Temat ćwiczenia: Sprawdzanie mikromierzy

Cel ćwiczenia:

1. Poznanie zasad użytkowania mikromierzy

2. Zapoznanie z kryteriami oceny jakości mikromierzy

3. Wykształcenie umiejętności wyboru oraz oceny jakości mikromierzy

Zasady używania mikromierzy

1. Dbać o czystość (czyścić bezkwasową benzyną apteczną lub spirytusem)

2. Kontrolować temperaturę pomiarów

3. Nigdy nie układać razem z innymi narzędziami lub materiałami

4. Zwracać uwagę, aby narzędzia pomiarowe nie zostały uderzone

5. Używać specjalnych czystych rękawiczek

6. Chwytać za plastikowe nakładki lub przez czystą szmatkę

7. Posiadać własne

8. Konserwować wazeliną bezkwasową

Budowa mikromierzy

1. Zewnętrzne

2. Wewnętrzne

3. Średnicówki

4. Głębokościomierze

5. Głowice mikrometryczne

6. Do gwintów

Sprawdzanie mikromierzy

1. Mikromierze oraz użyte do jej sprawdzania środki pomiarowe powinny znajdować się w pomieszczeniu pomiarowym przynajmniej 3 godziny przed rozpoczęciem sprawdzania.

2. Zanotuj odchylenie temperatury przy sprawdzaniu od temperatury odniesienia 20°C (dla mikromierzy o zakresie do 100 mm klasy I dopuszcza się ± 1,5 °C, dla pozostałych zakresów pomiarowych dopuszcza się ± 3 °C).

3. Zidentyfikuj: typ, zakres pomiarowy, producenta, oznaczenia, numery fabryczne, numer inwentażowy.

4. Sprawdź czytelność, poprawność numeracji i poprawność oznaczeń skali pomiarowej.

5. Sprawdź ogólny stan mikromierza

− Czy dobrze wygląda?

− Czy ma ostre krawędzie, zadziory, odkształcenia, rysy, pęknięcia, lub rdzawe plamy?

− Czy ma jakieś uszkodzenia lub wykruszenia?

− Czy powierzchnie pomiarowe mają wykruszenia?

− Czy opory obrotu bębna pomiarowego (po jego odblokowaniu) są stałe (bez luzów i zacięć) w całym zakresie pomiarowym?

− Czy po zaciśnięciu zacisku sprzęgło nie obraca bębna pomiarowego (tak powinno być)?

− Czy przyrząd nie wykazuje właściwości magnetycznych?

6. Sprawdź chropowatość powierzchni pomiarowych

− Dokładnie oczyść powierzchnie pomiarowe wrzeciona i kowadełka.

− Porównaj chropowatość posługując się wzorcami chropowatości.

− Oceń chropowatość, gdy dla używanych mikromierzy dopuszcza się R_a ≤ 0,16 μm.

7. Sprawdzić odchylenia od płaskości powierzchni pomiarowych:

− Dokładnie oczyść powierzchnie pomiarowe wrzeciona i kowadełka.

− Przyłóż płaską płytkę interferencyjną do sprawdzanej powierzchni pomiarowej tak, aby powstał obraz prążków interferencyjnych. Prążki interferencyjne są widoczne w miejscach, gdzie grubość klina powietrznego pomiędzy sprawdzaną powierzchnią, a płytka interferencyjną jest równa wielokrotności połowy długości fali światła użytego do pomiarów. Jeżeli kontrolowana powierzchnia jest idealnie płaska, to prążki są prostoliniowe, równoległe i równo oddalone od siebie. Przy zmniejszaniu się kąta klina powietrznego prążki rozsuwają się, aż do zupełnego zniknięcia przy zetknięciu. Jeżeli sprawdzana powierzchnia nie jest płaska to klin powietrzny istnieje samoistnie niezależnie od sposobu przyłożenia płytki interferencyjnej. Prążki interferencyjne uzyskane w tym przypadku dają warstwicowy obraz sprawdzanej powierzchni. Płytkę interferencyjną należy tak ustawić, aby liczba widocznych prążków interferencyjnych była najmniejsza.

− Dla otwartych prążków interferencyjnych wyznaczy wartość liczby m jako wielkość największej strzałki ugięcia łuku prążka interferencyjnego o największej krzywiźnie wyrażając ją jako wielokrotność odległości pomiędzy sąsiednimi prążkami. Każda zmiana kąta klina powietrznego powoduje zmiany wartości strzałek ugięcia łuków prążków interferencyjnych i ich odległości nie zmieniając wartości ich stosunków.

− Dla zamkniętych prążków interferencyjnych wyznaczyć wartość liczby m jako ilość widocznych prążków interferencyjnych.

− Obliczyć odchylenie p od płaskości powierzchni pomiarowych według wzoru:

gdzie: λ = 0,63 μm dla długości fali światła białego.

