А. Д. Рубинов
КОНТРОЛЬ
БОЛЬШИХ
РАЗМЕРОВ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
СПРАВОЧНИК
ЛЕНИНГРАД «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 19 82
ББК 34.9
Р82
УДК 621.753:531.7
Рецензент д-р техн, наук М. Л, Бржезинский
Рубинов А. Д.
Р82 Контроль больших размеров в машинострое-
нии: Справочник. — Л.: Машиностроение. Ле-
нингр. отд-ние, 1982. — 120 с., ил.
70 к.
Изложены методы и средства измерения и контроля длин,
диаметров, отклонений формы, а также расположения поверхностей
изделий с размерами свыше 600 мм. Рассмотрены типы и конструк-
ции измерительных приборов, в том числе приборов для измерения
в процессе обработки. Даны анализ погрешностей и рекомендации
по выбору наиболее рациональных методов и средств измерения в
зависимости от значений и точности измеряемых параметров из-
делий и от условий измерения.
Справочник предназначен-.для широкого круга инженерно-тех-«
нических работников машиностроительных и других заводов.
^ 2706000000-817 19n ,f
Р 038(01)-82	120в8
ББК 34.9
6П5.8
© Издательство «Машиностроение», J982 г,
ПРЕДИСЛОВИЕ
Высокое качество изготовляемых машин и агрегатов в зна-
чительной мере зависит от надлежащей постановки технического
контроля и, в первую очередь, от методов и средств измерения
геометрических параметров изделий (длин, диаметров, отклоне-
ний формы и расположения поверхностей}. t t .
Одной из наиболее сложных областей измерительной тех-
ники является область измерения геометрических параметров так
называемых больших размеров (свыше 500 и примерно до
30000 мм).
Если для небольших и средних размеров имеется значитель-
ное число различных средств измерения, подавляющее большин-
ство из которых выпускается отечественной промышленностью, то
номенклатура серийно выпускаемых средств измерения больших
линейных размеров весьма незначительна. Работы в этой обла-
сти измерительной техники проводились в СССР, Чехословакии,
ГДР, Англии и других странах. Новые разработки частично опи-
саны в отдельных брошюрах, статьях, технических отчетах, ка-
талогах, мало доступных широкому кругу заводских работников.
Целью настоящего справочника является обобщение мате-
риалов по методам и средствам измерения больших линейных
размеров, а также отклонений формы и расположения поверх-
ностей.
В справочнике рассматриваются средства измерения, серий-
но изготовляемые отечественной промышленностью, а также раз-
работанные в Ленинградском институте точной механики и оп-
тики под руководством автора и в других организациях.
В первой главе справочника рассматриваются калибры для
контроля больших длин и диаметров. Вторая, третья и четвертая
главы содержат описания методов и средств измерения больших
длин и диаметров, расчет погрешностей измерения, указания по
настройке и применению различных измерительных средств. Пя-
тая глава посвящена весьма актуальному вопросу выбора средств
измерения больших линейных размеров в зависимости от значе-
ний и точности измеряемых размеров, а также от условий изме-
рения. В шестой и седьмой главах рассматриваются средства из-
мерения отклонений формы и расположения поверхностей.
Автор надеется, что материалы, приводимые в справочнике,
окажутся полезными широкому кругу инженерно-технических ра-
ботников, занимающихся вопросами конструирования и эксплуа-
тации средств измерения геометрических параметров крупногаба-
ритных изделий. Данные о погрешностях измерения и рекоменда-
ции по выбору измерительных средств могут быть использованы
при разработке отраслевых и заводских материалов (стандар-
тов, руководящих материалов) по выбору средств измерения при
решении вопросов метрологического обеспечения производства.
Автор выражает благодарность Б. Н. Иванову, Б. Е. Кос-
тачу, Н. И. Новикову, В. А. Трутню и Р. В. Якирину за предо-
ставленные материалы по выполненным ими разработкам.
Глава 1
КОНТРОЛЬ БОЛЬШИХ ДЛИН И ДИАМЕТРОВ
1.1.	Типы и конструкции калибров
Контроль деталей с линейными размерами свыше 500 мм и
примерно до 3500 мм производится в массовом и крупносерийном
производстве с помощью предельных калибров.
По ГОСТ 13810—68 устанавливаются следующие наименова-
ния и обозначения калибров: 1) рабочие калибры проходные
(ПР) и непроходные (НЕ), предназначенные для контроля раз-
меров деталей в процессе их изготовления рабочими; 2) кон-
трольные калибры (коятркалибры) для контроля новых рабочих
калибров-скоб — проходные (К —ПР) и непроходные (/С — НЕ)-,
3) контркалибры для контроля износа рабочих калибров-скоб —
проходных (К — И) и непроходных (КИ —НЕ). Контроль раз-
меров деталей контролерами ОТК производится с помощью час-
тично изношенных рабочих проходных и новых непроходных ка-
либров.
По назначению рабочие калибры разделяются на калибры
для контроля внутренних (рис. 1.1 и 1.2) и наружных (рис. 1.3)
размеров.
В зависимости от конструкции различают нерегулируемые и
регулируемые калибры. У первых необходимый размер обеспечи-
вается в процессе изготовления, а у вторых достигается переме-
щением измерительного стержня (рис. 1.2, а, г), измерительных
наконечников (рис. 1.2,6, е; 1.3,0с) или губок (рис. 1.2, д; 1.3, з)
либо сменой измерительных наконечников (рис. 1.2, б, в, е\
1.3, ж, и).
Калибры для контроля внутренних размеров разделяются,
кроме того, на: 1) плоские калибры (пластины, вкладыши), из-
готовленные из листовой стали (рис. 1.1,а — в)-, 2) калибры
стержневого типа (нутромеры) сплошные — круглого, квадратно-
го или шестигранного сечения (рис. 1.1, е), полые цилиндрические
(рис. 1.1, г, д, ж) и конические (сигарообразные), сваренные из
листовой стали толщиной 0,5—0,8 мм (рис. 1.1, з); 3) калибры
со смещенными измерительными губками (рис. 1.1, и, к)-,
4) калибры типа скобы (рис. 1.1, л) для контроля отвер-
стий, в середине которых расположена борштанга с резцом
или вал.
Калибры для контроля наружных размеров разделяются на
калибры-скобы дуговые (рис. 1.3, д, ж), предназначенные для
контроля диаметров; калибры-скобы линейные (рис. 1.3, а—г, е,
з,и), применяемые для контроля длин (линейные скобы могут
использоваться также для контроля диаметров деталей типа
4
Риг. 1.1	Рис. 1.2
тонких дисков, колеи и т. п.). Калибры-скобы изготавливают из
листа (рис. 1.3, а, б, д, ж), цилиндрической трубы (рис. 1.3, в, г, з),
двух труб (рис. 1.3, е), сигарообразной трубы (рис. 1.3, и).
При контроле калибрами необходимо обеспечить точечный
или, в крайнем случае, линейчатый контакт измерительных губок
Рис. 1.3
с поверхностью детали. В соответствии с этим калибры изготав-
ливают со сферическими, цилиндрическими или плоскими губ-
ками.
Для защиты от теплоты рук операторов калибры обычно
оснащают теплоизолирующими накладками.
Основные, конструктивные размеры калибров, приведены в
табл. 1.1 и 1.2.
е
Таблица 1.1
Основные конструктивные размеры калибров для контроля отверстий, мм
Рис.	Тип	L	а	b	d
1.1	а б, в	500-1000	30-50	5-8	
		1000-1500	50-70	8-12	
		500-1000	30—50*	5-8*	17-25
		1000-1300	50 - 70*	6-8*	25-32
		1300 - 2000	60 -80*	8*	30-45
		2000 - 3000	70-90*	8-10*	40-45
	е	500-750		м»	16-18
		750-1000	*	ж	20
	ж	500-1000			17-25
		1000-2000	*	ж	25-32
		2000 -3000		ж	35-41
	к	1500 - 2500	20-25	6-10	M«
	л	500-1000			4 20-22
		1000-1250			22-25
		1250 -2000	—	—	25-28
Рис.	Тип	L	d	D	H
1.1	3	1500	30	48	
		2000	30	56	
		2500	30	64	w
		3000	30	72	
		3500	30	86	
	и	500-1500	30		60
		1500 - 2000	33		80
		2000-3000	41		100
1.2	а	500-1000	20-22	di«16	/«400
		1000-2000	22-25	di = 16	/«650
		2000-3000	32	dt «18	/«1200
	б	1000-3000	50	*	—
	в	2000- 3000	30-50	MB	
	д	♦500 — 2000	32-34	••	—
	е	500-1000	fli=0,5L—85; fl2=0,5L—20		
* Только для калибра на рис. 1.1, е.					
1.2.	Контроль калибрами
При контроле размеров деталей рабочие проходные калибры
должны свободно проходить через деталь под действием соб-
ственной силы тяжести или установленной нагрузки, а непроход-
ные калибры — не должны проходить. При этом следует исклю-
чить перекос и заклинивание калибров, правильно совмещая из-
мерительные губки с поверхностями контролируемой детали.
Перед началом контроля контролируемая деталь должна
быть выдержана в помещении со стабильной температурой не
менее 24 ч, а рабочие калибры — рядом с деталью на металличе-
ской плите, станине станка или на самой детали, пока не будет
достигнуто выравнивание температур детали и калибров. При-
мерное время выдержки указано в табл. 1.3.
7
Таблица 1.2
Освоение конструктивные размеры калибров для контроля валов, мм
Рис. Тип
1.3 а
б
в
г
д, ж
е
з
и
500-1200
500-1000
1000- 2500
500-1500
1500 - 3000
500-1250
1250 - 2000
2000 -3000
3000- 5000
500-1500
1000 - 2500
2500- 3500
500- 2000
1500 - 3500
26-33
35-50
25-32
32-35
40
50
20-32
25-34
25-34
30
90-145
80-145
80-175
80-160
160
55-150
100 - 200
140-160
140-160
40-56
40-60
45-70
20-30
20-30
8
4-5
5
6-12
6-18
6-10
8-10
6-12
10-15
100-160 1-1-1 6-10 I -
160 - 200	I	-	1-1	8-12 I	-
80-160	I	-	I - I	8-12 I	-
D=48 + 80
Примечание.
Для всех калибров Z = (30 + 40) мм.
Таблица 1.3
Примерное время выдержки рабочих калибров
перед контролем
Наибольший
контролируемый
размер, мм
Время выдержки,
ч, калибров
пластинчатых и
>сигарообразных
прочих
До 1000
Св. 1000 до 2500
< 2500 « 3500
1
1.5
2
Если контроль производится сразу после окончания обра-
ботки детали или после недостаточной выдержки, возникает по-
грешность, учесть которую очень трудно. Калибры следует под-
держивать в процессе контроля за теплоизолирующие прокладки.
1.3.	Поверка калибров
В соответствии с ГОСТ 17320—71 поверка калибров вклю-
чает наружный осмотр, проверку шероховатости измерительных
поверхностей и определение рабочего размера калибров.
При наружном осмотре необходимо убедиться в отсутствии
на рабочих поверхностях дефектов, ухудшающих внешний вид
и влияющих на эксплуатационные качества, а также в наличии
на нерабочей поверхности противокоррозионного покрытия и мар-
кировки. Шероховатость измерительных поверхностей калибров
8
проверяют сравнением с образцами шероховатости. Среднее
арифметическое отклонение профиля Ra измерительных поверх-
ностей калибров не должно быть грубее 0,40 и 0,80 мкм соответ-
ственно для калибров, предназначенных для контроля деталей
7„ц и 12—17 квалитетов.
Определение рабочего размера калибров производится сред-
ствами, указанными в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Средства определения рабочего размера калибров
Назначение калибров			Средства определения рабочего размера калибров
Вид контро- лируемых размеров	Квали- теты	Значение кон- тролируемых размеров, мм	
Внутренние	8-17 11-17 12-13 14-17	Св. 500 до 3500 < 500 < 1200 « 630 < 1000 < 630 « 2000	Измерительная машина ти- па ИЗМ по ГОСТ 10875-78 или аналогичные ей машины зару- бежных фирм Линейный измеритель (при- ложение к ГОСТ 17320—71) Рычажный микрометр типа МРИ по ГОСТ 4381-68
Наружные	8-17 12-17	Св. 500 до 2000 < 500 < 1200 « 500 « 3500	Плоскопараллельные конце- вые меры длины 5-го разряда Линейный измеритель Микрометрический нутрометр по ГОСТ 10-75
Примечание.
Калибры для контроля внутренних размеров свыше 500 до 2000 мм
деталей о*го квалитета измеряют на машине методом сравнения с пло-
скопараллельными концевыми мерами 5-го разряда, а калибры для кон-
троля деталей с размерами свыше 500 до 3500 мм от 9-го до 17-го квали-
тетов—методом непосредственной оценки по шкале машины.
Перед поверкой калибры должны быть промыты авиацион-
ным бензином, протерты, а затем выдержаны на металлической
плите в помещении, где производится поверка, в течение вре-
мени, указанного в табл. 1.3. При измерении на машине калибр
устанавливают на опоры (люнеты) машины и выдерживают,
пока не прекратится изменение его размера.
Допускаемые отклонения температуры воздуха в помещении,
где производится поверка, от нормальной (20°С) температуры
указаны в табл. 1.5.
Изменение температуры в течение часа не должно превы-
шать 0,3; 0,5 н 1,0°С соответственно при поверке калибров для
контроля деталей 8, 9—13-го и 14—17-го квалитетов.
Калибры с размерами свыше 1000 мм измеряют при двух
положениях опор: в точках Эри (на расстоянии 0,2 длины кали-
бра от его концов) и около концов. Отклонения размеров в
обоих случаях не должны превышать допускаемых.
Поверка рабочего размера калибров-скоб концевыми мерами
может производиться двумя способами. При первом способе
9
Таблица 1.5
Допускаемые отклонения температуры воздуха от 20 °C
при поверке калибров по ГОСТ 17320—71
Номинальные размеры	Квалитеты контролируемых деталей					
	8	9*	10, 11	12, 13	14, 15	16, 17
калибров, мм	Допускаемые отклонения температуры от 20 °C, °C					
Св. 500 до 630	1	2	4	4	7	10
< 630 < 800	1	2	2	4	6	10
< 800 < 1000	1	2	2	4	6	9
« 1000 « 1250	1	2	2	3	5	8
< 1250 < 1600	1	1	2	3	4	7
« 1600 « 2000	1	1	2	2	4	6
< 2000 < 2500		—*		2	4	5
< 2500 « 3150	—	—	—	2	3	5
определяется действительное значение размера калибра путем
подбора блоков концевых мер и их припасовки к калибрам. При
втором способе концевые меры используются в качестве контр-
калибров, размеры которых рассчитывают по ГОСТ 13810—68.
Контркалибры д — ПР и К —НЕ должны проходить через про-
веряемый калибр, а контркалибры К—Ии КИ — НЕ не долж-
ны проходить.
Для дуговых калибров-скоб, предназначенных для контроля
диаметров деталей, блоки концевых мер необходимо применять
совместно с боковиками, имеющими цилиндрическую измеритель-
ную поверхность. При проверке калибр должен находиться в
том же положении, в котором он применяется при контроле
деталей.
Поддерживать калибры при поверке следует за теплоизоли-
рующие накладки.
Глава 2
ПРЯМЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ДЛИН И ДИАМЕТРОВ
2.1.	Плоскопараллельные концевые меры длины
Общие положения. Плоскопараллельные концевые меры дли-
ны предназначены для передачи размеров от длины основной
световой волны до изделия.
Меры разделяют на образцовые и рабочие. Образцовые меры
с размерами от 500 до 1000 мм применяются для поверки и
установки на размер измерительных машин, микрометров, инди-
каторных скоб и других приборов, а рабочие меры — для непо-
средственного, измерения внутренних и наружных линейных раз-
меров изделий при высоких требованиях к точности изме-
рения.
Согласно ГОСТ 9038—73 концевые меры имеют форму пря-
моугольного параллелепипеда с двумя взаимно параллельными
измерительными поверхностями и сечением 35 X 9 мм (при раз-
мерах свыше 10 мм). Концевые меры выпускаются в виде набо-
ров с градацией размеров через 0,001; 0,1 мм и т. д. Меры с
размерами от 500 мм и выше входят в набор Кв 9, включающий
10 мер (100, 200, 300, ..., 1000 мм) и две защитные меры по
50 мм.
Основное свойство концевых мер — притираемость, т. е. спо-
собность прочно сцепляться друг с другом при прикладывании
или надвигании одной меры на другую. С помощью притирки
можно составлять блоки концевых мер требуемой длины (че-
рез 0,001 мм). Меры длиной от 100 мм и выше имеют по два
отверстия и соединяются между собой с помощью стяжек и
штифтов. Для предохранения измерительных поверхностей кон-
цевых мер от износа в блоки включают защитные меры, распо-
лагая их с обоих сторон блока.
Для измерения внутренних диаметров, наружных размеров,
а также при разметке блоки концевых мер применяют совместно
со специальными принадлежностями (ГОСТ 4119—76): сухаря-
ми, стяжками, специальными боковиками.
Для измерения размеров крупных деталей в СССР приме-
няются блоки концевых мер длиной до 4000 мм, а в ГДР — до
15 000 мм.
В зависимости от точности изготовления концевые меры вы-
пускаются четырех классов: 0, 1, 2 и 3. Для мер, находящихся
в эксплуатации и выпускаемых из ремонта, дополнительно уста-
новлены классы точности — 4-й и 5-й. Каждый класс характери-
зуется допускаемыми отклонениями: а) длины концевой меры
от номинального значения; б) от плоскопараллельности. Значе-
11
ния допускаемых отклонений для концевых мер длиной 500
1000 мм приведены в табл. 2.1.	1
При отнесении концевой меры к определенному классу о л
клонение ее длины от номинального значения не должно превьь
шать допускаемого отклонения. Класс набора концевых ме;
определяется низшим классом отдельной меры, входящей {
набоъ
Образцовые концевые меры длины в зависимости от погреиь
ности измерения их длины (от погрешности их аттестации) раз<
деляются на пять разрядов: 1, 2, 3, 4 и 5-й (табл. 2.2).
Образцовые концевые меры длины 1-го и 2-го разрядов nj
отклонению их длины от номинальной должны относиться л
классу точности не ниже 2-го; меры 3-го разряда — к классу
точности не ниже 3-го, а меры 4-го и 5-го разрядов —к классу
точности не ниже 5-го. Для отнесения мер к классам точности О,
1, 2-му или 3, 4, 5-му их длина должна быть измерена с погреш-
ностью, не превышающей ' пределов, установленных для разря-
дов 2, 3, 4-го или 5-го соответственно.
Поверка плоскопараллельных концевых мер длины. Поверка
производится в соответствии с ГОСТ 8.166—75 (СТ СЭВ 721—77)
и ГОСТ 8.307—78. Она включает внешний осмотр, проверку при-
тираемости к плоским стеклянным пластинам, определение от-
клонений длины от номинальной и от плоскопараллельности.
Методы и средства измерения мер длиной 500—1000 мм указаны
в табл. 2.3.
Погрешности непосредственного измерения размеров деталей
плоскопараллельными концевыми мерами длины. Рассмотрим со-
ставляющие погрешности измерения.
1.	Погрешность мер. Для рабочих концевых мер, применяе-
мых по классам, за размер меры принимается номинальная дли-
на, намаркированная на мере, а за погрешность — допускаемое
отклонение от номинальной длины. Для образцовых мер, исполь-
зуемых по разрядам, за размер принимается значение номиналь-
ной длины, указанное в свидетельстве о поверке, а за погреш-
ность меры — предел допускаемой погрешности измерения длины
меры, определяемой по формулам, приведенным в табл. 2.2. По-
грешность блока концевых мер определяется квадратичным сум-
мированием погрешностей мер, входящих в блок.
2.	Погрешность от крепления концевых мер в блоки стяж-
ками. Эта погрешность составляет 1 мкм на каждую стяжку и
должна быть исключена как систематическая погрешность введе-
нием поправки.
3.	Погрешности, вызываемые прогибом блока. Прогиб вызы-
вает: а) нарушение параллельности измерительных поверхностей
(для уменьшения влияния этой погрешности необходимо поддер-
живать блок при измерении в точках Эри и использовать для из-
мерения средние точки или участки измерительных плоскостей);
б) уменьшение длины блока (этой погрешностью можно прене-
бречь ввиду ее малости).
4.	Температурная погрешность. Эта погрешность определяет-
ся по известной формуле
б — L [d! (^ - 20°С) — (Ха (/я — 20*0)],
Д2
Таблица 2.1
Классы точности плоскопараллельных концевых мер длины
по ГОСТ 9088—78 и ГОСТ 8.188—75 (СТ СЭВ 721-77)
Классы точности
Допускаемые отклонения (±) от номинальной длины (а) и от
плоскопараллельности (б|, мкм
500
ООО
700
800
900
1000
0.15 1.0
0.18 1.2
0.18 1.4
0.20 1.6
0.22 1.8
0,25 2,0
0,25 2,0
0,26 2.5
0,30 2.8
0,30 8,2
0,30 8.5
0,40 4.0
0,35	4.0	0,6
0,40	5,0	0.7
0,45	5,5	0,7
0,50	6,5	0,8
0,50	7,0	0.9
0,60	8,0	1.0
8 0.6
10 0,7
11 0,8
13 0,9
14 0,9
16 1.0
16 1,0
20 1,5
22 1,5
26 1,5
28 1.5
30 1.5
30 1,0
35 1,5
35 1,5
35 1,5
35 1.5
40 1,5
Примечание.
Концевые меры класса 00 изготавливаются по специальному соглаше-
нию сторон. '
Таблица 2.2
Разряды плоскопараллельных концевых мер длины по ГОСТ 8.166—78
(СТ СЭВ 721—77)

2 2
3 X
сз.Т
= 3
«Е о.
2 «
X X
500
600
700
800
900
1000
Разряды мер									
1		2		3		4		5	
Формулы для расчета пределов допускаемой погрешности намерения длины концевых мер									
±(0,02+ 0.2L)		±(0,05 + 0,5L)		±(0,1+L)		±(0.2+ 2L)		±(0,5+ 5L)	
Пределы допускаемой погрешности (±) измерения длины (а) и допускаемые отклонения от плоскопараллельное™ (б), мкм									
а	б	а	б	а	б	а	б	а	б
0,12 0,14 0,16 0.18 0,20 0.22	0,25 0,25 0,30 0,30 0,35 0,40	0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55	0,25 0,25 0,30 0,30 0,35 0,40	0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1	0,35 0,40 0,45 0,50 0,50 0,60	1.2 1,4 1,6 1,8 2,0 2.2	0,6 0,7 0.7 0,8 0,9 1,0	3,0 3.5 4,0 4,5 5,0 5,5	1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
13
Таблица 2.
Средства и методы измерения концевых мер по ГОСТ 8.166—75
(СТ СЭВ 721—77) и ГОСТ 8.307-78
Разряд Класс		Температура измерения, °C	Средства и методы измерения
мер			
1	00	20 ±0,1	Горизонтальный интерферометр ВНИИМ им. Д. И. Менделеева Горизонтальный относительный интер- ферометр ВНИИМ (по эталонам сравне- ния и рабочим эталонам)
2	0	20±0,1	Сравнительный интерференционный ме- тод измерения по мерам 1-го разряда на: 1) горизонтальном относительном интер- ферометре ВНИИМ; 2) измерительной машине с трубкой кон- тактного интерферометра с ценой деления не более 0,1 мкм; 3) вертикальном компараторе
3	1	20±0,3	Сравнительный метод измерения на из-
4	2	20±1,0	мерительной машине:
5	3	20±2,0	1) по мерам более высокого разряда 1
—	4и5	20±2,0	2) по мерам 5-го разряда
Примечания:
1. При поверке концевых мер на машине меру укладывать на при*
способление типа ПКМ или стол типа СКМ-1000 (приложения 2 и 3
к ГОСТ 8.307 -78).
2. Допускаемые изменения температуры и время выдержки мер
перед измерением указаны в ГОСТ 8.307- 78.
где L — длина или диаметр измеряемой детали, мм; си и «2 —
коэффициенты линейного расширения материала детали и' кон-
цевой меры, °C”1; ti и t2 — температуры детали и меры, °C.
Перед измерением необходимо выдержать измеряемую де-
таль (проверяемый прибор) и блок концевых мер в помещении,
где производятся измерения, пока их температура примерно не
выравняется с температурой воздуха. Ориентировочное время
выдержки деталей —24 ч, приборов и концевых мер (на метал-
лической плите) — 1,5; 2.5 и 4 ч при размерах соответственно
до 1 м, свыше 1 до 2,5 м ч свыше 2,5 до 4 м. Разность темпера-
тур детали и концевых мер не должна превышать ГС.
5.	Погрешность контакта измерительных поверхностей блока
концевых мер с поверхностями измеряемой детали. Значение
этой погрешности можно принять равным 5; 8 и 10 мкм при
измеряемых размерах соответственно до 1 м, свыше 1 до 2 м
и свыше 2 до 4 м.
Все неисключаемые составляющие погрешности (б/) — слу-
чайные и независимые величины, поэтому предельные (наиболь-
шие возможные) погрешности измерения б концевыми мерами
определяются по формуле
м
Предельные погрешности (табл. 2.4) рассчитаны для сред-
ах размеров каждого интервала размеров по СТ СЭВ 145—75
н СТ СЭВ 177—75, что позволяет сравнивать их с допускаемыми
погрешностями (см. гл. 5) и правильно выбирать варианты при-
менения концевых мер в зависимости от точности изготовления
(квалптета) измеряемых деталей.
4	Таблица 2.4
Предельные погрешности непосредственного измерения размеров деталей
плоскопараллельными концевыми мерами длины
		4)	Интервалы размеров измеряемых деталей								, мм
Я		X									
примен	1 я	аие тем ±) от		§§	§1	§8 Z.C4	h	и	||	2500 3150	3150 4000
р	о.		Я о	Я о	Св. ДО	Я о	Я о	Я о	Я о	я о	я о
X X	и	“3 .				и			О*		О*
											
	я										
Я s со х	5	о 2.8	Предельные погрешности измерения, мкм								
1а	0-2 (3-5)	1	9	11	13	17	21	26	31	37	47
16		3	И	14	17	21	26	32	40	49	62
1в		8	17	20	25	32	40	50	63	78	98
1г	3	1	12	17	19	23	26	32	38	45	55
16		3	13	18	21	26	31	38	45	55	66
1е		8	18	22	28	35	43	54	66	80	100
1ж	4	1	19	25	30	35	40	47	52	62	72
1U		3	20	26	32	37	42	51	58	70	82
\к		8	23	30	37	43	51	64	76	92	115
1л	5	1	32	37	37	45	54	59	66	76	90
1JM		3	33	38	39	46	56	62	70	82	98
1н		8	35	40	43	52	64	74	86	100	125
Для плоскопараллельных концевых мер длины установлено
двенадцать вариантов применения (от 1а до 1н) в зависимости
от классов и разрядов концевых мер и отклонений температуры
измерения от нормальной. Разность температур измеряемых де-
талей и концевых мер принята не превышающей ± ГС, а раз-
ность коэффициентов линейного рсширения — ±2-10“6°С“1.
Объединение классов концевых мер 0—2-го и разрядов
3—5-го в одну группу объясняется тем, что погрешности мер
малы по сравнению с температурной погрешностью и поэтому
предельные погрешности измерения концевыми мерами этих клас-
сов и разрядов примерно одинаковы.
2.2.	Нутромеры
Нутромеры предназначены для измерения внутренних диа-
метров и длин деталей, наружных размеров (при измерении от
Дополнительных баз), установки на размер и поверки скоб, ми-
крометров, установочных приспособлений и др.
15
Таблица 2 ‘
Типы нутромеров
Типы нутромеров	Диапазон изме- рения, мм	Изготовитель или разработчик
Микрометрические сборные с внутренними измерительными стерж- нями (ГОСТ 10-75)	75 -600, 150-1 250, 600 - 2 500, 1 250 - 4 000, 2 500-6 000	Челябинский инструмен- тальный завод (ЧИЗ)
Микрометрические сборные без внутренних измерительных стерж- ней: а)	из цилиндрических труб б)	сигарообразные	500 - 3 000 (через 500) 1 000-12 000 (через 500-1 000)	Ленинградский институт точной механики и оптики । (ЛИТМО), Ново-Краматор- ' ский машиностроительный зайод им. В. И. Ленина (НКМЗ), Электростальский завод тяжелого машино- строения (ЭЗТМ), производ- ственное объединение «Ле- нинградский металлический завод» (ПО ЛМЗ), ПО «Электросила» и другие за- воды
Раздвижные (телеско- пические): а)	из цилиндрических труб б)	сигарообразные	1 500 - 5 000 4 000-11 000	НКМЗ, ЭЗТМ, ПО «Элек- тросила», завод «Уралмаш», ПО ЛМЗ и другие заводы
Микрометрические с индикатором часового па	1 250-10 000	ЧИЗ, ЛИТМО, ПО ЛМЗ и другие заводы
Индикаторные: а)	с центрирующим мостиком (по ГОСТ 868 —72) б)	с держателем в)	без мостика и дер- жателя	400 -700, 700 — 1 000 450-650 (до 2 000) 2 550(1 000 - 4 000) 500 -2 000	Завод «Красный инстру- ментальщик» (КРИН) ЛИТМО ЛИТМО ПО «Кировский заво^» и другие заводы
Нутромеры-скобы: а) дуговые б) линейные	500 -2 000 1 000 -5 000	Разные заводы	j
Прочие: а) струнные б) проволочные в) с растяжками	2 750-6 000 3 000—12 000 2 000-4 000	Завод «Шкода» (Чехосло- ВНИИМ им. Д. И. Менде- леева	1 Завод «Вестингауз» (США)
Примечания:
1.	Цена деления микрометрической и индикаторной головок—0,01 мм:
отсчет по шкале и нониусу раздвижных нутромеров —0,02; 0,05 или ;
0,1 мм.	1
2.	ЧИЗ и КРИН изготовляют нутромерыс ерийно, остальные заводы — ।
для удовлетворения собственных потребностей.	(
16
Типы и конструкции. Основные типы и конструкции нутроме-
ров, их технические характеристики и конструктивные размеры
приведены в табл. 2.5—2.11 и на рис. 2.1—2.13.
Типы нутромеров, их диапазоны измерений и заводы-изго-
ювители приведены в табл. 2.5.
Микрометрические сборные нутромеры Челябинского инстру-
ментального завода (ЧИЗа) (рис. 2.1, а) состоят из микромет-
Рис. 2.1
рнческой головки /, удлинителей 4 с внутренним измерительным
стержнем 2 и измерительного наконечника 5. При свинчивании
стержни соприкасаются между собой, а также с микрометриче-
ской головкой и измерительным наконечником с постоянным уси-
лием, обеспечиваемым пружинами 3,
L
12	3 4	5	6 7	8
Рис. 2.2
Измерительные поверхности микрометрической головки и на-
конечника оснащены твердым сплавом. К нутромерам с нижним
пределом измерения 1250 мм и более прилагается насадка с ин-
дикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм (рис. 2.1,6),
привинчиваемая к крайнему удлинителю вместо жесткого изме-
рительного наконечника.
Технические характеристики сборных нутромеров приведены
в табл. 2.6.
Установку микрометрической головки на ноль производят по
установочной мере длиной 63, 75, 150 и 350 мм соответственно
для нутромеров с нижним пределом измерения 50, 75, 150 и 600,
1250 и 2500 мм, а индикаторной головки — по мере длиной
500 мм.
17
Таблица 2.6
Технические характеристики сборных микрометрических нутромеров ЧИЗа
по ГОСТ 10-75
Характеристики нутромеров	Значения характеристик, мм			
Диапазон измерения	75- 600	150—1250	600-2500 и 1250- 4000	2500 - 6000
Длина шкалы стебля ми- крометрической головки	13	25	25	25
Длина удлинителей	13, 25, 50, 75, 100, 200	25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500	25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500, 1000	25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500, 1000, 2000* и более •
Наружный диаметр удли- нителей	14	22	40	75
Радиусы измерительных поверхностей головки и из- мерительного наконечника	16-25	50-60	50-60	50-60
* По требованию заказчика.				
Микрометрические сборные нутромеры ЛИТМО 1 состоят из
цилиндрического (рис. 2.2) или сигарообразного корпуса 5
(рис. 2.3), в который с обеих сторон запрессованы втулки 4 с
опорными гайками 3. На концы втулок 4 навинчиваются с одной
стороны втулка 6 с микрометрической головкой 8, закрепляемой
зажимной гайкой 7, а с другой стороны — удлинитель, состоящий
из втулки 2 с измерительным наконечником /. Сигарообразный
корпус сваривается из листовой стали толщиной 0,5—0,8 мм.
Угол конуса от 1 до ГЗО'.
Конструктивные размеры сборных цилиндрических и сигаро-
образных нутромеров приведены в табл. 2.7 и 2.8.
Основное достоинство сигарообразных нутромеров — мень-
шая по сравнению с другими нутромерами масса при достаточно
высокой жесткости (табл. 2.9). Изменение длины нутромеров
без внутренних стержней, вызываемое непостоянством усилий при
свинчивании, не превышает 0,01 мм.
К нутромерам автором разработана индикаторная насадка
(рис. 2.4), навинчиваемая на резьбовую часть наконечника удли-
нителя или втулки корпуса.
Сигарообразные нутромеры ПО ЛМЗ, НКМЗ и других заво-
дов отличаются от нутромеров ЛИТМО конструктивным оформ-
лением присоединительных узлов.
На НКМЗ разработана конструкция удлинителя к нутроме-
рам без внутренних стрежней, обеспечивающая постоянство уси-
1 Разработаны автором совместно с С. X. Копелевичем,
18
19
Таблица 2.7
Конструктивные размеры сборных цилиндрических нутромеров ЛИТМО
(рис. 2.2), мм
Общая длина нутромера	Длина осяовной трубы	Длина микро* метрической головки с втулкой при нулевом отсчете по головке	Общая длина удлини- телей	Диаметр трубы	
				наруж- ный	внутрен- ний
1000-1500	800	125	75-575	20	15
1500-2000	1300	125	75 -575	25	20
2000-2500	1800	125	75-575	25	20
2500-3000	2300	125	75-575	25	20
Таблица 2.8
Конструктивные размеры сборных сигарообразных нутромеров ЛИТМО
(рис. 2.8), мм
Общая длина нутромера L	Длина конуса /	Длина корпуса нутромера h	Наибольший диаметр конуса D	Общая длина нутромера L	Длина конуса 1	Длина корпуса нутромера h	Наибольший диаметр конуса D
1500-2000	630	1300	48	5 000 -5 500	2380	4800	104
2000 -2500	880	1800	56	5 500-6 000	2630	5300	112
2500-3000	ИЗО	2300	64	6 000 -7 000	2880	5800	120
3000-3500	1380	2800	72	7 000-8 000	3380	6800	136
3500-4000	1630	3300	80	8 000-9 000	3880	7800	152
4000 -4500	1880	3800	88	9 000-10 000	4380	8800	168
4500 - 5000	2130	4300	96				
Примечания:
1.	Корпус нутромеров сваривается из листовой стали толщиной
0,5-0,8 мм. Угол конуса от 1 до 1° 30'.
2.	Длина микрометрической головки с втулкой при нулевом отсчете
на головке /9*125 мм.
3.	Общая длина удлинителей /s=(75+575) мм*—при L<6000 мм и
(75 4- 1065) мм —при L>6000 мм.
4.	Наименьший диаметр конуса d=3O мм.
Таблица 2.9
Масса различных нутромеров (27]
Тип нутромера	Масса нутромера, кг (при длине, мм)	
	1500- 2000	3500—4000
Раздвижной	4,5-5	8-9
Сборный цилиндри- ческий	3,5-4	7-8
Сиг арообраэный	1,3-2	3,5-4,5
20
лия свинчивания. Конечное звено такого удлинителя включает
подпружиненную втулку с пробкой, в которую упирается при
свинчивании неподвижный наконечник микрометрической голов-
ки или другого удлинителя. С другой стороны корпуса удлини-
теля расположен жесткий измерительный наконечник.
Микрометрический нутромер ПО «Электросила» состоит из
цилиндрической трубы 2 (рис. 2.5), микрометрической головки 3
с наконечником 4 и жесткого регулируемого измерительного на-
конечника 1. Наружный диаметр трубы —18 мм. Интервал изме-
рения каждого нутромера — 25 мм.
Раздвижные (телескопические) нутромеры включают цилин-
дрический (рис. 2.6, а) или сигарообразный (рис. 2.6, б) кор-
пус 2, внутри которого расположена выдвижная штанга 4 с
миллиметровой шкалой. В корпусе имеется прорезь (окно) с но-
ниусом 3, обеспечивающим отсчет по шкале штанги 0,05 или
0,1 мм. Нутромер оснащается двумя жесткими измерительными
наконечниками 1 либо одним наконечником и микрометрической
головкой 5. Конструктивные размеры раздвижных нутромеров
приведены в табл. 2.10 и 2.11.
