
Pasowaniem mieszanym nazywamy takie, w którym w zależności od wymiarów
zaobserwowanych otworu i wałka może wystąpić zarówno luz, jak i wcisk.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Luz S jest to różnica wymiarów otworu i wałka, gdy wymiar otworu jest większy od
wymiaru wałka. Luz jest zawsze dodatni.
Luz najmniejszy S

min

jest to taki luz, który wynika z różnicy wymiarów dolnego otworu

A

o

i górnego wałka B

w

S

min

= A

o

– B

w

stąd po podstawieniu
A

o

= D + EI

B

w

= D + es

otrzymamy
S

min

= EI – es

Luz największy S

max

jest to taki luz, który wynika z różnicy wymiarów górnego otworu B

o

i dolnego wałka A

w

S

max

= B

o

– A

w

lub
S

max

= ES – ei

Wcisk N jest to ujemna wartość różnicy wymiarów otworu i wałka, gdy wymiar otworu jest
mniejszy od wymiaru wałka. Wcisk występuje wtedy, gdy różnica wymiarów otworu i wałka
jest ujemna, a zatem wartość ujemna tej różnicy będzie zawsze dodatnia.
Wcisk najmniejszy N

min

jest to ujemna wartość różnicy wymiarów górnego otworu B

o

i dolnego wałka A

w

N

min

= – (B

o

– A

w

)

stąd po podstawieniu

B

o

= D + ES

A

w

= D + ei

Otrzymamy
N

min

= – (ES – ei)

Wcisk największy N

max

jest to ujemna wartość różnicy wymiarów dolnego otworu A

o

i górnego wałka B

w

N

max

= – (A

o

– B

w

)

lub
N

max

= – (EI – es)

Układ tolerancji i pasowań wałków i otworów
Wartość tolerancji jest zależna od wartości wykonywanego wymiaru części, oraz sposobu

obróbki. W celu znalezienia zależności między tolerancją i wykonywanym wymiarem części
przeprowadzono wiele badań.
– Ustalone wartości tolerancji, w zależności od przedziału wymiarów nominalnych i klasy

dokładności, zawierają normy PN-EN-20286-1 (wymiary nominalne do 3150 mm)

– Wprowadzono 20 klas dokładności wykonania wałków i otworów: 01; 0; 1; 2; 3;...; 16; 17;

18.

– Tolerancje normalne odpowiednich klas dokładności oznacza się: IT01, IT0, ITl, IT2, IT3,

......, IT16, IT17, IT18.

– Wartości tolerancji normalnych stosowane w budowie maszyn (klasy dokładności 5÷18)

tworzą – dla danego przedziału wymiarów – ciąg geometryczny o ilorazie około 1,6.

Klasyfikacja wałków i otworów. Tolerowanie symbolowe
Położenie pola tolerancji względem linii zerowej (wymiaru nominalnego) można określić

w dwojaki sposób (rys. 9):
1) przez podanie odchyłek es (ES) i ei (EI).

2)

przez podanie tolerancji IT i jednej z odchyłek

.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Rys. 9. Określenie położenia pola tolerancji za pomocą: a) odchyłek es (ES) i ei (EI), b) tolerancji IT i odchyłki

ei (EI), c) tolerancji IT i odchyłki es (ES) [4, s. 53]

Klasyfikując wałki i otwory przyjęto drugi sposób określania położenia pól tolerancji. Po

opracowaniu układu tolerancji, znormalizowano niezbędne odchyłki es (ES) lub ei (El),
nazywając je odchyłkami podstawowymi. Brakującą odchyłkę, zwaną odchyłką
niepodstawową, oblicza się wychodząc z zależności:

IT = es – ei oraz IT = ES – EI
es = ei + IT, ES = EI + IT
oraz
ei = es – IT, EI = ES – IT

– Przy symbolowym zapisie tolerancji wałków i otworów przyjęto (podobnie jak dla

odchyłek) zasadę oznaczania wałków małymi literami alfabetu łacińskiego (

∅

50 f7),

otworów zaś – wielkimi (

∅

50 H7), (rys.10).

Rys. 10. Położenie pól tolerancji wałków i otworów [4, s. 54]

–

Ułatwienie zapamiętania powyższej zasady: otwory są wykonywane zwykle w większych
przedmiotach, stąd oznaczanie ich wielkimi literami.
Do jednoznacznego określania wymiaru tolerowanego niezbędne jest podanie:

–

wartości wymiaru nominalnego,

–

położenia pola tolerancji względem wymiaru nominalnego,

–

wartości tolerancji.

Oznaczeniom położenia pól tolerancji wałków i otworów przypisano wartości odchyłek

podstawowych, które określają położenie pola tolerancji względem linii zerowej, samą zaś
wartość tolerancji określa się przez podanie klasy dokładności.

Wartości odchyłek podstawowych zależą od rodzaju (oznaczenia) elementu i przedziału

wymiarów, a tylko w kilku przypadkach także od klasy dokładności.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Przy tolerowaniu symbolowym, za wymiarem nominalnym wyrażonym liczbą umieszcza

się oznaczenie położenia pola tolerancji (symbol literowy), oraz klasę dokładności (symbol
cyfrowy).

klasa dokładności

55 H7

oznaczenie położenia pola tolerancji

wymiar nominalny

Wałki i otwory normalne
W celu ograniczenia do niezbędnego minimum liczby używanych narzędzi obróbkowych

oraz sprawdzianów wybrano na podstawie praktyki pola tolerancji najczęściej stosowanych
wałków i otworów i nazwano je normalnymi.

Spośród pól tolerancji normalnych wyodrębniono dalej pola tolerancji zalecane

i uprzywilejowane. Przy wyborze należy w pierwszej kolejności korzystać z wałków
i otworów uprzywilejowanych, następnie z normalnych zalecanych i dopiero w razie
konieczności z pozostałych.

Układ pasowań normalnych wałków i otworów
W celu ograniczenia w pasowaniach liczby kombinacji pól tolerancji wałków i otworów

przyjęto następujące założenia:
–

pasowania tworzy się wyłącznie według zasad stałego otworu lub stałego wałka,

–

w pasowaniach części maszyn stosuje się klasy dokładności od 5 do 12,

–

dokładności wykonania wałków i otworów nie różnią się między sobą o więcej niż dwie
klasy.
Pasowanie według zasady stałego otworu polega na tym, że średnicę otworu (otwór

podstawowy) toleruje się zawsze asymetrycznie w głąb materiału, a żądane pasowanie
z wałkiem (luźne, ciasne i mieszane) uzyskuje się przez dobranie odpowiednich odchyłek na
średnicy wałka.

Pasowanie według zasady stałego wałka polega na tym, że średnicę wałka (wałek

podstawowy) toleruje się zawsze asymetrycznie w głąb materiału, a żądane pasowanie otworu
uzyskuje się przez dobranie odpowiednich odchyłek dla średnicy otworu.

Oznacza to, że wałki podstawowe mają odchyłki górne równe zeru, a otwory

podstawowe – odchyłki dolne równe zeru.

Pasowania normalne są to pasowania powstałe przez kojarzenie niektórych z normalnych

pól tolerancji otworów z niektórymi normalnymi polami tolerancji wałków.

Pasowania normalne podzielono na luźne, mieszane i ciasne.

−

Spośród pasowań normalnych wydzielono pasowania uprzywilejowane. Przy wyborze
należy w pierwszej kolejności korzystać z pasowań uprzywilejowanych, a dopiero
w razie konieczności - z pozostałych normalnych.

Tylko w uzasadnionych przypadkach dopuszcza się stosowanie pasowań innych.

−

W celu ułatwienia posługiwania się elementami normalnymi obliczono i zestawiono
w normie PN-EN-20286-1 odchyłki es (ES) i ei (El) wszystkich wałków i otworów
normalnych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Przejście z tolerowania symbolowego na tolerowanie liczbowe
W rysunku technicznym wymiary wałków i otworów normalnych wyraża się często

w postaci tolerowanej symbolowo. Przejścia z wymiaru tolerowanego symbolowo na wymiar
tolerowany liczbowo dokonuje się na podstawie Polskich Norm.

Przykład. Przejście z wymiaru Ø4Of8 na wymiar tolerowany liczbowo.

−

Element jest normalny.

−

Po odczytaniu odchyłek otrzymuje się element (wałek) tolerowany liczbowo

-0,025
-0,064

Obliczenie wymiarów granicznych, danych wymiarów tolerowanych liczbowo
B = 40 mm + (– 0,025 mm) = 40 mm – 0,025 mm = 39,975 mm
A = 40 mm + (– 0,064 mm) = 40 mm – 0,064 mm = 39,936 mm

Podstawowa zasada tolerowania
Tolerowanie wymiarów w skojarzeniu z tolerancjami kształtu jest interpretowane

w budowie maszyn w dwojaki sposób. Rozróżnia się tolerancję niezależną wymiaru
i tolerancję zależną wymiaru.

Tolerancja niezależna wymiaru jest to tolerancja lokalnego wymiaru elementu (wałka lub

otworu), która może być wykorzystana całkowicie, bez względu na istniejące odchyłki
kształtu elementu rzeczywistego.

Tolerancja niezależna wymiaru nie ogranicza wartości odchyłek kształtu elementu,

wymaga się jedynie, aby wymiary lokalne zaobserwowane, były zawarte między wymiarami
granicznymi A i B.

Jeżeli stosuje się tolerancję niezależną wymiaru, wówczas dopuszczalne odchyłki

kształtu - jeśli zachodzi potrzeba - powinny być podane oddzielnie (rys. 11), przez
indywidualne określenie wartości tolerancji kształtu (prostoliniowości osi lub tworzących,
okrągłości, płaskości).

W przypadku tolerancji niezależnej wymiaru tolerancje odchyłek kształtu nie zależą od

tolerancji wymiarów - mogą nawet przekraczać tolerancje wymiaru (rys. 11).

Jeżeli na rysunku jest stosowane tolerowanie niezależne, to w wymaganiach technicznych

lub w tabliczce rysunkowej należy umieścić oznaczenie tolerowania niezależnego w postaci
zapisu:

Tolerowanie według PN-88/M-01142.
Jest to podstawowa zasada tolerowania (lub zasada niezależności), według której

wszystkie tolerancje nie wyróżnione na rysunku są tolerancjami niezależnymi.

Ø40

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Rys. 11. Przykład interpretacji tolerowania niezależnego wymiaru i kształtu: a) wałek wraz z tolerancją wymiaru

(0,025 mm) i tolerancjami kształtu (tolerancja prostoliniowości 0,040 mm, tolerancja okrągłości 0,012 mm),
b) dowolny przekrój poprzeczny wałka z wymiarem max mat i największą dopuszczalną odchyłką
okrągłości, c) wałek o wymiarze max mat i największą dopuszczalną odchyłką prostoliniowości [4, s. 61]

Wyjaśnienie interpretacji tolerancji zależnej wymaga wcześniejszego zdefiniowania

trzech pojęć.

Wymiar maksimum materiału (wymiar max mat) jest to wymiar graniczny, któremu

odpowiada największa ilość materiału danego elementu; w przypadku wałka jest to wymiar
górny B

w

, w przypadku otworu - wymiar dolny A

0

.

Wymiar minimum materiału (wymiar min mat) jest to wymiar graniczny, któremu

odpowiada najmniejsza ilość materiału danego elementu; w przypadku wałka jest to wymiar
dolny A

w

, w przypadku otworu - wymiar górny B

0

.

Warunek powierzchni granicznej (warunek powłoki) - element rzeczywisty (wałek lub

otwór) nie może przekraczać powierzchni granicznej (powłoki) o kształcie nominalnym, którą
w zależności od kształtu rozpatrywanego elementu jest: walec o średnicy max mat lub para
płaszczyzn równoległych o odległości równej max mat.

Oznaczenie warunku powierzchni granicznej (warunku powłoki; zasady powierzchni

przylegających) polega na umieszczeniu znaku umownego za oznaczeniem pola tolerancji
wymiaru, na przykład 50h7 E.