Jeśli wiadomo, iż powierzchnia jest wypukła to przyjmujemy znak +, jeśli jest wklęsła to znak −.

− Oceń odchylenia od płaskości płaskich powierzchni pomiarowych przyrządów mikrometrycznych, gdy: 0,9 μm dopuszcza się dla mikromierzy; 1,8 μm dopuszcza się dla głębokościomierzy mikrometrycznych.

8. Sprawdź odchylenia od równoległości powierzchni pomiarowych za pomocą płaskorównoległych płytek interferencyjnych, o wymiarach stopniowanych co ¼ obrotu śruby mikrometrycznej:

− Dokładnie oczyść powierzchnię pomiarową.

− Zaciśnij jedną z płytek interferencyjnych.

− Delikatnie przesuń lub pochyl zaciśniętą płytkę tak, aby uzyskać na jednej powierzchni możliwie małą liczbę prążków tworzących zamknięte kształty.

− Policz prążki na drugiej powierzchni pomiarowej.

− Oblicz odchylenie od równoległości r według wzoru

gdzie: m₁, m₂ oznaczają liczby prążków na obu powierzchniach pomiarowych,

λ = 0,63 μm dla długości fali światła białego.

− Powtórz wszystkie czynności zabezpieczając wrzeciono mikromierza przed obrotem.

− Powtórz wszystkie czynności wykorzystując pozostałe płytki interferencyjne.

− Oceń odchylenie od równoległości powierzchni pomiarowych przyrządów mikrometrycznych, gdy:

Zakres pomiarowy [mm]	Dopuszczalna odchyłka od równoległości dla klasy 0 [μm]	Dopuszczalna odchyłka od równoległości dla klasy 1 [μm]
0 ÷ 25	1,5	2
25 ÷ 50	1,5	2,5
50 ÷ 75	1,5	3
75 ÷ 100	1,5	3
100 ÷ 125	2	4
125 ÷ 150	2	4
150 ÷ 175	3	6

9. Sprawdź nacisk pomiarowy

− Dokładnie oczyść powierzchnie pomiarowe.

− Zamocuj mikromierz w pozycji pionowej z bębnem umieszczonym na dole.

− Obciąż śrubę mikrometryczną.

− Po każdym obciążeniu pokręć sprzęgłem napędowym śruby mikrometrycznej.

− Nacisk pomiarowy jest najmniejszym obciążeniem, przy którym sprzęgło napędowe nie może obrócić śruby mikrometrycznej.

− Podaj wskazania mikromierza.

− Powtórz pomiar przynajmniej dla drugiego punktu zakresu pomiarowego mikromierza (podać jakiego).

10. Sprawdź sztywności ramy (kabłąka) mikromierza

− Dokładnie oczyść powierzchnie pomiarowe.

− Zamocuj mikromierz w statywie.

− Zmierz wybrane płytki wzorcowe.

− Obciąż ramę mikromierza masą równą 5 kg i powtórz pomiary.

− Wykonaj wykres błędów wskazań mikromierza w zależności od obciążenia ramy pomiarowej.

− Oceń dopuszczalne odkształcenia, gdy:

Zakres pomiarowy [mm]	Dopuszczalny błąd wskazań na skutek ugięcia kabłąka [μm /1 N]
0 ÷ 25	0,2
25 ÷ 50	0,2
50 ÷ 75	0,3
75 ÷ 100	0,3
100 ÷ 125	0,4
125 ÷ 150	0,4
150 ÷ 175	0,5

11. Wyznacz niedokładności wskazań mikromierza

− Sprawdź wskazania mikromierza przy zaciśnięciu wrzeciona śruby mikrometrycznej na stosie odpowiednich płytek wzorcowych.

− Wykonaj pomiary co 1 mm w całym zakresie pomiarowym mikromierza.

− Błędy wskazań mikromierza umieść na wykresie.

− Oceń dopuszczalne błędy pomiarowe mikromierzy klasy I (dla klasy są o połowę mniejsze):

Zakres pomiarowy [mm]	Dopuszczalny błąd wskazań dolnej granicy zakresu pomiarowego [μm]	Dopuszczalny błąd wskazań w całym zakresie pomiarowym dla [μm]
0 ÷ 25	± 2	± 4
25 ÷ 50	± 2	± 4
50 ÷ 75	± 3	± 5
75 ÷ 100	± 3	± 5
100 ÷ 125	± 4	± 6
125 ÷ 150	± 4	± 6
150 ÷ 175	± 5	± 7

Dopuszczalny błąd wskazań w całym zakresie pomiarowym oblicza się według wzoru:

,

w którym: u [μm] − niepewność pomiaru,

A [mm] − dolna granica zakresu pomiarowego

---