Таблица 2.10
Конструктивные размеры раздвижных цилиндрических нутромеров
Диапазон измерения, м	Длина, мм	Диаметр, мм	Диаметр, мм	Длина, мм	Диаметр, мм	Диаметр, мм
	корпуса		штанги	корпуса		штанги
	НКМЗ и ЭЗТМ			ПО	«Электросила»	
0,6-1.0				500	25	15
1,6- 2,2				1400	36	22
1,7—2,5	1335	40	20			м
2,5-3,3	2135	40	20	2000	28	W
2,8-4,0		ж		2360	40	28
3,3-4,1	2935	40	20			
4,1-4,9	3735	40	20	—	—	—
Корпус сигарообразного нутромера ПО «Электросила»
(рис. 2.6,6) для повышения жесткости выполнен с четырьмя ре-
брами. Достоинство раздвижных нутромеров по сравнению с ми-
крометрическими— не требуется сборка и разборка; недоста-
ток — меньшая точность измерения при отсчете по шкале штанги,
большая масса.
Микрометрический нутромер с индикатором ПО ЛМЗ
(рис. 2.7) отличается от аналогичных нутромеров ЧИЗа и
ЛИТМО, рассмотренных выше, тем, что в нем обе измеритель-
ные головки расположены с одной стороны. Это позволяет од-
ному контролеру одновременно наблюдать за двумя шкалами,
что облегчает процесс измерения. Микрометрическая головка /
расположена в подпружиненной втулке 2, перемещение которой
передается на индикатор 5, расположенный в насадке 4, На-
садка 4 и удлинитель 8 с внутренним измерительным стержнем 9
навинчиваются на штуцеры 5 и 7, запрессованные в корпус 6
нутромера. Диапазон измерения 1500—10 000 мм обеспечивается
2L
Рис. 2.7
22
Таблица 2.11
Конструктивные размеры раздвижных сигарообразных нутромеров
Диапазон измере- ния, м	Длина, мм	Диаметр, мм		Диапазон измере- ния, м	Длина, мм	Диаметр, мм	
		наи- боль- ший	наи- мень- ший			наи- боль ший	наи- мень- ший
	корпуса				корпуса		
НКМЗ и ЭЗТМ				ПО	«Электросила>		
4,1-4,9	3,75	85	40	4,0-4,7	3,83	88	30
4,9-5,7	4,55	95	40	4,7—5,4	4,33	99	30
5,7-6,5	5,35	105	40	5,4-6,1	5,03	110	30
6,5-7,3	6,15	115	40	6,1-6,8	5,73	122	30
7,3-8,1	6,95	125	40	6,8-7,5	6,43	133	30
8.1-8,9	7,75	135	40	7,5-8,2	7,13	155	30
8,9-9,7	8,55	145	40	8,2-9,6	8,53	166	30
9,7-10,?	9,35	155	40	9,6-10,3	9,23	178	30
				10,3-11,0	9,93	189	30
				11,0-11,7	10,63	200	30
				11,7-12,4	11,33	211	30
19 нутромерами (через 500 мм). Длина удлинителей, прилагав*
мых к нутромерам, от 22 до 478 мм.
Индикаторный нутромер завода КРИН (рис. 2.8) состоит из
корпуса 3, индикатора часового типа 4 с двойной или обратной
оцифровкой, сменного неподвижного 5 и подвижного / измери*
тельных наконечников и центрирующего мостика 2, обеспечи*
вающего установку нутромера по диаметру измеряемого отвер*
стия. Установка нутромера на измеряемый размер производится
по гладкому микрометру или плоскопараллельным концевым ме-
рам длины со специальными боковиками.
Технические характеристики индикаторных нутромеров по
ГОСТ 868—72 приведены ниже.
Диапазон измерения, мм.................. 400 -700 и 700—1000
Цена деления индикатора, мм.................. 0,01
Наименьшее перемещение измерительного
стержня, мм............................. 8
Радиус сферы измерительных наконечни-
ков, мм................................. 30-40
Предел допускаемой погрешности, мкм:
в пределах всего перемещения из-
мерительного стержня........................... 22
на любом участке в 1 мм..........	14
Вариация, мкм............'.....................  3
'Измерительное усилие нутромера, Н . . . 1	5-9
Усилие прижима центрирующего мости-
ка, Н ..................................... 9,5-16
Индикаторный нутромер ЛИТМО (рис. 2.9) также оснащен
Центрирующим мостиком с двумя роликовыми опорами 2. Вну-
три корпуса 1 перемещается труба 4 с неподвижным измери-
тельным наконечником 3 и втулкой 8 со вторым измерительным
наконечником 9. Втулка 8 отжимается кверху пружиной 5. Пе-
ремещение втулки с наконечником 9 передается пяткой 69
23
Рис. 2.8
Рис. 2.9
24
запрессованной в дно втулки, на измерительный стержень инди-
катора 7, прикрепленного к трубке 4. Арретир 10 позволяет опус-
кать втулку 8 вниз на 15 мм при вводе нутромера в измеряемое
отверстие. К нутромеру прилагаются сменные наконечники 9.
Индикаторный нутромер с держателем (рис. 2.10) предна-
значен для измерения внутреннего диаметра обода колеса ре-
дуктора диаметром 2550 мм. Измерительная часть нутромера вы-
полнена примерно так же, как у предыдущего индикаторного
нутромера. Нутромер состоит из цилиндрической трубы 3, с од-
ного конца которой расположен жесткий измерительный нако-
нечник 7, а с другого — подвижная втулка со вторым измери-
тельным наконечником и пяткой, отжимаемая пружиной. С пят-
кой соприкасается измерительный наконечник индикатора 8,
прикрепленного к корпусу нутромера. Арретир позволяет утапли-
вать втулку на 10 мм при вводе нутромера в измеряемое от-
верстие. Нутромер укладывают на обойму 5 и дугу / крон-
штейна 2 силуминового держателя 4, устанавливаемого на торец
измеряемого колеса тремя опорными винтами 6. Установка нут-
ромера на измеряемый размер производится на специальном
установочном приспособлении.
Применение держателя облегчает труд контролеров и повы-
шает точность измерения (уменьшается погрешность ощущения
контакта). Нутромер разработан в ЛИТМО.
Приборы подобного типа могут быть разработаны для из-
мерения любых размеров в диапазоне от 1 до 4 м.
На заводе «Уралмаш» применялся индикаторный нутромер,
а на заводе «Шкода» (ЧССР) — микрометрический нутромер,
корпуса которых изготовлены из дерева, что благодаря низкой
теплопроводности дерева обеспечивало постоянство их темпера-
тур. Несмотря на это достоинство, применение дерева, а также
Дюралюминия для изготовления корпусов нутрометров не реко-
мендуется, так как при измерении такими нутромерами сталь-
25
ных деталей возникает большая температурная погрешность
из-за существенной разницы значений коэффициентов линейного
расширения.
Микрометрические и индикаторные нутромеры-скобы
(рис. 2.11) предназначены для измерения диаметров отверстий,
центр которых занят борштангой с резцом или валом. Дуговой
сплошной нутромер-скоба (рис. 2.11, а] применяется для измере-
ния размеров до 1200 мм, дуговой трубчатый нутромер —до
2000 мм, а линейный трубчатый —до 3000 мм (рис. 2.11,6).
Струнный микрометрический нутромер с индикатором
(рис. 2.12), разработанный на заводе «Шкода» (Чехословакия),
состоит из цилиндрического корпуса 7 (дюралюминиевой трубы
диаметром 40 мм), с одного конца которого расположена непо-
движная оправка 10 с микрометрической головкой //, а с дру-
гого — в шариковом сепараторе о подвижная оправка 4 с инди-
катором /, закрепленным в обойме 2. Для повышения жесткости
корпуса нутромера между оправками расположена проволока 8
толщиной 1 мм, натягиваемая пружиной 5. Регулировка усилия
натяжения производится гайками 3 и 9. Диапазон измерения
нутромера с дополнительными удлинителями от 5500 до 6000 мм;
масса — 3,5 кг.
Струнные раздвижные нутромеры завода «Шкода» имеют
диапазоны измерений 2750—3750 мм и 3750—6000 мм. К нутро-
мерам прилагается комплект сменных проволок (через 250 мм)
и удлинителей (через 25 мм).
Проволочный длиномер (рис. 2.13) ВНИИМ им. Д. И. Мен-
делеева [2] состоит из стальной или инварной проволоки 2
диаметром 1,0—1,5 мм, электромагнитов / и 5, натяжного уст-
ройства (пружины 6 или груза) и отсчетного устройства, вклю-
чающего микрометрическую головку 10, связанную с валиком 3,
и пятку 9, закрепленную на кронштейне 8, соединенном втул-
кой 7 с электромагнитом 5.
Изменение диапазона измерения прибора достигается сме-
ной проволоки или с помощью удлинителей длиной до 100 мм,
закрепляемых между электромагнитом 1 и проволокой 2.
Для установки длиномера по диаметру измеряемой детали 4
силу магнитного притяжения уменьшают с помощью реостата,
что дает возможность перемещать электромагнит по поверхности
детали.
Длина нутромера при нулевом отсчете по микрометрической
головке определяется на измерительной машине со специальны-
ми бабками.
По данным авторов, погрешность измерения не превосходит
± 0,2 мм при длине прибора около 9 м.
Основные преимущества длиномера по сравнению с обыч-
ными нутромерами — значительное уменьшение массы и габа-
ритов.
Сборка нутромеров. Сборка микрометрических нутромеров с
внутренними измерительными стержнями осуществляется свинчи-
ванием удлинителей с измерительной головкой и жестким нако-
нечником, а нутромеров без внутренних стержней — свинчива-
нием тех же элементов с корпусом.
Перед сборкой все части нутромера следует промыть бензи-
ном и насухо протереть.
26
Рис. 2.11
Рис. 2.13
28
Размер собранного нутромера должен быть на несколько
миллиметров меньше наименьшего предельного размера измеряе-
мой детали.
Размеры удлинителей следует выбирать в соответствии с
Инструкцией завода-изготовителя. Наибольший удлинитель дол-
жен быть расположен в середине нутромера, а по обе стороны
от него — удлинители с убывающими размерами; при свинчива-
нии с корпусом нутромера порядок расположения удлинителей
тот же.
Перед сборкой необходимо проверить по установочной мере
нулевую установку микрометрической головки, а если в состав
нутромера входит индикатор — установить его на ноль с натя-
гом в один-два оборота.
Методика измерения нутромерами. При измерении нутроме-
рами по отсчетному устройству определяют отклонение размера
измеряемой детали от размера нутромера. При этом за размер
сборного нутромера с микрометрической и индикаторной голов-
ками принимают его номинальный размер (сумму номинальных
размеров отдельных его частей) при нулевых отсчетах по изме-
рительным головкам (для раздвижного нутромера — отсчет по
шкале и нониусу) либо результат измерения собранного нутро-
мера на измерительной машине. В первом случае наибольшая по-
четность длины нутромера может оказаться равной пределу до-
пускаемой погрешности по ГОСТ 17215—71 (табл. 2.12) или до-
пуску на его изготовление, а во втором случае — погрешности
его измерения.
Таблица 2.12
Пределы допускаемой погрешности сборных микрометрических
нутромеров но ГОСТ 17215—71
Измеряемые размеры, мм	Предел допускае-1 мой погрешности, 1 мкм		Измеряемые размеры, мм	Предел допускае- мой погрешности, мкм	
	при вы- пуске из про- извод- ства	после ремонта и экс- плуата- ции		при вы- пуске из про- извод- ства	после ремонта и экс- плуата- ции
Св. 500 до 800	15	20	Св. 4000 до 5000	75	85
« 800 « 1250	20	25	« 5000 « 6000	90	100
« 1250 < 1600	25	30	« 6000 < 7000	ПО	120
« 1600 « 2000	30	40	« 7000 « 8000	130	140
« 2000 « 2500	40	50	« 8000 « 9000	150	160
< 2500 « 3150	50	60	« 9000 « 10000	180	190
« 3150 « 4000	60	70			
Перед измерением контролируемая деталь должна быть вы-
держана в помещении с примерно стабильной температурой не
менее 24 ч, а нутромер — рядом с деталью на металлической
плите, станине станка или на самой детали в течение времени,
указанного в табл. 2.13.
Если измерения производятся сразу после обработки или по-
сле недостаточной выдержки, то в результат измерения вно-
сится погрешность, учесть которую практически невозможно.
29
Таблица 2.13
Примерное время выдержки нутромеров
и скоб перед измерением 127]
Наибольший измеряемый размер, мм	Время выдержки, ч, нутромеров и скоб	
	сигарообраз- ных	прочих
До 1000 Св. 1000 до 2500 « 2500	1.5 1.5 2,0	1.5 3 4
В процессе измерения нутромер следует поддерживать за
теплоизолирующие накладки.
Измерения производятся одним контролером, если длина
нутромера не превышает 1 м, и двумя контролерами — при
большей длине. Контролеры должны поддерживать нутромер в
точках Эри (на расстоянии 0,2 его длины от концов) при длине
до 2 м и на расстоянии 100—200 мм от концов при длине свы-
ше 2 м.
Рекомендуется, если это допускает конфигурация измеряемой
детали, укладывать нутромер на две регулируемые по высоте
опоры, располагая их в точках Эри.
В процессе измерения один из контролеров прижимает жест-
кий измерительный наконечник нутромера к поверхности детали
в измеряемом сечении. Второй контролер, поворачивая барабан
микрометрической головки и покачивая нутромер в двух направ-
лениях, определяет по ощущению (или по шкале индикатора)
касание второю измерительного наконечника с противоположной
точкой поверхности детали, ищет максимум или минимум («точ-
ку возврата») и производит отсчет. При измерении диаметра
отверстия «точка возврата» соответствует максимальному раз-
меру в диаметральной плоскости и минимальному размеру в
осевой плоскости, а при измерении расстояния между парал-
лельными плоскостями — минимальному размеру в обеих пло-
скостях.
Поверка нутромеров. Поверка сборных микрометрических
нутромеров 4113а осуществляется по ГОСТ 17215—71. В соот-
ветствии с этим стандартом для нутромеров, находящихся в
эксплуатации, при периодической поверке необходимо произво-
дить внешний осмотр; проверку взаимодействия частей; опреде-
ление положения торца конической части барабана относительно
нулевого штриха; проверку радиуса кривизны измерительных по-
верхностей; определение погрешности микрометрической головки,
суммарного размера микрометрической головки с удлинителями,
а также биения измерительной поверхности; проверку индика-
торной головки и определение рабочего размера установочных
мер.
Поверку нутромеров других типов (кроме индикаторных ну-
трометров по ГОСТ 868—72) также можно производить в соот-
ветствии с этим^ стандартом. Индикаторные нутромеры по
30
Таблица 2.14
Средства измерения длины нутромеров [27]
Наименование измерительных средств	Изготовитель	Диапазон измерения» м	Цена деления отсчетного устройства, мм	Погрешность измерения
Оптико-механиче- ская измерительная машина типа ИЗМ	ЛОМО	ООО 1 1 1	0,001	См. табл. 2.18
То же	Народное пред- приятие «Карл Цейс Йена> (ГДР)	ооооо 1 1 1 1 1	0.001	
Оптико-механиче- ская универсальная измерительная ма- шина	То же	0-3	0,001	
То же	Фирма СИП (Швейцария)	0-1; 0-2	0,001	в=± (о,5 + + 8.10-3/)
< <	ВНИИМ им. Д. И. Менделеева	0-12	0,001	в=± (1.0 + + S-10- *l)
« «	ПО ЛМЗ	0-6	0,001	
Горизонтальный оптимер с удлинен- ным валом	ПО «Кировский завод>	0-1,5	0,001	в=± (0,5+ + 10-10“ 30
Установочное при- способление с изме- рительной головкой и чувствительным упором	Бюро взаимозаме- няемости (БВ)	0—6; 0-10	0.001	«=± (1,0 + + 7*10“ 30
Установочное при- способление с изме- рительной головкой	Разные заводы	0—6; 0-10	0,001	6=± (2.5 + + 4-10- 31)
Измерительная машина со шкалой	нкзм	0-8	0,001	
Установочное при- способление со шка- лой и нониусом	. Разные заводы	0-3; 0-5	0,02; 0,05; 0,1	
Штангенциркули	Ставропольский инструментальный завод (СТИЗ)	1,5—3,0; 2-4	0,1	См. табл. 2.53
Примечание. / — длина измеряемого нутромера, мм. (По ГОСТ 10875 —76 машины типа ИЗМ должны выпускаться с верхним пределом измерения 1, 2, 4, 6, 8 и 12 м).				
31
ГОСТ 868—72 должны проверяться методами, указанными в
ГОСТ 8.099—73.
Суммарный размер собранных нутромеров определяют на
измерительных машинах или цеховых установочных приспособ-
лениях (табл. 2.14). Описание различных средств измерения
длины нутромеров приведено в работе [27].
При определении суммарного размера собранного нутромера
микрометрическую головку соединяют с удлинителями в после-
довательности, указанной в инструкции завода-изготовителя.
У нутромеров с верхним пределом измерения менее 1250 мм
число различных сочетаний головки с удлинителями должно
быть не менее 10, у нутромеров свыше 1250 мм — не менее 15.
Допускаемые погрешности сборных микрометрических нутро-
меров по ГОСТ 10—75 не должны превышать указанных в
табл. 2.12, а индикаторных нутромеров по ГОСТ 868—72 —при-
веденных на стр. 23.
Установку на ноль микрометрической и индикаторной голо-
вок производят по установочным мерам. Длина индикаторных и
раздвижных нутромеров при нулевых отсчетах по измеритель-
ным головкам также определяется на измерительных машинах.
У раздвижных нутромеров поверка погрешности производится
в нескольких положениях штанги.
При поверке нутромеров большое значение имеет соблюде-
ние температурного режима. Допускаемые отклонения темпера-
туры от нормальной (20°С) и рекомендуемое время выдержки
указаны в табл. 2.15.
' Таблица 2.15
Рекомендуемый температурный режим при поверке нутромеров [271
Температурный режим		Размеры нутромеров, мм			
		До 1200	Св. 1200 до 4000	Св. 4000 до 6000	Св. 6000
Допускаемые отклонения тем- пературы	от 20 °C, °C	При поверке нутромеров: микрометрических индикаторных и раз- движных	±2 ±5	»о 55	±1 ±3	±1 ±2
Время	вы- держки (не ме- нее), ч	На металлической плите В футляре На машине	1 3 0,5	1 3 1	1,5 4 1.5	2 5 2
Примечание. По ГОСТ 17215—71 при поверке нутромеров на измерительной ма- шине методом непосредственной оценки температура в помещении, где производится поверка, должна находиться в диапазоне 20±2 °C; сравнительным методом—20±4 °C; а при поверке установочных мер - 20±2°С. Время выдержки нутромера на рабочем месте перед повер- кой—не менее трех часов.					
При установке нутромеров на люнеты измерительной маши-
ны точки опоры должны совпадать с точками, за которые нутро-
мер поддерживается при измерении им размеров изделий. Как
указано выше, эти точки отстоят от концов нутромера на рас-
стоянии 0,2 его длины при длине нутромеров до 2 м и на рас-
стоянии 100—200 мм — при длине свыше 2 м.
Сроки периодической поверки нутромеров устанавливаются
в зависимости от режима их применения и должны гарантиро-
вать, что между поверками отклонение размера нутромера от
номинального значения не выходит за установленный стандар-
том предел допускаемой погрешности.
Погрешности измерения нутромерами. Наибольшая возмож-
ная (предельная) погрешность измерения нутромерами зависит
от ряда составляющих погрешностей, указанных в табл. 2.16.
Таблица 2.16
Составляющие погрешности измерения нутромерами
Нутромеры
сборные микро-
метрические
.раздвижные
Наименование погрешности
За размер нутромера принимается
номи-
наль-
ный
размер
результат изме-
рения нутро-
мера на
машине
отсчет
по
шкале
и но-
ниусу
инди-
катор-
ные
Погрешностн длины нутро-
мера ог.
нормируемая погреш-
ность
погрешность измерения
нутромера иа измери-
те линой машине
Погрешность шкалы 62
Погрешность микрометриче-
ской головки Йз
Погрешность
Погрешность
Погрешность
лам б«
Погрешность
Погрешность
формаций бе
Температурная
ность б«
Погрешность от смещения
нутромера бю
индикатора б4
настройки 65
отсчета по шка-
свинчивания 67
от упругих де-
погреш-
Примечание.
(+) означает наличие, а (—) отсутствие соответствующей погреш-
ности.
* При использовании микрометрического нутромера с индикатором.
Погрешность длины нутромеров 61 зависит от того, что при-
нимается за размер нутромера. Если за размер сборных нутро-
меров с микрометрической и индикаторной головками принима-
2 А. Д. Рубинов
33
ется номинальный размер, т. е. сумма номинальных размеров
измерительной головки, накбнечника и удлинителей, то погреш-
ность определения длины нутромера равна допускаемой (норми-
руемой) погрешности по РОСТ 17215—71 (см. табл. 2.12). До-
полнительно необходимо учитывать погрешность настройки из-
мерительных головок по установочным мерам 65 и погрешность
свинчивания 67.
Для раздвижных (телескопических) нутромеров, размер ко-
торых принимается равном отсчету по шкале и нониусу, погреш-
ность длины нутромера может быть принята равной 0,1 (по ана-
логии со штангенциркулем).
При втором способе определения длины нутромеров нутро-
мер после сборки (установки на размер) измеряется на измери-
тельной машине и за его размер принимается результат этого
измерения. В этом случае погрешность длины нутромера равна
погрешности его измерения, а погрешности настройки по уста-
новочной мере и свинчивания отдельно учитывать не надо.
Индикаторные нутромеры завода КРИН устанавливаются на
размер по блоку плоскопараллельных концевых мер с боковика-
ми или по микрометру, поэтому их погрешность принимается
равной допускаемой погрешности по ГОСТ 868—72 (см. стр. 23).
Для определения погрешности измерения на измерительных
машинах типа ИЗМ (народное предприятие «Карл Цейс Йена» в
ГДР) различными исследователями предложены формулы, при-
веденные в табл. 2.17.
Различие формул объясняется тем, что все они, за исключе-
нием последних формул автора, выведены для разных и вполне
определенных температурных условий измерения.
Формулы автора позволяют определять погрешность измере-
ния на машинах при любых температурных условиях, которые
могут возникнуть в процессе измерения.
Формулы, преобразованные для некоторых значений t\ —t2
и Д/, приведены в табл. 2.18, а значения погрешностей измере-
ния, рассчитанные по этим формулам, — в табл. 2.19.
На измерительных машинах типа ИЗМ можно измерять
нутрометры длиной до 6000 мм.
Наиболее распространенным на заводах средством измере-
ния нутромеров с размерами свыше 6000 до 12 000 мм являются
установочные приспособления с измерительной головкой. На-
стройка такого приспособления обычно осуществляется по сле-
дующей схеме: 1) бабку 2 с измерительной головкой 1 устанав-
ливают по аттестованному нутромеру 3 на расстояние 1\ от
бабки 4 с жестким измерительным наконечником (рис. 2.14,а);
2) вместо нутромера на станину приспособления устанавливают
вспомогательную бабку с упором (рис. 2.14,6); 3) отодвигают
бабку с измерительной головкой и устанавливают ее по аттесто-
ванному нутромеру на расстоянии /1 от упора вспомогательной
бабки (рис. 2.14, в) ; отсчет по шкале измерительной головки во
всех случаях должен быть равен нулю; 4) снимают вспомога-
тельную бабку, устанавливают на станину опоры и укладывают
на них измеряемый нутромер (рис. 2.14,г); 5) снимают отсчет а
по шкале измерительной головки и определяют размер нутро-
мера по формуле
I = 2/х + а.
,84 .
Таблица 2.17
Формулы для расчета погрешности измерения на машинах типа ИЗМ
(ЛОМО и народное предприятие «Карл Цейс Йена»)
по данным различных исследователей
Расчетная формула	По данным исследователей
6=± (о,7+4,8-10-’/) 6—± (0,63 + 9,5-10-’0 «=± (о,5+ 10-10-’0 6—± (о,8 + 3-10“’/) 4-± (о.З + 9-Ю-’О 6—± (1,0+10.10“’/) 6Я± (1,0+/^+#з}—при измерении методом непосредственной оценки бя± (о,5 +1	+ £0 —при из- мерении методом сравнения	Поликарпова А. А. и Зубри- лина П. П., 1941 г. Платонов М. X., 1941 г. Фирмы «Карл Цейс Йена» (ГДР), Рубинова А. Д., 1948 г. [27]; Эрвайса А. В., 1951 г., Ва- ганова И. П., 1955 г. Каяка Л. К. и др., 1952 г. Эрвайса А. В., 1960 г. ЛОМО, 1961 г. Рубинова А. Д., 1967 г. [29]
Примечание. В формулах, приведенных в таблице, б—погрешность, мкм; /—длина измеряемого нутромера, мм; «а (/i — /2)—коэффициент, зависящий от разности температур нутромера и машины и 6; Й2=(<»1 —а2) Д/ — коэф- фициент, зависящий от отклонения Д/, температуры измерения от 20 °C; ft3s3,5-IO"e-коэффициент, определяющий точность аттестации шкал машины; <х« 11,5-10“6—средний коэффициент линейного расширения для стали; ai — O2««± 2-10”6—наибольшая разность коэффициентов ли- нейного расширения нутромера и шкалы машины.	
Таблица 2.18
Формулы для расчета погрешностей измерения на машинах типа ИЗМ
(ЛОМО и народное предприятие «Карл Цейс Йена») по [29]
Метод измере- ния	/1-/2	Погрешности измерения (±), мкм, длин 'свыше 100 мм, при температуре			
		20±1°С	20±2°С	20±3°С	20±5°С
Недо-	0,3	1+5,5-IO"3/	1+6,5-10“’/	1+8-10-3/	1+11-10“’/
сред- ствеииой	0,5	1+7- 10“8/	1+8-10“’/	1+9-10”8/	1+12-10“*/
оценки	1,0	1+12.10"8/	1+13-10“’/	1+13,5-Ю-8/	1+15,5.10“’/
Сравне-	0,3	0,5+4-IO"8/	0,5+5,5.10“ 8/	0,5+7-10“8/	0,5+10,5.10“8/
ния	0,5	0,5+6-10“3/	0,5+7-10”3/	0,5+8,5-10“3/	0,5+11,5.10“8/
	1,0	0,5+11,5-10“3/	0,5+12-10“3/	0,5+13-10“8/	0,5+15.10“31
2*
si
Таблица 2.19
Погрешности измерения нутромеров
Темпера- турные усло- вия (±), °C	Интервалы размеров						измеряемых нутромеров, мм							
	§§ 03 О О П	§8 00 3?	§§ 38	is m о и «	Ср. 1250 до 1600	Св. 1600 до 2000	Св. 2000 до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св. 5000 до 6300	Св. 6300 до 8000	Св. 8 000 до 10000	1 Св. 10 000 1 до 12 500 1
А/ 1\ — 1г				Погрешности измерения (±), в							<км			
1	03	4	5	6	7	8,5	И	13	16	20	25	30	52	60	80<
0,5	5	6	7,5	9	11	14	17	21	26	32	40	55	70	90
1.0	8	9,5	12	15	18	23	29	35	45	56	68	76	96	120
2	0,3	4,5	5,5	7	8,5	10	12	15	20	24	30	38	54	66	82
0,5	5,5	6.5	8	10	12	15	19	23	29	36	44	60	74	94
1,0	8,5	10	13	16	19	24	30	36	46	58	70	82	100	125
3	0,3	5,5	6,5	8	10	12	15	18	22	28	36	45	60	74	94
0,5	6	7.5	9	11	14	17	21	26	33	41	50	64	76	98
1,0	9	И	14	16	20	25	31	38	49	62	75	84	105	130
5	0,3	7	9	И	13	16	21	26	32	40	50	63	75	92	115
0,5	8	10	12	14	18	23	28	35	44	55	70	78	98	120
1.0	10	12	15	18	26	29	36	45	56	70	88	98	120	150
Погрешность измерения нутромера равна
д = д/2Д/? + ва2 « 1,4 4Z„
где б/i — погрешность измерения нутромеров длиной /i = Z/2.
Значения погрешностей измерения нутромеров на измеритель*
ной машине типа ИЗМ методом непосредственной оценки (до
б м) и на установочном приспособлении с измерительной голов*
кой (свыше 6 до 12 м) приведены в табл. 2.19.
Результаты экспериментального исследования погрешностей
измерения нутромеров йа измерительных машинах, а также на*
86
блюдения за температурным режимом в измерительных лабора-
ториях и контрольно-поверочных пунктах ряда заводов тяжелого
машиностроения приведены в работе [29].
Погрешность микрометрической головки при эксплуатации
нутромера по ГОСТ 17215—71 равна бз = 8 мкм и бз = 10 мкм
при нижнем пределе измерения головки до 75 мм и свыше
75 мм.
Для индикатора часового типа, как показано в работе [20],
погрешность на всем интервале измерения равна 64 = 15,5 мкм
для случая, когда отклонение измеряемого размера опреде-
ляют по шкале индикатора, и б4 = 8,5 мкм — когда отсчет
производится по шкале микрометрической головки, а по шкале
индикатора отсчитывают лишь небольшие отклонения от
нуля.
Погрешность настройки (поверки, установки на нуль) по
установочной мере складывается из погрешности самой меры по
ГОСТ 17215—71 и погрешности, связанной с установкой по мере
и равной 3—5 мкм согласно работе [20]. Отсюда получаем, что
65 = zb 7 мкм для микрометрической головки и б5 = ± 9 мкм
для индикатора.
Значения погрешности отсчета по шкале определялись экспе-
риментально под руководством автора [31]. Для микрометриче-
ской и индикаторной головок эта погрешность равна б6=±3мкм
(при доверительной вероятности 0,997). При отсчете с помощью
лупы бе = ± 1,7 мкм. Для шкалы и нониуса с отсчетом 0,05 мм
погрешность бв = 0,12 мм, а с отсчетом 0,1 мм бе = 0,15 мм; с
лупой соответственно — 0,09 и 0,13 мм.
Погрешность свинчивания б7 вызывается деформациями, воз-
никающими в местах соприкасания свинчиваемых деталей нутро-
мера. У нутромера с внутренними измерительными стержнями
соприкасающиеся поверхности стержней деформируются под дей-
ствием постоянного усилия, создаваемого пружинами. Деформа-
ция определяется по известной формуле Герца
А/ = 1,23
Р2 (Ri + Ri)
E2R{R2
где Р —усилие сжатия, Н; Ri и ₽2 —радиусы сферических по-
верхностей, мм; Е — модуль упругости, Па.
Для нутромеров с диапазонами измерения 150—1250, 1250—
4000 и 2500—6000 мм усилия, создаваемые пружинами, равны
соответственно 7; 11,5 и 36 Н. Радиусы кривизны соприкасаю-
щихся поверхностей стержней у всех нутромеров ЧИЗа равны
70—90 мм.
Погрешность свинчивания возникает, если число удлините-
лей, входящих в нутромер, при его поверке и прн измерении
им размеров изделий разное. У нутромеров без внутренних
стержней погрешность свинчивания зависит от непостоянства
усилия, прилагаемого при свинчивании корпуса нутромера с
удлинителями и удлинителей друг с другом, а также с микро-
метрической головкой и измерительным наконечником.
Значение усилия свинчивания Q может быть принято равным
от 100 до 200 Н [48].
37
Продольная сила Р, вызывающая деформацию, определяется
по формуле
п __
d tg (<р + р) ’
где d — средний диаметр резьбы, мм; d' — наружный диаметр
удлинителя, мм; ф — угол подъема резьбы (tg ф = Sfaid\ S —
шаг резьбы, мм); р — радиус трения (tg р = ц; Ц — коэффи-
циент трения).
Колебание продольного усилия принимаем равным АР =
= 10% Р.
Значения погрешности свинчивания 67, рассчитанные по ука-
занным формулам, приведены в табл. 2.20.
Таблица 2.20
Погрешности свинчивания 6? сборных нутромеров
Тип нутромера	Длина нутромера, мм			
	От 500 до 1250	Св. 12 500 до 4000	Св. 4000 до 6000	Св. 6000
	Погрешности <±), мкм			
С внутренними стержнями Без внутренних стержней	1	1.5 5	2,5 8	10
Погрешности, вызываемые упругими деформациями б8, за-
висят от собственного веса нутромера и продольного (измери-
тельного) усилия, возникающего при соприкосновении измери-
тельных наконечников нутромера с поверхностями измеряемого
изделия. Эти силы вызывают прогиб и сжатие нутромера, а
также контактные деформации (смятие) поверхностей измери-
тельных наконечников и изделия. В процессе измерения нутро-
мер может находиться в горизонтальном и вертикальном поло-
жениях.
Формулы для определения погрешностей, вызываемых упру-
гими деформациями при обоих плоожениях нутромера приве-
дены в табл. 2.21 и 2.22, а наибольшие значения измерительного
усилия, полученные автором экспериментально на ряде заводов
крупного машиностроения, — в табл. 2.23. Погрешность — систе-
матическая, поэтому она может быть исключена. При горизон-
тальном расположении цилиндрических и сигарообразных нутро-
меров погрешность мала и может не учитываться; в случае из-
мерения раздвижными нутромерами длиной свыше 3 м при вы-
двинутой штанге погрешность существенна, поэтому ее рекомен-
дуется определить по приведенным формулам и исключить вве-
дением поправки в результат измерения. Если за размер раз-
движного нутромера принимается результат измерения на ма-
шине нутромера, установленного на заданный размер, то погреш-
ность можно исключить, располагая опоры (люнеты машины) в
точках, за которые нутромер поддерживается при измерении им
изделий.
38
Таблица 2 Л
Формулы для определения погрешности 5g, вызываемой деформациями
горизонтально расположенных нутромеров 127, 33|
Тип нутромера	Расчетная формула
Все типы Все типы Все типы Цилиндриче- ский Сигарообраз- ный Раздвижной Сигарообраз- ный и раз- движной Цилиндриче- ский Сигарообраз- ный Раздвижной Все типы	Погрешность б—Д/пр + Д/сж + Д/см, где Д/пр, Д/сж и Д/см—соответственно уменьшение длины нутромера от прогиба, сжатия и смятия 8f> Д/др™-^-, где f—прогиб, мм, от поперечной на- грузки Q и продольного (измерительного) усилия Р, Н; /—длина нутромера, мм Р “Б	Б" • где fo-прогиб от поперечной нагруз- *кр““^ ки, мм; Ркр—критическая сила, Н 384£/ • 1 где В—модуль упругости, Па; /—мо- г мент инерции поперечного сечения, р vanEI 1 мм* *кр /« • / fo“ 48(Л-1)‘(* + 1)В/П]1п (*	6 к 2л’ + + —т- + 1пЛ);	, где D и d—диаметры наи- 3/г	/	а большего и наименьшего сечений нутромера, мм QlZ?/2/2 (5Z2- Zj) +	(5Z| + Z2) + + 4Z[Z| (QtZ2Z i -I- Q2Z[/2) fo“	24(Z, + Z,)*/,Z^ где индексы / и 2 относятся соответственно к наружной трубе и выдвижной штанге fe'B/ Р,.-"—тг—, где ^'—коэффициент устойчивости кр	1* Pl ДС._.в-^=-, где F—площадь поперечного сечения нутромера, мм’ а »	2РЛ . Л . L \ Д/сжв“ер" 1п (1 + 1л"/’ где Fo—площадь попереч- ного сечения нутромера, мм’; L и h (см. рис.) д,сж—г 3/ pi 1П п 1 Д/ е»1,23 л7 ~ д  ~ПРИ измерении диаметров з/ р« ДС«в1»23 а/-==	при измерении расстояния им	у c'ai между параллельными плоскостями; Pi—радиус изме- рительного наконечника, мм; Pi—радиус измеряемого отверстия детали, мм
39
Таблица 2.22
Формулы для олределення погрешности вызываемой деформациями
вертикально расположенных нутромеров [33]
Тип нутромера	Расчетная формула
Все типы Цилиндриче- ский без внутренних стержней То же с внут- ренними стержнями Сигарообраз- ный Раздвижной Все типы	Погрешность двД/сж+ л/см—А/Пр’ где Д/сж и Д/см— уменьшение длины нутромера от сжатия и смятия в вер- тикальном положении; Д/^р—уменьшение длины нутро- мера от прогиба при его измерении на измерительной машине (формулы для определения Д/пр см. в табл. 2.21) Д/СЖ“(Р + *2‘)‘£ТГ д/сжет(Р + ‘^’)“Ё7:—при Расположении микрометри- ческой головкой вниз Д/сжв(Р + "2^ + ^2)“^’“”при расположении голов- кой вверх; д,сж=(2Р + 4) тг1п —Г~ + + [' (';+т)1п~тИ"] 2£ L \	4 /	П J Е \Fi * Ft)* Е 1 2F, + Fl )+ 2hFi д/смв1’23 у/TpRiRi	+ Q>2 +	ПРИ измере- нни диаметров; Д/смя1’23^*£^7 (^(E + Q^ + ^P’)—пр» измерении расстояний между параллельными плоскостями
Примечание. В формулах, приведенных в таблице, Q, Qt и Q»—соответственно вес всего нутромера, внутренних стержней, наружной трубы» Н; Р, /, /н /2, Е, Г, Frt Л, Fit ht Ri, Я?—си. табл. 2.21.	