−

warunek powierzchni granicznej © wprowadza - w przeciwieństwie do tolerancji
niezależnej wymiaru - wzajemną zależność wymiaru i kształtu otworu lub wałka
o nominalnym kształcie walca lub elementu ograniczonego parą płaszczyzn
równoległych,

−

warunek powierzchni granicznej © dotyczy na ogół otworów i wałków przewidzianych
do wzajemnej współpracy, tworzących pasowania,

−

tolerancja zależna wymiaru – tolerancja, która może być wykorzystywana przez
wymiary lokalne w różnym stopniu, w zależności od odchyłek kształtu elementu
rzeczywistego, przy spełnieniu warunku powierzchni granicznej,

−

tolerancja zależna wymiaru ogranicza odchyłki kształtu elementu przez warunek
powierzchni granicznej (rys. 12),

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

– w przypadku stosowania tolerancji zależnej wymiaru, wymiary lokalne zaobserwowane

elementu mogą wykorzystywać („konsumować") tylko część tolerancji zależnej, nie
wykorzystaną przez odchyłki kształtu elementu rzeczywistego. Interpretacja definicji
tolerancji zależnej prowadzi do kilku wniosków:

– żaden zaobserwowany wymiar lokalny wałka nie może być mniejszy od wymiaru

min mat,

– żaden zaobserwowany wymiar lokalny otworu nie może być większy od wymiaru

min mat,

– jeżeli wszystkie wymiary lokalne zaobserwowane są równe wymiarowi min mat,

wówczas cała tolerancja wymiaru może być wykorzystana („skonsumowana") przez
odchyłki kształtu elementu rzeczywistego,

–

jeżeli wszystkie wymiary lokalne zaobserwowane są równe wymiarowi max mat,
wówczas element rzeczywisty powinien mieć kształt nominalny, odchyłki kształtu
powinny być równe zeru.

Rys. 12. Przykład interpretacji tolerancji zależnej wymiaru: a) oznaczenie średnicy wałka na rysunku, b) każda

średnica lokalna zaobserwowana powinna być zawarta między wymiarami granicznymi B

w

= 50,000 mm

i A

w

= 49,975 mm, c) i d) wałek powinien się mieścić wewnątrz pola tolerancji (0,025 mm) w obrębie

powierzchni granicznej (powłoki) walcowej o kształcie nominalnym i wymiarze max mat (50 mm) [4, s. 63]

Według podstawowej zasady tolerowania tolerancje zależne wymiarów muszą być

wyróżnione na rysunku technicznym indywidualnym oznaczeniem warunku powierzchni
granicznej. Tolerancje wymiarów nie wyróżnione oznaczeniem E są tolerancjami
niezależnymi.
Podstawową zasadę tolerowania podają PN-89/M-02101 i PN-88/M-0l142.

Odchyłki wymiarów nietolerowanych
Wymiarem nietolerowanym (swobodnym) nazywa się wymiar, którego rzeczywista

wartość nie jest szczególnie istotna. Wymiar ten podaje się bez odchyłek, co nie oznacza, że
może on zostać dowolnie wykonany. Rzeczywiste odchyłki wykonawcze powinny mieścić się
w granicach odchyłek wymiarów nietolerowanych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Odchyłki wymiarów nietolerowanych przyjmuje się, zgodnie z normą PN-EN22768-1,

w klasach dokładności od 11 do 17 albo z szeregów odchyłek zaokrąglonych dokładnych,

średnio dokładnych, zgrubnych lub bardzo zgrubnych. Klasę 11 stosuje się tylko dla
przedziału wymiarów poniżej 1 mm.

Klasa dokładności 14 i szereg odchyłek zaokrąglonych średnio dokładnych są

uprzywilejowane.

W przypadku wymiarów zewnętrznych i wewnętrznych odchyłki wymiarów

nietolerowanych są skierowane od wymiaru nominalnego w głąb materiału, natomiast
w przypadku wymiarów mieszanych i pośrednich obejmują symetrycznie wymiary
nominalne.

W celu uniknięcia niejasności należy w dokumentacji technicznej produkowanych

wyrobów podawać klasę dokładności lub szereg zaokrąglonych odchyłek, w granicach
których powinny być wykonane wymiary nietolerowane. Brak takiej uwagi staje się
zazwyczaj źródłem nieporozumień między producentem a odbiorcą.

Ogólne wytyczne doboru pasowań normalnych
W tabeli 1 podano własności niektórych pasowań normalnych, wybrane przykłady

oznaczeń i zastosowania wybranych pasowań.

Tabela 1. Przykłady oznaczeń pasowań i odpowiadające im cechy połączeń [4, s. 72-73]

Oznaczenie

pasowania

Cechy połączenia

Przykłady zastosowań

H8/u8
U8/h7

H8/s7

S7/h6
H7/r6

R7/h6

Części są mocno połączone z dużym
wciskiem. Montaż wymaga dużych
nacisków albo ogrzewania lub
oziębiania części w celu uzyskania
różnicy temperatur, a więc
i zróżnicowania wymiarów. Połączenie
jest wystarczająco trwałe i nie wymaga
zabezpieczenia przed obrotem lub
przesunięciem, nawet pod wpływem
dużych sił

Łącznie z wałami kół zębatych, tarcz
sprzęgieł, pierścieni oporowych;
łączenie wieńców kół z tarczami, tulei
z piastami kół i korpusami maszyn,
czopów walcowych z gniazdami

H7/p6

P7/h6

Części są mocno połączone, montaż ich
wymaga dużego nacisku, natomiast
demontaż jest przewidziany tylko
podczas głównych remontów. Stosuje
się dodatkowe zabezpieczenie przed
obrotem lub przesunięciem. Połączone
części mogą być poddawane wstrząsom
i uderzeniom

Koła zębate napędowe na wałach
wstrząsarek lub łamaczy kamieni,
tuleje łożyskowe, kołki, pierścienie
ustalające.

H7/n6
N7/h6

Montaż części oraz ich rozdzielenie są
możliwe tylko pod dużym naciskiem.
Ponieważ może wystąpić luz, części
należy zabezpieczyć przed obrotem

Tuleje łożyskowe w narzędziach,
wieńce kół z kołami, dźwignie i korby
na wałach, tuleje w korpusach maszyn,
koła zębate i sprzęgła na wałach

H7/m6

M7/h6

Części są mocno osadzone, łączenie
i rozłączanie wykonuje się uderzając
mocno ręcznym młotkiem. Część
należy zabezpieczyć przed obrotem
i przesunięciem

Wewnętrzne pierścienie łożysk
tocznych, koła pasowe, koła zębate,
tuleje, dźwignie osadzane na wałach;
korby (w przypadku małych
momentów), sworznie tłokowe,
sworznie łączące, kołki ustalające

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

Łańcuchy wymiarowe
Łańcuchem wymiarowym prostym (rys. 13) nazywamy połączony szereg linii

wymiarowych będących równoległymi wymiarami sąsiadujących długości.

Rys. 13. Łańcuch wymiarowy prosty [ 7, s. 60 ]

Wymiary długości skierowane dowolnie tworzą łańcuchy złożone. Wymiary podawane

na rysunkach części maszyn są ogniwami składowymi łańcucha wymiarowego, a wymiar
określający współpracę po skojarzeniu części – ogniwem zamykającym czyli wymiarem
wypadkowym.

Na składnikach łańcuchów wymiarowych będących w istocie wymiarami tolerowanymi,

można wykonywać działania dodawania i odejmowania według określonych zasad.
Obliczenie wymiaru zamykającego łańcucha wymiarowego prostego (rys. 14) wymaga
właśnie dodawania i odejmowania wymiarów tolerowanych. Wymiary powiększające wymiar
zamykający traktujemy jako dodatnie, zaś zmniejszające wymiar zamykający jako ujemne.

Przykład:

Rys. 14. Obliczanie wymiaru zamykającego

2

1

z

z

Z

[7, s. 63]

15

,

0

45

,

0

05

,

0

)

1

,

0

(

0

05

,

0

1

,

0

3

,

0

05

,

0

1

,

0

3

,

0

35

)

15

80

100

(

15

80

100

2

1

+

−

+

−

−

−

−

−

±

±

−

=

−

−

=

+

−

=

z

z

Z

Z = 100 – 80 + 15 = 35 ; z

2

= 0 – (– 0,1) + ( + 0,05) = + 0,15

z

1

= – 0,3 – ( + 0,1) + (– 0,05) = – 0,3 – 0,1 – 0,05 = – 0,45

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Dodawanie i odejmowanie wymiarów tolerowanych
Dodając wymiar tolerowany A

2

1

a
a

do wymiaru B

2

1

b
b

otrzymamy wymiar

tolerowany C

2

1

c
c

według zasady:

A

2

1

a
a

+ B

2

1

b
b

= ( A + B )

2

2

1

1

b

a

b

a

+

+

= C

2

1

c
c

C = A + B ; c

1

= a

1

+ b

1

; c

2

= a

2

+ b

2

Odejmując wymiar tolerowany B

2

1

b
b

od wymiaru tolerowanego A

2

1

a
a

otrzymamy

wymiar tolerowany C

2

1

c
c

według zasady:

A

2

1

a
a

– B

2

1

b
b

= ( A – B )

1

2

2

1

b

a

b

a

−

−

= C

2

1

c
c

C = A – B ; c

1

= a

1

– b

2

; c

2

= a

2

– b

1

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz podstawowe rodzaje wymiarów?
2. Co to jest tolerancja?
3. Co to są wymiary graniczne?
4. Jak się oblicza wymiary graniczne?
5. Co to są odchyłki?
6. Jakie znasz podstawowe rodzaje pasowań?
7. Ile jest klas dokładności?
8. Co to są łańcuchy wymiarowe?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dla wymiarów części przedstawionej na rysunku wykonawczym (dostarczonym przez

nauczyciela) oblicz wymiary graniczne i tolerancje.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować dany wymiar,
2) zidentyfikować pole tolerancji i klasę dokładności,
3) odszukać w tablicach odchyłki dla danego wymiaru,
4) zapisać odchyłki,
5) obliczyć wymiary graniczne,
6) obliczyć tolerancje,
7) zapisać wyniki obliczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

Polska Norma,

–

kalkulator,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Ćwiczenie 2

Dla wymiaru Ø

2

,

0

1

,

0

20

+

−

oblicz wymiary graniczne B i A oraz przedstaw wyniki w układzie

graficznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) obliczyć wymiar graniczny górny B,
2) obliczyć wymiar graniczny dolny A,
3) zapisać wyniki obliczeń,
4) przedstawić wykonane obliczenia w układzie graficznym.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

Polska Norma,

–

kalkulator,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Dokonaj zamiany zapisu tolerowania symbolowego na liczbowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować wymiary danych elementów,
2) zidentyfikować pola tolerancji i klasy dokładności wymiarów,
3) odszukać w tablicach odchyłki dla danych wymiarów,
4) zapisać odchyłki.

Wyposażenie stanowiska pracy

–

Polska Norma,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 4

Dla części przedstawionej na rysunku wykonawczym (dostarczonym przez nauczyciela)

oblicz wymiar zamykający Z

2

1

z
z

.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować wymiary danej części,
2) zidentyfikować wymiar zamykający,
3) ułożyć i obliczyć odpowiednie działanie,
4) zapisać wyniki obliczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– Polska Norma,
– kalkulator,
– literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

rozróżnić rodzaje wymiarów?

¨

¨

2)

wyjaśnić, pojęcia tolerancja, odchyłka, wymiar graniczny?

¨

¨

3)

wyjaśnić pojęcia pasowania i określić podstawowe rodzaje pasowań?

¨

¨

4)

omówić podstawowe zasady tolerowania?

¨

¨

5)

wyjaśnić, co to jest łańcuch wymiarowy?

¨

¨

6)

obliczyć wymiary graniczne?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4.4. Chropowatość powierzchni

4.4.1. Materiał nauczania

Chropowatość powierzchni jest to cecha powierzchni ciała stałego, oznaczająca

rozpoznawalne optycznie lub wyczuwalne mechanicznie nierówności powierzchni, nie
wynikające z jej kształtu. Chropowatość w przeciwieństwie do innej podobnej cechy -
falistości powierzchni, jest pojęciem odnoszącym się do nierówności o relatywnie małych
odległościach wierzchołków. Wielkość chropowatości powierzchni zależy od rodzaju
materiału i przede wszystkim od rodzaju jego obróbki.

Im mniejsza jest chropowatość powierzchni, tym większa jest jej odporność na ścieranie

i korozję oraz tym większa jest wytrzymałość zmęczeniowa części maszynowej. Poza tym
pasowania części maszynowych są pewniejsze (dłużej zachowują swój charakter), gdy
współpracujące powierzchnie obu części są gładkie, ze względu na dużą powierzchnię
przylegania.

W normie PN-87/M-04251 przyjęto do określania wartości liczbowych chropowatości

dwa parametry:

1. średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej R

a

- średnia arytmetyczna

bezwzględnych wartości odległości: y

1

, y

2

,...........y

n

punktów profilu zaobserwowanego

(zmierzonego) od linii średniej, na długości odcinka elementarnego Le (rys. 15).