Таблица 2.23
Примерные значения измерительного усилия при измерении
нутромерами [33]
Измеряемый размер, м	0,5-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5—6,5	6,5-8	8—10-
Измерительное усилие, Н	10	12,5	15	17,5	20	22,5	25	30
40
Когда измерение осуществляется вертикально расположен-
ным сборным микрометрическим нутромером ЧИЗа, то погреш-
ность зависит от положения микрометрической головки. При рас-
положении нутромеров микрометрической головкой вверх внут-
ренние стержни удлинителей находятся под воздействием сосре-
доточенных нагрузок — измерительного усилия и веса наружных
труб, а также распределенной нагрузки — веса внутренних
стержней. При расположении нутромера микрометрической го-
ловкой вниз на внутренние стержни действуют измерительное
усилие и собственный вес; деформацией микрометрической го-
ловки под воздействием веса наружных труб можно пренебречь,
так как микрометрическая головка имеет незначительную длину
и достаточно большое поперечное сечение. В первом случае по-
грешность значительно больше, чем во втором [33], и должна
быть исключена. (при
длине нутромера больше
2 м).
Прн измерении сига-
Таблица 2.24
Формулы для расчета температурной
погрешности 6* и поправки Л
рообразными и раздвиж-
ными нутромерами, рас-
положенными вертикаль-
но, в результат измере-
ния рекомендуется вно-
сить поправку: для сига-
рообразных нутромеров
при длинах свыше 6 м,
а для раздвижных —
свыше 3 м. Вместо рас-
чета поправки по приве-
денным формулам мож-
но рекомендовать опре-
делять ее эксперимен-
тально по методике,
предложенной И. П. Ва-
гановым. Для определе-
ния поправки нутромер
укладывают на люнеты
измерительной машины и
прикладывают вдоль его
оси по направлению к
Расчетная формула
б=/ [а. (/,—20 °C)—а,(*а—20° С)]
б dj + б|
di-/(/,-20° С) (а,-а,)
б,-/®//,-/,)
6—0 при 1) ft—/2—20 °C;
2) Л—/2 и сц— а>
А — - б
Примечание.
В формулах, приведенных в табли-
це: / — измеряемая длина, мм; ti и
/1—температуры намеряемой детали и
нутромера, °C; at и а2—коэффициенты
линейного расширения детали и нутро-
мера, °C-"1.
пинолю машины нагруз-
ку, равную половине его веса. Нагрузка создается гирями, свя-
занными с нутромером тросом, перекинутым через блок.
Температурная погрешность 69 определяется по формулам,
приведенным в табл. 2.24. Указанные в таблице условия, при
которых б9 = 0, при измерениях в крупных цехах заводов невы-
полнимы по следующим причинам.
1.	Температура воздуха в цехах нестабильна и изменяется
в широком диапазоне («20±8°С). В течение дня колебания
температуры достигают нескольких градусов. Это приводит к
неравенству температур на разных участках измеряемой детали
и к постоянному изменению температуры детали.
2.	Измеряемая деталь и нутромер обладают различными мас-
сами, поэтому они по-разному реагируют на изменение темпера-
41
туры воздуха; выравнивание их температур в условиях неста-
бильного температурного режима сложно. К тому же темпера-
тура нутромера изменяется в процессе измерения под влиянием
теплоты рук контролера.
3.	Значения коэффициентов линейного расширения даже для
одних и тех же материалов. могут колебаться в диапазоне
10—20%.
Для уменьшения температурной погрешности необходимо:
1.	Оборудовать помещение, где производятся измерения, тер-
морегулирующими устройствами обеспечивающими стабиль-
ность температуры в диапазоне 20 ± ГС.
2.	Выдерживать перед измерением в помещении с примерно
стабильной температурой измеряемую деталь и нутромер, пока
не будет достигнуто выравнивание их температур с температурой
воздуха.
Время выдержки крупных деталей не менее 24 ч, нутроме-
ров (на металлической плите, станине станка или на измеряемой
детали)—см. в табл. 2.13. Время выдержки может быть опре-
делено по формуле
где G — масса детали, кг; F — площадь поверхности, см2; Т и
/ — начальная и конечная разность температур детали и воздуха.
3.	Поддерживать нутромер в процессе измерения за тепло-
изолирующие накладки.
4.	Изготовлять нутромеры нз стали с а = (11,5 ± 1 )!()-• °C-1.
5.	При измерении непосредственно после обработки приме-
нять «метод уступа» [8]. По этому методу сначала на детали
обрабатывают до необходимого размера небольшой уступ (поя-
сок). Так как объем металла, снимаемого при этом, небольшой,
то деталь нагревается мало и быстро возвращается к первона-
чальной температуре. После измерения диаметра уступа произво-
дят обработку остальной части детали до размера уступа или
до необходимой разности размеров.
6.	Если деталь и нутромер изготовлены из материалов с
разными коэффициентами линейного расширения а —вносить в
результат измерения поправку Д (см. табл. 2.24). Для опреде-
ления поправки необходимо измерить температуры детали и
нутромера поверхностным термометром (ртутным, полупроводни-
ковым или другим) с ценой деления 0,1—0,2°С. При этом, од-
нако, следует иметь в виду, что измеренная температура будет
равна среднеобъемной, от которой зависит температурная дефор-
мация, только в том случае, если деталь и инструмент в течение
длительного времени выдерживались в помещении со стабильной
температурой.
Значения коэффициента а могут быть взяты из табл. 2.25
либо определены экспериментально.
Для материала детали коэффициент а можно определить
с помощью образцов, отлитых из того же металла (из той же
плавки), из которого изготовлена деталь.
1 Имеются специальные организации, разрабатывающие такие уста-
новки, например Бакинский завод бытовых кондиционеров.
42
Таблица 2.25
Значения коэффициентов линейного расширения
Материал
Материал
в-10в,
ОС-1
Стали:
20
45
40Г
15Х
3X13, 4X13, 9X13
31XH3M
ЗОХ, 35Х, 40Х
18Х2Н4ВА
18ХНВ
Х18Н9
1Х18Н9Т
Х14Н14В
Г18
13,4
14,5
14,5
16
16,6
17
18
Инвар
Чугун белый
Чугун серый
Чугун ковкий
Латунь
Прочие медные сплавы
Алюминиевые сплавы
Магниевые сплавы
Дерево:
бук
дуб
сосна
1.6
6-10
8-12
4,9
5.4
Для определения коэффициента линейного расширения мате-
риала нутромера его следует измерить на измерительной машине
при разных температурах и определить а по формуле
где I — номинальная длина нутромера, мм; Ц и 12 —-длины нутро*
мера, определенные при температурах t\ и t2.
Коэффициент линейного расширения можно определить так-
же динамическим методом, наблюдая за изменениями длины и
времени в процессе охлаждения или нагревания тел (температура
тела измеряется только в начальный момент). При использова-
нии табличных значений а поправка определяется с погреш-
ностью примерно 20—30%, а при экспериментальном определе-
нии а — с погрешностью 10—15%.
Значения относительной температурной погрешности, подсчи-
танные для различных температурных условий измерения неко-
торых материалов, указаны в табл. 2.26.
Погрешность бю от смещения нутромера зависит от точно-
сти совмещения измерительных наконечников (линии измерения)
с измеряемым размером. При измерении диаметров отверстий
контролер покачивает один из концов нутромера в плоскости,
перпендикулярной к оси отверстия, и в осевой плоскости и
«ищет» соответственно максимальный и минимальный размеры.
Погрешности от смещения в плоскости, перпендикулярной к
оси, д10 и в осевой плоскости б10 могут быть определены по
формуле [20, 32]
л' л" - 2f) д2
010 ~ °ю	2Z?	’
где D — диаметр измеряемого отверстия, мм; г — радиус измери-
тельных наконечников нутромера, мм; А — смещение, мм; L —
длина нутромера, мм.
43
Таблица 2.26
*9 _e
Относительная температурная погрешность -у- 10^
Отклоне- ние темпе- ратуры детали ДГ от 20 *С, •с	Материал детали и измерительного инструмента											
	Сталь—сталь при Л=»2«10"*в				Сталь—серый чугун при *—4,5.10“’				Сталь—белый чугун при *—6,5.10“’			
	Разность температур детали и инструмента, *С											
	0,2	0,5	1	2	0»2	0,5	1	2	0,2	0,5	1	2
0,5 1 3 5 8 10 0,5 1 3 5 8 10	3,1 4,1 8,1 12,1 18,1 22,1	6,2 7,2 11,2 15,2 21,2 25,2	11,5 12,5 16,5 20,5 26,5 30,5	23 27 31 37 41	3,8 6,1 15,1 24,1 37,6 46,6	6,2 8,5 17,5 26,5 40,0 49,0	10,2 12,5 21,5 30,5 44,0 53,0	20,5 29,5 38,5 52,0 61,0	4,5 7,7 20,7 33,7 53,2 66,2	6,2 9,5 22,5 35,5 55,0 68,0	9,2 12,5 25,5 38,5 58,0 71,0	18Л 31,5 44,5 64,0 77,0
	Сталь—медные сплавы при *-±11,1.10“’				Сталь — алюми- ниевые сплавы при Л«=±14*10~в				Сталь—дерево (сосна) при *—±7,1.10“’			
	7,6 13,2 35,4 57,6 91,0 113,0	10,8 16,3 38,5 60,7 94,0 116,0	16,0 21,6 43,8 66,0 99,3 122,0	32,1 54,3 76,0 110,0 132,0	9,1 16.1 44,1 72,1 114,0 142,0	12,2 19*2 4742 75,2 117,0 145,0	17,5 24,5 52,5 81,5 122,0 150,0	35 63 91 133 161	4,6 8,2 22,4 36,6 57,9 72,1	6,2 9,8 24,0 38,2 59,5 73,7	9,0 12,5 26,7 41,0 62,2 76,4	17,9 32,1 46,3 67,6 81,8
Примечания: 1.	Каждый из указанных материалов может относиться к измеря- емой детали или измерительному инструменту. 2.	Для получения абсолютных значений температурной погреш- ности б» в мкм надо умножить W на Z в м. 3.	Коэффициент k представляет собой разность коэффициентов линейного расширения.												
Влияние г сказывается лишь при диаметрах до 1500 мм.
Значения смещения А определялись экспериментально под руко<
водством автора [32]. Установлено, что они не превышают 2;
3 и 4 мм при диаметрах соответственно до 1 м, свыше 1 до 3 м
и свыше 3 до 6 м, что дает погрешность б10 « б10< 5 мкм. При
измерении диаметров погрешности б{0 и б[о имеют разные зна-
ки, а при измерении расстояний между параллельными плоско-
стями — одинаковые. В связи с этм суммарная погрешность от
смещения бю в первом случае не превышает 5 мкм, а во вто-
ром — 7 мкм при любых значениях измеряемых размеров (с уве-
личением размера Д увеличивается, но его влияние на погреш-
ность уменьшается). Учитывая, что при цеховых измерениях мо-
жет возникнуть большее смещение, принимаем бю = 8 мкм и
бю =10 мкм при размерах до и свыше 6 м.
44
сч
сч
<0
И
Предельные погрешности измерения внутренних диаметров и длин деталей микрометрическими нутромерами
(отсчет но микрометрической головке)
!	Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	OOSZ.I otf ООО 01 *®Э	Предельные погрешности измерения, мкм	|			и			380 470	Примечания: 1. Материал измеряемых деталей—сталь или чугун, нутромера—сталь. 2. /д, /н и / —температуры детали, нутромера и измерительной машины; Д£д—отклонения температуры детали от нормальной (20 °C).
	000 01 Otf 000 8			180 260		210 280	В		
	0008 otf С089 ‘«О		120 180	140 210	2(0 270	160 210	180 230	о	
	0089 otf COOS		33	| 100 | 160	160 210	120 160	130 180	180 230	
	0009 otf 000*		67 НО	33	130 170	38	110 140	140 190	
	000* otf 0S18		55 90	88	100 130	74 100	90 ПО	НО 150	
	0S18 otf OOSZ *®Э		44 70	S3	80 110	счсч со оо	S3	90 120	
	OOSZ otf 0003 *ЯЭ		S3	$3	S3	3$			
	COOZ Otf 0091 *вЭ		28 1 «	34 52	S5S	3S	53	59 75	
	009! otf OSZI		24 36	00 — СЧ ’Г	— ю •ч* ю	33		£3	
	OSZI otf 0001 ,ЯЭ		83	24 33	33 44	33	33	33	
	0001 otf 008		18 25	S3	88	33	счЗ	33	
	008 otf 089 ‘ЯЭ		16 1 20	sxg?	23 29	33	S3	S3	
	089 otf oos j-o			15 20	Зоч	Зсч		27 29	
Температурные условия измерения (±), °C	af-*t		— сч	— сч	— сч	— сч	— сч	— сч	
	V)V			п	00		со	со	
Условия определения размера . нутромера			Аттестация при /н=20±1 °C; *н-*м<°.5 °C			За размер нутромера принимается его номинальное значение			
CQ я	SJ §.еия			38 88 38			38 88 Л8			
45
Таблица
Предельные погрешности намерения внутренних диаметров и длин деталей микрометрическими нутромерами
с индикаторной головкой (отсчет по шкале индикатора)
Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	009 31 OV 000 0! ’8Э	|	Предельные погрешности измерения, мкм	1	1 J5P J ЯР J 230 1 300	§1	st	it	is	st
	000 01 ov 000 8 ’8Э							
				180 260	ii	210 280	240 300	it
	0008 oV 0089 ’во			140 I 210 |	210 270	160 210	180 230	ii
	0069 OV 0009 ’бЭ		3$	1 100 1 160	160 210	120 160	130 180	
	0009 OV ooot *вэ		J 67 ( 1 по |	3$	130 170		НО 140	140 190
	ооо> ov 0916 ’вЭ		«8	67 100	100 130	001 9Z	90 110	ПО 150
	0916 OV 0093 ’вЭ		’В	S3	80 110	S3	S3	38
	0093 OV 0003 -во			$8	8$	S3	ЗК	RS?
	0003 OV 0091 *вЭ			3S				
	0091 OV 0931 *вЭ		8$		38		38	S3
	0931 OV 0001 ’«О		25 f« 1	8 со	37 46	88	83	42 50
	0001 о* 008		8$	83	33	83	32 37	37 42
	008 OV 069 *ИЭ		8$	88	83	83	83	33 36
	069 otf 009 ХО			88	88	26 28	88	29 31
Температурные условия измерения (±), °C			—=4		— сч		— сч	— сч
			•*	со	00		со	во
Условия определения размера , нутромера			Аттестация при 1 ^=20±1°С /н-*м<°.5ос			За размер нутромера принимается его номиналь- ное значение		
я я s i W я S 5			зз дд ад			S3 S3		
Примечания:
1. Материал измеряемых деталей—сталь или чугун, нутромера—сталь.
2. t , /н, t—температуры детали, нутромера, измерительной машины; А/д—отклонение температуры детали от нор-
46
Т а б л и п a 2.29
Предельные погрешности намерения внутренних диаметров деталей
индикаторными нутромерами по ГОСТ 868—72
Ва- риант при- мене- ния	Температурные условия измерения (±), °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм		
	Д'д	*Д *н	От 500 до 630	Св. 630 до 800	Св. 800 до 1000
			Предельные погрешности измерения, мкм		
4а 46	1	1 2	22 25	23 27	25 30
4в 4г	3	1 2	23 26	25 29	27 32
46 4е	8	1 2	26 30	29 34	32 40
Примечания:
1. Материал измеряемых деталей—сталь или чугун, нутро-
мера—сталь.
2. /д, /н —температуры детали и нутромера; Д/^ — отклонение
температуры детали от нормальной (20 °C).
Таблица 2.30
Предельные погрешности измерения внутренних диаметров
и длин деталей раздвижными (телескопическими) нутромерами
Ва-	Условия	Темпера- турные условия измере- ния		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм								
		(±),	°C									
риант при- мене- ния	измерения размера нутромера			1 Св. 1600 | до 2000	Св. 2G0J до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 400Э	Св. 4и00 до 5000	Св. 5000 до 6300	Св. 6300 до 8000	Св. 8 000 до 10 000	I Св. 10 000 I 1 до 12 500 1
		3	55 1 *	Предельные погрешности измерения, мкм								
5а	Аттестация при *н=20 ± 1 °C; /н-/м<±0’5°С	1	1	28	34	44	55	66	90	120	150	200
56			2	44	55	70	90	ПО	140	180	230	300
5в		3	1	34	42	54	66	80	100	140	180	| 230
5а			2	52	64	80	100	130	160	210	260	330
56		8	1	52	64	80	100	130	160	210	260	330
5е			21	70	86	НО	130	170	210	270	350	440
47
Продолжение табл. 2.30
Ва- риант при- мене- ния	Условия измерения размера нутромера	Темпера- турные условия измере- ния (±), °с		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм								
		<	» I	11 сч СО о 04	h а о U «4	gs СО СО о и «4	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св 5000 до 6300	Св. 6300 до 8000	Св. 8 000 до 10 000	Св. 10 000 1 до 12 500 1
				Предельные погрешности измерения, мкм								
5ж 5и 5к 5л 5м 5н	За размер нутромера принимается отсчет по шкале и нониусу	1	1	140	140	150	150	160	170	190	210	260
			2	150	150	160	170	180	200	230	280	340
		3	1	150	150	160	160	170	190	200	240	290
			2	155	160	170	180	190	210	250	300	380
		8	1	155	160	170	180	190	210	250	300	380
			2	160	170	180	190	220	260	310	380	470
Примечания: 1. Материал измеряемых деталей—сталь или чугун, нутро- мера—сталь. 2. /д, /н, /м — температуры детали, нутромера и измерительной машины; Д/д—отклонение температуры детали, от нормальной (20 °C).												
Предельные погрешности измерения нутромерами определя-
ются квадратичным суммированием отдельных составляющих по-
грешностей, так как все рассмотренные составляющие погрешно-
сти за исключением погрешностей от упругих деформаций, кото-
рые должны быть исключены, для каждого типа нутромеров яв-
ляются погрешностями случайными и независимыми.
Значения предельных погрешностей измерения сборными ми-
крометрическими нутромерами без индикатора и с индикатором,
индикаторными нутромерами завода КРИН и раздвижными ну-
тромерами приведены в табл. 2.27—2.30.
Для микрометрических и раздвижных нутромеров погрешно-
сти измерения определены для двенадцати вариантов примене-
ния, обозначенных цифрами и строчными буквами от а до н и
отличающихся друг от друга условиями определения размера
нутромера, диапазоном отклонения температуры детали Д/д от
нормальной и наибольшей разностью температур (/д— /н) детали
и нутромера.
Для индикаторных нутромеров завода КРИН установлено
шесть вариантов применения в зависимости от температурных
условий измерения.
48
Для всех случаев разность коэффициентов линейного рас-
ширения материала детали и нутромера принята равной ад —
-ан = ±2:10-® °C-’.
Погрешности, так же как для плоскопараллельных концевых
мер длины, рассчитаны для средних размеров каждого интервала
размеров.
Этот принцип выдерживается в дальнейшем для всех средств
измерения.
2.3. Микрометры и индикаторные скобы
Дуговые микрометры и индикаторные скобы предназначены
для измерения наружных диаметров, а линейные —наружных
диаметров (с торца детали) и длин.
Типы и конструкции. Основные типы и конструкции микро-
метров и скоб, их технические характеристики и конструктивные
размеры приведены в табл. 2.31—2.41 и на рис. 2.15—2.33.
В табл. 2.31 указаны основные типы микрометров и скоб.
Дуговые микрометры и скобы применяются для измерения диа-
метров до 2000 мм (иногда до 3000 мм). Дуговые сплошные
микрометры и скобы (литые или фрезерованные) изготавливают
из стали, чугуна, силумина; трубчатые —из стальных или дюр-
алюминиевых труб; коробчатые — из листовой стали толщиной
0,3—1,0 мм или из дерева [27]. Для облегчения корпус сплош-
ных микрометров и скоб выполняют с отверстиями; сечение кор-
пуса — прямоугольное или двутавровое.
Микрометры оснащаются микрометрической головкой и смен-
ной (переставной) пяткой (рис. 2.15,а), индикаторные микро-
метры— микрометрической головкой и индикатором (рис. 2.16),
а индикаторные скобы — индикатором и сменной пяткой
(рис. 2.15,6).
Конструкции измерительных узлов различны у микрометров
и скоб разных заводов. Микрометрическая головка и перестав-
ная пятка чаще всего закрепляются непосредственно во втулках
корпуса микрометра, а индикатор — в оправке.
В табл. 2.32 приведены конструктивные размеры дуговых
микрометров и скоб, изготовляемых на различных заводах.
На рис. 2.17 изображен измерительный узел с индикатором
микрометров и скоб завода КРИН.
Внутри оправки в направляющих втулках расположен под-
пружиненный измерительный стержень, перемещение которого
передается на индикатор; узел оснащен арретиром.
Изменение пределов измерения микрометров и скоб дости-
гается перемещением пятки или оправки с индикатором во втул-
ках корпуса.
В индикаторном микрометре завода «Калибр» микрометриче-
ская головка также закрепляется в оправке (рис. 2.18), а при
настройке на определенный диапазон измерения перемещаются
обе оправки.
В микрометрах и индикаторных скобах НКМЗ и ЭЗТМ.
(см. рис. 2.16,6) применяются. измерительные узлы с диапазон-
ными кольцами [27]. В корпусе 5 (рис. 2.10,а) оправки (см.
узел А на рис. 2.16,6) во втулках расположен измерительный
стержень / и микрометрическая головка 7. Под действием пру-
49
Таблица 2.31
Типы микрометров и индикаторных скоб
№ п/п	Типы микрометров и скоб	Диапазон измерения, ми	Изготовитель или разработчик
1	Дуговые микро* метры и скобы Сплошные:	500-1500	
1а	микрометры	500-600	Завод КРИН (по ГОСТ 6507 - 78
	со сменной	500-1000	Завод «Калибр»
	пяткой	(через 100)	(см. рис. 2.15, а) Завод КРИН (по ГОСТ 4381 - 68) (см. рис. 2.16, а),
16	микрометры индикатор*	500-1000	
	ные (рычаж- ные)	500-1500	Н КМЗ (см. рис. 2.16, 6) и дру* гие заводы
1в	скобы инди-	200 -600;	Завод КРИН
2	каторные Трубчатые:	600-700; 700 -850; 850-1000	(по ГОСТ	11098 - 75)	(см. рис. 2,15, 6) и другие заводы
2а	микрометры со сменной пяткой	500 - 2000	Ждановский завод тяжелого машиностроения им. 50-летия Великой Октябрьской социали- стической революции (ЖЗТМ) (см. рис. 2.21) и другие заводы
26	микрометры	1000 - 2000	Завод «Калибр»
	индикатор-	(через 200)	(по ГОСТ 4381—68)
	ные (рычаж-	500 -2000	Разные заводы, ЛИТМО
	ные)	(через 100 - 200)	(см. рис. 2.20)
2в	скобы инди- каторные	500 -2000	Старо-Краматорский маши- ностроительный завод им. Орд- жоникидзе (СКМЗ) и другие заводы
3	Трубчатые двой-	1400-3000	Завод «Уралмаш» (см.
	ные	(через 200 - 500)	рис. 2.22) и другие заводы
4	Коробчатые:		
4а	из листовой	800 - 2000	НКМЗ, ЛИТМО (см. рис. 2.23)
	стали	(через 150)	и другие заводы
46	из дерева	1000 - 3250	Завод «Шкода» (ЧССР [49]), ПО ЛМЗ, завод «Уралмаш», ЛИТМО (см. рис. 2.24) и другие заводы)
5	С опорой на изме- ряемое изделие:		
5а	с выдвиж- ным стерж- нем	500-1200	Разные заводы (см. рис. 2.25)
56	с выдвиж- ным сухарем	450 —650 (до 1200)	ЛИТМО (см. рис. 2.26)
5в 1	с шариком Линейные микро- метры и скобы С корпусом из ци- линдрической трубы:	500-1200	Фирма «Крупп» (ФРГ)
1а	цельные	500 - 3000 5000 - 2000	Разные заводы ЛИТМО (см. рис. 2.28)
16	сборные	1200 -3200	Харьковский	турбинный завод им. С. М. Кирова (ХТЗ) (см. рис. 2.29)
50
Продолжение табл. 2.31
№ п/п	Типы микрометров и скоб	Диапазон измерения, мм	Изготовитель или разработчик
2	С сигарообразным корпусом:		
2а	цельные	1000-6000	Разные заводы (см. рис. 2.30, а)
26	сборные	1500 -4000	ЛИТМО (см. рис. 2.30, 6)
2в	односторон- ние	2000-6000	
2г 3	раздвижные С двух- и трех- трубным корпусом:	3800-6100	Заводы тяжелого машино- строения
За	цельные	1000 -3000 1000 - 5500 1000- 4000	Разные заводы (см. рис. 2.32, а) НКМЗ, ЭЗТМ (см. рис 2.31) НКМЗ (см. рис. 2 33)
36	сборные	900-2700	Фирма «Питтер» (Англия) и др. (см. рис. 2.32, бив)
4 5	С опорой на изме- ряемое изделие С деревянным корпусом:	2000 -3000	ЛИТМО (см. рис. 2.34) и раз- личные заводы
5а	контрольные	1000 -2000	ПО «Электросила»
56	установоч- ные	2000 -4000	НКМЗ (см. рис. 2.35, а)
5а	измеритель- ные	1000 -5000	Завод «Уралмаш» (см. рис. 2 35, 6), завод «Шкода» (ЧССР), ПО. ЛМЗ, ЛИТМО (см. рис. 2.35, в)
Таблица 2.32
Конструктивные размеры сплошных дуговых микрометров и скоб
Диапазон измере- ния, мм	Микрометры и скобы заводов								
	«Калибр» (см. рис. 2.15, а)					ЛИЗ			
	Размеры, мм				Мас- са, кг	Размеры,- мм			Мас- са, кг
	R		Я	Ь		R		Я	
500 -600 600-700 700-800 800-900 900-1000	305 355 400 460 500	350 400 450 500 560	НО 125 145 160 180	10 10 10 11,5 12,5	4.5 5,3 6,2 8,0 10,0	310 420 520	365 480 590	145 160 185	5,5 7,9 12?5
51
Продолжение табл 2.32
Микрометры и скобы заводов
Диапазон
измере-
ния,
мм
КРИН
(см. рис. 2.15. б
и 2.16, а)
ПО ЛМЗ
НКМЗ и ЭЗТМ
(см. рис. 2.16, б)
Размеры,
мм
Размеры.
Мас- ““
са, ________________
кг
R Я, Н Ь
Мас-
са,
кг
Размеры,
мм
R Ri Н
Мас-
са,
кг
500-600
600-700
700 -800
800-900
900-1000
845
945
1045
1145
1245
450
520
590
660
730
5,4
6,1
9,5
12,2
13,9
385
430
480
530
580
410
460
510
560
610
135
150
170
180
19.5
18
18
20
20
22
320
370
420
470
520
360
415
470
520
570
100.
120
140
160
180
2,8
3,4
4,5
5,4
6,6
L
А
Примечания:
I. Скобы заводов «Калибр», ЛИЗ и КРИН изготовлены из стали;
ПО ЛМЗ, НКМЗ и ЭЗТМ—из силумина.
2. В настоящее время ЛИЗ входит в Ленинградское инструмен-
тальное производственное объединение (ЛИПО).
жины 3 (рис. 2.19, а) измерительный стержень прижимается к
измерительной поверхности микрометрической головки. Кор-
пус 5 расположен во втулке 4, которая закрепляется в корпусе
скобы, и в мерных втулках (диапазонных кольцах) 2 и 6 дли*
ной 50 и 25 мм. Диапазонные кольца можно поменять местами
либо расположить обе впереди или позади втулки 4, что при-
ведет к перемещению корпуса 5 вдоль втулки 4 и соответственно
к изменению диапазона измерения скобы в пределах 100 мм.
Узел (рис. 2.19,6) с индикатором (см. узел Б на рис. 2.16,6)
устроен аналогично. Для скоб с размерами до 1000 мм может
применяться также головка с двумя диапазонными кольцами па
25 мм. Такими кольцами оснащаются также и жесткие пятки
(рис. 2.19, в).
Измерительные поверхности микрометров и скоб, непосред-
ственно соприкасающиеся с поверхностями измеряемых изделий
обычно выполняются плоскими, иногда сферическими или ци-
линдрическими.
Достоинство сплошных скоб — простота изготовления, недо-
статок — большая масса и малая жесткость.
Трубчатые скобы и микрометры, сваренные из авиационных
тонкостенных труб (стальных или из дюралюминия) обладают
примерно в два раза меньшей массой, чем сплошные, но жест-
кость их также недостаточна.
На рис. 2.20 изображен трубчатый индикаторный микро-
метр, конструкция которого разработана в ЛИТМО. К корпусу /,
представляющему собой трубчатую ферму, приварены колодки 2
с втулками 4 и 7. Во втулке 4 расположена микрометрическая
головка 3, а во втулке 7 — оправка 8 с индикатором 9. Внутри
оправки 8 помещается контактный стержень 5t отжимаемый пру-
52
88
Рис. 2.19
жиной 6. Вместо оправки с индикатором во втулке 7 может
быть закреплен жесткий стержень. Настройка микрометра на из-
меряемый размер производится по аттестованным нутромерам
или плоскопараллельным концевым мерам длины. При этом
оправку 8 перемещают вдоль втулки 7, а затем закрепляют
прижимом 10 с помощью винта 11.
Аналогичные конструкции скоб и микрометров применяются
на многих заводах крупного машиностроения.
Основные конструктивные размеры дуговых трубчатых ми-
крометров и скоб, выпускаемых различными заводами, приве-
дены в табл. 2.33.
Таблица 2 33
Конструктивные размеры дуговых трубчатых микрометров и скоб
Диапа- зон измере- ния L\ мм	Размеры, мм					Мас- са, кг
	Л	Я»	Н	d	du di	
Завод <У			ралмаш»			
(см. pi	1С. 2	.22, исполнен			ие /	
500-650 I	13501	13751	1 "1	1 I4 1	1 14 1	1 2,7
650 -800	425	455	120	14	14	3.2
800-1000 1	I 520	1 5651	1 ПО 1	1 М 1	1 14 1	1 4,7
жзтм		(см.	рис.	. 2.21	1)	
450-750	390	430	75	25	__	3,7
750-850	480	530	105	25		3,9
1000-1200	665	680	90	28	—	8,9
	нкл	43 и	Э31	ГМ		
1000-1200	635	740	175	30	18	4,35
1200-1400	740	845	200	32	18	5,25
1400-1600	840	915	225	34	22	6,40
1600-1800	940	1035	250	40	22	7,75
1800 -2000	1040	1140	275	40	22	8,65
Примечания: 1. Скобы НКМЗ н ЭЗТМ сваре ных труб, скобы остальных заводо! 2. Конструкции корпусов скоб НКМЗ и ЭЗТМ—по рис. 2.20 (кро> СКМЗ—по рис. 2.22, исполнение 1.						
Диапа- зон измере- ния £, мм	Размеры, мм					Мас- са, кг
	R		Н	d	du di	
ПО <КировскиА завод*						
500-600 1	13151	13501	1 1201	1 16 1	1 14 1	
600 - 700	365	395	135	20	16	
700 —803 |	4151	| 4451	1 150|	1 20 |	1 1б|	
	ПО лмз					
1000-1200	670	720	180	19	17	8,0
(200—1400	760	815	210	19	17	8,5
1400-1600	870	930	230	22	17	13,5
1600-1800	970	1035	255	24	17	16,5
1800 -2000	1070	1135	275	25	17	18,0
		скмз				
700 -810	445	505	135	36	26	
810-950	515	575	140	36	26	
950-1050	565	625	140	36	26	——
1050-1180	630	690	140	36	26	
1550-1700	890	950	150	36	26	
ены из дюралюминиевых авиацион-						
>в —из стальных труб.						
ПО «Кировский завод»,				ПО ЛМЗ,		
»ме измерительных			узлов),		а скоб	
Более простая конструкция индикаторной трубчатой скобы
изображена на рис. 2.21. Корпус скобы состоит из одной трубы
с ребром жесткости.
С целью увеличения жесткости скобам придают иногда
форму двойной пространственной фермы. На рис. 2.22 изобра-
жены скобы завода «Уралмаш» — плоскостная (исполнение /)
и пространственная (исполнение 2).
Двойные трубчатые скобы, конструктивные размеры которых
даны в табл. 2.34, громоздки и неудобны в обращении, вслед-
ствие чего такая конструкция не может быть признана удачной.
56
Наименьшей массой обладают дуговые скобы с пустотелым
корпусом. Скоба подобной конструкции, разработанная в
ЛИТМО (рис. 2.23), сварена из листовой стали толщиной 0,8 мм
Рис. 2.21
и имеет коробчатое сечение. Измерительные узлы выполнены
так же, как у трубчатой скобы (см. рис. 2.20).
На многих заводах крупного машиностроения находят при**
менение деревянные скобы (дуговые и линейные) собственного
57
Таблица 2.34
Конструктивные размеры двойных трубчатых микрометров и скоб
Диапазон измерения £, мм	Размеры, мм						Масса кг
	Я	Л	Я	В	d, d\	d2	
Завод «Уралмаш» (см. рис. 2.22, исполнение 2)							
800—1000	520	565	170	80	14	11	4,7
1200—1400	725	780	190	100	14	11	6,0
1400—1600	820	870	220	120	14	11	6,5
1600—1800	925	965	250	125	14	11	6,7
1800-2000	1020	1090	280	130	14	11	8,5
		НКМЗ и		ЭЗТМ			
2000 -2500 I	1 1300	I 1370	I 320	I 200	1 26 1	1 13 1	I 37,5
2500 —3000	1540	1610	250	200	14	П	17,5
изготовления, их конструкции выполнены по типу скоб, разрабо-
танных в начале 50-х годов Н. Н. Савиным на заводе «Шкода»
(ЧССР). Основным достоинством деревянных скоб, размеры ко-
торых даны в табл. 2.35, является низкая теплопроводность,
Таблица 2.35 •
Конструктивные размеры дуговых деревянных скоб
Завод	Диапазон измерения, мм	Основные размеры, мм				Масса, кг
		^вн	^нар	Я	В	
ЭЗТМ	1000-1250	669	781	300	69	7,5
лмз	1250-1559	775			200	50	8,2
	1400-1700	840		220	50	8,5
	1700 -2000	1000		240	50	11,0
«Уралмаш»	2000 - 2250	1175	1250	155	50	8,1
	2000-2250	1175	1285	290	75	9,1
	2000-2250	1175	1300	425	100	10,6
	3000-3250	1175	1675	350	75	12,3
59
58
вследствие чего их температура, а следовательно и размер не
изменяются в процессе настройки и измерения. Недостаток дере-
ва — изменение размеров в зависимости от влажности. Способы
предохранения дерева указаны в табл. 2.36. Особенно радикаль-
ным средством является оклеивание тонкой алюминиевой фоль-
гой и опрыскивание алюминием. Наилучшими сортами дерева
для изготовления скоб являются пихта, так как эта порода имеет
небольшую плотность, не суковата и быстро сохнет на воздухе,
а также сосна и клен [27, 49].
Таблица 2.36
Способы предохранения деревянных скоб
от влияния влажности [491
Способ предохранения
Эффек-
тив-
ность,
%
Оклеивание алюминиевой фоль*
гой
Эагрунтовка асфальтом
Тройная аакраска шеллаком
Тройное покрытие эмалевым
лаком
Тройное покрытие целлюлоаным
лаком
Тройное	покрытие масляной
краской
Тройное	покрытие	льняным
маслом
Тройное покрытие мебельным
воском
Пропитка петролатумом и зеле-
ным маслом
100
98
85
75
70
70
26
10
80—100
Конструкция скобы, разработанная в ЛИТМО, изображена
на рис. 2.24. Корпус скобы представляет собой полую деревян-
ную конструкцию, жесткость которой обеспечивается распорками.
К концам корпуса 1 привинчены металлические колодки 2, в
которых укрепляются микрометрическая головка 3 и оправка 4
с индикатором 5. Конструкция измерительных узлов такая же,
как в трубчатых и коробчатых скобах ЛИТМО. Каждая скоба
предназначена для измерения в интервале 150 мм, что обеспе-
чивается за счет микрометрической головки (25 мм) и переме-
щения оправки с индикатором.
Размеры дуговых скоб, разработанных в ЛИТМО, приве-
дены в табл. 2.37.
Известны также дуговые скобы с диапазоном измерения
500—1200 мм из древесно-слоистых пластиков и с диапазоном из-
мерения 900—1000 мм из стеклоткани марки ССТЭ-6
’(ГОСТ 8481—75) с пропиткой ее эпокспдной смолой марки ЭД-5
(РОСТ 10587—76), однако распространения они пока не полу-
чили. Эти материалы также обладают низким коэффициентом
теплопроводности и небольшой плотностью.
ее
61
Таблица 2.37
Конструктивные размеры дуговых индикаторных скоб
(микрометров) ЛИТМО [27]
Диапазон измере- ния, мм	Типы микрометров н скоб													
	Трубные (см. рис. 2.20)						Коробчатые из листовой стали (см. рис. 2.23)				Коробчатые деревянные (см. рис. 2.24)			
	Размеры, мм													
	R	Ri	Н	d		dt	R	*1	Н	В	R	*1	Н	В
800-950 950-1100 1100-1250 1250-1400 1400-1550 1550-1700 1700-1850 1850-2000	520 580 655 730 815 890 965 1040	565 630 705 780 890 960 1040 1110	160 170 190 210 225 240 255 270	25 25 25 25 30 30 30 30	20 20 20 20 25 25 25 25	18 18 18 18 20 20 20 20	580 660 730 810 880 960 1030 1110	650 730 800 880 960 1030 1100 1180	140 160 180 200 220 240 260 280	60 65 70 75 80 85 90 95	580 660 730 810 880	650 730 800 880 956	140 160 180 200 220	50 50 50 50 50
Влияние большой массы скоб на результаты измерения устра-
няется при использовании специальных конструкций скоб с опо-
рами на измеряемое изделие либо подвеской скоб. В качестве
опоры используется выдвижной стержень (рис. 2.25), сухарь 5
(рис. 2.26), шарик и др.
Скоба ЛИТМО (рис. 2.26) оснащена измерительной головкой
с рычажной передачей 8, предохраняющей индикатор 3 от по-
вреждений при случайных ударах по измерительному наконеч-
нику 7. Изменение пределов измерения скобы достигается вы*
движением кронштейнов 2 из корпуса 1 и сменой пятки 4. Уста-
новка скобы в диаметральном сечении измеряемого вала произ-
водится вращением маховичка 6,
Скобы, не имеющие опор, рекомендуется подвешивать с по-
мощью тросов к крюку мостового крана, ферме или к специаль-
ному подвесному устройству [13] с противовесом (рис. 2.27).
Линейные скобы (микрометры) применяются для измерения
длин и наружных диаметров с торца деталей с размерами
до 6 м.
Линейные скобы ЛИТМО (рис. 2.28) с корпусом из цилин-
дрической трубы 3 (стальной или дюралюминиевой) оснащают-
ся двумя кронштейнами 2 и 4 с измерительными узлами (микро-
метрической головкой 1 и оправкой 5 с индикатором б); крон-
штейны могут быть закреплены в любом месте трубы. Вместо
оправки с индикатором может быть установлен жесткий измери-
тельный стержень.
Сборная скоба ХТЗ (рис. 2;29) состоит из свинчиваемых
между собой труб длиной 1000 и 200 мм. Длинные трубы распо-
лагаются в средней части скобы, а короткие —по обе стороны
от них. На крайних трубах закрепляются кронштейны с микро-
метрической головкой и жесткой пяткой.
U
Рис. 2.26

63
64
Сигарообразные скобы (рис. 2.30, а) имеют сигарообразный
корпус 3, свариваемый, как и аналогичные нутромеры, из листо-
вой стали толщиной 0,5—0,8 мм; для повышения жесткости кор-
пус иногда делается с несколькими продольными ребрами (ско-
бы ПО ЛМЗ, ПО «Электросила» и др.). К обеим сторонам
корпуса привариваются (или привинчиваются) цилиндрические
трубы 2 и 4, на которых расположены кронштейны 1 и 5 с из-
мерительными узлами.
Скобы ЛИТМО (рис. 2.30, б) имеют односторонний корпус,
что позволяет использовать кронштейны меньшей длины, чем при
обычном сигарообразном корпусе. Кронштейны и измерительные
узлы такие же, как у линейной скобы из цилиндрической трубы
(см. рис. 2.28). Размеры линейных индикаторных скоб ЛИТМО
приведены в табл. 2.38).
Таблица 2.33
Конструктивные размеры линейных индикаторных скоб
(микрометров) ЛИТМО [27]
Тип скобы (микрометра)	Диапа- зон измере- ния, мм	Размеры, мм							Масса, кг
		L	dn	"в	D	d	/	Л	
Из цилинд- рической	400-800	1000	25	20	—	—	—	60; 120; 220	2,5; 2,6; 3,0
трубы (см.	800-1200	1400	25	20			ж	220	3,2
рис. 2.28)	1200-1600	1800	25	20			—*	220	2,8
	1600 -2000	2200	25	20	—	—	—	220	4,4
Сигарооб-	2000 -3000	3200					62	30	1070	220	3,5
разный (см.	3000 - 4000	4200			77	30	1570	220	4,0
рис. 2.39, б)	4000 - 5000	5200	м»		92	30	2070	220	4,5
	5000-6000	6200	—	—	107	30	2570	220	5,1
Сигарообразные линейные скобы при меньшей массе обла-
дают значительно большей жесткостью, чем цилиндрические.
Увеличение жесткости линейных скоб достигается также при
изготовлении корпуса из двух или трех труб (рис. 2.31—2.33)»
соединенных между собой кронштейнами и дополнительно план-
ками (рис. 2.32, а) или распорками (рис. 2.31, 2.32,6, 2.33).
Скоба НКМЗ (рис. 2.31), размеры которой приведены в
табл. 2.39, оснащена измерительными узлами с диапазонными
кольцами.
Размеры кронштейнов индикаторных скоб даны в табл. 2.40.
Корпус сборных скоб (рис. 2.32, в) изготовляют из цилин-
дрических или сигарообразных труб. Скоба фирмы «Питтер>
(Англия) (рис. 2.32,6) состоит из двух кронштейнов с микро-
метрической головкой и жесткой пяткой и сменных стержней
разной длины, что позволяет собирать скобы с разными преде-
лами измерения.
Скобы (рис. 2.31 и 2.33) изготовлены из дюралюминиевых
труб. Изменение пределов измерения первой скобы достигается
перемещением кронштейнов и сменой диапазонных колец, а вто-
3 А. Д. Рубинов	6ft
Таблица 2.39
Конструктивные размеры
линейных двухтрубных индикаторных
скоб (микрометров) НКМЗ
(см. рис. 2.31)
Диапазон измерения, мм	L, мм	Масса, кг
1000-1500	1770	4,0
1500 -2000	2270	4,5
2000 -2500	2780	5,9
2500 -3500	3780	6,9
3500 -4500	4780	7,9
4500 - 5500	5780	8,8
Таблица 2.40
Размеры кронштейнов
индикаторных скоб
(микрометров) НКМЗ
(см. рис. 2.31)
Размер кронштейна Я, мм	Масса, кг
100	0,65
200	0,70
400	0,80
600	0,90
рой скобы — перемещением кронштейнов и оправок с измери-
тельными головками.
Скобы ЛИТМО с опорой на измеряемое изделие (рис. 2.34)
предназначены для измерения диаметров дисков. Скоба^4 уста-
навливается роликами 7, закрепленными в опорах 2 и 5, на тор-
66
45
Рис. 2.31
цовую поверхность диска. Совмещение измерительных наконеч-
ников скобы с линией измерения осуществляется по высоте с
помощью винтов 3, а по диаметру — перемещением скобы вместе
с опорой 2. Измерительная головка / такая же, как у скобы
на рис. 2.26, а кронштейн 6 с жесткой пяткой — как у скобы
на рис. 2.28.
Деревянная линейная скоба (установочное приспособление —
рис. 2.35, а) предназначена для установки на размер нутроме-
ров, а скобы (рис. 2.35, бив)»— для измерения размеров изде-
лий. Деревянные скобы с различными конструкциями корпуса,
кронштейнов и измерительных узлов широко применяются на за-
3*
67
Рис. 2.32
Рнс. 2.33
70
Рис. 2.35
Рис. 2.34
71
водах крупного машиностроения. На рис. 2.35, в показана кон-
струкция скобы, разработанная в ЛИТМО по аналогии со ско-
бами завода «Шкода» [49]. Корпус скобы полый, коробчатого
сечения, с распорками, обеспечивающими жесткость скобы. На
призматических направляющих частях / корпуса винтами закреп-
ляются кронштейны 2 с микрометрической головкой 3 и инди-
катором 4 или жестким стержнем. Конструкция измерительных
узлов такай же, как у ранее рассмотренных скоб ЛИТМО.
В табл. 2.41 даны размеры линейных деревянных скоб.
Та блица 2.41
Конструктивные размеры линейных деревянных скоб
(индикаторных микрометров)
Завод (разработчик)	Диапазон измере- ния, мм	Основные размеры, мм						Масса, кг
		L	Ly	1	Н	h	В	
ПО ЛМЗ	820 -2000	2150	900	275			100	50	5,8
	1820 -3000	3150	1900	275	130	100	50	8.0
	2820 - 4000	4150	2900	275	200	100	50	10,2
«Уралмаш»	1000 - 2000	2300	1060	125; 259	120	80	33	4,6; 4,8
	2000 - 3000	3300	2060	125; 259	130	80	33	5,5; 5,9
	3000 - 4000	4300	3060	125; 250	150	80	33	7,0; 7,2
	4000 - 5000	5300	4060	125; 250	180	80	33	8,3; 8,5
ЛИТМО	1500 - 2000	2700	1800	200	200	100	50	—
	2000 -3000	3700	2300	200	200	100	50	—
Примечание.
Корпуса всех скоб по рис 2.35, в.
Корпуса скоб завода «Уралмаш», ПО ЛМЗ и некоторых
других заводов также выполнены с промежуточными распорка-
ми. На ряде заводов применяются скобы со сплошным корпусом
прямоугольного или двутаврового сечения.
Установка микрометров и скоб на размер. Перед каждым
измерением микрометры с переставной пяткой и индикаторные
микрометры и скобы должны быть установлены на размер из-
меряемой детали (номинальный, один из предельных или сред-
ний). При настройке на размер микрометрическую головку и
индикатор нужно установить на нуль, причем индикатор — после
двух-трех оборотов стрелки.
Установку следует производить по установочной мере, ат-
тестованному нутромеру или плоскопараллельным концевым ме-
рам длины 5-го разряда или 2-го класса (желательно около из-
меряемой детали). Предварительно микрометр (скобу) и уста-
новочную меру необходимо выдержать рядом с деталью на чу-
гунной плите, станине станка или на самой детали в течение
некоторого времени (см. табл. 1.3). Температура воздуха в цехе
должна находиться в диапазоне 20 ± 8°С. В процессе установки
микрометр (скобу) и установочную меру надо поддерживать за
теплоизолирующие накладки.
Чтобы уменьшить влияние деформации скобы от собствен-
ного веса, в процессе установки скобу (микрометр) располагают
в таком же положении, как и при измерении ими изделий. Для
72
этого необходимо уложить установочную меру (нутромер) на
две опоры, расположив их в тех же точках меры, в которых
она поддерживалась при измерении на измерительной машине.
Скобу следует надвигать иятг опускать на меру в зависимости
от того, будет ли она находиться при измерении изделий в го-
ризонтальном или вертикальном положении.
В процессе установки участвуют два контролера. Один из
них прижимает пятку скобы к поверхности установочной меры,
а другой покачивает скобу в двух направлениях за другой ее
конец, находит по шкале индикатора точку возврата и совме-
щает с ней нулевую отметку шкалы. При проверке нулевой уста--
повки микрометра с переставной пяткой (без индикатора) пра-
вильное положение микрометра относительно установочной ме-
ры определяют по ощущению.
Методика измерения микрометрами и скобами. При изме-
рении микрометрами и скобами по шкале микрометрической го-
ловки или индикатора определяют отклонения размера измеряе-
мой детали от размера, на который установлен микрометр или
скоба (от размера установочной меры).
Перед измерением измеряемая деталь должна быть выдер-
жана в помещении с примерно стабильной температурой не ме-
нее 24 ч. Если измерения производятся сразу после обработки
детали или после недостаточной выдержки, то в результат изме-
рения вносится погрешность, учесть которую невозможно. Изме-
рения должны производиться сразу после установки микрометра
(скобы) на размер; при этом предполагается, что в процессе
установки мера и скоба не нагрелись от температуры рук кон-
тролера.
Измерения выполняются одним контролером, если измеряе-
мый размер не превышает 1000 мм, и двумя контролерами — при
размерах свыше 1000 мм. Контролеры поддерживают микро-
метр (скобу) за теплоизолирующие накладки. Один из контро-
леров прижимает пятку скобы к поверхности детали, а второй
подводит к детали измерительную поверхность микрометрической
головки, а затем слегка покачивает скобу в диаметральной и
осевой плоскостях и, регулируя ее размер поворотом барабана
микрометрической головки, находит по ощущению, а при наличии
индикатора — по его шкале, наибольший размер в диаметраль-
ной и наименьший в осевой плоскостях. При измерении расстоя-
ния между параллельными плоскостями находят наименьший
размер в двух плоскостях.
Если в процессе измерения скобой (микрометром) прихо-
дится изменять ее положение, например при измерении непо-
движного вала в двух перпендикулярных направлениях, то в
результат измерения необходимо вносить поправку на прогиб
скобы от собственного веса. Значение поправки определяют при
периодической поверке скобы (микрометра).
Погрешности измерения микрометрами и скобами. Предель-
ные погрешности измерения микрометрами и скобами включают
следующие составляющие: 1) погрешность установочной меры di;
2) погрешность установки на размер 62; 3) погрешность микро-
метрической головки 63; 4) погрешность индикатора 64; 5) по-
грешность отсчета по шкалам б5; 6) температурную погреш-
ность бе; 7)‘ погрешность от упругих деформаций б?; 8) погреш-
73
«ость от смещения &8; 9) погрешность из-за непараллельное™
измерительных поверхностей д9.
Если за размер установочной меры принимается ее номи-
нальный размер, то di определяется по табл. 2.42 или по
табл. 2.12, а если результат аттестации меры, то— по табл. 2.18
или 2.19.
Таблица 2.42
Допускаемые отклонения длины установочных мер
к микрометрам по ГОСТ 4381—68
Длина установочной меры, мм	500- 600	600- 700	700- 800	800— 900	900- 1000	1000— 1200	1200- 1400	1400— 1600	1600— 1800	1800— 2000
Допуска- емые откло- нения (±), мкм	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18
Значения погрешности б2 указаны в табл. 2.43; эта погреш-
ность определялась под руководством автора экспериментально.
Таблица 2 13
Погрешностипроцесса установки скоб на размер
Тип микрометра	Размеры, м				
	До 1	Св. 1 до 2	Св. 2 до 3	Св. 3 до 4	Св. 4 до 6
	Погрешность (±), мкм				
Микрометры со сменной пяткой Индикаторные микрометры и скобы	10 10	15 10	15 12	20 12	20 15
Погрешности бз, б«, 65 и б6 такие же, как при измерении
нутромерами. При определении температурной погрешности б6
следует, однако, иметь в виду, что при установке микрометра
(скобы) на размер около измеряемой детали непосредственно
перед измерением, микрометр (скоба) является лишь средством
сравнения размеров изделий с размерами установочных мер. По-
грешность б6 в этом случае зависит от разности температур и
коэффициентов линейного расширения измеряемого изделия и
установочной меры, а также от отклонения температуры от 20°С.
Значения температуры и коэффициентов линейного расширения
микрометра (скобы) никакого влияния на не оказывают;
важно лишь, чтобы в процессе установки на размер и измерения
микрометром (скобой) его температура не менялась.
Если же установка на размер производится в помещении
измерительной лаборатории или контрольно-поверочного пункта,
74
где температура воздуха отличается от цеховой, то следует от-
дельно учитывать температурные погрешности, возникающие при
установке' на размер и при измерении изделий; в первом случае
температурная погрешность зависит от разности температур и
коэффициентов линейного расширения микрометра (скобы) и
установочной меры, а во втором — измеряемого изделия и ми-
крометра (скобы). В обоих случаях следует учитывать также
отклонения температуры от 20°С.
Кроме того, в отличие от нутромеров, у микрометров (скоб)
под воздействием температуры помимо изменения расстояния
между измерительными поверхностями возникает деформация
корпуса (скобы), что приводит к нарушению параллельности
измерительных поверхностей и появлению дополнительной по-
грешности. Значение этой погрешности может быть определено
только экспериментально.
Источниками упругих деформаций скоб, вызывающих появ-
ление погрешности 67, являются собственный вес скобы и про-
дольное (измерительное) усилие, возникающее при соприкасании
с поверхностью изделия измерительных поверхностей микромет-
ров (скоб).
Погрешность от собственного веса возникает, если при уста-
новке скобы на размер и при измерении изделий скоба нахо-
дится в р.азных положениях: например, в горизонтальном поло-
жении (на плите) при установке и в вертикальном положении —
при измерении диаметров вала. Как показывают результаты
экспериментального исследования большого числа скоб ряда за-
водов крупного машиностроения, проведенного под руководством
автора [27] и других исследователей — Н. И. Савина [49],
Ф. В. Патрикевича, И. П. Ваганова, С. Н. Лена, все без исклю-
чения скобы сильно деформируются при изменении их положе-
ния в пространстве. Для исключения этой погрешности установка
на размер должна производиться, как указано выше, в том же
положении, в котором скоба используется при измерении изде-
лий, а если это невозможно, то в результат измерения необхо-
димо вносить поправку.
Упругие деформации (изменение размера) скоб из-за непо-
стоянства измерительного усилия могут быть определены по
следующим формулам, выведенным автором:
для дуговых скоб
1 \ Е/ “Г EF ) 2 ’
для линейных, скоб
Ph2i I 2РЛЭ
' — .Eh Ч* 3£/2 ’
где Р — разность значений измерительного усилия при уста-
новке на размер и при измерении изделий, Н; /?0 —радиус дуги
скобы, мм; Е — модуль упругости, Па; /, /; и /2 — соответствен-
но моменты инерции сечения дуговой скобы, корпуса (трубы) и
кронштейнов линейной ’ скобы, мм4; I — длина корпуса (трубы)
линейной скобы, мм; h — длина кронштейнов линейной скобы,
мм; F — площадь поперечного сечения скобы, мм2.
75
Значения и колебания измерительного усилия, а также де-
формации скоб от измерительного усилия определялись экспери-
ментально под руководством автора в ПО ЛМЗ. Установлено,
что колебание измерительного усилия при измерении микромет-
рами не превышает ±10 Н, а при измерении индикаторными
скобами — ±5 Н.
Значения погрешностей, вызываемых колебанием измеритель-
ного усилия, приведены в табл. 2.44.
Таблица 2.44
Погрешности (упругие
деформации) скоб от колебания
измерительного усилия
Измеряемые размеры, мм	Погрешности при измерении, мкм	
	микрометрами с переставной пяткой	индикаторными скобами
Св. 500 до 630 >	630	>	800 »	800	>	1000 > 1000 » 1250 » 1250 » 1600 » 1600 » 2000 > 2000 > 2500 » 2500 » 3150 » 3150 » 4000 > 4000 » 5000 > 5000 > 6300	12 15 18 22 28 34 40 46 52 58 64	6 7.5 9 11 14 17 20 23 26 29 32
Таблица 2 45
Погрешности бв от смещения скоб
от линии измерения
		Погрешности при измерении, мкм	
Измеряемые			S X
размеры,	мм	микрометрам! с переставно! пяткой	индикаторньи скобами
Св. 500 до	630	12	12
>	630 >	800	12	12
>	800 >	1000	15	12
» 1000 >	1250	15	12
> 1250 >	1600	18	12
> 1600 >	2000	20	12
> 2000 >	2500	22	10
» 2500 »	3150	25	10
> 3150 >	4000	30	8
> 4000 >	5000	35	6
» 5000 »	6300	45	6
Погрешности бе смещения скоб от линии измерения (от
неполного совмещения) приведены в табл. 2.45. Эксперимен-
тально установлено, что при наличии индикатора нахождение
наибольшего и наименьшего размеров (точек возврата) в про-
цессе покачивания скобы значительно проще, чем без индикато-
ра. Вследствие этого при измерении индикаторными микромет-
рами и скобами смещение значительно меньше, чем при измере-
нии микрометрами с переставной пяткой, и примерно одно и
то же при разных измеряемых размерах. Этим объясняется
уменьшение погрешности от смещения Индикаторных скоб при
увеличении размера (табл. 2.45).
Погрешность 69 от непараллельное™ измерительных поверх-
ностей микрометра (скобы) возникает, если форма поверхно-
стей установочной меры и измеряемой детали разная. Погреш-
ность должна быть исключена применением соответствующей
установочной меры: сферической — при измерении диаметров ци-
линдрических изделий и плоской — при измерении расстояний
между параллельными плоскостями.
76
Предельные погрешности измерения наружных диаметров и длин деталей микрометрами
Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	0009 oV 0009 *вЭ	1	Предельные погрешности измерения, мкм	ПО 160		170 230	140 180	150 190	190 240	Примечани я: 1.	Установка на размер производится перед измерением около детали. 2.	Материал детали и установочной меры — сталь или чугун, микрометра— любой. 3.	/д, t , /м—температура детали, установочной меры и машины; Мд— отклонение температуры детали от нормаль- । ной (20 °C). У	4	'	1
	0009 °* ООО* '®Э		96 130	110 140	140 190	120 140	130 160	160 200	
	ООО* otf oei£ «э		70	80 90	110		120 150	100 120	105 130	130 160	
	oeie oV 0093 «э			76 100	100 120	82 100	оо	110 130	
	0093 otf 0002		8^	5S		68 80 	L		© ао	ж © 00 о	
	0003 otf 0091 ЯЭ		50 60	С*Э © Ю ©	©о ©об	ю ©	. 58	00	
	0091 otf 0931 яэ		О ©	Зй	52 •64	о» о	ю	99 Г9	
	0931 oV 0001 a3			89	38			’ 44 52	
	0001 oV 008 ЯЭ				36 42	© © со со	СОСО	37 43	
	008 0E9 аЭ		Ю 00 сч сч	©О сч со	о ю СО СО	© © СМ см	СМ Ю	со S	
	089 OV 009 XO		8 3	сою <N СМ	ю © сч см	сою см см	ЧГ <0 <N Cl	26 30	
Температурные условия измерения (±). вс	7		—	— О»	— см	— OI	— О)	— сч	
			—	СО	00	—	со	со	
Условия определения размера установочной меры			Аттестация при. t =20 ± 1 °C; /у-Гм<0.5°С			За размер уста- новочной меры при- нимается ее номи- нальное значение			
			<0©	® 'П	«Ч (0 tO © (О			« ,а © © ©			
Вариант примене- ния									
Cd	Табл И Ц а 2.47
Предельные погрешности измерения диаметров и длин деталей индикаторными микрометрами (скобами).
_______	Отсчет по микрометрической головке
		Температурные условия измерения (±). °C			•	Интервалы размеров измеряемых деталей, мм							1	
Вариант примене- ния	Условия определения размера установочной меры	д<л	*д *у	§0 о«	Св. 630 до 800	Св. 800 до 1000	Св. 1000 до 1250	Св. 1250 до 1600	Св. 1600 до 2000	Св. 2000 до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св 5000 ди 6000
						Предельные погрешности измерения.						мкм		
7а 76	Аттестация при /у=20±1 °C; *у-*м<°.5 °C	1	1 2	21 24	22 26	24 зэ	26 34	30 41	35 49	41 60'	48 73	58 90	70 110	85 140
7в 7г		3	1 2	22 25	24 28	26 32	29 37	34 45	40 56	48 68	58 83	70 100	85 130	100 160
7д 7е		8	1 2	25 29	28 34	32 39	37 48	45 60	56 74	68 90	83 110	100 140	130 170	160 220
7ж 7и	За размер устано- вочной меры прини- мается ее номиналь-	1	1 2	21 24	23 26	25 30	28 35	36 42	45 56	56 71	68 90	80 ПО	100 130	120 163
7/с 7л	ное значение	3	1 2	22 25	24 28	27 33	30 38	37 46	48 62	61 78	74 96	90 120	110 150	13) 180
7м 7н		8	1 2	25 29	28 34	33 40	38 49	46 60	62 76	78 96	96 120	12Э 150	150 193	180 23)
Примечания: 1. Установка на размер производится перед измерением около детали. 2. Материал детали и установочной меры —сталь или чугун, микрометра—любой. 3‘ *д’ *м““температура детали, установочной меры, измерительной машины; Мд — отклонение температуры детали от нормальной (20 °C).														
Табли ц а 2.48
Предельные погрешности измерения наружных диаметров и длин деталей индикаторными микрометрами (скобами).
Отсчет по индикаторной головке-
		Температурные условия измерения (±). ес		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм										
Вариант приме- нения	Условия определения размера установочной меры	д'л	«Ж-«у	От 500 до 630	Св, 630 до 800	Св. 800 до 1000	Св. 1000 до 1250	Св. 1250 I до 1600	Св. 1600 до 2000	Св. 2000 до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св. 5000 до 6000
				Предельные погр<					Ш1НОСТ!	и изме	рения.	мкм		
8а 86	Аттестация при tv—20 ± 1 °C:	1	1 2	25 27	26 29	28 33	31 38	36 45	41 53	47 64	55 75	65 95	80 120	100 150
8в 8а	«у-«м<0.5»С	3	1 2	25 28	27 31	30 36	33 40	38 48	45 59	53 70	63 90	75 ПО	90 130	ПО 160
86 8е		8	1 2	28 32	31 36	36 42	40 50	48 60	59 76	70 90	90 ПО	НО 140	130 180	160 220
8ж 8а	За размер устано- вочной меры прини-	1	1 2	25 27	26 29	28 35	31 38	35 45	45 58	57 72	70 • 86	83 100	100 130	120 160
8к 8л	мается ее номи- нальное значение	3	1 2	25 28	27 31	30 36	33 41	38 49	50 64	62 80	76 100	90 120	по 150	130 180
8ж 8м		8	1 2	28 32	31 36	36 42	41 50	49 60	64 80	80 100	100 120	120 150	150 190	180 230
Примечания:
1. Установка на размер производится перед измерением около детали.
2. Материал детали и установочной меры —сталь или чугун, микрометра— любой.
3. /д, /у, температура детали, установочной меры и измерительной машины; Д/д—отклонение температуры детали
от нормальной (20 *С).	•	,
s
Таблица 2.49
Предельные погрешности измерения диаметров и длин деталей микрометрами
Вариант приме- нения	Условия определения размера установочной меры	Температурные условия измерения (±), °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм										
		Д<д	*д *и	От 500 Ю 630	Св 630 до 800	Св. 803 до 1000	Св. 1000 до 1250	1 Св. 1250 до 1600 1	' Св. 1600 до 2000	Св 2000 до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св. 5000 до 6000
				Предельные погрешности измерения, мкм										
С0 с©	с© с©	<© С© <Ъ Q,	<х> СО	Аттестация при t =20±1°С; ty-<M<0.5°C	1	1 2	23 25	26 23	30 35	35 41	43 51	54 64	65 78	76 94	90 НО	ПО 149	130 170
		3	1 2	23 26	27 31	32 37	37 44	46 55	57 69	69 84	83 100	100 120 .	120 150	140 180
		8	1 2	26 34	О.	1		44 61	55 77	69 96	84 120	100 150	120 180	150 230	183 280
					01 41	о/ 50								
9ж 9ц 9к 9д 9jU 9н	За размер устано- вочной меры При- нимается ее номи- нальное значение	1	1 2	23 25	26 3J	31 36	36 42	45 53	59 70	73 90	80 НО	ПО 130	130 150	150 190
		3	1 2	23 26	28 31	33 38	38 45	47 36	62 73	77 90	93 НО	НО по	130 170	169 200
		8	1 2	26 34	31 41	38 51	45 62	56 78	73 98	93 120	ПО 150	140 190	170 240	200 293
Примечания:
1.	Установка на размер производится в измерительной лаборатории (ЦИЛ) или в контрольно-поверочном пункте (КПП).
2.	Материал детали, установочной меры и микрометра—сталь или чугун.
3.	/у, tRt /м —температура детали, установочной меры, микрометра и измерительной машины; Д/д—отклонение
температуры детали от нормальной (20 °Q.
Табл и ц а 2.">0
Предельные погрешности измерения наружных диаметров и длин деталей микрометрами
	Вариант приме- нения	Условия определения размера установочной меры	Температурные условия измерения (±), °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм										
			д/д	*Д *и	оч	Св. 630 до 800	Св. 800 до 1000	Св. 1000 до 1250	Св. 1250 до 1600	§з а о О п	Св. 2000 до 2500	Св. 2500 до 3150	Св. 3150 до 4000	Св. 4000 до 5000	Св. 5000 до 6000
							Предельные погрешности измерения,						мкм		
	10а 106	Аттестация при fy»20±l°C;	1	1 2	23 24	26 27	31 33	36 38	44 47	54 59	66 72	78 85	90 100	НО 120	139 150
	10в 10а	*у”*м^°’9 °С	3	1 2	26 28	31 33	37 41	44 48	55 60	70 75	85 90	10J ПО	120 140	150 170	180 210
	106 Юе		8	1 2	40 44	50 54	63 67	77 82	95 100	120 130	150 160	180 200	230 150	290 310	370 400
	Юж 10ц	За размер устано- вочной меры прини- мается ее номи- нальное значение	1	1 2	23 24	27 28	32 34	37 40	45 50	60 65	75 80	90 95	НО 120	130 1.50	169 180
	Юк Юл		3	1 2	26 28	32 34	38 42	45 50	56 62	72 80	90 100	110 120	130 150	160 180,	200 230
	Юл Юк		8	1 2	40 44	50 54	63 67	77 82	95 100	120 130	150 160	190 200	240 250	300 320	380 410
	Примечания: 1.	Установка на размер производится в ЦИЛ или КПП. 2,	Материал детали *н установочной меры —сталь или чугун, микрометра—дерево. 3.	t„, fy, /jj,	температура детали, установочной меры, микрометра и измерительной машины; .												—отклонение Д		
00	температуры детали от нормальной (20 ®С).														
Предельные погрешности намерения наружных диаметров в длин деталей микрометрами
Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	1	0009 oV 0000 ’ЯЭ	Предельные погрешности измерения, мкм .	190 230	310 370	690 740	/ Примечания: 1.	Установка на размер производится в ЦИЛ или КПП. 2.	Материал детали и установочной меры—сталь или чугун, микрометра —силумин. 3.	t , t — температура детали и микрометра; At —отклонение температуры детали от нормальной (20 вС).
	0000 он coot "®Э		150 190	250 300		
	000t otf osie		120 150		о о	
	osie otf 0003		100 120	170 190		
	0005 oV 0003 «0		38	140 150	зз сч со	
	0003 ov 6091 ’«□		S3	110 120	220 240	
	009! о* 0031 «0		юЗ	38	88	
	0Й1 or oooi -«э		53	38	S3	
	000! otf 008 *«0			3S	ПО 120	
	008 OV 089 «Э		8 со	58	88	
	089-oV 009 XO		88	S3	88	
Температурные условия измерения (±), °C	я 1		— сч	— сч	— сч	
				«о	со	
Условия определения размера установочной меры			За размер устано- вочной меры при- нимается ее номи- нальное значение или результат атте- стации			
Вариант приме- нения			• QX©	<Е	«О 4)			
82
Предельные погрешности измерения микрометрами и ско-
бами определялись, так же как и нутромерами, квадратичным
суммированием составляющих погрешностей.
Погрешности рассчитаны для разных типов микрометров я
скоб при установке на размер около детали и в контрольно-по-
верочном пункте (КПП), причем в последнем случае для скоб,
из! отовленных из стали, дерева и силумина. Для каждого из
указанных случаев установлено по 12 вариантов применения,
в зависимости от условий определения размера установочной
меры и от температурных условий.
Значения предельных погрешностей приведены в табл. 2.46—
2.51.
2.4. Штангенинструменты
К штангенинструментам, предназначенным для измерения
размеров свыше 500 мм, относятся штангенциркули с односто-
ронним расположением губок (тип ШЦ-Ш) и штангенрейсмассы.
Штангенциркули применяются для измерения внутренних и
наружных диаметров (с торца детали) и длин, а штангенрейс-
массы — для измерения высот изделий и разметки.
Техническая характеристика штангенинструментов приведе-
на в табл. 2.52.
Таблица 2.52
Техническая характеристика штангенинструментов
для измерения размеров свыше 500 мм
Основные показатели	Штангенциркули типа ШЦ-Ш (ГОСТ 166-731	Штангенрейсмассы (ГОСТ 164-73)
Диапазон	изме- рения, мм Отсчет по нониусу, мм Завод-изготови- тель	250-630; 320-1000; 500-1600; 800 - 2000; 1500 - 3000 ; 2000-4000 0,1 Ставропольский инструментальный завод (СТИЗ)	60 - 630. 100-1000, 600-1600; 1500-2500 0,1 Завод КРИН
Примечание. Штангенциркули с диапазоном измерения 1500 — 3000 и 2000 — 4000 мм выпускаются по заказам.		
Штангенциркули с диапазонами измерения 1500—3000 и
2000—4000 мм применяются главным образом в качестве цехо-
вых установочных приспособлений, так как использование их
для непосредственного измерения размеров изделий из-за боль-
шой массы затруднительно. Измерения штангенинструментами
осуществляются методом непосредственной оценки по шкале и
нониусу.
Поверка штангенциркулей производится по ГОСТ 8.113—74,
а штангенрейсмассов — по ГОСТ 8.164—75.
Погрешности измерения штангенинструментами указаны в
табл. 2.53.
Значения погрешностей б3 и б4 рассчитаны по формулам:
л	л А'
6з=-Ё7- и 6<=—’
83
Рис. 2.36
где Р — измерительное усилие, Н;
/ — длина губок, мм; L — измеряемая
длина, мм; Е— модуль упругости,
Па; I — момент инерции поперечно-
го сечения штанги, мм4; Д— зазор
между рамкой и штангой, мм; а —
ширина рамки, мм.
Погрешность 63 мала по сравне-
нию с остальными и может не учиты-
ваться.
В связи с тем, что температур-
ная погрешность 65 при измерении
штангенинструментами не оказывает
существенного влияния на предель-
ную погрешность измерения, она рас-
считана для следующих условий:
t = 20 ± 8°С, /1 —12 = 2°С и а, —
— а2 = 2-10'* °C"1, где индексы 1
и 2 относятся соответственно к из-
меряемой детали и штангенинстру-
менту.
При выборе значений погрешно-
сти бе принято, что штангенрейсмасс
и измеряемая деталь устанавливают-
ся на поверочную плиту с размера-
ми 1600 X Ю00 и 2500 X 1600 мм при
измеряемых размерах соответственно
до 1000 и свыше 1000 мм.
Погрешность 67 представляет со-
бой неучтенную систематическую по-
грешность и поэтому суммируется с
остальными составляющими погреш-
ностями алгебраически.
К штангенинструментам может
быть отнесен также прибор 1ИПД,
разработанный в ЛИТМО и предна-
значенный для измерения длин усту-
пов ступенчатых валов [36].
Прибор (рис. 2.36) состоит из
штанги 2 двутаврового сечения с мил-
лиметровой шкалой, неподвижной
губки 1 и подвижной рамки 3 со
второй удлиненной губкой 7. Обе
губки имеют по две измерительные
поверхности, что позволяет использо-
вать прибор для измерения охваты-
ваемых, охватывающих н открытых
размеров. Рамка оснащена отсчет-
ным устройством, ограничителем из-
мерительного усилия 4, микрометри-
ческой подачей и фиксатором поло-
жения 6. Отсчетное устройство, поз-
воляющее исключить толщину изме-
рительных губок, состоит из ноннуса 5
Таблица 2.53
Составляющие и предельные погрешности измерения
штангенннструментами
Наименование погрешностей
Значения погрешностей (±), мкм
Основная (допускаемая) по-
грешность (по ГОСТ 164-73 и
ГОСТ 166-73) di
Погрешность отсчета |31] 6»
Погрешность от непостоян-
ства измерительного уеклжя бз
Погрешность от несоблюде-
ния принципа Аббе 6< при из-
мерении:
штангенциркулями
штангенрейсмассами
Температурная погрешность
б5 (см. табл. 2.26)
Погрешность от неплоскост-
ности плиты (по ГОСТ
10905 - 75):
2-го класса
3-го класса
Погрешности губок для внут-
ренних измерений б/
Предельные погрешности
измерения:
штангенциркулями:
а) наружных разме-
ров
б) внутренних разме-
ров
штангенрейсмассами:
а) на плите 2-го
класса
б) на плите 3-го
класса
100	200	200
150	150	150
20	-
200	300	400
150	150	150
100
150
30
100	100
150	200
50	65
60	60
100	100
30	30
60
100
30
150	150
130	180
30	30
12а
126
12в
12г
210	270	270
240	300	300
300	380	470
330	410	500
340
350
и трех отсчетных индексов, расстояние между которыми равно
толщине губок. Над каждым индексом, а также возле измери-
тельных поверхностей губок нанесены цветные метки А и р.
Отсчет целых миллиметров производится по тому индексу,
метки которого соответствуют меткам измерительных поверхно-
стей, участвующих в данном измерении. Отсчет долей мил-
лиметра производится по шкале штанги и нониусу обычным спо-
собом.
Во время измерения прибор располагается на двух кронштей-
нах (рис. 2.37), которые с помощью постоянных (выключаемых)
магнитов закрепляются на валу. Кронштейны оснащены устрой-
ством для ориентации прибора, состоящим из плавающего
захвата с уровнем, подъемного винтового механизма и са-
лазок.
86
К прибору прилагается удлинитель, позволяющий измерять
длины уступов при большой разности диаметров, и разметочный
наконечник, закрепляемые на измерительной губке.
Рис. 2.37
Технические характеристики прибора приведены в табл. 2.54,
а предельные погрешности измерения — в табл. 2.55. Составля-
ющие погрешности измерения прибором, а также результаты
экспериментального исследования опытного образца прибора рас-
смотрены в работе [36].