2. wysokość chropowatości według dziesięciu punktów profilu R

z

- średnia odległość

pięciu najwyżej położonych wierzchołków od pięciu najniżej położonych punktów
wgłębień

profilu

zaobserwowanego,

na

długości

odcinka

elementarnego

Le (rys. 16).

Rys. 15. Średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej - R

a

[5, s. 58]

Linia średnia jest teoretyczną linią, przy której suma kwadratów odległości wzniesień

i wgłębień jest najmniejsza. Pomiaru dokonuje się na odcinku elementarnym Le określanym
przez Polską Normę.

∑

=

n

a

y

n

R

1

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Rys. 16. Wysokość chropowatości według dziesięciu punktów profilu - R

z

[5, s. 58]

Średnia arytmetyczna wysokość R

z

pięciu najwyższych wzniesień ponad linię średnią

pomniejszona o średnią pięciu najniższych wgłębień poniżej linii średniej wynosi:

R

z

=

5

1

(W1 + W2 + W3 + W4 + W5) – (D1 + D2 + D3 + D4 + D5) μm

Chropowatość powierzchni mierzona jest specjalnymi urządzeniami pomiarowymi.

Parametr R

a

jest uprzywilejowany i w budowie maszyn zaleca się pomiar dający

chropowatość R

a

. Parametr R

z

wolno stosować tylko wtedy, gdy brak jest urządzeń do

pomiaru parametru R

a

.

Norma PN-87/M-04251 zawiera szeregi wartości parametrów R

a

(48 wartości – od 0,008

do 400

µm) i R

z

(48 wartości – od 0,04 do 2000 µm ), spośród których należy dobierać potrzebne

wartości dopuszczalnej chropowatości powierzchni i podawać je na rysunkach.

Tabela 2. Chropowatość powierzchni w zależności od sposobu obróbki [5, s. 59]

Sposób obróbki

R

a

R

z

Sposób obróbki

R

a

R

z

Toczenie lub wytaczanie
zgrubne

80-5

320-20

Szlifowanie płaszczyzn
wykańczające

1,25-0,32

6,3-1,6

Toczenie lub wytaczanie
wykańczające

5-1,25

20-6,3

Szlifowanie otworów
zgrubne

5-2,5

20-10

Toczenie lub wytaczanie
gładkościowe

1,25-0,32

6,3-1,6

Szlifowanie otworów
wykańczające

1,25-0,32

6,3-1,6

Wiercenie i pogłębianie

20-2,5

80-10

Rozwiercanie wstępne

5-1,25

20-6,3

Szlifowanie wałków
zgrubne

5-1,25

20-6,3

Rozwiercanie
wykańczające

2,5-0,63

10-3,2

Szlifowanie wałków
wykańczające

1,25-0,32

6,3-1,6

Frezowanie zgrubne

20-2,5

80-10

Docieranie (lapping)

0,63-0,08

3,2-0,4

Frezowanie wykańczające 2,5-0,63

10-3,2

Struganie zgrubne

80-5

320-20

Docieranie pastą
diamentową

0,32-0,16

1,6-0,8

Struganie wykańczające

5-0,63

20-3,2

Gładzenie (honing)

0,32-0,04

1,6-0,2

Przeciąganie wstępne

10-1,25

40-6,3

Przeciąganie
wykańczające

1,25-0,32

6,3-1,6

Docieranie
chemiczno-mechaniczne

1,25-0,16

6,3-0,8

Polerowanie

1,25-0,01

6,3-0,05

Szlifowanie płaszczyzn
zgrubne

10-2,5

40-10

Obróbka elektroiskrowa

20-0,32

80-1,6

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

0,16

znak chropowatości

Na rysunkach technicznych chropowatość powierzchni oznacza się stosując znak

chropowatości wraz z pożądaną wartością R

a

(jeżeli jest to R

z

, musi być to wyraźnie

zaznaczone).

Przykład

W przypadku gdy podana chropowatość powinna być uzyskana przez zdjęcie warstwy

materiału z oznaczonej powierzchni stosujemy znak.

A w przypadku gdy podana chropowatość musi być uzyskana bez zdjęcia warstwy

materiału z oznaczonej powierzchni ( np. przez odlewanie) stosujemy znak.

Znak chropowatości umieszcza się na danej powierzchni przedmiotu, lub w przypadku

powtarzania się powierzchni o jednakowym oznaczeniu chropowatości, w prawym górnym
rogu arkusza rysunku (tzw. oznaczenie zbiorcze) i odnosi się wtedy do wszystkich
powierzchni przedmiotu.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Ile parametrów chropowatości powierzchni przewiduje Polska Norma?
2. Jakie parametry określają chropowatość powierzchni?
3. Który z parametrów chropowatości jest uprzywilejowany?

4.4.3.Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podaj sposoby obróbki powierzchni płaskiej na której postawiono znak chropowatości

20

.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wiedzieć, co oznacza przedstawiony w treści ćwiczenia znak chropowatości,
2) odszukać w tabeli 2 w materiale nauczania parametr R

a

= 20,

3) odczytać z tabeli sposoby obróbki tej powierzchni.

R

z

80

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Polska Norma,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Określ wartości parametrów chropowatości R

a

i R

z

, dla powierzchni która ma być

wykonana za pomocą frezowania wykańczającego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w tabeli 2 w materiale nauczania obróbkę - frezowanie wykańczające,
2) określić wartości parametrów R

a

i R

z

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Polska Norma,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.4.4.Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wyjaśnić co to jest chropowatość powierzchni?

¨

¨

2)

wyjaśnić jakie parametry charakteryzują chropowatość powierzchni?

¨

¨

3)

odczytać parametry chropowatości z tabeli i rysunku?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

4.5. Podstawy teoretyczne wykonywania pomiarów

4.5.1. Materiał nauczania

Mierzenie i sprawdzanie
Metrologia jest dziedziną wiedzy dotyczącą jednostek miar, pomiarów, i przyrządów

pomiarowych.

Celem pomiarów warsztatowych jest sprawdzenie zgodności wykonania przedmiotu

obrabianego (głównie pod względem kształtu i wymiarów) z rysunkiem technicznym.

Pomiarem nazywamy zespół czynności, które należy wykonać w celu określenia wartości

wielkości mierzonej. W zakres czynności pomiarowych wchodzą przykładowo:
przygotowanie przedmiotu do mierzenia polegające na oczyszczeniu powierzchni
z zanieczyszczeń, wzajemne ustawienie przedmiotu i narzędzia lub przyrządu pomiarowego
umożliwiające dokonanie pomiaru, właściwy pomiar, odczytanie wyniku pomiaru i ustalenie
błędu dokonanego pomiaru.

Sprawdzenie kształtu przedmiotu polega zazwyczaj na pomiarze długości krawędzi lub

średnic, pomiarze kątów, to jest wzajemnego położenia płaszczyzn i krawędzi względem
siebie, na określeniu chropowatości oraz odchyłek kształtu i położenia powierzchni.
W procesie sprawdzania najczęściej stosowanymi narzędziami pomiarowymi są sprawdziany,
gdyż umożliwiają skrócenie czasu pomiaru.

Metody i sposoby pomiarów
Pomiary polegają na porównaniu wielkości mierzalnych. Zależnie od zastosowanego

przy tym sposobie porównywania można mówić o różnych metodach pomiarowych:

Metoda pomiarowa bezpośrednia występuje wówczas, gdy wynik pomiaru otrzymuje

się wprost, przez odczytanie bezpośredniego wskazania narzędzia pomiarowego,
wywzorcowanego w jednostkach miary mierzonej wielkości.

Przykład: mierzymy długość przymiarem kreskowym, kąt – kątomierzem czy wreszcie

odczytujemy wskazanie temperatury na skali termometru.

Nie ma przy tym znaczenia, czy w samym narzędziu pomiarowym – zgodnie z zasadą

działania – zachodzi przekształcenie wielkości mierzonej na inną wielkość fizyczną
związaną z wielkością mierzoną zależnością funkcjonalną jak to ma miejsce np.
w termometrze, w którym zmiany temperatury powodują proporcjonalne zmiany długości
słupka rtęci odczytywane na kreskowej podziałce.

Metoda pomiarowa pośrednia, polega na tym, że mierzy się bezpośrednio inne

wielkości, a wyniki oblicza się, opierając się na określonej znanej zależności tych wielkości
od wielkości, której wartość miała być wyznaczona.

Przykład: pomiar objętości czy powierzchni, w którym wynik oblicza się z bezpośrednich

pomiarów wymiarów geometrycznych (wysokości, długości, szerokości ), pomiar kąta przez
wyliczenie jego wartości z zależności trygonometrycznych, po określeniu pomiarami
bezpośrednimi odpowiednich długości ramion tego kąta.

Metoda pomiarowa podstawowa. Jeżeli pomiar objętości przeprowadza się mierząc

wymiary zbiornika (wysokość zbiornika oraz długość i szerokość podstawy dla
prostopadłościanu lub dla walca średnicę, z której oblicza się powierzchnię pola podstawy)
albo pomiar ciśnienia przeprowadza się mierząc siłę F i pole powierzchni, a następnie wylicza
się poszukiwaną wartość objętości czy ciśnienia ze znanych zależności definicyjnych, będzie
to zastosowanie bezwzględnej metody pomiarowej lub pomiar bezwzględny.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Metoda pomiarowa porównawcza oparta jest na porównaniu mierzonej wartości ze

znaną wartością tej samej wielkości.

Przykład: jeżeli zmierzy się objętość lub ciśnienie porównując je z inną znaną objętością

(na przykład ile litrów wody zmieści się w zbiorniku o zmierzonej objętości lub jakie
ciśnienie wskaże manometr uprzednio wywzorcowany za pomocą znanego ciśnienia), to
będzie to pomiar metodą porównawczą. Przy pomiarze wielkości podstawowych, na przykład
długości, przez porównywanie z inną długością, pomiar bezpośredni jest równocześnie
pomiarem porównawczym. Rozróżnić można kilka odmian metody pomiarowej
porównawczej jak na przykład:

−

metoda bezpośredniego porównywania, w której całą wartość mierzonej wielkości
porównujemy ze znaną wartością tej wielkości, czyli określamy ile razy jednostka miary
mieści się w wartości wielkości mierzonej. Przykładem może być pomiar długości
przymiarem kreskowym. Metoda ta wymaga użycia narzędzi pomiarowych, których
zakres pomiarowy jest mniejszy od wartości wielkości mierzonej.

−

metoda pomiarowa różnicowa polega na pomiarze niewielkiej różnicy między
wartością wielkości mierzonej a znaną wartością tej samej wielkości. Typowym
przykładem będzie tu zastosowanie komparatorów czujnikowych, nastawionych na
określony wymiar za pomocą płytek wzorcowych i następnie użytych do określenia
odchyłek wymiarów kontrolowanych przedmiotów, przy czym wartość tych odchyłek
odczytuje się wprost ze wskazań czujnika (np. pomiar średnicy średnicówką czujnikową,
tj. określanie odchyłek od pewnego nastawianego wymiaru).

Rys. 17. Źródła błędów pomiaru [2, s. 42-68]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Błędy pomiaru
Każdy pomiar jest obarczony pewnym błędem powstałym wskutek niedokładności

przyrządów pomiarowych, niedokładności wzroku oraz warunków, w jakich pomiar się
odbywa, np. temperatury (rys. 17).

Mierząc kilkakrotnie tą samą wielkość za pomocą tego samego przyrządu pomiarowego,

otrzymujemy różne wyniki.

Błędy pomiaru dzielą się na błędy systematyczne, przypadkowe i grube (rys. 18).
Błędy systematyczne spowodowane są wadliwym wykonaniem przyrządu pomiarowego,

lub nieprawidłowym jego wyregulowaniem. Znając ich przyczyny można określić ich wartość
liczbową i znak oraz uwzględniać je w wynikach pomiarów w postaci poprawek.

Natomiast błędy przypadkowe nie dają się określić, gdyż są spowodowane wieloma

zmiennymi czynnikami

, na które składają się zarówno niedoskonałość przyrządów

pomiarowych, jak i niedoskonałość zmysłów człowieka dokonującego pomiarów.

Mierząc wielkość fizyczną o rzeczywistym wymiarze I

r

otrzymujemy wartość wskazania

przyrządu pomiarowego I

z

zwaną wartością zmierzoną. I

z

≠

I

r

, gdyż każde narzędzie

pomiarowe obarczone jest błędem wykonania, co rzutuje na dokładność odczytu.