86
Таблица 2.54
Технические характеристики прибора 1ИПД
Основные показатели	Значения показателей
Диапазон измерения, мм Отсчет по нониусу, мм Измерительное усилие, И Разность вылетов измерительных губок, мм: без удлинителя с удлинителем Масса прибора без кронштейнов, кг Масса кронштейнов, кг	400- 700 0,05 Ю±2 30 130 5 4,5
Таблица 2.55
Предельные погрешности измерения прибором 1ИПД [36]
Вариант примене- ния	Способ примене- ния прибора	Температур- ные условия измерения, °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм					
				Св. 500 до 630	Св. 630 до 800	Св. 800 до 1000	Св. 1000 до 1250	Св. 1250 до 1600	Св. 1600 до 1700
		'л	* Д *п	Предельные погрешности измерения (±), мкм					
13а 135	Без удли- нителя	20±3 20±8	±2 ±2	76 80	78 81	8Э 82	82 86	86 94	90 100
13в 13<?	С удли- нителем	20±3 20±8	±2 ±2	90 92	92 94	94 96	98 100	100 105	105 ПО
Пр имечанне. и <п —температура детали и прибора.									
2.5. Штриховые меры длины и приборы
К штриховым мерам длины относятся измерительные ли-
нейки и рулетки, брусковые меры длины и мерные проволоки.
Для непосредственного измерения диаметров (с торца) и
длин изделий применяются стальные измерительные линейки по
ГОСТ 427—75 длиной до 1 м с ценой делений 1 мм и рулетки
по ГОСТ 7502—69 типов PC, РЖ и РЗ (табл. 2.56). Рулетки
типов РК и РВ и мерные проволоки длиной 24; 48 и 72 м со
шкалами длиной 80—100 мм на концах (рис. 2.38) применяются
для измерения расстояний (базисов) в геодезии; они могут быть
использованы также для измерений при монтаже крупных изде-
лий и сооружений. Натяжение проволок производится с по-
мощью грузов и блочных станков. Рулетки типов РЛ и РГЖ
предназначены для измерения глубины водоемов, скважин, ре-
зервуаров.
87
Таблица 2.56
Технические характеристики металлических измерительных рулеток
по ГОСТ 7502—69
Тип рулетки	Обозна- чение	Длина шкалы, .мм	Цена деления, мм		Класс точности
			на первом дециметре	на осталь- ной части шкалы	
Самосвертываю- щаяся	PC	1 и 2	1	1	3
Желобчатая	РЖ	1 и 2	1	1	__ 3
В закрытом корпусе	РЗ	2, 5, 30, 50, 10 и 20	1	1 или 10	2 и 3; 1; 2 и 3
На крестовине	РК	50, 75 и 100	1	1 или 10	1; 2 и 3 2 и 3
На вилке	РВ	20, 30 и 50	1	1 или 10	1, 2 и 3 2 и 3
С грузом (ло- том)	РЛ	10, 20, 30 и 50	1	1	3
Горная (желоб- чатая)	РГЖ	20, 30 и 40	100	100	3
Брусковые штриховые меры длины по ГОСТ 12069—78 при-
меняются в качестве шкал приборов и станков, а также как об-
разцовые меры длины при поверке рабочих мер длины, шкал
Рис. 2.38
приборов для линейных измерений и проверке станков. Бруско-
вые меры изготовляют шести классов точности: 0, 1, 2, 3, 4 и
5-го с номинальными размерами от 60 до 2000 мм и ценой де-
ления от 0,1 до 100 мм.
Поверка измерительных линеек производится по
ГОСТ 8.222—76, рулеток — по ГОСТ 8.301—78, а брусковых
мер — по ГОСТ 8.327—78,
88
Условно к штриховым мерам (мерным проволокам) можно
отнести устройство с мерными лентами, предназначенное для из-
мерения расстояний между осями отверстий [27]. Оно (рис. 2.39)
состоит из стальной ленты 4 с двумя отверстиями, расстояние
между которыми равно номинальному расстоянию между осями
отверстий измеряемой детали /, двух пробок 2 и 8, вставляемых
в отверстия детали, и натяжного устройства 6, корпус которого
связан с пробкой 8. Лента надевается на штыри 3 и 5. Штырь 3
изготовлен как одно целое с пробкой 2, а штырь 5 перемещается
при вращении винта 7 натяжного устройства и обеспечивает
Рис. 2.39
натяжение ленты. Отклонение расстояния между отверстиями де-
тали от его номинального значения определяется по шкале и
нониусу, нанесенным на верхней плоскости натяжного приспо-
собления.
Предельная погрешность измерения линейками и рулетками
включает следующие составляющие.
1.	Погрешность шкалы бь которая для линеек и рулеток,
применяемых без учета поправок из свидетельства о поверке,
равна допускаемому отклонению длины шкалы.
В ГОСТ 7502—69 даны допускаемые отклонения для опре-
деленных длин (через 1—10 м) и для отдельных дециметровых,
сантиметровых и миллиметровых подразделений (табл. 2.57).
Погрешность длины участка шкалы рулетки (от начала до
любого подразделения) может быть определена по формуле
= ± ап/1,
где а — допускаемое отклонение на общую длину шкалы рулет-
ки, мм; п — число метров от начала до данного подразделения
(часть метра принимается за целый метр); I—общая длина ру-
летки, мм.
Если в результат измерения рулеткой вносятся погрешности
из свидетельства о ее поверке, то следует учитывать погрешность
измерения длины (поверки) рулетки,
89
Таблица 2.57
Допускаемые отклонения и предельные погрешности поверки
длины рулеток по ГОСТ 7502—69 и ГОСТ 8.301—78
Номинальная длина шкалы, м	Допускаемые отклонения (±), мм				Предельная погрешность поверки (±), мм	
	рулеток классов точности					
	1	2	3 все типы рулеток, кроме РГЖ	1 РГЖ	1	2 и 3
1 2 5 10 20 30 40 50 75 100 Отдельные подразде- ления: дециметровое и метровое сантиметровое миллиметровое	0.5 1,0 2,0 0,2 0,1 0,05	0,4 1,0 1,0 2,0 3,0 5,0 7,5 10,0 0,3 0,2 0,1	0,4 0,8 2,0 2,5 4,0 5,0 7,0 10,0 14,0 0,4 0,3 0,2	10,0 15,0 20,0 2,0	0,02 0,03 0,06 0,1 0,2 0,3 0,5 0,15 0,1 0,05	0,04 0,06 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 0,20 0,15 0,10 |
Согласно ГОСТ 8.301—78 погрешность измерения образцо-
вых лент 3-го разряда и рулеток 1-го класса точности Д| ==
= ±(10+10/). Рулетки 2-го и 3-го классов точности поверя-
ются по образцовым лентам 3-го разряда. По ГОСТ 8.020—75
соотношение погрешностей образцовых и рабочих средств изме-
рений должно быть не более 1 : 2, поэтому для рулеток 2-го и
3-го классов точности принимаем Д] = ±(20 + 20/).
Значения погрешностей приведены в табл. 2.57.
В свидетельстве о поверке обычно указываются поправки
только на метровые подразделения шкалы, поэтому необходимо
дополнительно учитывать погрешность Д2 нанесения промежуточ-
ных делений, принимая ее равной допускаемому отклонению для
отдельных дециметровых подразделений. Отсюда погрешность
шкалы рулетки равна
61 = ^Д? + Дг .
2.	Погрешность отсчета по‘шкале 62 = 0,3 мм [31].
3.	Температурная погрешность 63, рассчитываемая по
табл. 2.26 для t = 20 ± 8°С, 6 — /2 = 2°С и ai — a2 =
= 2-Ю-6 °C-1.
4.	Погрешность 64 от смещения Д линейки (рулетки) от ли-
нии измерения, определяемая по формуле
«4 = V/2 + Д2 - I ьг/%,
где Д = 54-/10-’ [36].
90
5.	Погрешность от непостоянства усилия натяжения ленты
рулетки 65. Эта погрешность возникает в связи с тем, что при
поверке рулетки лента растягивается с усилием Pi = 50 Н (при
длине рулетки 5 и 10 м) и Р\ = 100 Н (при длине более 10 м),
а при измерении длин изделий — натягивается вручную с уси-
лием Рг = 50 ± 20 Н Систематическая составляющая погреш-
ности от непостоянства усилия натяжения, зависящая от разно-
сти усилий натяжений, может быть исключена прибавлением к
результату измерения поправки Д/, определяемой по формуле
EF
где Е —модуль упругости материала ленты, Па; F — площадь по-
перечного сечения ленты, мм2.
Случайная составляющая погрешности определяется по фор-
муле
Л ДР/
.	°* EF ’
где ДР — колебание усилия натяжения, равное ± 20 Н.
6.	Погрешность от провисания ленты рулетки бе, определяе-
мая по формуле [36]
д6 = /3£2у2/24Р|,
где у — удельный вес материала ленты, Н/мм3.
Погрешность б6 возникает, когда при измерении рулетка
поддерживается над измеряемой деталью или рядом с ней и про-
висает по цепной линии под действием собственного веса.
Значения предельной погрешности указаны в табл. 2.58.
К приборам, основанным на использовании рулетки для из-
мерения больших длин, относятся:
1) компенсационная рулетка, разработанная в Красноярском
сельскохозяйственном институте (КСХИ) В. А. Трутнем, Е. И. Ка-
пустянским и Р. В. Фалалеевой;
2) приборы 2ИПД и ЗМПД, разработанные в ЛИТМО авто-
ром совместно с А. И. Замятиным и В. Н. Антоновым [36].
В основе компенсационной рулетки и приборов 2ИПД и
ЪИПД лежит принцип компенсации погрешности от провисания
ленты рулетки дополнительным ее натяжением, предложенный
Б. Е. Костачем [11].
Компенсационная рулетка (рис. 2.40) состоит из корпуса 2
с барабаном /, на который намотана двадцатиметровая лента
рулетки 12, и стержня 7 с рукояткой 5, связанного с корпусом 2
пружинным параллелограммом 9. Рулетка упирается в край из-
меряемой детали 10 упором // стержня 7. Лента натягивается
вращением рукоятки 13 пока стрелка 6 отсчетного устройства
не совпадет с соответствующим штрихом шкалы 8, отградуиро-
ванной в метрах. Необходимое усилие натяжения ленты обеспе-
Значения усилия натяжения определялись автором экспериментально.
91
Таблица 2.58
Предельные погрешности (±) измерения линейками и рулетками, мм
Интервалы размеров измеряемых деталей, м	Измери- тельные линейки	Измерительные рулетки 2-го и 3-го |	2-го	|	3-го классов точности
		С учетом |	Без учета поправок из свидетельства о поверке
Вариант применения
	14	15а	156 |	15в |	15г 1	156 |	15g
Св. 0,5 до 1,0	0.37	0,50	0,50			0,50	0,50
>	1.0 > 2,0		0,51	0,51	—	—	0,75	0.75
>	2,0 > 2,5		0,52	0,52	0,55	0,55	1,00	1.00
>	2,5 > 3,15	—	0.53	0.53	0,66	0,66	1,20	1.2J
>	3,15 > 4,0		0,55	0,55	0,80	0,80	1,50	1,50
»	4,0 > 5,0	ж	0,58	0,58	1,00	1,00	1,80	1,80
>	5.0 > 6,3	—	0.62	0,63	1,10	1,10	2,10	2,10
>	6,3 > 8,0		0,68	0»71	1,15	1,15	2,30	2,30
>	8,0 » 10,0		0.75	0,85	1,20	1,20	2,50	2,50
>	10.0 > 12,5		0,88	1,10	1,40	1,50	2,80	2,90
>	12,5 > 16,0	м	1,10	1,80	1,70	2,20	3,30	3,60
>	16,0 > 20,0	—	1,30	3,20	2,10	3,60	3,90	4.80
> 20,0	> 25,0	—	1,50	6,00	2,70	6,40	4,50	7,30
> 25.0 > 31,5	—	1,90	11,40	3,30	11,70	5,00	12,50
Примечания:
1. В вариантах 15а, 15в н 156 рулетка лежит на поверхности изме-
ряемой детали, а в вариантах 156, 15г и 15е поддерживается за концы
над или рядом с деталью и, следовательно, провисает.
2. Значения погрешностей уточнены по сравнению с данными ра-
боты (36| в соответствии с ГОСТ 8.301-78.	I
чивается -пружинным параллелограммом. Собачка 4 и храповое
колесо 3 предохраняют ленту от разматывания. Отсчет произво-
Рис. 2.40
дится по шкале ленты относи-
тельно указателя на упоре 11.
К рулетке разработано при-
способление с постоянным от-
ключаемым магнитом для точ-
ного базирования на разметоч-
ных кернах металлоконструк-
ций.
Преимуществом приборов
2ИПД и ЗИПД перед компен-
сационной рулеткой является
наличие нониуса, значительно
повышающего точность отсчета
по шкале, а также уровней для
ориентации прибора на измеря-
емом изделии.
Прибор 2ИПД (рис. 2.41)
состоит из двух узлов, закреп-
ляемых с обеих сторон измеря-
емой детали с помощью отклю-
чаемых постоянных магнитов
или струбцин. Правый узел
прибора состоит из корпуса крепежного устройства 7 и поворот-
ной рамки 5, на которой расположены нониус 6, уровень 4, ба-
рабан 3 с лентой 8 рулетки и натяжное устройство 1 с зажимом
91
93
ленты и шкалой 2, отградуированной в метрах. Левый узел при-
бора состоит из корпуса 9 крепежного устройства (струбцины),
поворотной рамки с уровнем 12, зажима ленты 11, тяги 13 и
стеклянной пластины 10 с двумя штрихами, между которыми
должен быть расположен начальный штрих шкалы ленты. Кор-
пуса с крепежными устройствами сменные; их конструкция зави-
сит от формы измеряемых деталей. К прибору прилагается спе-
циальный движок, позволяющий измерять промежуточные линей-
ные отрезки.
' Прибор ЗИПД (рис. 2.42) отличается от прибора 2ИПД
другим конструктивным оформлением узлов и наличием спи-
рального нониуса. К прибору разработаны также специальный
кронштейны, позволяющие использовать его для измерения об-
щей длины и расстояния между шейками под подшипники сту-
пенчатых валов. На рис. 2.42 изображен прибор с постоянными
магнитами. Технические характеристики приборов приведены в
табл. 2.59, а предельные погрешности измерения — в табл. 2.60.
Составляющие погрешности измерения рассмотрены в работе
[36].
Таблица 2.59
Технические характеристики приборов с рулеткой
Основные показателя	Компенсацион- ная рулетка	2ИПД	ЗИПД
Верхний предел измерения, м Цена деления шкалы, мм Отсчет по нониусу, мм Масса, кг	20 1 1?8	20 1 0.1 «5	20 1 0,05 «5
Примечание. Диапазон измерения приборов может быть расширен при примене- нии рулетки с лентой большей длины.			
Т а б л и ц а 2.60
Предельные погрешности измерения длин деталей
приборами 2ИПД и ЗИПД |36]
Вариант применения	Температур- ные условия измерения (±). °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, м											
			Св. 1,0 •до 2,5	Св. 2,5 до 3,15	Св. 3,15 до 4,0	Св. 4,0 до 5,0	Св. 5,0 до 6,3	Св. 6,3 до 8,0	Св. 8,0 до 10,0	Св. 10.0 до 12,5	Св. 12,5 до 16,0	Св. 16,0 до 20,0	Св. 20,0 до 25,0	Св. 25,0 до 31,5
	д'д	*Д *п	Предельные погрешности измерения, мм											
16а 166	3 8	2 2	0,33 0,35	0,35 0,36	0,36 0,37	0,37 0,38	0,38 0,43	0,41 0,45	0,45 0,50	0,51 0,57	0,56 0,67	0,65 0,72	0,77 0,96	0,95 1,20
Примечание. /д и /п—температура детали и прибора; Д*д — отклонение темпе- ратуры детали от нормальной (20 °C).														
94
2.6. Оптические методы и приборы
К оптическим относятся приборы, основанные на применении
лазеров, катетометры, координатно-измерительные машины и оп-
тические измерительные стенды.
Измерения с помощью лазеров можно осуществляться ин-
терференционным, локационным и фазовым методами.
Преимущество лазера перед другими источниками света: вы-
сокая монохроматичность, большая мощность и направленность
излучения, временная и пространственная когерентность. При
использовании лазера для интерференционных измерений можно
получить хорошую интерференционную картину при разности
лучей, равной нескольким сотням метров, а при применении га-
зоразрядной лампы — не свыше 500—700 мм.
В основе лазерных интерферометров обычно лежит принцип
интерферометра Майкельсона. Пучок лучей (рис. 2.43,а), выхо-
дящий из лазера /, попадает на светоделительную пластину 3
и разделяется на два пучка. Один из них направляется на непо-
движное плоское зеркало 2, а второй попадает на уголковый
отражатель 4, установленный на подвижном органе станка (из-
мерительной машины), перемещение которого измеряется. После
отражения от неподвижного зеркала 5 пучок возвращается к
пластине 3, где он интерферирует с первым пучком, отраженным
от зеркала 2. Интерферирующие пучки лучей направляют в фо-
топриемник 6, который при каждом максимуме освещенности
подает электрический импульс на электронный счетчик 7.
Технические характеристики некоторых лазерных интерферо-
метров приведены в табл. 2.61.
Благодаря высокой интенсивности луча лазера в качестве
отражателя может быть использована поверхность измеряемой
детали / (рис. 2.43,6), что дает возможность следить за измене-
нием размера детали в процессе ее обработки.
Локационный (импульсный) метод, основанный на определе-
нии времени, за которое световой импульс достигнет цели и воз-
вратится обратно, применяется в лазерных дальномерах, предна-
значенных для измерения расстояний свыше 100—300 м.
96

Технические характеристики лазерных интерферометров [38]
Способ введения поправок на условия измерения	о	о Е	Е •= ,	«	,	«к к х® S tr	S	т	S	cr	as	s	0 S О	X	О	s	X	о	о ЙС X со	0	0	0	0^0	0	ЙС	S ° S«s	SL	s	s	я *	о	а « Н °	±*«	о	о	ь >мх	>•«	х	sf В »2	* “	«	М 0	О	О	2	О	х	>,е- о.с	с	СС	оС	о	О.'О 03	gi	g«	С* Ф	03	
К 0 , . ;я	к х х I 11 § g г *	1.5 10 9,0 18 10 18 18 4,8 1,2	
Погрешности измерения	± ъ отсчет 4-510 7 L) ±(2-IO"94- Ю“7 L) ± (1 отсчет 4-10“7 L) ±(1 отсчет 4- 5-10“7 L) ±(1 отсчет 4- 5-10~7 L) ±1 мкм 1 мкм на 1 м ±(30-IO”5 4- 0,5-10”6 L) ± (8-10-5 4- 0,5-10“6 L) ±5-10“7 L	сого отделения АН СССР.
Цена деления отсчетного устрой- ства, мкм	0,1 0,01 0,01 1,0. 0,8: 0,1 0,1; 0,01 0.2; 0,1 0,1 0,1 0,2 0,05 0,1	рии Сибирсь
Диапа- зон измере- ния, м	0-1 0-10 0-60 0-6 0-60 0-45 0-5 0-10 0-5 0-10	ктромет
Модель	1 Й = К С X 8 Q. < *7	Ц; X X К( 8 I £ £‘<2	м. тематики и зле
Страна	5	к Q<	Q<	®	sf	CL, О	uo	5	gu	5	(j ОиияЗЗхО.® о и	о о и и о	<е	3	х	иещение), м Институт ав
Разработчик, фирма	А	А ж Q.	Q.	ж V »	Ф я О	о * я	2 О ь	§ £(2	ж «5	« < «£ «£ f 1	। . । s ч ООО х н о. о, и 8 й О ио 3 1 • g| « g. 2 22 «Sa-?» I 1 S	Прим ечання: 1. L—длина (nepei 2. ИАЭ СО АН —1
96
На фазовом методе основан прибор «Мекометр», выпускае-
мый рядом иностранных фирм и также применяемый для изме-
рения больших расстояний.
Для измерения длин и перемещений в производственных
условиях применяются Только лазерные интерферометры, так как
они обеспечивают большую по сравнению с другими лазерными
приборами точность измерения. Лазерные интерферометры при-
меняются кроме того для измерений в процессе сборки сложных
объектов (самолетов, крупных ядерных реакторов и т. п.), в
строительстве и геодезии.
Однокоординатные катетометры [7] предназначены для из-
мерения вертикальных линейных отрезков изделий. Они состоят
из визирной трубы, перемещаемой по вертикальному штативу
и последовательно наводимой на начало и конец измеряемого
отрезка, а также шкалы и отсчетного устройства. Перемещение
трубы, определяемое по шкале, равно длине измеряемого от-
резка.
Двухкоординатныс и трехкоординатные катетометры изме-
ряют, кроме того, длину горизонтальных отрезков. Технические
характеристики некоторых катетометров приведены в табл. 2.62.
Таблица 2.62
Технические характеристики катетометров [7]
Изготовитель	Диапазон измере- ния. мм	Цена наимень- шего деления, мм	Диапазон фокуси- ’ ровки, мм
Однокоординатные катетометры			
ЛОМО (СССР) тип КМ-9	0-1000	0,01	470-2000, 2000- со
«Вильд» (Швейцария)	0-800	0,1	330- оо
«Аскания» (ФРГ)	0-1000	0,01	80 J— оо
ПТИ (Англия)	0-1000	0,05	400- оо
«Гартнер» (США)	0-1000	0,05	320- оо
Двухкоординатные катетометры			
«Гриффин» (Англия)	1009x1003	0,02	760- оо
«Шимедзу» (Япония)	100ЭХ1000	0,05	760 — оо
Трехкоординатные катетометры			
ЛОМО (СССР) тип КЛ4-9 (модер- низированный)	0-1000	0,01	470 - 2000; 2000- оо
Па таком же принципе основан оптический высотомер, изго-
товляемый фирмой «Питтер» (Англия) и предназначенный для
измерения высот до 1200 мм.
4 А. Д. Рубинов
97
Таблица 2.63
Технические характеристики координатно-измерительных
машин с цифровой индикацией
Изготовитель	Модель	Число коор- динат	Пределы измерения (xXi/Xz), мм	Дис- крет- ность отсче- та, мкм	По- греш- ность, мм
«Ферранти> (Ан- глия) То же	Конквист	2; 3	609X381X203	2	±0,010
	Корда 3000	2; 3	762X508X203	2,5	±0,008
ДЕЛ (Италия)	Альфа 3	3	От 4000X2500X1500 до 7000X 2500X 2000	10	±0,05
> >	Бета 3	3	От 1000X800X500 до 2800X1600X1000	50	±0,04
> »	Гамма 3	3	1000X800X 500	5	±0,015
> >	Дельта 3, модель А	3	3000X1800X1000	10	±0.3
> »	Дельта 3, модель В	3	4700X2400X2000	10	±0,5
«Штифельмеер» (ФРГ)	Типа координатной СТОЙКИ с плитой	3	От 5000X800X800 до 5000X1800X1000	50	
Координатно-измерительные машины предназначены для из-
мерения размеров деталей в двух или трех направлениях. Ма-
Рис. 2.44
шины оснащаются оптически-
ми, фотоэлектрическими, индук-
тивными и другими отсчетны-
ми устройствами.
В современных приборах
широко применяется цифровая
индикация (табл. 2.63).
Измерительные стенды
предназначены для измерения
размеров, а также отклонений
формы и расположения поверх-
ностей изделий, а инструмен-
тальные стенды — для монтажа
и контроля сложных объектов.
Стенды обычно включают:
1) плиту, на которую монти-
руются все элементы стенда;
2) измерительные (визирные)
приборы; 3) направляющие, по
которым перемещаются во вза-
имно перпендикулярных на-
правлениях измерительные при-
боры; 4) отсчетные системы для определения перемещения;
5) устройства для установки, выверки, а иногда и поворота из-
меряемых изделий (столы). Иногда стенды оснащаются приспо-
соблениями для измерения перемещений в трех направлениях, а
98
Рис. 2.45
4*
99
также механизированными приводами для перемещения измери-
тельных устройств и измеряемых изделий. В качестве измери-
тельных устройств чаще всего применяются оптические приборы
типа теодолитов, нивелиров, автоколлиматоров, катетометров
и т. п. Иногда используются измерительные устройства, основан-
ные на других физических прцнципах.
В качестве отсчетных систем применяются различные устрой-
ства (механические, оптические, индуктивные, фотоэлектрические
и другие), предназначенные для измерения перемещений рабочих
органов станков.
На рис. 2.44 изображен стенд с плитой 5 и двумя станина-
ми 2, по которым перемещаются каретки 3 с теодолитами 4
специальной конструкции [27]. Для определения положения от-
дельной точки измеряемого изделия (координат точки) на нее
наводят оба теодолита. Оптические оси зрительных труб теодо-
литов должны быть взаимно перпендикулярны, что обеспечива-
ется с помощью автоколлиматоров 1. Положение кареток с тео-
долитами определяется по шкалам, расположенным вдоль каж-
дой станины и по нониусам.
Универсальный стенд УС-3 [1] предназначен для измерений
в продольном и вертикальном направлениях, соответственно до
1000 и до 600 мм. Он состоит из плиты 1 (рис. 2 45), по
направляющим канавкам которой перемещается каретка 3. На ка-
ретке установлена вертикальная стойка 5, по которой передви-
гается столик 4 На столике располагаются различные измери-
тельные устройства: оптико-механическое контактное приспособ-
ление 7, автоколлиматор, катетометр, рычажно-индикаторное
приспособление и др. Измерение перемещений каретки и столика
осуществляется с помощью микрометрических устройств — гори-
зонтального 6 и вертикального 2 с ценой деления шкал до 1 мм.
В работе [1] описаны также и другие конструкции стендов.
Оптические методы и приборы для косвенного измерения
больших длин и диаметров рассматриваются в гл. 3.
2.7. Прочие методы и средства измерения
К прочим методам и средствам измерения относятся радио-
технические, ультразвуковые и телевизионные.
Радиотехнические методы измерения больших длин и рас-
стояний разделяются на радиолокационные и радиоинтерферен-
ционные.
/ Радиолокация применяется для измерения больших рас-
стояний, главным образом в астрономии, с относительной по-
грешностью примерно 1%. Определение расстояний производится
косвенно по результатам измерения времени прохождения им-
пульса от радиолокационной установки до измеряемого объекта
и обратно. Для измерения линейных размеров крупных изделий
этот метод не применяется, так как для этого требуется изме-
рять промежутки времени, равные тысячным долям микросе-
кунды, что практически недостижимо.
Радиоинтерферометр, предназначенный для измерения боль-
ших штриховых и концевых мер длины, разработан в Харьков-
ском государственном институте метрологии (ВНИИ метрологии)
[17]. Интерферометр работает в миллиметровом диапазоне волн.
100
В радиоинтерферометрс электромагнитные волны, генерируе-
мые источником 1 (рис. 2 46). поступают в делитель 6 Часть
энергии из делителя направляется по волиоводх в рупорную ан-
тенну 3 и далее на зеркало /. закрепленное на подвижной ка-
ретке 2. Другая часть энергии поступает в закрытое плечо радио-
интерферометра и отражается интерференционным аттенюак'-
ром 5. Электромагнитные волны, отраженные от зеркала 1 и от
аттенюатора, вновь поступают в делитель, где они интерфери-
руют. При перемещении каретки с отражающим* зеркалом вдоль
оси антенны в делителе возникают интерференционные минимумы
Рис. 2 46
и максимумы, наблюдаемые с помощью системы индикации 4.
Расстояние между двумя соседними минимумами или максиму-
мами равно перемещению зеркала на половину длины волны’
радиоинтерферо.метра. Для определения длины волны изменяют
частоту излучения источника, сличая ее с частотой образцовою
кварцевого генератора 9 с помощью измерительной системы 8.
При измерении на радионнтерферометре штриховых мер ка-
ретку с зеркалом последовательно устанавливают с помощью
закрепляемого на каретке микроскопа на штрихи меры, расстоя-
ние между которыми определяют.
В процессе измерения концевых мер меру располагают между
измерительными наконечниками каретки и трубки оптиметра, за-
крепляемой в неподвижной бабке. Относительная погрешность
измерения длин на радиоинтерферометре не превышает 5-10“7.
Для непосредственного измерения размеров крупногабаритных
изделий радиоинтерферометры не применяются.
Ультразвуковые методы и средства измерения применяются
для измерения толщины стальных листов и стенок труб, а также
в производстве точных шкал металлорежущих станков.
Ультразвуковые толщиномеры разделяются на резонансные
и импульсные. Резонансный метод измерения основан на исполь-
зовании явления образования стоячих волн в изделии (явление
резонанса); стоячие волны образуются в результате интерферен-
ции прямой волны и отраженной от противоположной грани из-
делия. При импульсном методе измерения определение толщины
производится по результатам измерения интервала времени про-
хождения ультразвуковых импульсов до противоположной грани
изделия и обратно
Серийно выпускаемые резонансные толщиномеры предназна-
чены для измерения толщин до 25 мм, а импульсные — до
101
500 мм (толщиномер УЗТ-ЗЛ4) и более с относительной погреш-
ностью 1—2%.
Измерение расстояний примерно 0,2—10,0 м между отдель-
ными частями изделий может осуществляться методом ультра-
звуковой локации в воздушной среде [6] с погрешностью
1—2 мм.
Ультразвуковые линейные шкалы [39] представляют собой
оптическое изображение стоячих или бегущих ультразвуковых
волн, которые могут быть получены в результате прохождения
одного и того же светового потока последовательно через две
уиыразвуковые волны, распространяющиеся в противоположных
направлениях. Погрешность ультразвуковых шкал приблизи-
тельно ± 1 мкм.
Для непосредственного измерения длин и диаметров круп-
ных изделий в производственных условиях ультразвуковые уст-
ройства (кроме толщиномеров) не применяются, что в основном
объясняется недостаточной точностью измерения, а также слож-
ностью применяемой аппаратуры.
Телевидение применяется для измерений в трудно доступ-
ных местах, когда непосредственное измерение обычными мето-
дами сложно или невозможно; например, при контроле диамет-
ров и длин труб и валов, а также ширины листов и размеров
поковок в процессах горячей прокатки и ковки, при измерении
в процессе вращения или перемещения деталей и т. п. [4].
В случае использования телевизионных систем измеряемая
деталь или края детали наблюдаются в определенном масштабе
на экране телевизионной трубки. Определение значения измеряе-
мого диаметра или длины (или отклонения от установленного
значения) производится визуально по шкале, также наблюдаемой
на экране. При использовании совместно с телевизионной систе-
мой электронно-вычислительных устройств результаты измерений
определяются на сигнальном табло, оснащенном системой цифро-
вой индикации.
В ЦНИИТмаше разработана телевизионная установка для
измерения диаметров и длин крупных поковок в процессе ковки.
Установка включает две передающие телевизионные камеры, на-
водимые на края обрабатываемой поковки, и, соответственно,
два видеоприемных устройства. Расстояние между камерами, а,
следовательно, и длина измеряемой поковки, могут определять-
ся: а) с помощью сельсино-следящей системы, связанной непо-
средственно с камерами, или б) по экранам видеоприемного
устройства, на которые одновременно с изображением краев
поковки передается изображение масштабной линейки.
Глава 3
КОСВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ДЛИН
И ДИАМЕТРОВ
3.1.	Общие положения
Под косвенными измерениями согласно ГОСТ 16263—70 по-
нимаются измерения,- при которых искомое значение величины
находят на основании известной зависимости между этой величи-
ной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
Косвенные измерения осуществляются на многих заводах
тяжелого машиностроения, главным образом при размерах изме-
ряемых деталей свыше 2 м и до 20—30 м. Точность косвенных
измерений, как правило, меньше, чем прямых, поэтому к ним при-
бегают, когда выполнение прямых измерений невозможно или
сложно.
Предельные погрешности 6 косвенных измерений определя-
ются по формуле
где U — величины, значения которых определяют прямыми изме-
рениями; dh — погрешности измерения величин Ц\. dbjdli —
частные производные, характеризующие долю участия каждой
частной погрешности 6Z, в предельной погрешности измерения
величины D (коэффициенты влияния погрешностей составляю-
щих величин на предельную погрешность).
При определении предельных погрешностей измерения учи-
тываются все составляющие погрешности измерения каждой ве-
личины Z/, а именно: инструментальные погрешности, зависящие
от применяемого средства измерения; методические погрешности,
вызываемые несовершенством метода и условий измерения; по-
грешности отсчитывания по шкалам и др.
За значения .составляющих погрешностей принимаются: ре-
зультаты расчета (например, температурная погрешность); нор-
мированные значения, указанные в соответствующих стандартах
(погрешности измерительных головок, шкал рулеток и др.); экс-
периментальные данные (погрешности отсчета по шкалам и др.).
3.2.	Измерения от дополнительных баз
Типы и конструкции дополнительных баз. Измерения внут-
ренних и наружных размеров деталей от дополнительных баз
производятся как на станках, так и вне станков (измерения
деталей, полностью или частично обработанных; деталей, снятых
103
Рис. 3.1
Рис. 3.2
104
со станка;’ намерения в процессе сборки крупных изделий
и др.).
Дополнительные базы разделяются на жесткие (поверхности
измеряемых деталей, части станков, специальные упоры, колонки,
приспособления и т. п.), упругие (натянутая струне) » световые.
11аибольшее применение находят первые.
В качестве средств измерения от дополнительных баз приме*
няют нутромеры, рулетки, мерные ленты, специальные приборы.
Типовые схемы измерения от дополнительных* баэ внутре?
них диаметров приведены на рис. 3.1, а и б, наружных диамет-
ров — на рис. ЗА, в—ж и длин —на рис. 3.1, з. Формулы для
определения размеров измеряемых деталей и предельных погреш-
ностей измерения сведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Расчетные формулы при измерении от дополнительных баз
Схема изме- рения на рис. 3.1	Дополнительная база	Формулы для определения	
		размера детали	предельной погрешности измерения
			
а	Колонка, рас- положенная в центре детали	D==d + 2Z	6«Vdd2 + (2 6/)‘ « 1.5 dZ
б	Колонка, рас- положенная про- извольно внутри детали	D=**d + Z| +	d«^dd2 + dz‘f + 6Z| При Zi « Z2«»Z, 6 * 1,5 61
в	Стенка	D*»d + a + b	6*"^6dl + 6a* + 6b*
г	Вал	D—d + 2l	6—Vdd’ + (26Z)’
д	Планшайба станка	D-Di—-2l	6-.-^«©1 + (2в/)2
е	Станина станка		6= 5Z2 + (df)2 + ^2 **
ж	Колонка, рас- положенная вне детали	D—2(/‘+4-/’)	a* 2^4-6*2 To же
8	Упор (жесткий или индикатор- ный) *	h=‘i-‘0	б=/^6/2+в<д
Измерения по схеме (рис. 3.1, а) осуществляются при обра-
ботке деталей на станке, а также при сборке статоров крупных
гидрогенераторов (на операции <разгонка клиньев»}. В первом
случае измерения производятся от вала (оправки.), протачивае-
мого вместе с деталью, а во втором — от колонки, устанавливае-
мой на полу или плите. Нутромер, Применяемый для измерения,
поддерживается руками либо прикрепляется к ферме специаль-
ного устройства (рис. 3.2), разработанного в ПО сЭлектросила».
105
Ферма легко поворачивается вокруг пустотелой колонны и пере-
мещается вдоль нее при помощи электропривода, что позволяет
производить измерения в различных сечениях по высоте статора.
Колонна закреплена во втулке основания и может быть уста-
новлена вертикально с помощью регулировочных винтов.
При измерении внутреннего диаметра детали, снятой со стан-
ка, база может быть установлена внутри детали произвольно
(см. рис. 3.1, б).
Для определения наружного диаметра детали по схеме (см.
рис 3.1, в) измеряют внутренний диаметр d и толщины а и b
стенки.
На рис. 3.1, г показано измерение наружного диаметра от
поверхности вала, а на рис. 3.1,6— от наружной поверхности
планшайбы.
Для измерения наружного диаметра обода зубчатого колеса
диаметром 2700 мм по схеме, изображенной на рис. 3.1, г, в
ЛИТМО разработано приспособление (рис. 3.3) с двумя индика-
торами б, закрепленными в траверсе 5, жестко связанной с двумя
стойками 3 со сферическими наконечниками /. Стойки свободно
перемещаются в лапах 2, обеспечивающих устойчивое положение
приспособления на поверхности вала. Для увеличения жесткости
стойки дополнительно соединены с траверсой укосинами 4. На-
стройку приспособления на измеряемый размер производят на
плите по установочной мере 7; индикаторы при этом устанавли-
ваются на нуль.
Для исключения влияния отклонений от соосности вала и
обода колеса, при измерении необходимо найти наибольшее от-
клонение аНб от установленного размера (от размера установоч-
ной меры). Для этого деталь медленно поворачивают под при-
способлением и определяют наибольшие отсчеты по шкалам ин-
дикаторов. Затем деталь поворачивают на 180° и снимают вто-
рые отсчеты Онм по шкалам. Диаметры обода колеса в двух се-
чениях определяют по формуле
D = d + 2/ + онб + анм,
где d — диаметр вала, мм; I — размер установочной меры, мм.
При измерении от станины станка по схеме (см. рис. 3.1, е)
положение центра планшайбы определяется с помощью оправки
диаметром 6, протачиваемой на данном станке до установки
измеряемой детали.
Схема (см. рис. 3.1, ж) находит применение при измерении
наружных диаметров деталей, обрабатываемых на карусельных
станках, а также деталей, снятых со станка. В первом случае
дополнительная база (колонка) устанавливается стационарно на
расстоянии 500—1000 мм от наружной поверхности наибольшей
детали, которая может быть обработана на данном станке, а во
втором случае — на расстоянии примерно 500 мм от поверхности
измеряемой детали. Для определения расстояния до центра де-
тали используется оправка (колонка), протачиваемая до уста-
новки на станок детали либо закрепляемая в центре детали. На
ряде заводов применяются специальные конструкции дополнитель-
ных баз, основанных на этой схеме.
106
Рис. 3.3
107
Дополнительная база, изготовленная на заводе «Уралмаш»,
представляет собой пустотелый вал 1 (рис. 3.4, а), прикреплен-
ный к колонне карусельного станка с помощью кронштейнов 2
и 10 с фланцами 3 и 9. Измерения осуществляются микрометри-
ческим нутромером 6, который упирается в базовый вал и при-
крепляется с помощью втулки 8 и призмы 7 к кронштейну 5,
устанавливаемому в требуемое положение по высоте вала. Крон-
штейн удерживается при помощи противовеса 4, который нахо-
дится в отверстии вала. При из-
мерении, покачивая кронштейн
с нутромером • (рис. 3.4,6),
определяют кратчайшее рас-
стояние от вала* до детали. Оп-
ределение расстояния от вала
до центра планшайбы произво-
дится по специальным устано-
Рис. 3.4
вочным мерам длиной 2, 3 и 4 м, протачиваемым на станке, а
затем аттестуемым на измерительной машине.
Дополнительная база (рис. 3.5) выполнена в виде призмати-
ческой колонны с регулируемыми упорами, расстояние от кото-
рых до поверхности детали измеряется нутромером.
Дополнительная база (рис. 3.6) представляет собой вал с
резьбовыми отверстиями для закрепления нутромера, поворачи-
ваемый в подшипниках вместе с нутромером при его покачива-
нии в процессе измерения.
При измерении длин изделий по схеме (см. рис. 3.1, з) с
помощью нутромера определяют расстояние от упора до подвиж-
ной каретки (суппорта) со щупом (резцом).
Дополнительная упругая база (одна или две натянутые
струны) применяется [42] в краностроснни (при выверке поло-
жения колес в мостовых кранах). Измерение расстояний до
103
струны1 производится с помощью чувствительного элемента, ко*
горый обязательно оснащается электрическим или электронным
контактом.
Рекомендуемые диаметры струны 0,5—0,6 мм и 0,8—1,0 мм,
а усилия натяжения соответственно 100—150 Н и 200 Н при
длинах менее и более Юм. •
Световая база предусмотрена
в устройстве, разработанном под
руководством Б. Н. Иванова в
НИИПТмаш (г. Краматорск), для
измерения диаметров валов на
токарном станке [9]. По направ-
ляющим 2 станины станка
(рис. 3.7) передвигается карет-
ка 4 с измерительным устройст-
вом и следящей системой. В ка-
честве базовой линии использова-
на ось светового пучка, создавае-
мого источником света 1.
Измерительное устройство со-
стоит из корпуса 5, измеритель-
ного стержня 7, соприкасающегося
с поверхностью измеряемого вала
Я, и отсчетного устройства 6.
Постоянное положение корпуса
измерительной головки относи-
тельно базовой линии обеспе-
чивается следящей системой, вклю-
чающей двухсекционное фото-
сопротивление 3 и сервомеханизм,
не показанный на рисунке. Если
ось светового пучка расположена
параллельно оси измеряемого
вала (линии центров станка),
что может быть осуществлено
с большой точностью, и рас-
стояние L между осями известно,
то диаметр D вала определяется
по формуле
D = 2 [£-(/ +а)],
где I — расстояние от световой
базы до измерительной поверхно-
сти стержня при нулевом отсче-
те по шкале измерительной го-
ловки; а — отсчет по шкале из-
мерительной головки.
Световая база может быть получена также при использова-
нии прибора управления лучом (ПУЛ а), разработанного в
ЛИТМО под руководством С. Т. Цуккермана [44}, или лазера.
ПУЛ состоит из прожектора и приемника, закрепляемых со-
ответственно на станине станка и на подвижной каретке (при
измерении на токарном станке по схеме, изображенной на
рис. 3.7), Луч, идущий от прожектора, рассечен плоскостью,
109
проходящей через ось, на две части, модулированные двумя раз-
личными частотами fi и /г- Если объектив приемной части нахо-
дится на оси луча, то
на фотоэлемент, располо-
женный в фокальной
плоскости объектива, по-
падают одинаковые коли-
чества энергии, модули-
рованной частотами fi и
/2. При смещении объек-
тива с оси луча это ра-
венство нарушается. Раз-
деленные по частотам
сигналы поступают от
фотоэлемента в электрон-
Обрабатыдаемая {
деталь
Рис. 3.6
ную мостовую схему, откуда разностный усиленный сигнал идет
на исполнительный механизм, перемещающий каретку и выводя-
Рис. 3.7
щий объектив приемной части на
ось луча.
ПУЛ применялся для управ-
ления тяжелым расточным стан-
ком (при установке борштанги в
правильное положение), обеспе-
чения прямолинейности направ-,
ляющих крупного токарного
станка в процессе их шлифования,
автоматического выдерживания
размеров и цилиндричности при
обточке крупных деталей на ка-
русельном станке.
На портале карусельного
станка (рис. 3.8) закрепляется
прожектор 1 и ползун 3 с пента-
призмой 4, отклоняющей луч на
90° вниз. Ползун устанавливается
по шкале 2 на заданное значение
радиуса обрабатываемой детали.
На вертикальном суппорте 7 стай-
ка укрепляется подшипник 5,
в котором может поворачи-
ваться штанга 12 с приемником 6;
приемник состоит из ролика 9 со сферической поверхностью, вну-
три которого расположены щелевая диафрагма /5, объектив 14
ПО
я фотоэлемент 11. Ролик поворачивается на шарикоподшипниках
10 и может прижиматься к обрабатываемой поверхности 16
пружиной 13 или отводиться от нее. При отступлении размера
(Формы) обрабатываемой поверхности от заданного значения в
Рис. 3.8
фотоэлементе возникает сигнал, который после усиления подает-
ся на двигатель, перемещающий юризонтальный суппорт 8 стан-
ка, пока не исчезнет сигнал.
Предельные погрешности измерения. Предельные погрешно-
сти измерения от дополнительных жестких баз определяются по
111
Таблица 3/
Предельные погрешности измерения от дополнительной базы внутренних диаметров деталей
Варили г приме 1-я	Ус човия определения размера нутромера	Температур- ные условия измерения (±1. °с		Интервалы размеров измеряемых деталей, м										
				Св. 2.0 до 2,5	Св. 2,5 до 3,15	Св. 3,15 ДО 1,0	Св. 4,0 ДО 5,0	Св. 5,0 ДО 6,3	Св. 6.3 до 8,0	Св. 8,0 до 10,9	Св. 10,0 До 12,5	Св. 12,5 до 16,0	Св. 16,9 до 20,0	1 Св. 20,0 I до 25,0
			*Д Zn	Предельные погрешности измерения, мкм										
17а 176 17а 17а 176 17е	Аттестация при /н=-20± 1 иС 'и-'м^о’с	1	1	40 6J	50 70	69 90	70 НО	90 119	ПО 170	13) 220	180 3 )0	210 360	3G0 469	400 600
		3	1	50 ,65	60 80	79 100	80 130	ПО 169	13) 200	1G3 260	200 320	280 420	360 520	460 663
		8	1 2	65 90	' 89 ПО	100 1 Ю	130 180	169 220	200 260	260 340	320 420	420 540	520 700	660 880
17ж 17и 17к 17л 17 и 17н	За размер нутро- мера принимается его номинальное значение	1	1 2	55 70	65 85	80 100	100 130	120 170	150 200	190 269	240 320	320 420	420 560	520 680
		3	1 2	60 75	75 95	90 120	по 150	140 180	180 220	220 280	260 360	36) 460	480 600	580 7b0
		8	1	75 110	95 120	120 169	159 190	180 240	220 390	280 380	360 460	460 580	600 760	760 940
П р и м е ч а и и о.
t V ^м температура детали, нутромера, измерительной машины Xt —отклонение температуры детали от нормаль-
ной (20 °C).
Таблица 3.3
Предельные погрешности измерения наружных диаметров деталей от дополнительной базы вне станка (см. рис. 3.1, ж)
113	Вариант примене- ния	Условия определения размера нутромера	Температурные условия измерения (±), °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, м							
					Св. 2,0 до 3,15	Св. 3,15 до 4,0	Св. 4,0 до 5,0	Св. 5,0 до 6,3	Св. 6,3 до 8,0	Св. 8,0 до 12,5	Св. 12,5 ДО 16	Св. 16 до 20
			Д<д	*Д fH	Предельные погрешности измерения, мкм							
	18а 186 18в 18г • 186 18г	Аттестация при <H=20±l<-C; /н-/м<о,5»с	1	1 2	62 90	71 НО	90 140	НО 180	130 229	180 280	240 369	300 460
			3	1 2	71 ПО	90 130	ПО 160	130 200	160 260	200 320	289 420	360 520
			8	1 2	ПО 140	139 170	169 220	200 260	260 350	320 430	420 540	520 700
	18J/C 18ц 18к 18л 18л 18н	За размер нутро- мера принимается его номинальное значение	1	1	85 по	10) 13)	130 165	159 200	190 260	240 320	320 420	42-1 520
			3	I 2	90 120	ПО 150	140 180	180 220	229 280	260 369	360 460	489 600
			8	1 2	120 150	159 199	180 240	220 300	289 380	369 460	460 580	600 76 )
	Примечание. /д, /н и /м — температура детали, нутромера и измерительной машины; А/д — отклонение температуры детали от номи- нальной (20 °C).											
Таблица 3.4
Предельные погрешности измерения наружных диаметров от дополнительной базы на карусельном станке (см. рис. 3.1. ж)
Интервалы размеров измеряемых деталей, м	1	Св. 16,0 до 20,0	|	Диаметр планшайбы станка, мм	|	009 91	Предельные погрешности измерения, мкм	— <5	ц	О		11	11	Примечание. /д, /н и /м —температура детали, нутромера и измерительной машины; А/д —отклонение температуры детали от нор- мальной (20 °C).
	Св. 12,5 до 16,0		12 500 |		si	is	5 со ю ь-	о	500 620	11	
	Св. 10,0 до 12.5		| 0096		§3	Bl	440 570		о о 35	1s	
	Св. 8,0 до 10,0		g 00		250 380	11	11	340 1 450	390 490	i§	
	Св. 6,3 до 8,0				38 С» ''Г	28	460 600	§3	32 U5	510 650	
	Св. 5,0 до 6,3		1 с©		S3 — СЧ	S3 — сч	280 370	о	240 300	300 420	
	Св. 3,75 до 5,0		8 со			$2 — сч	23 сч сч		200 240	53 сч со	
	Св. 3,15 до 3,75		3 со		ю о о ио	о о	о о — сч		S3	83 — сч	
	Св. 2,5 до 3,15				83	8 ®	о о	38	11	83 сч сч	
	От 2,0 до 2,5		3 сч сч		о о 00 сч	о о о	53	23	S2’	88 — сч	
Температурные условия измерения (±), °C		X 1			— сч	— сч	— сч	— сч	— сч	— сч	
		<5				со	00	—	со	00	
Условия определения размера нутромера					Аттестация при *н=20±1°С;			За размер нутромера принимается его номиналь- ное значение			
Ва- риант при- мене- ния					QM3	СО <4 о о	о о	о о			19»с 19м 19к 19л 19л< 19н			
1 14
формулам, приведенным в табл. 3.1. Значения погрешностей для
двух наиболее распространенных схем (см. рис. 3.1, а и ж) ука-
заны в табл. 3.2—3.4.
При измерении внутренних и наружных диаметров от допол-
нительной базы основным средством измерения Является микро-
метрический нутромер, поэтому здесь так же, как для нутроме-
ров, установлено 12 вариантов применения, зависящих от усло-
вий определения размера нутромера и от температурных усло-
вий измерения.
Погрешности измерения наружных диаметров деталей на ка-
русельных станках зависят от расстояний 1\ и /г- Расстояние 1\
постоянно для данного станка и зависит от диаметра планшай-
бы, а расстояние kt — от диаметра детали; при этом чем больше
диаметр детали, тем меньше /2 и погрешность измерения. В связи
с этим рекомендуется производить обработку и измерение дета-
лей от дополнительной базы на станках с диаметром планшайбы,
близким к размерам деталей.
При измерении от упругой базы (струны) дополнительно
возникают погрешности от поперечной деформации струны под
действием измерительного усилия и от вибрации струны. По
данным В. А. Трутня [42], первая погрешность может быть
снижена до нескольких микрометров при применении электрон-
ного контакта, обеспечивающего получение измерительного уси-
лия порядка тысячных долей ньютона. Вторая погрешность мо-
жет оказаться равной амплитуде колебаний струны (до 5 мм),
так как полностью устранить колебания струны в производствен-
ных условиях невозможно; для исключения этой погрешности
необходимо разработать специальные измерительные приборы.
Погрешности измерения от световой базы по схеме на
рис. 3.7 равны 62, 73 и 81 мкм при диаметрах измеряемой де-
тали соответственно 1, 3 и 4 м [9], а по схеме на рис. 3.8 —
± 200 мкм (при диаметре обрабатываемого отверстия 10 м и
глубине 5 м). В случае использования в качестве световой базы
луча лазера погрешности измерения не превышают ± 2,5 мкм
на каждый метр расстояния от лазера до приемника.
3.3.	Метод опоясывания
Сущность метода опоясывания заключается в определении
наружного диаметра D детали по результатам измерения длины
Рис. 3.9
окружности L рулеткой (рис. 3.9, а) или металлической лентой
(рис. 3.9, б) с угольниками для натяжения на концах.
При измерении рулеткой
D = Lln- t,
где л = 3,1416; t — толщина ленты рулетки, мм.
115
Длина окружности определяется как разность отсчетов по
двум ветвям рулетки в любом месте их совпадения.
При измерении лентой
л
где I — длина ленты, мм; а — зазор между концами ленты, мм,
определяемый с помощью набора щупов. Толщину ленты учиты-
вать не надо, так как она входит в результат измерения длины
ленты.
Для упрощения подсчетов И. П. Вагановым [3] предложена
специальная таблица (табл. 3.5). В таблице указаны значения L
Таблица 3.5
Значения L и 1/л
L или i +о, мм	L/л или (1 + о)/л, мм	L или /4-а, мм	L/л или (/ + о)/л, мм
50 000 40 000 30 000 20 000 4^0 000	15915,50 12732,40 9549,30 6366,20 3183,10	9000 8000 7000 6000	2864,79 2546,48 2228,17 1909,86
и соответствующие им значения L/л и (1 + а)/л, равные десят-
кам тысяч и тысячам миллиметров. Для получения меньших зна-
чений необходимо переставить запятую на соответствующее чи-
сло знаков и округлить полученные значения L/л до десятых
(или сотых) долей миллиметра, как указано ниже:
L. мм........... 50000	5000	500	50	5	0.5
L/л, мм......... 15915,50	1591,55	159,16	15,92	1,59	0,16
При использовании таблицы необходимо расчленить получен-
ное в результате измерения значение длины окружности на де-
сятки тысяч, тысячи, сотни, десятки, единицы и доли миллимет-
ра, выписать из таблицы соответствующие им значения L/л и
СЛОЖИТЬ ИХ»
Пример. Длина окружности (L или I + а) оказалась равной
25737,5 мм. Выписываем из таблицы значения L/л или (/ + а)/л. соответ-
ствующие значениям L или I + а равным 20000. 5000, 700, 30. 7 или 0.5 м%г,
и складываем их _________
L или /4-е. мм	L/л или (/ + а)/л, мм
20000	6366,20
5000	1591,55
700	222,82
30	9,55
7	2,23
0,5	0,16
L/л или (/ + О)/лв8192,51	
116
Мнюд опоясывания применяется главным образом для изме-
рен я диаметров длинных валов, цилиндров, барабанов и т. п.
деталей в сечених, удаленных от торца, при значениях диамет-
ров свыше 2000 мм и примерно до 10 000 мм.
Типы и конструкции натяжных приспособлений и приборов.
На заводах натяжение рулеток чаще всего производят руками,
что вносит в результат измерения дополнительную погрешность.
Инида натяжение рулеток осуществляют с помощью гирь и
блочных станков (рис. 3.10, а) или специальных натяжных при-
способлении (рис. 3.10,6), а натяжение лент — с помощью на-
тяжного приспособления (рис. 3.11) или специальных приборов
(рис. 3 12).
Рис. 3.11
Натяжное приспособление (рис. 3.10,6) состоит из катуш-
ки 3, сидящей на оси в обойме 2, ленты рулетки 5 и рукоятки 4,
предназначенной для наматывания ленты на катушку. При изме-
рении обойму упирают в измеряемую деталь и поддерживают
за рукоятку /. Ленту опоясывают вокруг измеряемой детали и
к ее концу подвешивают груз.
Приспособление (рис. 3.11) представляет собой струбцин-
ку 1 с впитом 2 Постоянство натяжения обеспечивается пру-
жиной 3 и зубчатой муфтой (трещеткой) 4.
На рнс. 3 12 изображен прибор ПИУД-2 для измерения ме-
тодом опоясывания, разработанный Н. В. Трсщенковым. Переда-
117
точное отношение рычагов прибора равно л, в результате чего
отсчет по шкале измерительной головки равен отклонению диа-
метра измеряемой детали.
Приборы ПКД-4 и ПКД-6 [30], разработанные автором *,
основаны на применении специальной ленты 6 (рис. 3.13) со сре-
занными шариками 7 и приз-
мами 10. Прибор ПКД-6
*	состоит из цилиндрического
X"	ч	корпуса 5, натяжного и из-
мерительного устройств и
	постоянного магнита //,
предназначенного для за-
крепления прибора на изме-
ряемой детали.
Включение и выключе-
ние магнита при установке
и съеме прибора произво-
дится поворотом рукоятки
12. Натяжное устройство
включает зубчатую муфту /,
обеспечивающую постоян-
ство усилия, натяжения,
винт 2 с правой и левой
резьбой и два кронштейна
8 с выдвижными штырями 9,
1^	осуществляющими натяже-
Г	ние ленты за призмы 10.
j.	Измерительное устрой-
Г	ство состоит из двух ми-
крометрических головок 5,
измеряющих расстояние
между плоскостями, каса-
|	тельными к шарикам, и элек-
;	троконтактного сигнального
устройства, включающего
лампочку 13 и батарейку,
расположенную внутри гиль-
зы 14. Лампочка зажигает-
ся при соприкасании изме-
рительной поверхности ми-
рис з |2	крометрической головки с
поверхностью шарика, что
исключает деформацию
ленты от измерительного усилия. Регулировка расстояния
между микрометрическими головками при настройке при-
бора по установочной мере производится с помощью
винта 4.
Внешний вид прибора ПКД-6 и ленты представлен на
рис. 3.14.
В приборе ПКД-4 сигнальное устройство оформлено в
виде отдельного блока, подключаемого к прибору и к завод-
ской сети
' А. с. 197186 (СССР).
118
Рис. 3.13
119
помощью меры, прикрепленной к диск}' и протачиваемой вместе
с ним, а затем измеряемой на измерительной машине.
Расчетные формулы, используемые при измерении прибора-
ми ПКД-4 и ПКД-6, сведены в табл. 3.7.
Таблица 3.7
Формулы для определения диаметра при измерении приборами
ПКД-4 и ПКД-6
Расчетные формулы	Пояснения
При измерении л< D=k\ + kiO. k}=*l + din *2 = DHOm/21600 sin a/2«=a/ft3 — a=a, + a? + c b sss D	+ 2r ^HOM r k^dlk, Is 211 — o' + r	f	f a =fl[ +02 + c При измерении лент D=.D (а1+а2)-(а1 + а2) Д *’	л	ент на измерительной машине ki — коэффициент, постоянный для данной ленты; Лг —коэффициент, постоянный для дан- ного номинального диаметра Рном; /—длина ленты, мм; d—диаметр шарика ленты, мм; л=3,1416; at и о?—отсчеты по шкалам микрометри- ческих головок при измерении диаметров детали, мм; с — постоянная прибора (расстояние между измерительными плоскостями микрометрических головок при нуле- вых отсчетах по шкалам, мм; г —расстояние от центра шарика до ниж- ней поверхности ленты, мм; /ь а1 и di —см. рис. 3.15 в; а{ и в2 — отсчеты по шкалам микрометри- ческих головок при измерении ленты, мм; с помощью аттестованного диска — диаметр диска, мм
нее.
ния
чае,
Значения постоянных величин — k5 рассчитываются зара-
Приведенная в таблице последняя формула для определе-
D при измерении лент по диску может применяться в слу-
если
а2 а2
0,002,
так как она включает разность хорд Да вместо разности дуг
При большем значении &a!D следует определить центральный
угол а, соответствующий измеренному значению &a(sina/2 =
= &a/D), а затем по любому математическому справочнику
найти разность между длинами дуги и хорды, соответствующи-
ми этому углу, и прибавить ее к рассчитанному значению D.
Погрешности измерения. Предельная погрешность измерения
методом опоясывания с помощью рулеток включает следующие
составляющие погрешности: шкалы рулетки бь отсчета по шка-
ле бг от непостоянства усилия натяжения бз, от трения б<, тем-
122
пературную 65, из-за отклонения от круглости измеряемой де-
тали 6б, из-за толщины ленты рулетки 67.
При измерении лентами вместо погрешностей шкалы и от-
счета по шкале возникают погрешности измерения длины лен-
ты 61 и измерения зазора между концами ленты (расстояния
между шариками ленты — при измерении прибором ПКД-4 или
ПКД-6) 62; погрешность 67 в этом случае отсутствует.
Значения погрешностей 61 и 62 (для рулеток), а также д3
и 65 (для рулеток и лент) определяются так же, как при изме-
рении длин рулетками (гл. 2, п. 5).
Погрешность di определения длины ленты на измерительной
машине (см. рис. 3.15, б и в) подсчитывается по формуле
*	/( & V । ( 01 V । ( 01 ь Л2
61 = А/I-г?—6Zi I + I -tv- 6di I + (-3— Ьа I =
V \ 0li J \ddi J ' \da . /
= V(2dZi)2 + (l,14ddI)2 + d(a')2.
Погрешность 6Zj складывается из погрешности 6l[ измере-
ния расстояния Zi на измерительной машине и из погрешности
д/j от непараллельности дисков (от несоблюдения принципа
Аббе).
При температуре измерения / = 20±1°С и разности темпе-
ратур машины и ленты /м — /л = ±0,5 °C из табл. 2.18
б/' = ± (1 + 7. Ю—3Z|) « ± (0,5 + 3,5 • 10-3Z) мкм.
Принимая угол наклона диска a = 1° и смещение ленты от-
носительно измерительных наконечников машины А = 15 мм,
получаем 6Zj =6 мкм. Отсюда 6Zj~ ± (7 + 3,5-10~3 Z).
При измерении диаметров дисков на горизонтальном опти-
метре по мерам 3-го разряда или 0-го класса 6cG = ±2,5 мкм.
Погрешность 6a'= 62 измерения^ зазора между концами
ленты (или расстояния между шариками — при использовании
прибора ПКД-4 или ПКД-6) складывается из погрешности 6a'
измерения щупами (или микрометрическими головками прибора),
не превышающей 10 мкм, и погрешности 63 из-за растяжения
ленты, вызываемого колебанием усилия натяжения (АР = 10 Н)
и определяемого по формуле Гука.
Тогда
f « ± д/(14 + 7- io-3z)2+ 110 + 6^,
где 61, мкм; Z, мм.
Погрешность 64, вызываемая трением, возникает потому, что
удлинение рулетки (ленты) при ее натяжении в процессе изме-
рения изделий AZ2 и при определении ее длины AZi различны.
Объясняется это тем, чтд в процессе измерения изделий рулетка
(лента) скользит при натяжении по поверхности измеряемого
изделия, в результате чего усилию натяжения противодействует
сила трения, а при определений длины рулетки она свободно
лежит на поверхности сюда и растягивается грузами, причем
123
лента лишь небольшими участками касается поверхностей роти-
ков (см. рис. 3.15).
Погрешность 64 можно определить из соотношения
=	- Д/2.
При измерении рулетки ‘
A/1==pj/£F.
При измерении лент по рис. 3.15, а
При измерении изделий рулеткой и лентой [30]
Л, =±'_Л____________LA
лЕРц \ е°	е^1)
В приведенных выше формулах ц — коэффициент трения;
е —основание натуральных логарифмов.
Значение коэффициента трения стальных рулеток и лент но
стальным и чугунным дискам с шероховатостью поверхности от
4-го до 7-го классов (по ГОСТ 2789—73, приложение 1) опре-
делялось автором экспериментально. Рулетка и измерительные
ленты натягивались с усилиями Р = 10, 30, 50, 100 и 150 И и
перемещались по сухой и слегка смазанной поверхности. Углы а
охвата дисков лентой принимались равными 90, 180 и 360°. Зна-
чение коэффициента трения определялось из формулы Эйлера
Р — Р|еца, где Pi — усилие натяжения на участке ленты за дис-
ком (рис. 3.15), и оказалось равным ц = 0,18 ±0,05.
После подстановки в формулы для Д/i и Д/2 значения р —
= 0,18 получаем следующие формулы для определения система-
тической составляющей погрешности, вызываемой трением:
при измерении рулеткой
б<сист= (Pl - 0.77Р2);
при измерении лентой
х _ 0,063P(D — d})
V4CHCT-------•
*
Первая формула включает также систематическую погреш-
ность, вызываемую различием усилий натяжения Pi и Р2 (по
ГОСТ 8.301—78 Pi — 50 и 100 Н при длине рулетки соответ-
ственно до и свыше 10 м, а при натяжении рулетки в процессе
измерения изделий руками среднее значение Р2 = 50 Н).
Погрешность гаснет должна быть исключена внесением в ре-
зультат измерения поправки Д =—б4Сист либо увеличением Р2.
При измерении рулеткой д4сист = 0, когда Р2 — 1,ЗРЬ а при
измерении лептой, — когда Р2 = 1,03Рь
Случайная составляющая погрешности, вызываемой тре-
нием, зависит от колебания коэффициента трения и определяется
по формулам:
124
прилизмерении рулеткой
0,06P2L
EF
при измерении лентой
0,03Р2/
EF :
Погрешность де, вызываемая отклонениями от круглости по-
перечного сечения измеряемого изделия, возникает, когда при
измерении методом опоясывания отдельно не определяют откло-
нения от круглости, а также наибольший и наименьший диамет*
ры, которые должны находиться в пределах поля допуска.
Если принять форму измеряемого изделия за эллипс, то дли-
на его периметра приближенно равна
L — л (а + Ь)	« л (а + Ъ),
где а и b — полуоси эллипса.
Эллипсность (овальность) со = 2(а— 6).
Диаметр, определяемый при измерении методом опоясывания,
D = — =а+ Ь,
Л
а наибольший и наименьший диаметры равны
~ л _ . (О	~60
Днб = 2а = £) 4“ "«г»	Днм = 2b = D---
&
Отсюда бе = ± <°/2.
Для исключения этой погрешности необходимо измерять со
и подсчитывать DH6 и РНм.
Погрешность ,д7 из-за толщины рулетки вносится, когда не
учитывают, что при измерении методом опоясывания измеряется
длина окружности по средней линии ленты рулетки, и подсчиты-
вают диаметр по формуле D = //л.
В действительности I = л (D + /), откуда D = //л — t и
Л7 = /.
Значения" предельных погрешностей измерения методом опоя-
сывания приведены в табл. 3.8 и 3.9.
Измерение отклонений от круглости (овальности). Изме-
рения должны осуществляться непосредственно на станке
после изготовления детали с помощью двух или одного инди-
катора..
При. использовании двух индикаторов их закрепляют в про-
тивоположных точках окружности в диаметральном сечении. При-
водят наконечники индикаторов в соприкосновение с поверх-
ностью детали с натягом два-три оборота, медленно поворачи-
вают деталь, находят точку возврата, соответствующую наимень-
шим показаниям, и записывают начальные отсчеты по шкалам
индикаторов и aS!) или устанавливают индикаторы на ноль.
125
Таблица 3.8
Предельные погрешности измерения наружных диаметров деталей
методом опоясывания с помощью лен-.
Ва- риант при-	к X X V ч 5» CL £	3 3 з X 4)	Темпера- турные- условия измере- ния (±). °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, м						
					Св. 1,6 до 2,0	Св. 2,0 до 2,5	ю ю со И о и ч	Св. 3,15 до 4,0	Св. 4,0 до 5,0	Св. 5,0 до 6,3	Св. 6,3 до 8,0
мене-	5 о	ч									
ния	° ч	Я									
	о я	X X		ч		Предельные погрешности					
	О X о я	О. х	ч	1			измерения, мкм				
	С с; и Ч	3	<	^ч							
20а	По диску	20	1	1	33	40	50	62	78		ж
206		20	3	1	38	48	59	74	93		—
20в		12	1	1	40	50	62	79	98		
20а		12	3	1	45	56	70	88	110		—
206		20	8	1	54	66	83	100	130		
20е		12	8	1	59	73	90	110	140		—•
20ж	На изме-	20	1	1	39	48	60	75	95	120	150
20и	ритель-	20	3	1	44	54	67	84	100	130	160
20/с	ной	12	1	1	52	67	80	100	120	160	200
20л	машине	12	3	1	55	70	85	110	130	170	210
20 м		20	8	1	58	72	90	ПО	140	180	220
20к		12	8	1	67	84	100	130	160	200	260
Примечание.
и —температура детали и ленты (диска); Д?д—отклонение
температуры детали от 20 °C.
Таблица 3.9
Предельные погрешности измерения наружных диаметров
деталей методом опоясывания с помощью рулеток
Ва- риант при- мене- ния	Класс точ- ности	Способ натяже- ния	Интервалы размеров измеряемых деталей, м							
			Св. 1,6 до 2,0	Св. 2.0 до 2.5	Св. 2,5 до 3,15	Св. 3,15 до 4,0	Св. 4,0 до 5,0	Св. 5,0 до 6,3	Св. 6,3 до 8,0	Св. 8,0 до 10,0
			Предельные погрешности измерения, мм							
	С учетом поправок из свидетельства						о поверке			
21а 216	| 2 и 3 1 2 и 3	I Гирями 1 Руками	I 0,17 1 0,19	I 0.18 1 0,20	I 0,19 1 0,22	I 0,20 | 0,25	| 0,23 1 0,28	I 0,26 1 0,34	0,30 0,42	I 0,36 1 0,50
	Бег	। учета поправок из свидетельства					о поверке			
21в 21а	2 3	Руками	0,65	0.34 0,72	0,36 0,78	0,40 0,90	0,50 1,00	0,65 1,20	0,80 1,40	1,00 1.60
Примечания: 1. Температура измеряемой детали и рулетки 20±8 °C, разность температур детали и рулетки ±1 °C. 2. Значения погрешностей уточнены в соответствии с ГОСТ 8.301—78 по сравнению с разработанными, автором руководящими техниче- скими материалами ОДА 686.041-70:										
126
Затем поворачивают деталь на 90° и снова снимают отсчеты
(«1 и а2).
Определяют значение отклонений от круглости (овальности)
по формуле
со » (ai —	+ (а2 —
При измерении с помощью одного индикатора 1 его также
устанавливают на ноль в наинизшей точке, а затем снимают от-
счеты при повороте изделия на 90° (аэоо); 180° (aieoo) и 270°
(fl270o) и определяют овальность по формуле
° — а90° "Ь а270°	а180°»
В данном случае измерения могут осуществляться одним
контролером вместо двух, необходимых при измерении двумя ин-
дикаторами.
3.4.	Накладные приборы для измерения
по элементам круга
Принципиальные схемы приборов. Известно большое число
различных накладных приборов и схем измерения больших на-
ружных диаметров D, условно называемых приборами для из-
мерения по элементам круга [27]. Основное преимущество та-
ких приборов перед скобами — меньшие
габариты и масса, а также больший диа-	Ж" Т
пазон измерения.	/ \
При измерении приборами диаметр оп- Ле \ и
ределяется косвенно по результатам изме-
рения двух линейных элементов или одного /	\
линейного и одного углового. Один из ис- / s \ Т
ходных элементов, как правило, является
постоянным или регулируемым и обеспечи- /	Ч у
вается конструкцией прибора, а второй эле-
мент измеряется прибором (рис. 3.17).	I
Иногда диаметр зависит от трех эле- у	/
ментов, два из которых постоянны, однако
в большинстве случаев они могут быть
сведены к двум.	рис 3 17
Все известные приборы и схемы разде-	* *
ляются на пять основных типов (табл. 3. 10).
При этом к каждому типу относится ряд приборов (схем),
различающихся конструктивным оформлением, типом отсчет-
ного устройства, видом опорных элементов, методом изме-
рения.
Конструкции приборов. На рис. 3.18—3.20 изображены при-
боры первого типа с постоянным расстоянием между опорами L,
а на рис. 3.21—с переменным (регулируемым) L. Все приборы
состоят из корпуса с двумя опорами и измерительного узла, по-
ложение которого регулируется по высоте. В приборе завода
1 Способ измерения предложен автором [28].
127
Таблица 3 10
Типы приборов для измерения по элементам круга [27, 35, 38. 45]
№ п/п	Типы приборов для измерения	Формулы для определения диаметра D и отклонений диаметра \D	|
1	По длине хорды L и высоте сегмента// (рис. 3.18-3.22)	в=3£- + я-</, 4 л ДЭ=-ЛДЯ, где А’ = -^——1; 4л- AD=/c ДЬ, где k--^-
2	По углу а между касательными и рас- стоянию* F от вер- шины угла до по- верхности изделия (рис. 3.23-3.25)	2F sin-у- ;  1—sin — 2 sin ДЯ = А> AF, где к —	 1 — sin -у
3	По угл> Р и длине касательной Т (рис. 3 27)	2Т D~ tg Р 2 ’ Д £)==/? ДГ, где /?= . ~ • tg Р ->
4	По углу Р и длине хорды L (рис. 3.28)	D= л = Sin 2 hD—к &L, где к =	Ц— sin i
5	По yr.iv Р и длине дуги S (рис. 3.29)	1 гч 369°S	о D=—л— » где Р —центральный угол, ...°, лр ДО=-/гДР, где лр-
П р н м с ч а и и я'	1 1. W —огкюнение диаметра от размера, на который настроен при- [ бор, \//, \л, \Г,	н — отклонения измеряемых величин, k — пере- । даючн .lit коэффициент, d—диаметр опорного ролика.	| 2 3 и к минус в формулах означает, что AD уменьшается при узе- I личеп.чи \Н млн	i		
128
«Шкода» (ЧССР) в качестве отсчетного устройства применена
микрометрическая головка, а в остальных приборах — пружинная
или рычажно-зубчатая измерительные головки.
Прибор ПКД-2 (рис. 3.18) может быть применен для изме-
рения как наружных, так и внутренних диаметров; в последнем
случае опоры смещаются вверх, а измерительный узел—вниз
(рис. ЛЮ).
Корпус прибора ПКД-10 (рис. 3.20)—пустотелый, сварен-
ный из тонкой листовой стали. Прибор имеет арретир.
Рис. 3.18
Перед измерением эти приборы должны быть настроены на
определенную высоту сегмента, соответствующую номинальному
значению измеряемого диаметра D. Настройка осуществляется
по аттестованному диску или на плите по блоку концевых мер.
Размер блока подсчитывается по формулам:
при измерении наружных диаметров
при измерении внутренних диаметров
где d— диаметр опорных роликов, мм.
Отклонение измеряемого диаметра AD от номинального опре-
деляется по формуле, приведенной в табл. 3.10.
Известны схемы подобных приборов с преобразователями
трансформаторного типа и волоконно-оптическим.
Недостаток приборов с постоянным расстоянием между опо-
рами заключается в том, что прибор, настроенный на разные
5 А. Д. Рубинов
129
Рис. 3.19
Рис. 3.20
Рис. 3.21
130
диаметры (в диапазоне его .измерения), имеет разную цену де-
ления а (при настройке изменяется только Я, a L остается по-
стоянной, поэтому k также изменяется).
Цена деления а = ka', где а' — цена деления измерительной
головки.
Прибор ПКД-8 (рис. 3.21) с переменным (регулируемым)
расстоянием между опорами1 может быть настроен на любую
(постоянную или переменную) цену деления. Прибор настраи-
вают на значения L (гру-
бо — по шкалам, нанесен-
ным на направляющих при-
бора, и точно — по блоку
концевых мер длины или
нутромеру) и Н (по атте-
стованному диску или на
плите по блоку концевых
мер длины) определяемые
по формулам:
я D + d .
L^ZH^/k+T.
Обычно принимают k = 5,
10 или 20.
К приборам первого
типа, измеряющим длину
хорды при постоянной высо-
те сегмента, относятся
обыкновенный штангенциркуль (рис. 3.22), приборы Р. В. Яки-
рина [45] и некоторые другие.