Błąd pomiaru może zostać wyrażony jako błąd bezwzględny i błąd względny.
Błąd bezwzględny pomiaru jest różnicą algebraiczną między wynikiem pomiaru a wartością
wielkości mierzonej.
Błąd względny jest to iloraz błędu bezwzględnego przez wartość wielkości mierzonej.

Różnica:

Stosunek:

błąd bezwzględny.

błąd względny.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Rys. 18. Rodzaje błędów pomiarów [2, s. 42-68]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Co to jest metrologia?

2. Czym różni się pomiar od sprawdzenia?
3. Jakie znasz metody pomiarów?
4. Jakie są podstawowe błędy pomiaru?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ podstawowe źródła błędów pomiarów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać analizy rys. 17 w materiale nauczania dla ucznia (źródła błędów pomiaru),
2) podać błędy pomiarów wynikające z błędów wskazania przyrządu pomiarowego,
3) podać błędy wynikające z błędu odczytu,
4) określić jak wpływa temperatura na błąd pomiaru,
5) określić jaki wpływ na wynik pomiaru ma dokładność obliczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

kalkulator,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić różnice pomiędzy pomiarem i sprawdzeniem?

¨

¨

2) wyjaśnić celowość stosowania sprawdzianów?

¨

¨

3) dobierać metody pomiarowe?

¨

¨

4) rozróżnić błędy pomiarowe i określić przyczyny ich powstawania?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

4.6. Przyrządy pomiarowe

4.6.1. Materiał nauczania

Klasyfikacja
Środki techniczne potrzebne do wykonania zadań pomiarowych można podzielić ogólnie

w następujący sposób:

−

przyrządy pomiarowe,

−

urządzenia pomiarowe pomocnicze (przybory pomiarowe).
Ta druga grupa obejmuje środki techniczne, które bezpośrednio w realizacji pomiaru nie

uczestniczą lecz ułatwiają wykonanie czynności pomiarowych, zwiększając czułość narzędzia
pomiarowego lub służą do utrzymywania właściwych warunków przy pomiarze. Są to więc
wszelkiego rodzaju uchwyty, pryzmy i stoły, statywy pomiarowe, urządzenia optyczne
zwiększające dokładność odczytywania wyników pomiaru, urządzenia zapewniające stałość
temperatury czy wilgotności (klimatyzatory), bądź też chroniące aparaturę pomiarową przed
wstrząsami.

Przyrządy pomiarowe ze względu na przeznaczenie dzieli się na:

−

etalony,

−

przyrządy pomiarowe użytkowe,

−

przyrządy pomiarowe pomocnicze.

Wzorzec pomiarowy jest to ciało fizyczne (na przykład platynowo-irydowy wzorzec

metra) lub właściwość fizyczna (na przykład promieniowanie o określonej długości fali)
odtwarzające miarę danej wielkości z określoną dokładnością. Wzorce mogą odtwarzać jedną
miarę (w przypadku długości jeden konkretny wymiar) bądź też więcej niż jedną miarę
(przymiar kreskowy, śruba mikrometryczna). Nazywa się je wówczas odpowiednio wzorcami
jednomiarowymi lub wielomiarowymi. Wzorce jednomiarowe ze względów praktycznych
często łączy się w komplety, na przykład komplet płytek wzorcowych.

Przyrządy pomiarowe służą do bezpośredniego lub pośredniego wykonywania

pomiarów. Odróżniają się od wzorców tym, że zawierają pewien mechanizm, przeznaczony
do przetwarzania jednej wielkości w drugą, zwiększenia dokładności odczytywania,
regulowania wskazań, kompensacji błędów. Oparte są na różnych zasadach działania
(przyrządy mechaniczne, optyczne, elektryczne) i mają różny stopień skomplikowania
konstrukcyjnego.

Ze względu na zakres zastosowania niekiedy określa się przyrządy pomiarowe jako

uniwersalne (uniwersalny mikroskop pomiarowy, suwmiarka, mikrometr) bądź też jako
specjalne - o węższym, specyficznym przeznaczeniu (suwmiarka modułowa do kół zębatych,
mikrometr do pomiaru grubości blachy, mikroskop do pomiaru małych otworów, kątomierz
narzędziowy).

Zależnie od charakteru dostarczanego zbioru wskazań można rozróżnić przyrządy

pomiarowe analogowe, gdzie wartość wielkości mierzonej odczytuje się na skali przyrządu
według położenia wskazówki (lub podnoszonego wskaźnika umożliwiającego odczyt
wskazania), bądź też rzadziej jako zmianę długości (prostolinijnej podziałki skali).

Ostatnio coraz szersze zastosowanie znajdują przyrządy z odczytem cyfrowym. Wyniki

pomiarów tymi przyrządami, przedstawione w postaci liczb gotowych do zapisu czy
przeliczeń tworzą zbiór dyskretny.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Wzorce miar

Wzorce miar są to przyrządy pomiarowe, które bezpośrednio odtwarzają jedną lub kilka

znanych wartości danej wielkości mierzonej. Należą do nich: wzorce kreskowe, wzorce
końcowe, wzorce kątów. Podstawowym wzorcem długości jest przymiar kreskowy (rys. 19).
Ma on postać pręta lub taśmy, na której znajduje się podziałka.

Wartość podziałki elementarnej wynosi zwykle 1mm, a zakres pomiarowy 0÷1 m.
W przypadku przymiarów wstęgowych zwijanych, stosowanych w warsztatach

mechanicznych lub elektrotechnicznych, zakres pomiarowy wynosi 0÷2 m.

Rys. 19. Przymiar kreskowy [3, s. 148]

Wzorcami końcowymi są przyrządy pomiarowe, w których ograniczenia miary stanowią

końcowe powierzchnie. Do tej grupy narzędzi należą między innymi szczelinomierze i płytki
wzorcowe.

Rys. 20 . Szczelinomierz [7, s. 162]

Szczelinomierz to komplet płytek o zróżnicowanych grubościach, służących do

sprawdzania szerokości szczelin i luzów między częściami maszyn lub urządzeń (rys. 20).
Zakresy pomiarowe szczelinomierzy wynoszą zwykle 0,05÷1,00mm (ewentualnie od
0,02 mm).

Płytki

wzorcowe

są

to

wzorce

długości

w

kształcie

prostopadłościanów

o znormalizowanych wymiarach (rys. 21). Wymiar nominalny N płytki wzorcowej zawarty
jest między dwiema przeciwległymi jej płaszczyznami mierniczymi. Powierzchnie miernicze
powinny być względem siebie równoległe i oddalone o ściśle określoną odległość, dlatego też
są dokładnie szlifowane i docierane.

Gładkość i płaskość powierzchni pomiarowych jest tak wielka, że dwie płytki wzorcowe

podczas równoległego przesuwania się po powierzchniach pomiarowych przywierają do
siebie.

W taki sposób tworzy się wymiar równy sumie grubości płytek przywartych do siebie

w stosie. Płytki wzorcowe są kompletowane tak, aby można było ułożyć z nich stos
o dowolnym wymiarze.

Wymiary nominalne płytek wzorcowych mogą wynosić:

−

0,5; 1; 1,001; 1,002 do 1,009 stopniowane co 0,001 mm,

−

1,11; 1,12, do 1,49 stopniowane co 0,01 mm,

−

1,5; 2; 2,5 do 24,5 stopniowane co 0,5 mm,

−

25; 30; 40; 50; 70; 100 a niekiedy również 150; 200; 300; 400; i 500 mm.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Rys. 21. Płytki wzorcowe [3, s. 146]

W celu dokonania pomiaru przedmiotu, składa się płytki wzorcowe w stos

o odpowiednim wymiarze, a następnie stos ten, ustawiony na płaskiej płycie, porównuje się
za pomocą liniału krawędziowego lub czujnika z mierzonym przedmiotem. Jeżeli szczelina
świetlna utworzy się między liniałem a powierzchnią stosu, będzie to oznaczało, że stos
płytek jest niższy od mierzonego przedmiotu; wówczas zastępuje się jedną z płytek stosu
płytką większą. Jeżeli natomiast szczelina świetlna powstanie między liniałem a przedmiotem
będzie to oznaczało, że stos jest wyższy; należy więc jedną z płytek stosu zastąpić mniejszą.
Należy przestrzegać zasady użycia dla zestawionego stosu jak najmniejszej ilości płytek.

Rys. 22. Liniał krawędziowy [1, s. 216]

Rys. 23. Wymiar złożony z kilku płytek [1, s. 216]

Rys. 24. Pomiar średnicy otworu za pomocą płytek wzorcowych [1, s. 216]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Do pomiaru otworów za pomocą płytek wzorcowych (rys. 24), używa się specjalnych

przyrządów (4) zaopatrzonych w szczęki (2). Szczęki mają w części pomiarowej kształt
połowy walca, o średnicy wykonanej z taką samą dokładnością jak płytki wzorcowe,
ponieważ, tworzą część stosu pomiarowego. Pomiaru średnicy otworu przedmiotu (1)
dokonuje się wymieniając kolejno płytki (3) aż do uzyskania stosu, który umożliwi jeszcze
wprowadzenie szczęk do otworu. Wymiana jednej płytki na większą, na przykład o 0,01 mm,
już uniemożliwi wprowadzenie stosu pomiarowego do mierzonego otworu.

W celu zestawienia stosu płytek na żądany wymiar należy wybrać z kompletu najcieńszą

płytkę, której wymiar odpowiada końcowej cyfrze żądanego wymiaru, po czym składa się
z nią taką płytkę, która łącznie z pierwszą umożliwia uzyskanie dwóch końcowych cyfr
składanego wymiaru. Postępując dalej w taki sposób przy wyborze kolejnych płytek, dobiera
się trzy i następnie wszystkie dalsze cyfry składanego wymiaru.

Wzorce kątów to: kątowniki 90° (rys. 25), oraz płytki kątowe. Zależnie od kształtu

powierzchni tworzących kąt prosty, rozróżniamy kątowniki powierzchniowe, krawędziowe
i walcowe. Wzorce kątów (rys. 26) są przydatne przy sprawdzaniu kątów niektórych narzędzi
skrawających.

a)

b)

a)

b)

Rys. 25. Kątowniki a) krawędziowy, b) walcowy Rys. 26. Wzorce kątów a) do noży

[3, s. 159]

gwintowniczych, b) do wierteł [3, s. 159]

Płytki kątowe są to wzorce przeznaczone do bezpośredniego pomiaru i odtwarzania

kątów (rys. 27). Są to płaskie wieloboki mające powierzchnie pomiarowe nachylone pod
określonymi kątami. W użyciu są trzy odmiany wzorcowych płytek kątowych: Johanssona,
Kusznikowa i przywieralne.

Rys. 27. Płytki kątowe Johanssona [3, s. 158]

Płytki Johanssona

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

Przyrządy suwmiarkowe
Przyrządy suwmiarkowe tworzą grupę najbardziej rozpowszechnionych przyrządów

pomiarowych – stosowanych bezpośrednio przez pracowników przy wymiarowej kontroli
drobnych części maszyn.

Przyrządem suwmiarkowym nazywa się przyrząd, w którym po prowadnicy

zaopatrzonej w podziałkę kreskową przesuwa się suwak, często z urządzeniem zwanym
noniuszem, służącym do zwiększania dokładności odczytywania pomiaru.

Najbardziej charakterystycznym reprezentantem tej grupy jest suwmiarka (rys. 28).

Składa się ona zawsze z prowadnicy (5) z podziałką milimetrową, zakończonej dwiema

szczękami stałymi (1) i (2). Po prowadnicy przesuwa się suwak posiadający dwie szczęki
przesuwne (3) i (4). Na suwaku znajduje się specjalna podziałka długości 9mm zwana
noniuszem, składająca się z 10 równych części, każda po 0,9 mm (rys. 29). Suwak może być
unieruchomiony w dowolnym położeniu prowadnicy za pomocą urządzenia zaciskowego
wykonanego na przykład w postaci śruby. Przy dociśnięciu do zetknięcia obu szczęk (1) i (4),
zerowa kreska noniusza powinna znaleźć się na przedłużeniu zerowej kreski podziałki
milimetrowej prowadnicy.

Rys. 28. Suwmiarka: a) z noniuszem, b) z czujnikiem [6, s. 153]

Widok ogólny: 1 szczęka stała, 2, 3 szczęki do pomiaru otworów, 4 szczęka przesuwna,

5 prowadnica z podziałką główną, 6 wysuwka, 7 zacisk samohamowny.