Конструкции приборов второго типа изображены на
рис. 3.23—3.25. Первый прибор (рис. 3.23), известный под назва-
нием «наездник» или прибор седлообразного типа, выпускается
некоторыми зарубежными фирмами, а приборы ПКД-3 (рис. 3.24),
5ПКД-9 и 10ПКД-9 (рис. 3.25) разработаны в ЛИТМО.
При соответствующем выборе угла между опорными башма-
ками можно получить приборы с разной ценой деления
* А. с. 262400 (СССР),
5»
131
(табл. 3.11). Настройка приборов на номинальное значение из-
меряемого диаметра производится по аттестованному диску либо
по двум роликам и блоку концевых мер длины на специальном
установочном приспособлении1 (рис. 3.26).
Рис. 3.24
Таблица 3.11
Зависимость коэффициента h и цены деления а от а
а,... •	38е 56'33*	60е	91е 10* 6*	112* 53' 7*	130е 45' 40*
k	1	2	5	10	20
а, мм	0,001	0,002	0,006	0,01	0,02
Примечание. Указанные в таблице значения цены деления а прибора получаются при цене деления измерительной головки а'=0,001 мм.					
Размер блока концевых мер определяется по формуле Н' =
= а — bD, где а и b — постоянные величины, подсчитываемые
один раз для данного прибора, и установочного приспособления
и определяемые по формулам:
L —- d^A — cos —^ £03* —
sina
+4V+sin f)}
t 1
о . a k
2s,nT
1 А. с. 228285 (СССР).
132
133.
Здесь L — расстояние между наружными поверхностями роликов
приспособления, мм; d — диаметр роликов, мм.
Примерами приборов третьего и четвертого типов являются
приборы, предложенные Н. Н. Савиным. Прибор для измерения
по углу р и длине касательной (рис. 3.27) состоит из корпуса,
на одной из сторон которого расположены салазки 2 с’ микро-
метрической головкой /, двумя измерительными головками 3 и
муфтой 4. Салазки устанавливают с помощью концевых мер на
определенное значение длины касательной; микрометрическую и
измерительные головки настраивают на ноль.
Рис. 3.28
Прибор для измерения по углу Р и длине хорды (рис. 3.28)
также имеет каретку с микрометрической головкой, устанавли-
ваемую на определенную длину хорды, и две измерительные
головки.
При измерении такими приборами их кладут на измеряемое
изрелие и передвигают салазки с помощью микрометрического
виМта, пока показания обеих измерительных головок не ока-
жутся одинаковыми. В этом положении точка контакта каса-
134
тельной с изделием лежит посредине между наконечниками из-
мерительных головок.
Прибор для измерения по углу Р и длине дуги [27] состоит
из стальной ленты 2 определенной длины, на концах которой
расположены угломеры 1 (оптические квадранты или др.). Фик-
сация момента отсчета по шкале угломеров производится по
уровню либо по автоколлиматору и зеркалу (рис. 3.29).
Рис. 3.29
Технические характеристики перечисленных выше приборов
приведены в табл. 3.12, а формулы для расчета значения изме-
ряемого диаметра —в табл. 3.10.
Таблица 3.12
Технические характеристики приборов
Приборы			Диапазон измере- ния, мм	Цена деления прибора, мкм	Изготовитель (разработчик)
Тип	Условное обозначение	№ рис.			
1	—	3.18	500-3000	50-100	Завод «Шкода» (ЧССР)
	Ридер 521	—	400-1500	—	Фирма «Иогансон» (Швеция)
	ПКД-2	3.19	1000 -2000	20-50	ЛИТМО
	ПКД-8	3 21	750-1500	10	>
	ПКД-8	3.21	1000-2000	20	>
	П КД-Ю	3.20	1500	10	>
2	«Наездник»	3.23	500-1200	20-50	Зарубежные фирмы
	пкд-з	3.24	850-1200	20-50	ЛИТМО
	5ПКД-9	3.25	1300-1700	5	>
	10ПКД-9	3.25	1300-1700	10	>
3	Цилиндромер	3.27	500 -3500		Н. Н. Савин
4	То же	3.28	500 -3500		Н. Н. Савии
5	—	3.29	1000-5000		ЦНИИТмаш (Москва)
Примечание.
Конструкция прибора ПКД-2 разработана автором* а остальные при-
боры—сотрудниками ЛИТМО В. М. Каповским (ПКД-3) и А. И. Замяти-
ным (ПКД-8, ПКД-9 и ПКД-Ю) под руководством автора.
Предельные погрешности измерения. Подробный анализ по-
грешностей измерения накладными приборами всех типов и зна-
чения предельных погрешностей измерения приведены в канди-
датской диссертации В. Бещинского. Расчет погрешностей
135
производился по формулам, указанным в табл. 3.13. При опре-
делении значений отдельных составляющих погрешностей учиты-
вались все факторы, влияющие на погрешность. Погрешности
определялись для разных температурных условий измерения и
передаточных коэффициентов kt равных 5, 10 и 20.
Таблица 3.13
Формулы для расчета предельной погрешности измерения (6D)
приборами
Примечание.
U Н, F, Г, S. а, 0 —см. табя. 3.10; 6L, 6Я, ЪР. 6Т, 6S, ба, б^—по-
грешности измерения соответствующих параметров.
Предельные погрешности измерения приборами наиболее рас-
пространенного 1-го типа даны в. табл. 3.14. Значения погреш-
ностей несколько отличаются ог приведенных в диссертации; что
объясняется уточнением значений отдельных составляющих, по-
грешностей. В таблицу, кроме того, дополнительно включены
погрешности измерения при настройке прибора* по аттестованной
детали (па детали, измеренной микрометром при наиболее бла-
гоприятных температурных условиях).
Предельные погрешности, измерения приборами. 2гГО’ типа
при настройке приборов по установочному диеку и аттестован-
ной детали такие же, как при измерении приборами l-го типа.
Предельные погрешности измерения приборами 2-го типа при
настройке по концевым, мерам на специальном приспособлении,
а также приборами 3, 4 и 5-го типов при любом способе на-
стройки значительно больше погрешностей измерения приборами
1-ю типа.
136
Таблица 3.14
Предельные погрешности измерения наружных диаметров
по хорде и, высоте сегмента.
Вариант применения	Способ настройки прибора	Темпера- турные условия измере- ния (±), °C		Интервалы размеров измеряемых деталей, мм									
				1 От 500	। до 630	is 00 а о о ЕС	is и §	Св. 1000 по 1250	Св. 1250 до 1600	is —< о сч а о О	й со о‘	is сч — а о О	!§ а о U в(	|| а о О
			1 * м										
				Предельные погрешности измерения» мкм									
Цена деления прибора 0,005 мм (k=5)													
12а 226	По устано- вочному диску	1	1 2	10 15	12 17	14 22	17 27	20 34	26 44	—	—	—	15
22в 22г		3	1 2	11 17	14 20	17 25	20 31	25 39	33 51	—	—	—	—
22д 22е		8	1 2	17 21	20 27	25 34	30 42	36 53	50 62				—	—
22ж 22и	По аттесто- ванной детали	1	1 2	23 2С	27 30	31 36	36 41	43 51	55 65	67 80	78 95	92 ПО	ПО/ 146
22к 22л		3	1 2	24 27	29 32	33 38	37 45	46 55	58 70	70 86	83 100	100 120	120 150
22м 22н		8	1 2	27 31	32 36«	38 44	45 53	55 65	70 78	86 100	100 120	120 150	150 190
22п 22р	По концевым мерам длины	1	1 2	24 30‘	33 41	3&< 50	43 58	50 70	7Q 94	82 ПО	ПО 140	130 180	170 230
22с 22т		3	1 2	si	50 56	62 70	74 86-	90 100	120 МО	150 170	180 210	230 270	300 340
22у 220		8	1 2	86. 90’	100' 110	130 140	170 189	210 220	270 290	340 360	430 450	550 570	686,
23а 236	Це По устано- вочному диску	ина деления 1 1 2		при! 112 I16	5ора 14 19	0,01 16 24	мм 18 26	(*=- 22 35	Ю) 27 45	—	—	—	—
230 23г		. 3	1 2	13 18	15 22	18 26	22 32	26 40	34 52	—	—	—	—
236 23е		8	1 2	18 23	22 28	26 35	31 43	39 54	51 62		—	—	*—
23ж 23и	По аттесто- ванной* детали	1	1 2	24 27	28 31	32 37	37 42	44 52	56 66	68 81	79 96	93 ПО	140
23/с 23л		3	1 2	25 28	30 33	34 39	39 46	47 56	59 70	71 87	84 100	100 120	120
23JH 23н		8	1 2	28 32	33 37	39 45	46 54	56 66	70 79	87 100	100 120	120 150	150. *.90 f
13Г
Продолжение табл. 3.14
Вариант применения	Способ настройки прибора
23п 23р	По концевым мерам ДЛИНЫ
23с 23т	
23р 234»	
Темпера-
турные
условия
измере-
ния (±),
Интервалы размеров измеряемых
деталей, мм
oh Ml is la it ii
U st
Предельные погрешности измерения,
мкм
37
42
56
62
60
68
64
76
70
86
80
100
ПО
140
130
170
170
210
200
250
53
57
72
76
82
90
96
НО
ПО
130
130
150
180
200
210
240
290
320
340
380
100 130
ПО 140
160
170
200 250
210 260
320
330
400
42J
490
520
640 780
660
810
«4
2
3
8
. 2
2
Цена деления прибора 0,02 мм (k=20)
24а 246 24в 24а	По устано- вочному диску	1 1 2		18 21	19 23	21 27	23 1 311	126 38	30 47	—	1 1 1 1		—
		3	1 2	19 23	21 26	23 30	26 35	30 42	37 53	—	-	—	—
246			1	23	26	30	34	41	52					
24е		8	2	26	31	38	45	55	64	—	—	—	—
24ж	По аттесто-		1	28	32	35	39	46	57	70	80	94	ПО
24 и	ванной детали	1	2	30	34	39	45	53	67	82	97	ПО	140
24к			1	29	33	36	41	49	60	73	85	100	120
24л		3	2	31	37	41	47	58	72	88	100	120	150
24jh			1	31	37	41	47	58	72	88	100	120	150
24н		ч8	2	34	40	47	56	68	80	100	120	150	190
24п	По концевым		1	64	66	72	100	ПО	120	130	190	210	300
24р	мерам длины	1	2	70	72	80	120	130	140	160	220	250	340
24с			1	78	82	92	130	150	170	200	270	320	420
24т		3	2	80	86	100	140	160	190	220	300	350	460
24у			1	120	140	170	230	280	360	430	560	690	870
240		8	2	130	150	19Э	240	300	380	450	580	710	900
Примечание.
и ty—температура детали и установочной меры; Д£д—отклонение
температуры от нормальной (20 ®С).
138
Предельные погрешности измерения приборами ЛИТМО 1-го
и 2-го типов, полученные экспериментально при многократном
измерении деталей, как правило, не превышают расчетных зна-
чений.
Из всех рассмотренных типов накладных приборов для из-
мерения по элементам круга наиболее целесообразно применять
приборы 1-го типа, так как они обеспечивают наиболее высокую
точность измерения.
В массовом и крупносерийном производствах рекомендуется
применять приборы с постоянным расстоянием между опорами,
а в мелкосерийном и индивидуальном производствах — с регули-
руемым расстоянием.
Накладные приборы могут применяться для измерения де-
талей с диаметрами до 5 м. Диапазон размеров, измеряемых от-
дельными экземплярами приборов, не превышает 1 м (см.
табл. 3.12).
3.5.	Оптические методы и приборы
Известные оптические методы и приборы для косвенного
измерения больших длин и диаметров указаны в табл. 3.15.
Метод цеховой триангуляции [10, 27] заключается в по-
строении треугольника или четырехугольника (рис. 3.30, а и 6),
одна из сторон которого является искомой.
Определение длины L этой стороны производится косвенно
по результатам измерения длины другой стороны или высоты
(базиса) и углов. Базис измеряется с помощью рулетки, мерной
проволоки или нутромера, а углы — точным теодолитом. Длина
базиса должна быть не менее 5 м [10].
«Дистанционный» метод сводится к определению радиуса
измеряемой детали, как катета прямоугольного треугольника
ио л (рис. 3.30, гипотенуза которого определяется из тре-
угольника ОО'В. В этом треугольнике сторона ОВ равна поло-
вине длины штриховой меры, закрепляемой в центре планшайбы
до установки на нее детали. Углы аир измеряются теодолитом,
который устанавливается на постоянном расстоянии от центра
планшайбы на специальной тумбе.
При измерении методом «постоянной базы» (рис. 3.30, г)
постоянное расстояние от теодолита до центра планшайбы станка
определяется любым способом.
При измерении по методу «дуги» (рис. 3.30, д) теодолит дол-
жен быть установлен на измеряемом изделии так, чтобы его ось
совпадала с окружностью, диаметр которой измеряется. Наводка
теодолита производится на ножевидные визиры, прикрепленные
к стальной ленте, прижимаемой к поверхности измеряемого из-
делия.
Измерение по методу «хорды» (рис 3.30, е) осуществляется
с помощью специального прибора и базы (шкалы), закрепляе-
мой на измеряемом изделии.
Прибор с визирным и базовым устройством (рис. 3.31,а)
включает точный теодолит 1 и базовое устройство (рейку) 2,
закрепленные в специальных стойках 3 с упором 4. Стойки уста-
навливаются на измеряемую деталь так, чтобы упоры соприка-
сались с торцовыми поверхностями детали 5. Искомая длина
139
Таблица 3.15
Оптические метод» w пркбори
.4 п/п	Методы и средства измерения	Разработчики	Формулы для определения измеряемой длины L, мм (диаметра D, мм) и погрешности измерения о, мм
1 2 3 4	Метод цеховой триан- гуляции. Измерение по схеме рис. 3.30, а и б «Дистанционный» ме- тод (рис. 3.30, в) Метод «постоянной базы» (рис. 3.30, г) Метод «дуги» (рис. 3.30, д)	ГеодезиЧес! Л. 4 К. Каяк |10]. । ВНИЙМ им. Д. И. Мен- I делеева	j Б. К. Макаревич [18], ЦНИИТмаш (Москва) > Карел Кучера, завод им. В. И. Ленина в Пнльзене (ЧССР) Л. В. Безменова, Мос- ковский станкоинстру- ментальный институт i	сие методы и приборы £=1 (tg а + tg р) (3.30, а); £=ж f а /	°'	+ sin> °8	_ 2	ai 3<п а? cos (pi 4- pt) . V sin* (<X| + pi) з1п’(аа+02)	sin(ai-t-pi) siri(da+p5) ’ (5 + 7)i0~5L (3.30, 6 > ZS,nT	5 D==	-Z__ ; 6 = ± 4-10— 4 D=*2l sin -y 57,296/	, л D—		—, где a, ...° При ба=»±1* и 1=2 м;	; б=(1,3 + 2,5) 10-5О— для D==(5 + 10) м; 6=± 5-10"’sD—для D=20 м	i
	5	1 Метод «хорды» (рис. 3.30, е)	М. М. Русинов и Н. В. Семенов, ЛИТМО	£) = £ + /i + ~, где L =	1~— ; 2tg-	1 •10"5D	|
	6	Приборы с визирным и базисным , устрой- ством. Измерение по схеме рис. 3.31, а и б	А. Д. Рубинов и Г. В. Суродейкин, ЛИТМО	L—ictga (3.31. a); L=^~=^ >	| де *=“C°nst	(3.31, 6)
		Методы и приборы, основанные на принципе оптического дальномера			
	7	Прибор с постоянным параллактическим уг- лом и базой (рис. 3.32, а)	В. П. Линник и Т. С. Коломийцева [27], ГОИ им. С. И. Вави- лова	D=-^— + a + b; 6=±(2 + 3)10-5D tg a	
	8	Прибор с постоянным параллактическим уг- лом и переменной ба- зой (рис. 3.32, б)	А. М. — 3. Валитов и Л. В. Романова [27], ЛИТМО	tg a ’ 6=0,55 мм при jD«=(8-b 16) m; 6=1,65 мм при D=(16 4- 30) м	
	9	Цеховая измеритель- ная машина (ЦИЗМ) (рцс. 3.32, виг)	Б. Е. Костич, ЦНИИТ- маш	6=± (4 ч- 5)10~5L	
	10	Внутрибазовые даль- номеры	И. А. Грейм  А. А. Сарвин, СЗПИ	6=±(2 + 10) 10“5Д	
					
Рис. 3 30
142
детали L определяется по результатам измерения угла а при из-
вестном значении I. Усовершенствованный вариант этой схемы
измерения разработан в ЛИТМОПредложенное устройство
(рис. 3.31,6) содержит визирную трубу /, сидящую на оси вра-
щения 2, основание 4 с упором 5, шкалу 6, отсчетный микро-
скоп 3, базовое устройство (шкалу) 7, закрепленное на основа-
нии 8 с упором 9. Способ измерения основан на определении
искомого размера L по результатам измерения отрезка а (сме-
щения фиксированной точки визирной трубы при ее повороте
в процессе наводки на штрихи базового устройства) при извест-
ном значении b и I.
Прибор с постоянным параллактическим углом а и базой И
(рис. 3.32, а) представляет собой обычный оптический дально-
мер, у которого угол а задается клином сферических зеркал
(угловым калибром), а линейной базой является расстояние
между штрихами, нанесенными на алюминированную поверх-
ность кварцевой пластины. Угловой калибр и база крепятся к
поверхности измеряемой детали с помощью специальных стоек.
Стойка с базой имеет механизм передвижения и микроскоп. Пе-
ремещая базу по направлению к угловому калибру или от него,
добиваются совмещения двух двтоколлимационных изображений
щелей, наблюдаемых в микроскоп. Расстояния а и b от вершины
угла и от базы до поверхности изделия определяются обычными
средствами измерения.
Принцип измерения прибором ЛИТМО (рис. 3.32,6) сводит-
ся к измерению расстояний Ц и L2 от базы прибора до точек 1
и 2 измеряемого изделия. Наводка прибора (дальномера с по-
стоянным параллактическим углом а) на штрих специальной
марки, прикрепляемой к изделию в точках 1 и 2, производится
с помощью подвижной пентапризмы, перемещающейся вдоль оси
трубы дальномера. Расстояния S1 и S2, на которые перемещается
пентапризма, определяются по шкале длиной 1500 мм с ценой
деления Г мм при помощи отсчетного барабанчика с плоскопа-
раллельной пластинкой; цена деления шкалы барабана 0,01 мм.
Цеховая измерительная машина (рис. 3.32, в) представляет
собой дальномер с переменным параллактическим углом, пред-
назначенный для измерения длин до 40 м. Измерительная ма-
шина смонтирована на двух подвижных стойках /, что позво-
ляет легко устанавливать и ориентировать ее относительно из-
меряемого изделия 4. Зрительные трубы 2 располагают в одной
вертикальной плоскости соосно и наводят с помощью пентаприз-
мы 3 на марки М[ и М2, прикрепляемые к поверхности измеряе-
мого изделия. . Длину изделия сравнивают со стороной АС
(рис. 3.32, г) параллактического треугольника дальномера. В тре-
угольнике сторона ВС — постоянная база, а длина стороны АС
определяется по результатам измерения угла а. Изображение
перекрестия сетки 8, освещаемой лампочкой 9, проектируется
объективом 7 на зеркало 6 и, после отражения от него, направ-
ляется в точку А экрана 5. Изображение сетки на экране на-
блюдается через зрительную трубу 14. Поворот зеркала осуще-
ствляется вращением микропары 11 через промежуточные ры-
чаги 12 и 13. Значение угла поворота зеркала, а следовательно,
’ А. с. 389400 (СССР).
143
144
и угла а определяется по перемещению стеклянной шкалы 10
при помощи отсчетного микроскопа со спиральным нониусом.
В СЗПИ разработан ряд внутрибазовых дальномеров с постоян-
ным и переменным базисом с диапазоном измерения 0,75—1,5;
3—8 и 2—15 м.
Основными достоинствами рассмотренных оптических методов
Измерения являются широкий диапазон измерения (до несколь-
ких десятков метров) и отсутствие контакта с измеряемым из-
делием.
Недостатки: 1) невысокая точность измерения, не превы-
шающая, как правило, точность измерения механическими прибо-
рами; 2) значительно большая по сравнению с механическими
средствами измерения сложность конструкций приборов и про-
цесса измерения; 3) большая стоимость; 4) необходимость в
подсчете измеряемого размера по формулам.
В связи с этим оптические методы не получили распростра-
нения на заводах. Исключением является метод цеховой триан-
гуляции, который используется для измерений в процессе мон-
тажа крупных сооружений (атомных реакторов, крупных радио-
телескопов и т. п.). Предельные погрешности измерения этим
методом объектов с размерами до 31,5 м приведены в табл. 3.16.
Таблица 3.16
Предельные погрешности измерения методом цеховой триангуляции
	Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	Предельные погрешности измерения, мм	Интервалы размеров измеряемых деталей, мм	Предельные погрешности измерения, мм
Св,	. 4 000 до 5 000	0,32	Св. 12 500 до 16 000	1,00
>	5 000 > 6 330	0,40	> 16 000 > 20 000	1,25
	6 ЗОЭ > 8 000	0,50	' 20 000 > 25000	1,60
> >	8 000 > 10 000 10 000 > 12 500	0,63 0,79	> 25 000 > 31 500	2,00
В таблице даны наибольшие значения погрешностей, подученные
при расчете по формуле Л. К. Каяка.
3.6.	Прочие методы измерения
К прочим методам косвенных измерений больших диаметров
можно отнести метод измерения, разработанный в Краматорском
НИИПТмаше. Сущность метода заключается в автоматическом
измерении центрального угла а (рис. 3.33), который опирается
на базовую хорду S и является углом поворота измеряемой де-
тали вокруг ее оси вращения. Измерительное устройство состоит
из скобы 3, на концах которой закреплены фотоэлектрические
головки 2 и 4, импульсного преобразователя угла поворота де-
тали /7У, регистрирующего блока Р, счетчика импульсов СИ и
блока БМ, наносящего иа поверхность детали 1 при включении
прибора метку (темный четкий штрих). При вращении детали
преобразователь ПУ непрерывно выдает электрические импульсы,
145
которые поступают в регистрирующий блок Р, а затем в счетчик
импульсов СИ. Включение счетчика происходит в момент про-
хождения метки под фотоэлектрической головкой 2, а выключе-
ние — при прохождении под головкой 4. Количество подсчитан-
ных импульсов зависит от угла поворота детали, который, в
свою очередь, зависит от диаметра измеряемой детали.
Диаметр D детали определяется по формуле
О = —_____________1—,
a	nfit
,	sin — sin---------
2	по
где По — количество импульсов, выдаваемых преобразователем за
Полный оборот детали (постоянная величина, зависящая от кон;
струкции преобразователя); п\ — количество импульсов, подсчи-
танных за время измерения.
По данным авторов, этот метод можно применять для изме-
рения деталей с диаметром до 2500 мм, изготовленных не точ-
нее 3-го класса точности (8-го квалитета).
Глава 4
ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ДЛИН И ДИАМЕТРОВ
В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ
4.1.	Приборы с обкатным роликом
Приборы с обкатным роликом предназначены для измере-
ния диаметров и длин изделий, а также перемещений рабочих
органов станков. Принцип измерения диаметров заключается в
том, что к поверхности вращающейся детали прижимается и
вращается вместе с ней ролик известного диаметра d (рис. 4.1, а).
Диаметр детали D определяется по формуле
где т и п — соответственно числа оборотов ролика и детали.
При измерении длин и перемещений L ролик перекатывается
по измеряемому объекту или станине станка (рис. 4.1,6 и в).
Измеряемый параметр подсчитывается по формуле
L = ndm.
Определение полного числа оборотов ролика и части обо-
рота (угла поворота ролика) за один или несколько оборотов
детали (при измерении диаметров), или в пределах измеряемой
длины или перемещения осуществляется импульсным преобразо-
вателем (фотоэлектрическим, индуктивным, емкостным, типа
«индуктосин> и др.). При вращении ролика преобразователь не-
прерывно выдает электрические импульсы, число которых про-
порционально углу поворота ролика. Начало и конец счета им-
пульсов задаются специальным командным преобразователем.
Значение измеряемого диаметра (длины или перемещения) опре-
деляется по электронному счетчику импульсов.
Приборы с обкатным роликом, предназначенные для изме-
рения диаметров,. разрабатывались в различных организациях.
Наибольшее распространение на заводах получили приборы
Красноярского сельскохозяйственного института (КСХИ) и
НИИПТмаша, разработанные соответственно под руководством
В. А. Трутня и Б. Н. Иванова.
Прибор Красноярского сельскохозяйственного института
АИД-6 состоит из измерительной головки, электронного счетчика
импульсов на декатронах и индуктивного преобразователя числа
оборотов, монтируемого на станине и на планшайбе станка. Из-
мерительная головка включает обкатной ролик, фотоэлектриче-
ский преобразователь (рис. 4.1, г) и устройства для крепления
14*1
головки на станке и для ориентации ролика. Фотоэлектрический
преобразователь состоит из стеклянного диска 3 с 1000 непро-
зрачных радиальных штрихов, сидящего на одной оси с обкат-
ным роликом /, неподвижного диска (нониуса) 4 с 25 штрихами,
осветительной лампы 2 и фотодиода 5, в котором ^вырабатывают-
ся электрические импульсы, усиливаемые и передаваемые в
электронное счетно-управляющее устройство. Цена импульса
0,05 и 0.01 мм при измерении соответственно за 1 и за 5 оборо-
тов детали. Последние приборы Красноярского сельскохозяй-
ственного института АИД-7 —АИД-10 оснащены устройствами
Рис. 4.1
для автоматического ввода поправки на температурную погреш-
ность и неточность диаметра ролика. В приборе АИД?7 приме-
нены коммутаторные декатроны, выдающие сигнал при дости-
жении запрограммированного размера и команду на остановку
или подналадку станка, а приборы АИД-8Г—АИД-10 имеют
цифровую индикацию. Прибор АИД-10 изображен на рис. 4.2.
Последние модели приборов НИИПТмаша —ИД-7 и УИД-1
оснащены магнитоэлектрическим преобразователем (см. рис. 4.L,d),
на котором сидит измерительный ролик /. Ротор 2 и статор 3
преобразователя имеют по два кольцевых выступа, один с глад-
кой цилиндрической поверхностью, а второй — с зубьями с за-
остренными вершинами (420 зубьев на роторе и 1260 — на ста-
торе). Ротор и статор связаны между собой подшипниками ка-
чения 4 и осью 5, укрепляемой в вилке механизма самоориента-
ции ролика.
При совпадении вершин зубьев статора и ротора магнито-
электрический преобразователь выдает электрические импульсы
в регистрирующий цифровой счетчик. Начало и конец счета им-
пульсов устанавливаются командным преобразователем.
148
Измерительная головка может быть закреплена как на то-
карном, так и на карусельном станках и применена для измере-
ния наружных и внутренних диаметров деталей.
Рис. 4.2
Основные технические характеристики приборов приведены
в табл. 4.1, а предельные погрешности измерения — в табл. 4.2.
Таблица 4.1
Технические характеристики приборов
Основной показатель	АИД-6, АИД-7, АИД-8, АИД-10	ИД-7, УИД-1
Диапазон измерений, мм Цена измерительного импуль- са, мм Диаметр ролика, мм Сила прижатия ролика к де- тали, Н Наибольшая окружная ско- рость детали, м/мин Масса, кг	100-10 000 0,05 или 0,01 90 1О0 100 16	500-27 000 0,01 100,8 200—250 150 40
Погрешности рассчитаны по приведенной ниже формуле, пред-
ложенной Б. Н. Ивановым [43],
д = ± (30 + 40D),
где 6 — в мкм, a D — в м.
В НИИПТмаше разработан ряд приборов с обкатным роли-
ком дя измерения длины листов в процессе прокатки и для
контроля перемещении элементов расточных станков и .автомати-
ческой установки их на заданную координату.
>49
Таблица 42
Предельные погрешности измерения приборами с обкатным рол ином
1 Интервалы размеров измеояемых		Предельные погрешности измерения, мкм	Интервалы размеров измеряемых		Предельные погрешности - измерения, мкм
деталей, >	1М		деталеЕ	к, мм	
Св 560 до	630	52	Св. 4000 до 5000		210
>	630 »	800	58	>	5000	» 6300	260
>	800 »	1000	66	»	6300	» 8000	320
> 1000 »	1250	75	»	8000	» 10 000	390
> 1250 >	1600	87	» 10 000	> 12 500	460
» 1600 «	2000	100	» 12 500	> 16 000	570
> 2000 »	2500	120	» 16 000	>20 000	720
» 2500 »	3150	140	» 20 000	> 25 000	900
> 3150 »	4000	170			
Прибор АИП-1м (КСХИ) служит для измерения перемеще-
ний суппорта за оборот стола зубофрезерного станка [41]. Ре-
гистрация осуществляется цифропечатающим аппаратом.
Прибор ЛИТМО, разработанный автором совместно с
О. В. Ячменцевым и А. И. Замятиным, предназначен для изме-
рения общей длины и длины от-
дельных ступеней ступенчатых
валов на крупных станках. Иско-
мая длина определяется по ре-
зультатам измерения перемещений
суппорта станка с помощью об-
катного ролика и верхних сала-
зок суппорта с помощью рееч-
ной передачи. Измерение угла по-
ворота ролика и зубчатого ко-
леса осуществляется сельсинами
типа БС-155А, а регистрация
результатов измерения — счетным
блоком Ф5071 с цифровой ин-
дикацией, выпускаемым заводом
«Точэлектроприбор» (Киев). Ко-
манды на начало и конец счета импульсов поступают от спе-
циального командно-установочного устройства, закрепляемого на
суппорте 1 (рис. 4.3) станка и представляющего собой щуп 2,
последовательно касающийся торцовых поверхностей ступеней
вала 3, расстояние между которыми измеряется. Командный им-
пульс возникает в момент касания щупа с поверхностью вала.
Прибор обеспечивает измерение перемещений и длин до
15 м при дискретности отсчета перемещений суппорта 0,1 мм и
верхних салазок 0,01 мм. Наибольшая скорость перемещения
суппорта 4 м/мин.
4.2.	Индикаторные приборы
К этой группе приборов относятся приборы, в которых в ка-
честве отсчетного устройства применяется индикатор часового
типа или другая измерительная головка. Наряду с индикатором
150
или вместо него приборы могут быть оснащены измерительным
преобразователем (электроконтактным, индуктивным, фотоэлек-
трическим или другими), что позволит использовать такие при-
боры не только для визуального контроля за изменением раз-
мера обрабатываемой детали, но и для сигнализации о достиже-
нии заданного размера, а также для управления процессом
обработки (выключением станка, изменением режима обра-
ботки).
Измерение индикаторными приборами может осуществляться
как при неработающем станке, так и в процессе обработки.
В ЛИТМО под руководством автора разработаны два инди-
каторных прибора (ПКД-1 и ПКД-5) для измерения наружных
диаметров валов в процессе обработки на крупных токарных
станках [38]. Оба прибора предназначены для измерения мето-
дом сравнения и перед измерением настраиваются на измеряе-
мый размер по микрометрическому нутромеру.
Прибор ПКД-1 представляет собой индикаторную пустотелую
скобу 3 (рис. 4.4), оснащенную жестким регулируемым измери-
тельным стержнем / и измерительной головкой 10.
Измерительная головка (рис. 4.5) состоит из втулки 3, вну-
три которой перемещается подвижный измерительный стержень 2
с наконечником /, и корпуса 4 с индикатором 6. Внутри корпуса
расположен рычаг 5, передающий перемещение измерительного
стержня на индикатор, и арретирующий рычаг 7, на который
воздействует стержень 8, связанный гибким тросом 9 (рис. 4.4)
с рукояткой 5. На конце каждого измерительного стержня 1 и 11
расположены роликовые наконечники 2, вращающиеся на шари-
коподшипниках, что исключает их износ (рис. 4.4). Для уста-
новки скобы на станок служит подвесное устройство, включаю-
щее основание 6, прикрепляемое к суппорту станка, горизон-
тальные и вертикальные салазки и обойму 8, в которой закреп-
ляется скоба. Перемещения салазок, необходимые для установки
наконечников прибора в диаметральном сечении измеряемого
вала, осуществляются вращением рукояток 4 и 7. Вертикальные
салазки могут быть повернуты вокруг оси, что позволяет уста-
навливать скобу под различными углами к оси вала и тем самым
располагать измерительные наконечники на разных расстояниях
от резца, а также ориентировать скобу параллельно валу при
установке вала на станок, снятии со станка и при настройке
скобы. Прибор разработан для измерения диаметров от 250 до
1250 мм; диапазон измерения каждой скобы — 200 мм. Опыт-
ный экземпляр прибора имеет диапазон измерения от 25Q до
450 мм.
Прибор ПКД-5 (рис. 4.6) предназначен для измерения диа-
метров валов в' диапазоне от 500 до 730 мм. Прибор состоит
из вертикальной стойки, на которой находится «плавающая*
труба с двумя кронштейнами. На конце нижнего кронштейна
закреплен жесткий измерительный наконечник, а на конце верх-
него кронштейна — измерительная головка с индикатором и по-
движным измерительным наконечником. Наконечники, как и в
приборе ПКД-1, выполнены в виде вращающихся роликов.
Вертикальная стойка расположена на каретке, которая может
перемещаться перпендикулярно к оси измеряемого вала по на-
правляющим, прикрепленным к задней плите суппорта станка. Бла-
151
Рис. 4.4
152
годаря этому прибор располагается против резца по другую сто-
рону обрабатываемого вала и не мешает рабочему. Управление
прибором (перемещения, арретирование) осуществляется дистан-
ционно, нажимом на соответствующие кнопки пульта управ-
ления (рис. 4.7).
Рис. 4.7
В результате испытаний опытных образцов приборов уста-
новлено, что оба прибора могут применяться для измерения диа-
метров и отклонений формы в поперечном и продольном на-
правлениях крупных валов, изготовленных по 7-му квалитету и
грубее.
153.
4.3.	Прочие методы и средства измерения
Измерения длин и диаметров деталей, установленных на не-
работающих станках (после окончания обработки или' в про-
цессе обработки, но при остановленном станке), можно осуще-
ствлять следующими средствами и методами:
1)	обычными средствами' измерения, используемыми для из-
мерения деталей, снятых со станка (нутромерами, скобами,
методом опоясывания, приборами для измерения по элементам
круга и другими — см. гл. 2 и 3);
2)	измерением от дополнительных баз (колонок, упоров, эле-
ментов станка, обработанных частей детали, световой базы —
см. гл. 3);
3)	оптическими приборами (для косвенных измерений — см.
гл. 3; проекционного типа — см. ниже, с применением лазеров —
см. гл. 2);
4)	измерением перемещений рабочих органов станков;
5)	разными средствами измерений, не входящими в рас-
смотренные выше группы.
Схема проекционного устройства для измерения диаметров
деталей на токарном станке, разработанная в ЦНИИТмаше [23],
Рис. 4.8
изображена на рис. 4.8. Свет от лампочки 1 проходит через кон-
денсор 2 и объектив 3, который проектирует контур детали на
шкалу 4. Изображение контура детали с наложенными на него
штрихами шкалы рассматривается в зрительную трубу 5. По-
грешность измерения диаметров в диапазоне от 200 до 500 мм
по данным авторов не превышает ±0,04 мм. Устройство может
быть применимо для измерения размеров свыше 500 мм (при-
мерно до 2000 мм).
Автоматизация измерения по данной схеме может быть осу-
ществлена по принципу число-импульсной развертки [19], кото-
рая заключается в следующем: контур детали проектируется на
154
матовый экран 6t и на границу темной и светлой полос автома-
тически наводится микроскоп 7, перемещающийся по вращающе-
муся винту 8. Угол поворота винта определяется индуктивным
импульсным преобразователем; число импульсов, характеризу-
ющее положение контура, а следовательно и диаметр детали,
подсчитывается электронным счетчиком.
В устройстве, предложенном С. Д. Трифоновым [40], на эк-
ран 2 проектируются оба контура детали 1 (рис. 4.9). Размер
Рис. 4.9
проекции детали d определяется по шкале 3 с помощью двух
сканирующих фотоэлектрических преобразователей 4, представ-
ляющих собой фотоэлектрический микроскоп. В связи с тем,
что на экран проектируется не диаметр, а хорда детали, диа-
метр определяется по формуле
2(S — f)d
где 3 — расстояние от оси центров станка до передней главной
плоскости оптической системы; f — фокусное расстояние оптиче-
ской системы.
Известны устройства с двумя зрительными трубами, кото-
рые наводятся на освещенные края детали; расстояние между
осями труб, равное диаметру измеряемой детали, определяется
по шкале.
Определение длин и диаметров изделий по результатам из-
мерения перемещений рабочих органов станка возможно, если
станок оборудован специальной отсчетной системой (оптической,
индуктивной, емкостной, фотоэлектрической или др.). С помощью
таких систем измеряются перемещения расточных бабок, суппор-
тов и других подвижных элементов современных станков с про-
граммным управлением, расточных, токарных и др.