Jeśli między wewnętrznymi powierzchniami pomiarowymi znajdzie się przedmiot

mierzony, to jego wymiar można odczytać według położenia pokrywających się kresek
podziałki milimetrowej i noniusza.

Posługując się elementami uproszczonego schematu suwmiarki można odczytać schematy
innych typowych przyrządów suwmiarkowych, do których zalicza się suwmiarki
jednostronne i dwustronne (uniwersalne, z głębokościomierzem), wysokościomierze
i głębokościomierze suwmiarkowe.

Należy tu zwrócić uwagę na to, że nawet w tak prostych przyrządach pomiarowych jak

suwmiarki, obserwuje się przejawy współczesnych tendencji w kierunku przyspieszania,
ułatwiania i podwyższania dokładności wskazań. Przykładem tego są podjęte również przez
przemysł krajowy nowe asortymenty przyrządów suwmiarkowych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Charakterystycznym, wspólnym elementem przyrządów suwmiarkowych jest noniusz,

umożliwiający zwiększenie dokładności odczytywania wyników pomiaru. Podziałka noniusza
współpracuje z podziałką stanowiącą wzorzec miary o działce elementarnej długości a.

Podziałka noniusza o całkowitej długości L zawiera określoną liczbę n działek

elementarnych o długości działki a". Długość noniusza L jest tak dobrana, że stanowi zawsze
całkowitą wielokrotność długości działki elementarnej a wzorca miary, spełniając warunek
równania:

L = na " = (y

⋅ n + 1 )⋅ a

gdzie:
y – jest całkowitą liczbą nieujemną, nazwaną modułem noniusza

Rys. 29. Noniusz liniowy 0,1 mm [3, s. 162]

W suwmiarkach zazwyczaj y = 1, w noniuszach optycznych urządzeń odczytowych

przyjmuje się również y = 0 (noniusz o module zerowym). Dla noniusza o module zerowym
przyjmuje się zazwyczaj n = 10. Z powyższej zależności wynika, że długość działki noniusza

dla y = 1 długość działki elementarnej noniusza różni się od długości działki elementarnej
wzorca o:

Wartość działki elementarnej noniusza i stanowi jego cechę znamionową. Gdy mówimy

,,noniusz 0,02 mm" znaczy to, że działka elementarna tego noniusza ma wartość
i = 0,02 mm i zarazem, że niedokładność odczytania za pomocą tego noniusza wynosi
i = 0,02 mm. W noniuszach przyrządów suwmiarkowych wartość L, n, i, zazwyczaj wynoszą:

L = 9mm n = 10 i = 0,1 mm
L = 19 mm n = 20 i = 0,05 mm
L = 49 mm n = 50 i = 0,02 mm

Przyrządy mikrometryczne
Przyrządy mikrometryczne biorą swoją nazwę od zespołu śruba mikrometryczna –

nakrętka który znajduje się w każdym z przyrządów mikrometrycznych. Najbardziej
rozpowszechnionymi

przyrządami

mikrometrycznymi

są:

mikrometr,

średnicówka

mikrometryczna

i

głębokościomierz

mikrometryczny.

Za

pomocą

przyrządów

mikrometrycznych można dokonywać pomiarów z dokładnością do 0,01 mm.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

Mikrometr (rys. 30) jest przeznaczony do pomiaru długości, grubości i średnicy. Składa

się z kabłąka 1, którego jeden koniec jest zakończony kowadełkiem 2, a drugi nieruchomą
tuleją z podziałką wzdłużną 3 i obrotowym bębnem 4, z podziałka poprzeczną 5. Poza tym
mikrometr jest wyposażony we wrzeciono 6, zacisk ustalający 7 i pokrętło sprzęgła ciernego 8.
Wrzeciono ma nacięty gwint o skoku 0,5 mm i jest wkręcone w nakrętkę zamocowaną
wewnątrz nieruchomej tulei z podziałka wzdłużną. Obracając bęben można dowolnie
wysuwać lub cofać wrzeciono. Aby dokonać właściwego pomiaru i uniknąć uszkodzenia
gwintu, przez zbyt mocne dociśnięcie czoła wrzeciona do powierzchni mierzonego
przedmiotu, mikrometr jest wyposażony w sprzęgło cierne z pokrętłem 8. Obracając
pokrętłem sprzęgła ciernego, obracamy wrzeciono do chwili zetknięcia go z mierzonym
przedmiotem lub kowadełkiem, po czym sprzęgło ślizga się i nie przesuwa wrzeciona.
Położenie wrzeciona ustala się za pomocą zacisku. Nieruchoma tuleja z podziałką jest
wyposażona w kreskę wskaźnikową wzdłużną, nad którą jest naniesiona podziałka
milimetrowa. Pod kreską wskaźnikową są naniesione kreski, które dzielą na połowy podziałkę
milimetrową (górną).

Rys. 30. Mikrometr [6, s. 156]

Śruba wrzeciona ma zwykle skok wynoszący 0,5 mm, wobec tego jeden obrót śruby

przesuwa kowadełko wrzeciona o 0,5 mm. Na tulei mikrometru nacięta jest podziałka
w odstępach co 0,5mm. Bęben powodujący przesuwanie się wrzeciona jest podzielony na
swym obwodzie na 50 części. Zatem obrócenie bębna o 1/50 część obrotu przesuwa
kowadełko wrzeciona o 1/100 część mm.

Wartość zmierzonego wymiaru określa się najpierw odczytując na podziałce tulei liczbę

pełnych milimetrów i połówek milimetrów odsłoniętych przez brzeg bębna; następnie
odczytuje się setne części milimetra na podziałce bębna. Wskaźnikiem dla podziału bębna jest
linia podziałki na tulei mikrometru. Kilka przykładów położenia bębna przedstawia rysunek
31.

Na rysunku 31a jest ustawiony wymiar 10,00 mm. Krawędź bębna znajduje się tutaj na

dziesiątej kresce tulei. Na rysunku 31b jest ustawiony wymiar 14,28 mm. Rysunek 31c
przedstawia ustawienie podziałki na wymiar 21,5 mm, a na podziałce bębna 0,14 mm, gdyż
oś skali milimetrów wskazuje na czternastą kreskę bębna. Razem wyniesie to: 21,50 mm +
0,14 mm = 21,64 mm.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

Rys. 31. Wskazania mikrometru [6, s. 156]

Do pomiarów gwintów używa się mikrometrów wyposażonych w wymienne kowadełka.

Rysunek 32 przedstawia taki mikrometr, który jest wyposażony w trzy komplety kowadełek
wymiennych.

Rys. 32. Mikrometr do pomiaru gwintów [6, s. 156]

Do pomiaru średnic niewielkich otworów służy mikrometr przedstawiony na rysunku 33.

Ma on dwustronne szczęki pomiarowe. Grubość tych szczęk jest różna, dzięki czemu można
rozszerzyć zakres pomiarowy przyrządu. Jeżeli suma grubości szczęk po stronie A wynosi na
przykład 10mm, a po stronie B – 20 mm, to takim przyrządem można mierzyć otwory o
średnicy 10 ÷ 35 mm po stronie A, oraz 20÷45mm po stronie B, (przy założeniu, że zakres
pomiarowy samego mikrometru wynosi 0÷25mm).

Rys. 33. Mikrometr do mierzenia otworów [6, s. 156]

Większe otwory mierzy się za pomocą średnicówek mikrometrycznych (rys. 34)

Zasada pomiaru jest taka sama jak innych mikrometrycznych przyrządach pomiarowych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

Średnicówka jest zwykle wyposażona w komplet przedłużaczy, umożliwiających pomiar
otworów o szerokim zakresie. Przedłużacze w postaci prętów odpowiedniej długości wkręca
się zamiast jednej z końcówek pomiarowych 1 lub 2. Oprócz przedłużaczy w skład
wyposażenia średnicówek wchodzi pierścień nastawczy o znanej średnicy, który umożliwia
sprawdzenie prawidłowości wskazań przyrządu. Dzięki zastosowaniu przedłużaczy można
wykorzystać jedną średnicówkę mikrometryczną do pomiaru odległości między
powierzchniami wewnętrznymi w zakresie od 50 do 900 mm.

Rys. 34. Średnicówka mikrometryczna [4, s. 157]

Do pomiaru głębokości otworów służy głębokościomierz mikrometryczny (rys. 35).

Stopa głębokościomierza 1 jest połączona z tuleją mikrometryczną 2, na której znajduje się
gwint prowadzący wrzeciono 3. Podobnie jak w mikrometrze zwykłym, do wysuwania
wrzeciona służą: bęben 4 oraz sprzęgło 5. Pomiaru dokonuje się po ustawieniu stopy
głębokościomierza na krawędzi otworu. Podczas pomiaru należy dociskać stopę przyrządu do
krawędzi otworu, tak silnie, żeby uniesienie jej nad wykręcane wrzeciono nie było możliwe w
chwili, gdy oprze się ono o dno otworu. W ostatniej fazie wysuwania wrzeciona należy
posługiwać się sprzęgiełkiem, aby nacisk pomiarowy wrzeciona na dno otworu był przy
każdym pomiarze jednakowy.

Rys. 35. Głębokościomierz mikrometryczny [4, s. 157]

Przyrządy mikrometryczne umożliwiają najczęściej pomiar z dokładnością odczytu do

0,01mm. W niektórych przypadkach są stosowane noniusze, które umożliwiają zwiększenie
dokładności odczytu do 0,001mm. Noniusz taki jest wykonany na odpowiednio dużej tulei
mikrometru. Zasada jego działania jest taka sama jak noniuszy suwmiarek.

Czujniki to przyrządy pomiarowe, służące najczęściej do określania odchyłek od

wymiaru nominalnego. Zakres pomiaru czujników nie przekracza 1 mm, często zamyka się
w granicach kilku dziesiątych części milimetra. Wszystkie czujniki, niezależnie od
rozwiązania konstrukcyjnego, są wyposażone w urządzenia, które zamieniają ruch końcówki
pomiarowej na ruch wskazówki przyrządu w taki sposób, aby niewielki ruch końcówki

1

2

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

pomiarowej powodował znaczne przesunięcie wskazówki. Stosunek przesunięcia końca
wskazówki do przesunięcia końcówki pomiarowej nazywa się przełożeniem przyrządu i.
W czujnikach przełożenie jest zwykle bardzo duże i wynosi od 100 – 10.000. Zależnie od
rodzaju przekładni rozróżnia się czujniki mechaniczne, pneumatyczne, optyczne
i elektryczne. Spośród wielu rozwiązań konstrukcyjnych w praktyce warsztatowej stosuje się
najczęściej tylko kilka typów tych przyrządów. Są one wygodne w użyciu, zwłaszcza do
kontroli dużych partii takich samych przedmiotów.

Wśród czujników mechanicznych najprostszy jest czujnik dźwigniowy (rys. 36).

Zależnie od wymiaru mierzonego przedmiotu końcówka pomiarowa 1 działa na dźwignię 2
wspartą na nożu pryzmatycznym. Pod wpływem działania tej końcówki wskazówka 3
przyrządu wychyla się. Jeżeli uprzednio końcówka przyrządu była ustawiona według wzorca
o znanym wymiarze w położeniu zerowym, to teraz przy pomiarze przedmiotów
o wymiarach większych od wymiaru nominalnego wskazówka przyrządu wychyli się na
prawo od punktu zerowego.

W przeciwnym przypadku wskazówka wędrująca od lewej do prawej strony podziałki nie

osiągnie punktu zerowego.

Przesuwny trzpień 1 jest zakończony wymienną końcówką pomiarową 2. Od góry

trzpień 1 jest zakończony ostrzem, które naciska dźwignię 3 napiętą sprężyną 4.

Rys. 36. Czujnik dźwigniowy [4, s. 162]

Dźwignia ta, wyposażona z drugiej strony w oporę 6, wspiera się o oporę 8 za

pośrednictwem noża 7. Na dźwigni jest umocowana wskazówka 5 wskazująca odchylenie
wymiaru mierzonego przedmiotu od wymiaru nominalnego, na który czujnik jest ustawiony
(położenie 0). Czujnik jest zamontowany na pionowej kolumnie i po niej może byś
przesuwany w górę lub w dół. Mierzony przedmiot 10 ustawia się na stoliku pomiarowym
tak, aby końcówka pomiarowa 2 wspierała się na powierzchni przedmiotu. Na rysunku
wysokość mierzonego przedmiotu odpowiada ściśle wymiarowi, na który czujnik został
ustawiony. Zakres pomiarowy tego przyrządu wynosi zaledwie 0,2mm.

Czujniki zegarowe – Jeden z najczęściej stosowanych czujników zegarowych

przedstawiono na rysunku 37. Składa się on z obudowy 11, tarczy z podziałką 3, wskazówki

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

5, końcówki trzpienia pomiarowego 2, wskaźników tolerancji 7 ustawionych na odchyłki
dolną i górną, trzpienia pomiarowego 1. Na tarczy z podziałką, którą można obracać
i ustawiać w dowolnym położeniu, znajduje się licznik przesunięć trzpienia w milimetrach,
wyposażony we wskazówkę 6 i podziałkę 4.

Obwód tarczy 3 czujnika jest podzielony na 100 równych części, z których każda

odpowiada przesunięciu się końcówki pomiarowej o 0,01 mm. Na przykład jeżeli
wskazówka 5 obróci się o 25 działek tarczy, oznacza to, że końcówka pomiarowa przesunęła
się o 0,25 mm, ponieważ 0,01 x 25 =0,25 mm.

Czujniki zegarowe umieszcza się zwykle na statywie. Wartość działki elementarnej

wynosi najczęściej 0,01 mm, a zakres pomiarowy 0

÷

10 mm.

Rys. 37. Czujnik zegarowy [10, s. 220]

Przyrządy do pomiaru kątów. W praktyce warsztatowej do mało dokładnych pomiarów

kątów jest stosowany uniwersalny kątomierz nastawny( rys. 38). Korpus przyrządu składa
się z ramienia stałego 3 i tarczy 1. Na trzpieniu 6 może się obracać część ruchoma, do której
jest umocowana podziałka noniusza 2 oraz uchwyt 4. W uchwycie 4 – po zwolnieniu zacisku
- można przesuwać ramię 3 wzdłuż jego osi głównej i ustawić w dowolnym położeniu. Za
pomocą kątomierza uniwersalnego można zmierzyć kąty z dokładnością 5'.

Rys. 38. Uniwersalny kątomierz nastawny [6, s. 160]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

Wskazania przyrządu odczytuje się podobnie jak na suwmiarce. Liczbę stopni wskazuje

kreska zerowa noniusza, a liczbę minut - jedna z kresek podziałki głównej, pokrywająca się
z podziałką noniusza.

Sprawdziany – Zastosowanie sprawdzianu nie pozwala na określenie rzeczywistego

wymiaru - lecz na stwierdzenie czy sprawdzany wymiar jest prawidłowy czy nieprawidłowy.

W zależności od rodzaju zadania sprawdziany można podzielić na sprawdziany wymiaru

(rys. 39) i kształtu (rys. 40). Do najczęściej stosowanych sprawdzianów wymiaru zalicza się
sprawdziany do otworów, do wałków, do stożków i do gwintów. W tej grupie sprawdzianów
można wyodrębnić sprawdziany jednograniczne i dwugraniczne. Sprawdziany jednograniczne
odwzorowują jeden z granicznych wymiarów: największy lub najmniejszy. Sprawdziany
dwugraniczne odwzorowują oba wymiary graniczne. Niektóre rodzaje powszechnie
stosowanych sprawdzianów wymiarów, przedstawia rysunek 39.

Rys. 40. Sprawdziany kształtu: a) wzorniki do gwintów, b) promieniomierz, c) przymiar do noży do

gwintowania [10, s. 245]

Rys. 39. Typowe sprawdziany wymiarów: a) szczękowe, b) tłoczkowy [10,s. 224]

a)

b)

a)

b)

c)

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak dzielimy przyrządy pomiarowe?
2. Co to jest noniusz?
3. Z jaką dokładnością można dokonać pomiaru przy pomocy suwmiarki?
4. Jakie są rodzaje przyrządów mikrometrycznych?
5. Jakie są rodzaje sprawdzianów?
6. Do czego służą płytki wzorcowe?
7. Co to jest czujnik zegarowy?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz przyrządy pomiarowe do wykonywania pomiarów pośrednich, elementów

wskazanych przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować mierzony wymiar,
2) określić sposób wykonywania pomiaru,
3) dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe,
4) uzasadnić dobór.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przyrządy pomiarowe różnego rodzaju,

−

przykładowe części maszyn,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Na podstawie rysunku wykonawczego części (dostarczonego przez nauczyciela) dobierz

przyrządy pomiarowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić wymiary które należy zmierzyć,
2) określić sposób wykonywania pomiaru,
3) dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe,
4) uzasadnić dobór.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przyrządy pomiarowe różnego rodzaju,

−

rysunek wykonawczy części,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

Ćwiczenie 3

Odczytaj wymiar ustawiony na suwmiarce i mikrometrze.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić dokładność pomiaru suwmiarką,
2) określić dokładność pomiaru mikrometrem,
3) odczytać wymiar ustawiony na suwmiarce,
4) odczytać wymiar ustawiony na mikrometrze,
5) zapisać wyniki odczytów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

suwmiarka,

−

mikrometr,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dokonać klasyfikacji przyrządów pomiarowych?

¨

¨

2) rozróżnić podstawowe przyrządy suwmiarkowe?

¨

¨

3) rozróżnić podstawowe przyrządy mikrometryczne?

¨

¨

4) rozróżnić podstawowe sprawdziany?

¨

¨

5) posługiwać się przyrządami pomiarowymi?

¨

¨

6) odczytać wskazanie suwmiarki i mikrometru?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

4.7. Użytkowanie, konserwacja, przechowywanie i dobór

przyrządów pomiarowych

4.7.1. Materiał nauczania

Użytkowanie, konserwacja i przechowywanie przyrządów pomiarowych

Przyrządy

pomiarowe

należy

chronić

przed

uszkodzeniami

mechanicznymi,

nagrzewaniem, zanieczyszczaniem i korozją. Pomieszczenie do przeprowadzania pomiarów,
zwłaszcza za pomocą przyrządów dokładnych, musi być suche i wolne od kurzu i pyłu
(zwłaszcza szlifierskiego) oraz znajdować się dość daleko od hal, w których pracują maszyny
udarowe. Temperatura w pomieszczeniach powinna wynosić +20

O

C.

Powierzchnie pomiarowe i robocze przyrządów pomiarowych wykonanych ze stali nie

powinny być dotykane palcami, gdyż pot ludzki wpływa korodująco. Po skończeniu pomiaru
powierzchnie pomiarowe należy wymyć w benzynie, wytrzeć do sucha ściereczką (z flaneli
lub irchy) i nasmarować cienką warstwą tłuszczu (np. wazeliną). Przed pomiarem warstewkę
tłuszczu zmywa się w benzynie i powierzchnie robocze wyciera do sucha. Na stanowisku
roboczym przyrządy pomiarowe powinny leżeć na filcu, flaneli lub desce.

Przyrządy pomiarowe nie wyposażone w futerały powinny być przechowywane

w szufladach lub regałach zaopatrzonych w odpowiednie gniazda, zabezpieczające narzędzia
przed uszkodzeniem. Elementy optyczne w przyrządach pomiarowych, jeśli nie są zakryte
osłoną lub włożone do futerału mogą łatwo ulec porysowaniu przez kurz czy pył. Kurz
z elementów optycznych należy ścierać najpierw pędzelkiem, a dopiero potem szmatką lub
irchą. Nie wolno wykonywać pomiarów przedmiotów będących w ruchu.

Dobór przyrządów pomiarowych
Przy doborze sprzętu pomiarowego i najwłaściwszej metody pomiarowej, która powinna

być zastosowana w danych warunkach pomiaru, należy uwzględnić następujące czynniki:
1. kształt mierzonego przedmiotu,
2. rozmiary (wielkość) przedmiotu,
3. rodzaj mierzonego wymiaru,
4. wartość liczbową mierzonego wymiaru,
5. wielkość tolerancji wykonania rozpatrywanego wymiaru,
6. chropowatość powierzchni ograniczających mierzony wymiar,
7. czasochłonność i koszt wykonania pomiaru.

Kształt mierzonego przedmiotu (płaski, walcowy lub złożony) ma wpływ na dobór

końcówki lub nasadki mierniczej przyrządu oraz sposób ustalenia i zmiany położeń
przedmiotu podczas pomiaru. W celu uzyskania dużej dokładności pomiaru należy dążyć do
zastosowania przyrządu pomiarowego o takiej końcówce lub nasadce mierniczej, która
zapewni uzyskanie najkorzystniejszego styku, jakim jest styk punktowy.

Styk liniowy może być w określonych przypadkach dopuszczalny, natomiast

w przypadku pomiarów dokładnych, niedopuszczalny jest styk powierzchniowy. Aby
zapobiec nie pożądanemu przemieszczaniu się przedmiotu podczas pomiaru, należy
przewidzieć najodpowiedniejszy dla jego kształtu sposób ustalenia (ustawienie na płycie
kontrolnej, na pryzmie lub zamocowanie w przyrządzie kłowym) tak, aby w razie potrzeby
było możliwe uzyskanie wygodniejszej zmiany położenia przedmiotu podczas pomiaru.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

Rozmiary przedmiotu mają wpływ na dobór przyrządów pomiarowych przede wszystkim

w zakresie decyzji o zastosowaniu sprzętu mierniczego przenośnego, stosowanego do
przedmiotów o dużych rozmiarach (pomiar średnicy otworu za pomocą średnicówki
czujnikowej) lub nieprzenośnego, stosowanego do pomiaru przedmiotów o małych
rozmiarach (pomiar średnicy otworu za pomocą mikroskopu warsztatowego).

Rodzaj mierzonego wymiaru w zależności od tego, czy jest on zewnętrzny, wewnętrzny

czy mieszany, ma wpływ na dobór odpowiedniego sprzętu pomiarowego, jak i właściwej dla
danego przypadku metody pomiarowej.

Wartość liczbowa mierzonego wymiaru ma wpływ na dobór sprzętu o odpowiednio

dużym zakresie pomiarowym oraz na zastosowanie pomiaru bezpośredniego lub pośredniego.

Wartość tolerancji wykonania rozpatrywanego wymiaru ma wpływ na przyjęcie

odpowiedniej metody pomiarowej i sprzętu pomiarowego o właściwej dokładności
wskazania.

Chropowatość powierzchni ograniczających mierzony wymiar decyduje o dokładności

i rodzaju stosowanego do pomiaru sprzętu. Nie należy mierzyć dokładnym sprzętem
pomiarowym wymiarów ograniczonych powierzchniami o dużej chropowatości, bo jest to
szkodliwe dla powierzchni mierniczych sprzętu (porysowanie), jak również błędy wykonania
takiej powierzchni mogą być większe lub niewiele mniejsze od tolerancji wykonawczej, przy
której powinien być stosowany dany sprzęt pomiarowy.

Czasochłonność i koszt wykonania pomiaru decydują o przyjęciu takiego sprzętu

pomiarowego i takiej metody pomiarowej, które umożliwiają uzyskanie najlepszych wyników
przez zastosowanie najprostszych i najtańszych środków (zastąpienie średnicówki
mikrometrycznej średnicówką czujnikową przy pomiarze większej liczby otworów o takiej
samej średnicy).

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są podstawowe zasady prawidłowego użytkowania przyrządów pomiarowych?
2. Jakie parametry bierzemy pod uwagę dobierając przyrządy pomiarowe?
3. W jaki sposób powinny być przechowywane przyrządy pomiarowe?
4. W jaki sposób konserwuje się przyrządy pomiarowe?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź konserwację mikrometrycznych przyrządów pomiarowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dobrać środki zmywające i konserwujące,
2) zapoznać się z instrukcjami stosowania wyżej wymienionych środków,
3) umyć dokładnie środkiem zmywającym wszystkie powierzchnie narażone na korozję,
4) wytrzeć dokładnie do sucha umyte powierzchnie przy pomocy miękkiej szmatki,
5) nanieść na konserwowane powierzchnie warstwę środka konserwującego,
6) umieścić

przyrząd

w

oryginalnym

futerale

chroniącym

przed

zakurzeniem

i uszkodzeniami mechanicznymi.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

mikrometryczne przyrządy pomiarowe,

−

środki zmywające,

−

środki konserwujące,

−

czyściwo,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) korzystać prawidłowo z przyrządów pomiarowych?

¨

¨

2) dokonać konserwacji przyrządów pomiarowe?

¨

¨

3) wyróżnić materiały do konserwacji przyrządów pomiarowych?

¨

¨

4) określić sposób przechowywania przyrządów pomiarowych?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

4.8. Pomiar wielkości geometrycznych

4.8.1. Materiał nauczania

Pomiary wymiarów zewnętrznych
Średnice wałków mierzy się najpierw za pomocą suwmiarki uniwersalnej z noniuszem

0,1 mm. Pomiaru dokonuje się przy obu końcach wałka oraz po środku.
Następnie w tych samych miejscach mierzy się średnice wałka za pomocą suwmiarki
z noniuszem 0,05 mm oraz mikrometru.

Pomiar suwmiarką

Rys. 41. Pomiar suwmiarką [3, s. 239]

Pomiar mikrometrem

Jeśli mikrometr jest cięższy od wałka należy go zamocować w specjalnym uchwycie.

Wałek podtrzymuje się lewą ręką, a prawą wolno obraca się pokrętło sprzęgła (rys. 42).

Jeśli wałek jest cięższy od mikrometru należy przedmiot położyć na stole, lewą ręką

trzyma się wówczas kabłąk mikrometru, a prawą obraca się pokrętkę sprzęgła.

Rys. 42. Pomiar mikrometrem [3, s. 241]

Pomiary czujnikami i płytkami wzorcowymi

Średnicę wałka można mierzyć dokładniejszymi przyrządami pomiarowymi na przykład

transametrem.

Znając średnicę wałka ustawia się zestaw płytek wzorcowych na ten wymiar. Następnie

według zestawu ustawia się przesuwne wrzeciono transametru, po czym wsuwa mierzony
wałek pomiędzy kowadełko i wrzeciono. Wychylająca się wskazówka na podziałce wyznacza
wartość odchyłki wykonania wałka.

Podobnie przeprowadza się pomiar średnicy za pomocą każdego dowolnego przyrządu

czujnikowego na przykład za pomocą mikrokatora lub ortotestu tj. czujnika mechanicznego
o przekładni dźwigniowo – zębatej. Korzysta się tu również z zestawu płytek wzorcowych
ustawionych na wymiar nominalny.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

Stos płytek ustawia się na stoliku przyrządu. Po zetknięciu trzpienia pomiarowego

z zestawem wzorcowym ustawia się urządzenie odczytowe na zero. Następnie płytki
zastępuje się mierzonym wałkiem i na podstawie odchylenia wskazówki wyznaczana jest
odchyłka średnicy wałka od wartości nominalnej.

Odchyłki kształtu wałka

Najczęściej występujące błędy kształtu powierzchni walcowej to:
W przekroju poprzecznym – odchyłka kołowości to największa odległość między

kołem rzeczywistym a kołem przylegającym (rys. 43).

Rys. 43. Odchyłka kołowości [11, s. 50]

Odmiany odchyłek kołowości:
a) – owalność

b) – graniastość

Rys. 44. Odmiany odchyłek kołowości [7, s. 68-69]

gdzie:

Δ – odchyłka
kołowości

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

W przekroju wzdłużnym – odchyłka

walcowości to największa odległość między

walcem rzeczywistym a walcem przylegającym (rys. 45).

Rys. 45. Odchyłka walcowości [11, s. 50]

Odmiany odchyłek walcowości:
a) – baryłkowość

b) – siodłowość

c) – stożkowość

d) – wygięcie

Rys. 46. Odmiany odchyłek walcowości [7, s. 69-70]

gdzie:

Δ – odchyłka
walcowości

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

Pomiary wymiarów wewnętrznych (otworów):

Pomiar suwmiarką:

−

uniwersalną: dokonuje się pomiaru średnic otworów na głębokość do 15 mm (rys. 47),

−

jednostronną: dokonuje się pomiaru otworów o średnicach większych od 10 mm

(rys. 48).

Rys. 47. Pomiar otworu suwmiarką uniwersalną [10, s. 15]

Rys. 48. Pomiar otworu suwmiarką jednostronną [11, s. 229]

Pomiar mikrometrem wewnętrznym
Mikrometrem szczękowym mierzy się otwory o średnicach 5÷30 mm i 30÷55 mm (rys. 49).

Graniczny błąd wskazań mikrometrów szczękowych wynosi

±

3 µm i

±

4 µm.

Rys. 49. Pomiar otworu mikrometrem wewnętrznym szczękowym [3, s. 243]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

A

1

A A

2

B

1

B B

2

Pomiar średnicówką mikrometryczną

Metodą

tą

dokonuje

się

pomiarów

średnic

otworów

większych

(75÷575 mm). Średnicówkę ustawia się w mierzonym otworze tak, aby w płaszczyźnie
przekroju podłużnego był wymiar najmniejszy (ustawienie A rys. 50), a w płaszczyźnie
przekroju poprzecznego, wymiar największy (ustawienie B rys. 50). W celu prawidłowego
usytuowania średnicówki w płaszczyźnie przekroju poprzecznego otworu należy narzędzie
pomiarowe jednym końcem stopniowo przemieszczać zachowując to położenie, w którym
będzie możliwe maksymalne odkręcenie bębna mikrometrycznego, a więc uzyskanie
wymiaru największego. Graniczny błąd wskazania wynosi ±8 μm.

Rys. 50. Pomiar średnic otworów średnicówką mikrometryczną [8, s. 236]

Pomiar średnicówką czujnikową
Średnicówkę czujnikową ustawia się na wymiar nominalny w uchwycie ze stosem

płytek wzorcowych lub w otworze pierścienia wzorcowego. Następnie średnicówkę wkłada
się do mierzonego otworu i odczytuje wskazania czujnika.

Średnicę otworu D oblicza się jako sumę wymiaru nominalnego N i różnicę

wskazań czujnika O

1

i O

2

:

D = N + (O

1

– O

2

)

O

1

– wskazanie czujnika przy wymiarze nominalnym, O

2

– wskazanie czujnika przy

pomiarze średnicy otworu.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

Pomiary kątów

Rys. 51. Pomiar kątomierzem uniwersalnym 1 – podziałka tarczy głównej korpusu, 2 – tarcza obrotowa, 3 – zacisk

tarczy, 4 – liniał, 5 – liniał do małych kątów, 6 – zacisk liniału, 7 – lupa, 8 – podziałka I, 9 – podziałka II,
10 – wskazówka, 11 – podstawa do kątomierzy, 12 – powierzchnie pomiarowe, 13 – stopa [6, s. 158]

Do bezpośrednich pomiarów kątów stosuje się kątomierze uniwersalne (rys. 51), lub

kątomierze optyczne.

Pomiar kątomierzem polega na przyłożeniu bez szczelin, obu ramion kątomierza do

boków mierzonego kąta. Wskazania kątomierzy optycznych odczytuje się z podziałki
kreskowej przez wbudowaną w przyrząd lupę, natomiast w kątomierzach uniwersalnych
bezpośrednio z podziałki. Zarówno jedne jak i drugie kątomierze mają noniusze zwiększające
dokładność odczytywania wskazań. Noniusz kątomierza uniwersalnego jest dwukierunkowy.
Przy odczytywaniu wskazania należy posługiwać się tą częścią noniusza, którego
kierunek rosnących wartości podziałki jest zgodny z kierunkiem podziałki głównej.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

Tabela 3. Przykłady zastosowań kątomierza uniwersalnego optycznego do pomiaru różnych kątów [4, s. 250]

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

Pomiar liniałem sinusowym

Rys. 52. Pomiar kątów liniałem sinusowym [4, s. 252]

Liniał sinusowy składa się z liniału opartego na dwóch wałkach, jednakowej

średnicy, których osie są równoległe do siebie i leżą w płaszczyźnie równoległej do
górnej płaszczyzny liniału (rys. 52). Odległość między osiami wałków wynosi zazwyczaj 100
lub 200mm.

L

h

=

α

sin

Liniał ustawia się na kąt, mierzony uprzednio kątomierzem. Pod jeden wałek

liniału ustawia się stos płytek wzorcowych o wysokości obliczonej według wzoru

α

sin

100

h

⋅

=

(przy czym 100 jest wartością L liniału, a sin

α

wyznacza się z tablic

trygonometrycznych).

Po ustawieniu liniału sinusowego należy na nim umieścić przedmiot sprawdzany,

a następnie za pomocą czujnika sprawdzić równoległość górnej krawędzi przedmiotu do
płaszczyzny. Różnicę d

a

między kątem ustawienia liniału a rzeczywistym kątem α przedmiotu

oblicza się według wzoru

:

3438

)

L

d

(

d

n

a

⋅

=

d

n

– odchyłka czujnika w (mm),

L – odległości między skrajnymi położeniami czujnika w mm,
3438 – współczynnik wynikający z przeliczenia radiana na minuty (d

a

jest wyrażona

w minutach kątowych).

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

Tabela 4. Inne metody pomiarów kąta wykonane metodami pośrednimi [6, s. 161]

Schemat pomiaru

Wzory

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

Pomiary prostoliniowości i płaskości
Sprawdzanie prostoliniowości można wykonać wieloma metodami. Wybór metody

zależy od długości sprawdzanej płaszczyzny. Przy dużych długościach stosuje się na przykład
strunę stalową i lunetę z okularem mikrometrycznym. Przy małych długościach stosuje
się sprawdzanie „na szczelinę” między liniałem a płaszczyzną sprawdzaną.

Rys. 53. Sprawdzanie prostoliniowości

Na mierzonej powierzchni przedmiotu 1 ustawia się liniał płaski 2 podparty na

dwóch płytkach wzorcowych 3 o jednakowej wysokości. Wsuwając pod liniał
możliwie największe stosy płytek wzorcowych 4, dokonuje się pomiaru odchyłek
prostoliniowości w ustalonych punktach pomiarowych (rys. 53).

Mierząc prostoliniowość płaszczyzn w co najmniej trzech kierunkach, można określić

jej płaskość. Równoległość dwu płaszczyzn sprawdza się czujnikiem zegarowym
w podstawce.

Pomiar

równoległości

polega

na

zmierzeniu

wzajemnej

odległości

między

dwoma sprawdzanymi elementami w dwóch miejscach oddalonych od siebie o możliwie
dużą odległość L. Położenie poziome lub pionowe płaszczyzny sprawdza się poziomicą
liniową lub ramową. Wartość działki elementarnej poziomnicy jest wyrażona w jej
oznaczeniu, na przykład 0,1/1000 – oznacza, że jeśli poziomica zostanie ustawiona na liniale
o długości 1000 mm, którego jeden koniec znajduje się 0,1mm niżej od drugiego, to wykaże
to, przesunięcie pęcherzyka gazowego o 1 działkę elementarną.

Używając poziomnicy z działką 0,02/1000 pomiar jest możliwy, tylko na betonowym

cokole lub co najmniej na sztywnym, ciężkim stole ustawionym na posadzce (nigdy na
drewnianej podłodze). Przy odczycie nie wolno opierać się o mierzony układ, ani go dotykać.

Sprawdzanie płaskości metodą farbowania, wykonuje się następująco:
Płaszczyznę wzorcową powleka się bardzo cienką warstewką farby (farba drukarska,

farba do powielaczy lub inny tłusty barwnik). Farbę nakłada się szmatką i rozprowadza
płytką metalową. Tą samą płytką zbiera się nadmiar farby. Sprawdzaną powierzchnię
przedmiotu, przykłada się do powierzchni wzorcowej i przesuwa kilkakrotnie w różnych
kierunkach (farba powinna pokryć wszystkie wypukłe miejsca powierzchni sprawdzanej). Na
tak przygotowaną płaszczyznę sprawdzaną kładziemy płytkę z wyciętym kwadratem
kontrolnym o wymiarach 25 x 25 mm.

Liczy się zafarbowane miejsca, będące punktami styku badanej powierzchni z wzorcową.

Liczba miejsc zafarbowanych, mieszczących się w kwadracie kontrolnym określa błąd
płaskości sprawdzanej powierzchni. Im więcej punktów przylegania w kwadracie 25 x 25 mm
tym powierzchnia jest bardziej płaska.

Do kontroli płaskości i równoległości mniejszych powierzchni o dużej dokładności

wykorzystuje się zjawisko interferencji światła (rys. 54).

2

1

4

3

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

Rys. 54. Kontrola płaskości i równoległości z wykorzystaniem zjawiska interferencji światła

[8, s. 241]

Na sprawdzaną płaszczyznę przedmiotu 2 nakłada się szklaną płytkę płasko –

równoległą 1 tak, aby między przyległymi płaszczyznami powstał klin powietrzny. Na
sprawdzanej powierzchni pojawią się prążki interferencyjne. Jeśli powierzchnia ta jest
idealnie płaska, prążki są prostoliniowe i równoległe; przy błędach płaskości wykrzywiają się.
Pomiar najlepiej przeprowadzić w zaciemnionym miejscu przy świetle jednobarwnym
(monochromatycznym), na przykład przy lampie w ciemni fotograficznej.

Pomiary gwintów
Do sprawdzania gwintów służą wzorce MWGa i MWGb. Pomiar skoku gwintu

dokonujemy przez porównanie go z wzorcem zarysu gwintu (rys. 55).
Wzorce MWGa są przeznaczone do sprawdzania gwintów metrycznych o skokach od 0,4 do
6 mm, a wzorce MWGb są przeznaczone do gwintów calowych, o liczbie skoków na
długość cala od 28 do 4.

Rys. 55. Sprawdzanie zarysu i skoku gwintu [9, s. 139]

Pomiar średnicy podziałowej gwintu mikrometrem do gwintów
Mikrometr do gwintów wyposażony jest w komplet wymiennych końcówek

pomiarowych o określonym kształcie. Końcówkę stożkową osadza się we wrzecionie,
a końcówkę pryzmatyczną w kowadełku mikrometru. Parę końcówek dobiera się dla
mierzonego gwintu w zależności od jego skoku i kąta.

Każda para końcówek jest przeznaczona dla pewnego zakresu skoków. Mikrometry do

pomiaru gwintów są przeznaczone do mierzenia średnic podziałowych od 2 do 100 mm
gwintów metrycznych. Pomiar przeprowadza się tak samo, jak przy użyciu mikrometru,
ogólnego przeznaczenia. Dokładność pomiaru waha się w granicach 0,04÷0,15 mm.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

63

Rys. 56. Pomiar średnicy wewnętrznej gwintu

Pomiar średnicy podziałowej gwintu metodą trójwałeczkową
Trójwałeczkowa

metoda

pomiaru

średnicy podziałowej gwintu polega na

pomiarze rozstawienia M trzech wałeczków pomiarowych o jednakowej średnicy
umieszczonych w odpowiednich bruzdach gwintu (rys. 57).

Średnicę wałeczków dobiera się w zależności od skoku gwintu P i kąta 2α. Stosuje się

wałeczki pomiarowe z zaczepami MDDa lub MLDf. Rozstawienie wałeczków M mierzy się
uniwersalnymi przyrządami pomiarowymi, jak mikrometr, transametr, optimetr i inne.
Mikrometr mocuje się w podstawie, a wałeczki z zaczepami zawiesza się na wieszakach.

Rys. 57. Pomiar średnicy podziałowej gwintu metodą trójwałeczkową [2, s. 363]

Średnicę podziałową d

2

mierzonego gwintu oblicza się z zależności:

2

1

2

2

)

sin

1

1

(

A

A

tg

P

d

M

d

w

+

−

+

+

−

=

α

α

M – mierzone rozstawienie wałeczków
d

w

– średnica wałeczków

d – średnica zewnętrzna gwintu

α

– kąt boku zarysu

P – skok gwintu

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

64

A

1

– poprawka na skręcenie wałeczków

A

2

– poprawka na sprężyste odkształcenia powierzchniowe pod wpływem nacisku

pomiarowego

2

2

1

07599

,

0









=

d

P

d

A

w

mm

mm

d

A

2

2

5

004

,

0













=

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie wymiary można zmierzyć przy pomocy suwmiarki?
2. Jakich przyrządów użyjesz do pomiaru średnicy otworu?
3. Jakie znasz sposoby pomiaru kąta?
4. Jakie znasz sposoby pomiaru skoku gwintu?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiar części maszyn o różnych kształtach za pomocą przyrządów

suwmiarkowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać identyfikacji mierzonych wymiarów,
2) dobrać sposób ustawienia elementu na stanowisku pomiarowym,
3) wybrać bazę pomiarową,
4) dobrać przyrządy pomiarowe i metody pomiarów,
5) dokonać niezbędnych pomiarów,
6) zapisać wyniki pomiarów,
7) zinterpretować wyniki pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przykładowe elementy,

−

przyrządy pomiarowe i osprzęt,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Wykonaj pomiar części maszyn o różnych kształtach za pomocą przyrządów

mikrometrycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać identyfikacji mierzonych wymiarów,
2) dobrać sposób ustawienia elementu na stanowisku pomiarowym,
3) wybrać bazę pomiarową,

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

65

4) dobrać przyrządy pomiarowe i metody pomiarów,
5) dokonać niezbędnych pomiarów,
6) zapisać wyniki pomiarów,
7) zinterpretować wyniki pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

przykładowe elementy,

–

przyrządy pomiarowe i osprzęt,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Sprawdź

wymiary

otworów

i

wałków

sprawdzianami

jednogranicznymi

i dwugranicznymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować sprawdzaną średnicę,
2) dobrać odpowiedni sprawdzian,
3) dokonać sprawdzenia średnicy sprawdzianem przechodnim w trzech kierunkach (co 60

o

),

4) zinterpretować wynik sprawdzenia,
5) dokonać sprawdzenia średnicy sprawdzianem nieprzechodnim w trzech kierunkach (co

60

o

),

6) zinterpretować wynik sprawdzenia,
7) dokonać oceny wykonania danego elementu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przykładowe wałki,

−

sprawdziany jednograniczne i dwugraniczne,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 4

Sprawdź skok i zarys gwintu wewnętrznego oraz zewnętrznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować sprawdzany gwint,
2) dobrać metodę sprawdzania,
3) dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe i sprawdziany,
4) uzasadnić powyższe wybory,
5) dokonać niezbędnych pomiarów i sprawdzeń,
6) zinterpretować uzyskane wyniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

elementy gwintowane,

−

przyrządy pomiarowe z osprzętem,

−

sprawdziany do gwintów,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

66

Ćwiczenie 5

Dokonaj pomiaru kątów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dobrać uchwyty pomiarowe,
2) zidentyfikować mierzone powierzchnie,
3) dobrać przyrządy pomiarowe i metodę pomiaru,
4) dokonać pomiaru kąta,
5) zapisać i zinterpretować wyniki pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przykładowe elementy,

−

uchwyty pomiarowe,

−

przyrządy pomiarowe,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sprawdzić luzy?

¨

¨

2) sprawdzić promienie zaokrągleń?

¨

¨

3) sprawdzić kąt prosty?

¨

¨

4) sprawdzić płaskość i prostoliniowość powierzchni?

¨

¨

5) wykonać z różną dokładnością pomiar średnic zewnętrznych

i wewnętrznych elementów maszyn?

¨

¨

6) wykonać z różną dokładnością pomiar długości, wysokości

i głębokości elementów maszyn?

¨

¨

7) wykonać pomiary kątów?

¨

¨

8) interpretować wyniki pomiarów?

¨

¨

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

67

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących wykonywania pomiarów warsztatowych. Są to

zadania wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, zaznaczając prawidłową

odpowiedź X, w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową,

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Zamienność technologiczna części w budowie maszyn polega na

a) wymianie części bez dodatkowych operacji.
b) kojarzeniu elementów z odpowiednich grup selekcyjnych.
c) wykonaniu dodatkowej obróbki w celu usunięcia niekorzystnego zbiegu odchyłek

wymiarów w danym zespole.

d) braku możliwości montażu pewnej liczby części, gdyż ze względów ekonomicznych

tolerancje ich wykonania zostały powiększone.

2. Tolerując wymiar z użyciem symboli należy stosować

a) dla wymiarów zewnętrznych (wałków) małe litery.
b) dla wymiarów wewnętrznych (otworów) małe litery.
c) wielkość liter (małe/duże) nie ma znaczenia.
d) dla wymiarów zewnętrznych (wałków) duże litery.

3. Metoda pomiarowa porównawcza polega na

a) bezpośrednim odczytaniu wskazania narzędzia pomiarowego.
b) porównaniu mierzonej wartości ze znaną wartością tej samej wielkości.
c) wykorzystaniu sprawdzianów szczękowych i tłoczkowych.
d) bezpośrednim mierzeniu innych wielkości i wykorzystywaniu znanej zależności tych

wielkości od wielkości, której wartość miała być wyznaczona.

4. Odchyłką zarysu przekroju wzdłużnego nie jest

a) stożkowość.
b) wygięcie.
c) baryłkowość.
d) owalność.

5. Wzorcem długości jest

a) przymiar kreskowy.
b) szczelinomierz.
c) suwmiarka.
d) zestaw płytek wzorcowych.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

68

6. Wynik wskazany na suwmiarce wynosi

a) 50,00 mm.
b) 50,50 mm.
c) 50,90 mm.
d) 46,00 mm.

7. Sprawdziany służą do

a) określania rzeczywistego wymiaru.
b) pomiaru tolerancji wykonanego przedmiotu.
c) określania stanu powierzchni.
d) stwierdzenia czy wymiar jest prawidłowy lub nie.

8. Do konserwacji przyrządów pomiarowych stosujemy

a) smar grafitowy.
b) wazelinę.
c) wosk.
d) terpentynę.

9. Do pomiaru kątów służy

a) suwmiarka.
b) mikrometr.
c) kątomierz.
d) czujnik dźwigniowy.

10. Przedstawiony na rysunku znak chropowatości określa powierzchnię uzyskaną

a) bez zdjęcia warstwy materiału.
b) dowolnym sposobem obróbki.
c) metodą galwaniczną.
d) przez zdjęcie warstwy materiału na przykład skrawaniem.

11. Skok gwintu sprawdzamy

a) przez porównanie go z wzorcem zarysu gwintu.
b) przymiarem kreskowym.
c) suwmiarką.
d) kątownikiem.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

69

12. Wymiary graniczne dla wymiaru tolerowanego liczbowo

12

,

0

24

,

0

50

−

−

wynoszą

a) 50,12 mm i 50,24 mm.
b) 49,88 mm i 49,76 mm.
c) 50,36 mm i 49,64 mm.
d) 50,00 mm i 50,36 mm.

13. Odchyłką kołowości jest

a) siodłowość.
b) baryłkowość.
c) graniastość.
d) wygięcie.

14. Za pomocą przyrządów mikrometrycznych można dokonywać pomiarów z dokładnością

a) 0,1 mm.
b) 0,01 mm.
c) 0,05 mm.
d) 0,001 mm.

15. Wymiarem mieszanym nazywamy

a) odległość osi symetrii.
b) średnicę wałka.
c) głębokość otworu nieprzelotowego.
d) szerokość rowka.

16. Do pomiaru średnicy otworów powyżej 75 mm, z dokładnością do 0,01 mm służy

a) średnicówka mikrometryczna.
b) przymiar kreskowy.
c) suwmiarka.
d) głębokościomierz mikrometryczny.

17. Pasowania części maszynowych są oznaczane

a) cyframi.
b) literami.
c) literami i cyframi.
d) umownymi symbolami.

18. Wartość parametrów chropowatości powierzchni R

a

i R

z

podawane są w

a) mm.
b) µm.
c) cm.
d) nm.

19. Podziałka noniusza występująca w przyrządach pomiarowych służy do

a) łatwiejszego dokonywania pomiarów głębokich otworów.
b) zwiększenia dokładności odczytywania pomiarów.
c) dokonywania pomiarów wymiarów pośrednich.
d) mierzenia długich przedmiotów.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

70

20. Do bezpośrednich pomiarów kątów o różnej wartości służą

a) kątomierze uniwersalne.
b) kątowniki.
c) sprawdziany.
d) wzorcowe płytki kątowe.

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

71

KARTA

ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie pomiarów warsztatowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

72

6. LITERATURA

1. Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 2000
2. Jakubiec W. Malinowski J.: Metrologia wielkości geometrycznych. WNT, Warszawa

1993

3. Malinowski J.: Pomiary długości i kąta w budowie maszyn. WSiP, Warszawa 1998
4. Malinowski J.: Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa 1993
5. Praca zbiorowa pod redakcją Reymer B.: Mały poradnik mechanika. WNT, Warszawa

1994

6. Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001
7. Malinowski J.: Pomiary długości i kąta. WNT, Warszawa 1974
8. Struzik Cz.: Pracownia techniczna. PWSZ, Warszawa, 1973
9. Lipski R.: Technologia dla Z.S.M, PWSZ , Warszawa 1974
10. Górecki A.: Technologia ogólna WSiP S.A. Warszawa 2006
11. Ciekanowski B.: Poradnik ślusarza narzędziowego wzorcarza. WNT, Warszawa 1973

12. Polskie Normy dotyczące pomiarów warsztatowych