Если необходимо измерить линейные размеры деталей, обра-
ботанных на таком станке, то подвижный орган станка, пере-
155
мешающийся параллельно измеряемому размеру детали, должен
быть оснащен специальным «визирным» (командным) устрой*
ством. Такое устройство должно фиксировать границы измеряе-
мого участка изделия и тем самым устанавливать начало и конец
отсчета перемещения. «Визирное» устройство может представ-
лять собой щуп 2 (см. рис. 4.3), закрепленный на суппорте /
станка и приводимый в контакт с поверхностями, ограничиваю-
щими измеряемый участок обрабатываемой детали 3, либо зри*
тельную трубу, последовательно наводимую на границы участка.
Первый вариант предпочтительнее, так как в этом случае воз-
можна автоматизация процесса измерения (автоматическое
включение и выключение электронного счетчика импульсов с
выдачей результатов измерения на цифровое табло).
Измерение диаметров валов на токарном станке может осу-
ществляться от дополнительной базы, например световой, с ис-
пользованием отсчетной системы поперечного перемещения верх-
них салазок суппорта. Пример применения подобной системы на
карусельном станке приведен в гл. 3, п 2 (см. рис. 3.8).
К последней группе измерительных устройств можно отне-
сти измерительное устройство к прессу для сборки сердечников
статора турбогенераторов, разработанное в ЛИТМО, и устрой-
ства ЦНИИТмаша для измерений в процессе ковки.
Устройство ЛИТМО, разработанное автором совместно с
В. Н. Антоновым и А. И. Замятиным, предназначено для изме-
рения высоты пакета железа статора во время сборки (в про-
цессе прессования, до или после прессования). Принцип дей-
ствия измерительного устройства основан на измерении расстоя-
ния между нижним нажимным кольцо!и и зонтом пресса при по-
мощи трех проволочных глубиномеров, расположенных в зонте
пресса. Каждый глубиномер состоит из мерного валика, с кото-
рого сматывается под действием груза проволока. Угол поворота
валика намеряется сельсином. Результаты измерения фиксиру-
ются на цифровом табло пульта управления.
Глубиномер включает также следящую систему, обеспечи-
вающую постоянную скорость опускания груза и постоянство на-
тяжения проволоки, а также корректор, предназначенный для
исключения систематической линейно-измеияющейся составляю-
щей погрешности измерения.
Диапазон измерения устройства от 0 до 10 000 мм, цена из-
мерительного импульса — 0,1 мм, высший квалитет (класс точно-
сти) измеряемых размеров в диапазоне от 0 до 500 мм—14(7),
а свыше 500 до 10 000 мм — 12(5).
В ЦНИИТмаше под руководством Б. К. Макаревича разра-
ботаны следующие устройства для измерения размеров крупных
поковок в процессе ковки: ручные механические кронциркули с
дуговой шкалой с верхними пределами измерения 800 и 1600 мм,
подвесной кронциркуль с дистанционным отсчетом (диапазон из-
мерения от 600 до 1200 мм), фотоэлектрическое устройство и
телевизионная система (см. гл. 2).
Глава 5
ВЫБОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
БОЛЬШИХ ДЛИН И ДИАМЕТРОВ
5.1.	Принцип выбора методов и средств измерения
Измерение длин и диаметров крупногабаритных изделий в.
производственных условиях может осуществляться разными сред-
ствами и методами (см. гл. 2—4), обеспечивающими различную
точность измерения. В каждом конкретном случае точность из-
мерения'зависит от принципа;действия, конструкции и точности
изготовления измерительного прибора (для стандартных серийно
выпускаемых приборов»— от тица. прибора)f а также от условий
ею настройки неприменения.
Требуемая точность измерения, зависящая от необходимой
точности изготовления изделия (от квалитета), может быть по-
лучена только при правильном выборе средств и условий изме-
рения.
Приздип выбора средств измерения заключается в сравне-
нии предельной (наибольшей возможной) погрешности намерения
с допускаемой погрешностью; предельная погрешность должна
быть меньше допускаемой [20].
5.2.	Допуски и допускаемые погрешности измерения
Ряды допусков и основных: отюлоневий, поля допусков и рея
командуемые посадки* для размеров свыше 500 до 3150 мм при-
ведены в стандартах* СТ СЭВ 145—75* и СТ” СЭВ 144—75, а для
размеров свыше 3150 до 10000 мм — в СТ СЭВ 177~—75.
Все три стандарта распространяются на гладкие (цидиадрл
ческие и плоские) сопрягаемые и несопрягаемые детали и эле*
менты деталей.
Структура системы допусков и посадок СЭВ такая кал
системы ИСО.
Весь диапазон номинальных размеров свыше 500 до 10000 мм
разбит на 13 основных интервалов, каждый из которых, в. свою
очередь, состоит из двух промежуточных; Допуски определены
для среднего геометрического ,D крайних размеров (D«nax* Балл).
основных интервалов и > распространяются на все размеры дан-
ного интервала; среднее геометрическое- определяется из соот-
ношения	__________
& e *
Аналогично определяются, значения предельных отклонений'
валов и отверстий, предназначенных для образования посадок
157
с небольшими зазорами и натягами. Предельные отклонения ва-
лов и отверстий, образующих посадки с большими зазорами и
натягами, рассчитаны для средних геометрических размеров про-
межуточных интервалов. Допуски в системе допусков и посадок
СЭВ (в ЕСДП) стандартизированы в виде 19 рядов, называемых
квалитетами (или степенями точности). По СТ СЭВ 145—75 ква-
литет— это совокупность допусков, соответствующих одинако-
вой степени точности для всех номинальных размеров. Каждому
квалитету присвоен порядковый номер 01, 0, 1, 2, 3,..., 17.
Самый точный квалитет — 01, а самый грубый—17. Чем точнее
квалитет, тем меньше значения допуска для одного и того же
интервала размеров. Квалитеты от 01 до 5-го предназначены
преимущественно для калибров, с 6-го по 12-й — для сопрягае-
мых деталей, а с 13-го по 17-й —для свободных размеров.
Допуски условно обозначаются буквами IT, после которых
указывается номер квалитета, например /Тб. Значения допусков
указаны в табл. 5.1.
Допуски на размеры свыше 10 000 мм не стандартизованы.
В 1959 г. Бюро взаимозаменяемости был разработан проект
ГОСТа «Допуски размеров свыше 10 000 мм>, который не был
утвержден в качестве стандарта. Проект ГОСТа распространя-
ется на размеры до 31 500 мм. Весь диапазон размеров разделен
на пять интервалов по 10-му ряду предпочтительных чисел. По-
садки в проекте этого ГОСТа не предусмотрены.
При разработке стандарта СЭВ для данного диапазона раз-
меров можно рекомендовать продлить ряды допусков, установ-
ленные в СТ СЭВ 177—75, на размеры свыше 10 000 мм. Исходя
из принятых в СТ СЭВ 177—75 единиц допуска и чисел единиц
допуска, получаем значения допусков, указанные в табл. 5.2.
Допуски на размеры отверстий должны задаваться в плюс, на
размеры валов — в минус, а на размеры поверхностей, не отно-
сящихся к отверстиям и валам и не образующих соединения, —
S'пределах ±/772.
Более подробные сведения о допусках размеров свыше
500 мм, а также о допусках формы и расположения поверх-
ностей изложены в стандартах СЭВ (СТ СЭВ 145—75,
СТ СЭВ 144—75, СТ СЭВ 177—75, СТ СЭВ 301—76,
СТ СЭВ 636—77 и СТ СЭВ 368—76) и в справочнике «Допуски
и посадки» под ред. В. Д. Мягкова, вышедшем в 1978 г.
Допускаемая погрешность измерения — это наибольшая
погрешность, при которой полученный в результате изме-
рения размер (или отклонение) может быть признан действи-
тельным.
Для размеров до 500 мм допускаемые погрешности измере-
ний регламентированы СТ СЭВ 303—76 (для квалитетов со
2-го до 17-го). Они составляют от 40 до 20% от допуска на
измеряемый размер (в зависимости от квалитета).
Для размеров свыше 500 мм автором установлены допус-
каемые погрешности для квалитетов от 4-го до 17-го (табл. 5.3
и 5.4). При этом процентное соотношение между допускаемыми
погрешностями и допусками для квалитетов с 4-го до 9-го для
размеров свыше 500 мм принято несколько ббльшим, чем для
размеров до 500 мм (40 и 32% вместо 35—30 и 25—20% соот-
ветственно для квалитетов 4—6 и 7—9).
158
Допуски для размеров свыше 500 до 10 000 мм (по СТ СЭВ 145—75 и СТ СЭВ 177—75)
				75 94 120 145 185
				47,0 58,5 74,0 92,0 114,0
	ю			30,0 37,5 47,5 59,0 73,0
	2			19,0 23,5 29,0 37,0 45,5
	2			12,0 14,5 18,5 23,0 28,5
	еч		3 3	7,5 9,4 12,0 14,5 18,5
	—			4,70 5,85 7,40 9,20 11,40
	о	о		3,00 3,75 4,75 5,90 7,30
3 V	о>	ения допуск		1,90 2,35 2,90 3,70 4,55
S ч CQ а X	00			1,20 1,45 1,85 2,30 2,85
		Знач		0,75 0,94 1,20 1,45 1,85
	со			
	ю			330 410 515 645 800
				240 300 375 470 1 580
	СО		3	175 220 270 340 420 ;
	сч		3	125 160 200 250 310
	—*			94 115 150 185 230
	о			66 82 105 130 160
	о			47 58 74 92 114
Интервалы		размеров, мм		Св. 10 000 до 12 500 > 12 500 > 16 000 » 16 000 > 20 000 > 20 000 » 25 000 > 25 000 > 31 500
159
Таблица 5.3
Допускаемые погрешности измерения линейных' размеров
свыше 500 до 10 000 мм
3 ь S	Интервалы размеров, мм													/скаемая ешность измерс- в % от допуска
	Св. 500 до 630	Св. 630 до 800	Св. 800 до 1000	Св. 1008 до 1250	Св. 1250 до 1600	Св. 1600 до 2000	Св. 2000 до 2500	1	Св. 2500 до 3150	Св. 31Г<: цо 4000	Св. 4000 до 5000	Св. 5000 до 6300	Св. СЗОО до 8000	Св. 8000 до 10 000	
сб £			Допускаемая погрешность измерения 6, мкм											= £*« °, о я Чех
4	9	10	12	14	16	19	23	28	34	40	50	62	78	40
5	12	14	16	19	22	26	31	37	46	56	68	86	НО	40
6	18	20	23	27	31	37	44	54	66	80	100	120	150	40 <
7	23	26	29	34	40	48	56	68	84	100	133	169	190	32
8	35	40	45	53	62	74	90	НО	130	160	200	240	300	32
9	56	61	74	84	100	120	140	170	210	260	310	380	489	32
10	70	80	90	НО	130	150	180	220	260	320	390	490	690	25
11	НО	120	140	170	200	23J	280	340	410	500	620	780	950	25
12	180	200	230	260	310	370	440	530	650	800	1000	1200	1 500	25
13	220	250	280	330	390	460	560	660	820	1000	1250	1500	1 900	20
14	350	400	460	520	620	740	880	1100	13М)	1600	2000	2400	3 000	20
13	560	640	720	840	1000	1200	1400	1700	2100	2600	3100	3900	4 800	20 |
16	880	1000	1100	1330	1600	1900	2200	2700	3300	4000	5000	6200	7 600	20 ;
17	1400	1600	1800	2100	2500	3000	3500	4200	5200	6400	8000	9800	12 000	20 '
Таблица 5.1
Допускаемые погрешности измерения линейных размеров
свыше 10 000 до' 81 500 мм
Квалитеты	Интервалы размеров, м					Допускае- мая погреш- ность измерения в % от допуска
	Св. 10,0 ДО 12,5	Св. 12,5 до 16,0	Св. 16,0 до 20,0	Св. 20,0 до 25,0	Св. 25,0 до 31,5	
	Допускаемые погрешности измерения, мм-					
4 5 6 7 8 9 10 Н 12 13 14 15 16 17	0,10 0,14 0,20 0,24 0,38 0,60 0,75 1,20 1,90 2,40 3,80 6,00 9,40 15,00	0,12 0,16 0,24 0.3Q 0,46 0,75 0,94 1,50 2,40 2,90 4,70 7,50 12,00 19,00	0,16 0,20 0,39 0,38 0.60 0,93 1.20 1,93 3,00 3,70 5,80 9,50 15,00 24,00	0,20 0,26 0,38 0,46 0,74 1,20 1,50 2,30 3,60 4,60 7,40 12,00 18,00 29,00	0,21 0,32 0,46 0.69 0,99 1,50 1,80 2,80 4,69 5,70 9,00 15,00 23.00 37,00	49 4) 4) 32 32 32 25 2> 25 29 20 20 20 20
Объясняется это тем, что при измерении больших размеров
погрешности измерений и, в особенности, температурные по-
грешности весьма существенны.
Значения допускаемых погрешностей измерения, приведен-
ные в табл. 5.3, больше значений, ранее принятых автором при
160
разработке РТМ «Размеры свыше 500 мм до 10 000 мм. Выбор
методов и средств измерения*. Это вызвано тем, что в ЕСДП
СЭВ для размеров свыше 500 мм принята линейная зависимость
допусков от диаметров вместо кубической зависимости по
ГОСТ 2689—54, что привело к значительному увеличению до-
пусков.
Допускаемая погрешность 6 представляет собой допускае-
мое отклонение размеров детали от приемочных границ. По
аналогии с размерами до 500 мм для размеров свыше 500 мм
приемочные границы устанавливаются совпадающими с предель-
ными размерами (с границами поля допуска) или смещенными
относительно них введением производственного допуска
(СТ СЭВ 303—76). Смещение осуществляется внутрь поля до-
пуска и не должно превышать половины допускаемой погрешно-
сти измерения (рис. 5.1) у каждой приемочной границы.
Рис. 5.1
В табл. 5.3 и 5.4 указаны абсолютные значения 6, т. е. наи-
большие допускаемые отклонения от приемочных границ (в плюс
и в минус). Например, для отверстия 0 3500 Я8+®’41 по
табл. 5.1 допускаемая погрешность измерения б = 0,13 мм. Если
приемочные границы приняты совпадающими с предельными раз-
мерами (3500 и 3500,41 мм), то для каждой границы допускае-
мые отклонения равны ±0,13 мм и, следовательно, действитель-
ный размер детали может находиться в диапазоне размеров от
3499,87 до 3500,54 мм.
Если вводится производственный допуск и приемочные гра-
ницы смещаются внутрь поля допуска на 0,065 мм, то они
равны соответственно 3500,065 и 3500,345 мм, а действительный
размер детали может находиться в диапазоне от 3499,935 до
3500,475 мм.
Учитывая, что при измерении линейных размеров свыше
500 мм возникают большие погрешности, а также что допуски
увеличены по сравнению с ГОСТ 2689—54, рекомендуется вво-
дить производственный допуск.
5.3.	Предельные погрешности измерения
Предельные погрешности измерения различными измеритель-
ными средствами и методами приведены в таблицах, номера
которых указаны в табл. 5.5. Предельные погрешности измерения
б А. д. Рубищ»	IQI
Таблица 5.5
Средства и методы измерения диаметров и длин деталей
№ п/п	Наименование средств и методов измерения	варианты примене- ний	Номер таблицы с предель- ными погрешно- стями измерения
1	Плоскопараллельные концевые меры длины	1а-н	2.4
2	Нутромеры микрометрические. Отсчет по микрометрической головке	2а-н	2.27
3	Нутромеры микрометрические е инди- каторной головкой. Отсчет по шкале ин-	За-к	2.28
	дикатора		
4	^Нут^омеры индикаторные по ГООТ	4а-е	2.29
5	Нутромеры раздвижные	5а-н	2.30
6	Микрометры. Установка иа размер около	6а-н	2.46
	детали		
7	Микрометры индикаторные. Установка на размер около детали. Отсчет:		
	по микрометрической головке	7а-к	2.47
8	по шкале индикатора	8а-к	2.48
9	Микрометры. Установка на размер в ЦИЛ. Материал микрометра:		
	сталь	9а-к	2.49
10	дерево	10а-к	2.50
11	силумин	11а-в	2.51
12	Штангенинструменты	12а-г	2.53
13	Прибор 1ИПД для измерения длин сту- пеней ступенчатых валов	• 13а -г	2.55
14	Измерительные линейки	14	2.58
15	Измерительные рулетки	15а-е	2.58
16	Приборы 2ИПД и ЗИПД для измерения длин	16а, б	2.60
17	Измерения от дополнительной базы:		
	внутренних диаметров	17а—н	3.2
18	наружных диаметров вне станка	\3а—н	3.3
19	наружных диаметров на карусель-	№а-н	3.4
	ном станке		
20	Измерения методом опоясывания:		
	с помощью лент	20а-к	3.8
21	с помощью рулеток	21а—г	3.9
22	Измерения по хорде и высоте сегмента:		
	цена деления прибора 0,05 мм	22а—ф	3.14
	(k = 5)		
23 24	цена деления 0,01 мм (£в10) цена деления 0,02 мм (я »20)		
25	Измерения методом цеховой триангуля- ции	85	8.16
26	Измерения приборами с обкатным ро-	25	4.2
	ликом		
102
любым измерительным средством зависят от измеряемого
размера и от условий измерения. Поэтому предельные погреш-
ности определялись автором для средних размеров каждого ин-
тервала размеров, что позволяет сравнивать их с допускаемыми
погрешностями измерения. При расчете предельных погрешно-
стей учитывались основные влияющие факторы, как общие (по-
грешность средства измерения, температурный режим измере-
ния), так и свойственные отдельным средствам измерения, напри-
мер условия определения размера (для нутромеров, скоб, руле-
ток), место настройки и материал (для скоб), способ настройки
(для приборов при измерении по хорде и высоте сегмента),
диаметр планшайбы станка (при измерении от дополнительной
базы на карусельном станке) и др. В соответствии с этим пре-
дельная погрешность рассчитывалась для разных вариантов при-
менения, обозначаемых цифрой и буквой.
В таблицах указаны абсолютные значения предельных по-
грешностей измерения (без знаков + или —), т. е. даны пре-
дельные значения, на которые результат измерения может от-
личаться от истинного значения измеряемой величины.
Таблицы со значениями предельных погрешностей измере-
ния могут быть использованы работниками ЦИЛ и ОТК заводов
для ориентировочной оценки точности выполненных изме-
рений.
Например, измерен гладким микрометром вал с номиналь-
ным диаметром 1400 мм; поверка нулевого положения микро-
метра производилась по установочной мере около измеряемой,
детали непосредственно перед измерением; температура вала
была равна 22°С, а установочной меры — 21,3°С; за размер
установочной меры принят ее номинальный размер. По таб-
лице 2.46 для указанных условий находим в вертикальной колон-
ке, соответствующей интервалу размеров свыше 1250 до 1600 мм,
значение предельной погрешности измерения для варианта при-
менения 6А?, равное 46 мкм.
Помимо теоретического определения погрешностей измере-
ния под руководством и по методу автора на 20 заводах круп-
ного машиностроения было выполнено экспериментальное иссле-
дование, которое заключалось в проведении несколькими кон-
тролерами многократных (от 10 до 50) измерений разных дета-
лей различными измерительными средствами. Кроме того, в из-
мерительных лабораториях ЛИТМО, ПО «Электросила»
А. А. Машковой и Л. Н. Лакомской и в ПО ЛМЗ И. К. Лаабе
были проведены, измерения «фиктивных деталей», которые со-
здавались с помощью двух стоек с радиусными насадками,
устанавливаемых на станине измерительной машины. Стойки
устанавливались на различных расстояниях друг от друга,
что позволяло получать «фиктивные детали» разных разме-
ров (от 500 до 6000 мм). Размер «фиктивных деталей» изме-
рялся с помощью машины и многократно различными типа-
ми нутромеров и скоб, штангенциркулями и от дополнительной
базы.
Полученные в результате математической обработки значе-
ния погрешностей при доверительной вероятности 0,9973(36) в
большинстве случаев не превышают расчетных значений, что по-
зволяет считать последние достаточно достоверными.
Г	W
5.4.	Рекомендации по выбору средств
и условий измерения
В табл. 5.6 приведены рекомендуемые средства и условия
измерения диаметров и длин с размерами свыше 500 до 31500 мм.
В ней даны условные обозначения средств измерения и вариан-
тов их применения, при использовании которых погрешность из-
мерения не превышает допускаемую погрешность, приведенную
в табл. 5.3 и 5.4. Без скобок в табл. 5.6 приведены условные
обозначения средств и условий измерения длин и наружных
диаметров, а в скобках — внутренних диаметров. Цифра, входя-
щая в условное обозначение, соответствует номеру средства или
метода измерения, а также некоторым дополнительным сведе-
ниям, приведенным в таблицах предельных погрешностей и в
табл. 5.5. Буквы, стоящие в условном обозначении после цифр,
указывают варианты применения средств и методов измерения.
Одна буква означает, что следует использовать только один ва-
риант применения данного измерительного средства, две буквы,
разделенные запятой (а, б) — два варианта, а две буквы, разде-
ленные тире (а — г),— все варианты от а до г. Отсутствие букв
после цифры указывает, что допускается использование всех ва-
риантов применения средства или метода измерения, соответ-
ствующих данной цифре.
В табл. 5.6 даны рекомендации по выбору средств и усло<
вий измерения для всех интервалов размеров, а в каждом ин-
тервале— для всех квалитетов от 6-го до 17-го. Отсутствие ре-
комендаций для квалитетов 01—5 объясняется тем, что приме-
няемые на заводах средства и методы измерения при суще-
ствующих в цехах условиях не могут обеспечить измерения с
необходимой для этих квалитетов точностью. Для выполнения
измерения с более высокой точностью следует разработать но-
вые средства измерения и обеспечить условия и методику про-
ведения измерения, гарантирующие получение погрешностей, не
превышающих допускаемых погрешностей измерения для этих
квалитетов.
В табл. 5.6 приведены все допускаемые к применению сред-
ства и условия измерения (из числа указанных в табл. 5.5).
В каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее про-
стое средство измерения из числа применяемых на данном за-
воде и наименее жесткие условия измерения.
Примеры. 1. Требуется выбрать средство и условия измерения диа
метра отверстия 1800 Я6. В табл. 5.6 для интервалов размеров свыше 16э0
Хо 2000 мм и 6-го квалитета указаны следующие условные обозначения
срелстз и условий измерения внутренних диаметров: 1 а, б, г; 2 а, в; 3 а;
5 а, в.
По табл. 5.5 находим, что цифрам, входящим в условные обозначения,
соответствуют плоскопараллельные концевые меры длины п. 1 и нутро-
меры—микрометрический п. 2, микрометрический с индикаторной голов-
кой п. 3 и раздвижной п. 5. Выбираем микрометрический нутромер, так как
он является наиболее распространенным средством измерения. В табл. 5.3
указано, что предельные погрешности измерения, а следовательно и вари-
анты применения микрометрического нутромера, приведены в табл. 2.33.
По этой таблице находим, что варианты а и а означают: 1) применение
аттестованного нутромера, т. е. нутромера, размер которого определяется
после свинчивания измерением на измерительной машине; 2) проведение
измерений при температуре, отличающейся от 20 °C в| боЛее чем на ±3 °C*
16{
Таблица 5.6
Рекомендации по выбору средств и условий измерения диаметров
и длин изделий с размерами свыше 500 мм
3 4>	Условные обозначения средств (методов) и условий измерения для интервала размеров	
S Ч Я £	Свыше 500 до 630 мм	Свыше 630 до 800 мм
4 7 8 9 10 11 12 13 14 15-17 5 6 7 8 9 10 11 12 13 И 15-17 5 6	1а (1а) 1а, б, г; 22а, в; 23а (1а, б, г) 1а-е; 22а-б; 23а-б; 24а (1а-е; 2а-в) 1а-к; 6а, в, ж; 7а, в, ж, к>; 9а, в, ж, к; 10а, ж; 22а-ж; 23а-г; 24а-б (1а-к; 2а-к; За, в; 4а, в) 1; 6—9; 10а-г, ж-л; Па, б; 22а-р; 23а-н; 24а-к(1-4) 1; 6-10; Па-г; 22а-т; 23а-т; 24а—к; 26(1-4; 26) 1; 6-10; Па—б; 22а-г, 23а-т; 24а-р; 26(1-4; 26) 1; 6—11; 13; 22; 23; 24а-г, 26 (1-4; 13; 26) 1; 6—11; 13; 22-24; 26(1-4; 13; 26) 1; 6-11; 12а; 13; 22-24; 26 (1—4; 13; 26) 1; 6-11; 12а, в, г; 13; 14; 22-24; 26(1-4; 126; 13; 14; 26) 1;6-11; 12а, в, г; 13-15; 22-24; 26(1-4; 126; 13-15; 26) Свыше 800 до 1000 мм 1а; 22а; 23а (1а) 1а-б; 22а-в; 23а-в; 24а, в (1а-б; 2а, в; За) 1а-г; 6а; 7а, в, ж, к; 8а, ж; 22а-б; 23а-б; 24а-в (1а-е; 2а-б. ж, /с; За-в; 4а, в) 1; 6-8; 9а—б, ж-м; 10а-г, ж-л; Па, 6; 22а-п; 23а-н; 24а—ж; 26(1-4); 26) 1; 6—10; Па—г; 22а—т; 23а—р; 24а—п; 26(1-4; 26) 1; 6-10; Па-г; 13а, б; 22а-т; 23а-т; 24а-с; 26 (1 -4; 13а, б; 26) 1; 6-11; 13; 22; 23а-т; 24а-т; 26(1-4; 13; 26) 1; 6-11; 12а; 13; 22-24; 26 (1—4; 12,а; 13; 26) 1; 6-11; 12а, в, г; 13; 22-24; 26(1-4; 126; 13; 26) 1; 6-11; 12а. в, а; 13; 14; 22-24; 26(1-4; 126; 13; 14; 26) 1; 6-11; 12а, в. г; 13-15; 16; 22 -24; 26(1-4; 126; 13-15; 26) Свыше 1250 до 1600 мм 1а; 22а; 23а (1а) 1а, 6, г, б; 7, а; 22а, в; 23а, в; 24а, в (1а, 6, г, б; 2а, в; За)	1а, 6; 22а, в; 23а (1а, 6) 1а—б; 22а-б; 23а-е; 24а (1а—б; 2а—г) 1а-а; 6а, в, ж; 7а-в; 8а; 9а, ж; 10а; 22а—б; 23а—б; 24а—б (1а—а; 2а-б, ж-к; За-в; 4а, в) 1; 6—8; 9а—б; ж-м; 10а-г; ж-л; Па, б; 22а-р; 23а-к; 24а—к (1—4) 1; 6-10; Па-г; 22а—т; 23а-р; 24а—п; 26(1-4; 26) 1; 6—10; Па-г; 13а, б; 22а-т; 23а-т; 24а-с; 26(1-4; 13а, б; 26) 1; 6-11; 13; 22; 23а-р; 24а-т; 26(1-4; 13; 26) 1; 6-11; 13; 22 - 24; 26(1—4; 13; 26) 1; 6—11; 12а, в; 13; 22 -24; 26 (1-4; 126; 13; 26) 1; 6-11: 12а, в, г; 13; 14; 22-24; 26(1-4; 126; 13; 14; 26) Г, 6-11; 12а, в, г; 13-15; 22-24; 26(1-4; 126; 13-15; 26) Свыше 1000 до 1250 мм 1а; 22а; 23а (1а) 1а, 6, г, б; 7а; 22а-в; 23а, в; 24а, в (1а, 6, г, б; 2а, в; За) 1а—б; 6а; 7а—в, ж—к; 8а, в, ж, к; 22а-б; 23а-б; 24а-б (1а-б; 2а-б, ж-к; За—в, ж) 1; 6-8; 9а—б, ж—м; 10а—г, ж-л; Па, 6; 22а-п; 23а-н; 24а—ж; 26(1-3); 26) 1; 6-10; Па-г; 13а, 6; 22а-т; 23а—р; 24а—к; 26 (1-3; 13а, б; 26) Г, 6-10; Па—г;' 13; 22а-г, 23а—т; 24а-п; 26(1-3; 13; 26) 1; 6-11; 13; 22а-р; 23а-т; 24а—т; 26(1-3; 13; 26) 1; 6-11; 12а; 13; 22-24; 26 (1-3; 13; 26) 1; 6-11; 12а, в, г; 13; 16; 22-24; 26(1-3; 126; 13; 26) 1; 6-11; 12а, в, г; 13; 15а, б; 16; 22 —24; 26(1-3; 126; 13; 15а, б: 26) 1; 6—11; 12а, в; 13; 15; 16; 22 -24; 26(1-3; 126; 13; 15; 26) Свыше 1600 до 2000 мм 1а; 22а; 23, а (1а) 1а, б, г; 7а; 20а; 22а, в; 23а, в; 24а, в (1а, б, г; 2а, в; За; 5а, в)
16ft
Продолжение табл. 5.6
Квалвтеты
Условные обозначения средств (методов) и условий измерения для интервала размеров	
Свыше 1250 до 1600 цм	Свыше 1600 до 2000 мм
7	1а-6, ж; 6а; 7а» а, ж, к; За, в, ж, к; 22а-д; 23а-д; 24а-б (1а—б, ж; 2а-а, ж, к; За-в, ж, к)
8	\а—м; 6а-б, ж—ж; 7; 8; 9а-б, ж-м; 10а-г, ж-л; На, б; 22а—ж, п; 23а-ж; 24а-ж; 26 (1а—ж; 2; 3; 26)
9	1; 6-10; На—г; 13; 20а-т; 23а—р; 24а—к; 26(1-3; 13а-в; 26)
10	1; 6-10; На—г; 13; 22а-т; 23а-т; 24а-р; 26(1-3; 13; 26)
11	1; 6-11; 13; 22а-т; 23а-т; 24а—т; 26(1-3; 13; 26)
12	1; 6-11; 12а, в; 13; 22-24; 26 (1-3; 126; 13; 26)
13	1; 6-11; 12а, в, г; 13; 16; 22-24; 26(1-3; 126; 13; 26)
14	1; 6-11; 12а, в, г; 13; 15а, б; 16; 22-24; 26 (1-3; 126; 13; 15а, б; 26)
15-17	1; 6-11; 12а, в, г; 13; 15; 16; 22-24; 26(1-3; 126; 13; 15; 26) Свыше 2000 до 2500 мм
5	1а (1а)
6	1а, 6, г; 7а; 20а (1а, б, г; 2а, в; За; 5а, в; 17а)
7	1а, 6, г, д, ж; 7а, в, ж; 8а, в; ж; 20а-е; ж, и; (1а, б, г, д, ж; 2а-в, ж, к; За, в, ж; 5а-в; 17а, в, ж)
8	1; 6а-б, ж-м; 7а-м; За-м; 9а-6, ж-м; 10а-г, ж-к; На; 18а-в, ж, к; 19а, в; 20; 22ж-ж, п; 23ж-м; 24ж—ж; 26 (1; 2а-ж; За—ж; 5а-в; 17а-ж; 26) 1; 6-9; 10а-г, ж—к; На-в;
9	18а-ж; 19а-б, ж, к; 20; 22ж-р; 23ж-р; 24ж-п; 26(1-3; 5а-ж; 17; 26) 1; 6-10; На-г; 18; 19а-ж; 20;
10	21а; 22ж-т; 23ж-с; 24ж-р; 26(1-3; 5; 17; 26) 1; 6-10; На—д; 18-20; 21а, 6;
11	22ж-г, 23ж-т; 24ж-т; 26(1-3; 5; 17; 26) 1; 6-11; 12а, в, г; 16; 18-20;
12	21а-в; 22 - 24; 26(1-3; 5; 126; 17; 26) 1; 6—11; 12а, в, г; 15а-г; 16;
13	18-20; 21а-в; 22-24; 26 (1-3; б; 126; 15а—г; 17; 26)
1а» б, г, д, ж; 6а; 7а—в, ж, к;
8а, в; ж; к; 20а-г, ж, а; 22а-в;
23а—в; 24а—в (1а, б, г, д, ж;
2а-в, ж, к; За-в, ж, к; 5а-в)
1; 6а—б, ж—ж; 7а-ж; 8а—6,
ж-м; 9а-6, ж-ж; 10а-г, ж-к;
На; 20; 22а—ж, а; 23а-ж; 24а—ж;
26 (1-3; 5а-в; 26)
1; 6—9; 10а-б; ж-ж; 11а-г;
13; 20; 22а-с; 23а-р; 24а-п;
26(1-3; 5а—в; 13; 26)
I; 6-10; На—г; 13; 20; 22а-т;
23а-т; 24а-р; 26(1-3; 5а-к;
13; 26)
1; 6—11; 13; 20; 21а, 6; 22а-т;
23а-т; 24а-т; 26(1-3; 5; 13; 26)
1; 6-11; 12а, в, г; 13; 16; 20;
21а, б; 22 - 24; 26(1-3; 5; 126;
13; 26)
1; 6-11; 12а, в, а; 13; 16; 20;
21а, б; 22-24; 26 (1-3; 5; 126;
13; 26)
1; 6-11; 12а, в, г; 13; 15; 16;
20-24; 26(1-3; 5; 126; 13; 15; 26)
1; 6-11; 12а, в, г; 13; 15; 16;
20 -24; 26(1-3; 5; 126; 13; 15; 26)
Свыше 2500 до 3150 мм
1а (1а)
1а, б, г, д; 7а; 8а; 20а (1а, б,
г, д; 2а, в; За, в; 5а, в; 17а)
1а, б, г, д, ж; 7а, в, ж; 8а-в;
18а; 20а-в, ж, а (1а, б, г, 6, ж;
2а, в, ж; к; За, в, ж; 5а, в; 17а,
1; 6а-6, ж-ж; 7а-м; За—м;
9а-6, ж-м; 10а-г, ж—к; На;
18а-6, <ж-к; 19а; 20; 22ж-ж;
23ж—ж; 24ж—м; 26 (1; 2а—ж;
За-ж; 5а-в; 17а-ж; 26)
1; 6-9; 10а-г, ж-л; На-в;
18; 19а-6, ж, к; 20; 22ж-р;
23ж-р; 24ж-н; 26(1-3; 5а-ж;
17; 26)
1; 6—10; На—г; 18; 19а-6,
ж-м; 20; 21а, б; 22ж-т; 23ж-с;
24ж-р; 26(1-3; 5; 17; 26)
1; 6—10; На—г; 16; 18а-ж;
19; 20; 21а-в; 22ж-т; 23ж-т;
24ж-т; 26(1-3; 5; 126; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15а, б; 16; 18-20;
21а—в; 22; 23; 24ж-т; 26(1-3;
5; 126; 15а, б; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15а-г; 16; 18-20;
21а-в; 22 -24; 26(1-3; 5; 126;
15а—г; 17; 26)
166
Продолжение табл. 5.6
л
<v
н
s
4
Я
5
14
15-17
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15-17
6
7
8
9
10
11
Условные обозначения средств (методов) и условий измерения
для Интервала размеров
Свыше 2000 до 2500 мм
Свыше 2500 до 3150 мм
1; 6-11; 12а, в, в; 15а-г; 16;
$-2J; »(1-3; 5; 126; 15а-в;
1; 6—11; 12а, в. г; 15; 16; 18-24;
26(1-3; 5; 126; 15; 17; 26)
Свыше 3150 до 4000 мм
1а, 6, в, 6; 7а; 8а; 20а (1а, 6, в, 6;
2а, в; За, в; 5а, в; 17а)
1а; 6, в, 6, ж, а; 6а; 7а, в, ж;
8а, в, ж; 18а; 20а-в, ж, и (1а, 6,
в, 6, ж, а; 2а, в, ж; За, в, ж;
5а, в; 17а, в, ж)
1; 6а-6, ж-ж; 7а-6. ж-ж;
8а-6, ж-ж; 9а-6, ж-к; 10а-в,
ж-к; Па; 18а-6, ж-к; 19а, в, ж;
20; 22ж-ж, а; 23ж-ж; 24ж-ж;
26 (1; 2а-ж; За-ж; 5а-е; 17а-6,
ж—ж; 26)
1; 6-9; 10а-6, ж-л; Па-в;
18; 19а-6; ж-ж; 20; 21а, 6;
22ж-р; 23ж-р; 24ж-п; 26(1-3;
б; 17; 26)
1; 6-10; Па-г; 18-20; 21а, 6;
22ж-с; 23ж-р; 24ж-р; 26 (1-3;
В; 17; 26)
1; 6-10; Па-г; 16; 18-20;
21а—в; 22ж-т; 23ж-т; 24ж-т;
26(1-3; 5; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15а, 6; 16; 18—20;
21а-в; 22; 23; 24ж-т; 26(1-3;
5; 126; 15а, 6; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15а-в; 16; 18-20;
21а-в; 22 - 24; 26(1-3; 5; 126;
15а—в; 17; 26)
1; 6-11; 12а: 15а-г; 16; 18-24;
26(1-3; 5; 126; 15а-в; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15; 16; 18-24;
26(1-3; 5; 126; 15; 17; 26)
Свыше 5000 до 6300 мм
7а, в; 8а (2а, в; За, в; 5а, в; 17а)
6а, в; 7а, в, ж, к; 8а, в, ж, к;
9а; 10а; 18а, в (20ж-а; (2а, в,
ж, к; За, в, ж, к; 5а, в; 17а, в, ж)
6а—6, ж-ж; 7а-6, ж-ж;
8а-6, ж-ж; 9а-6, ж-ж; 10а-в,
ж-к; Па; 18а—6, ж—к; 19а, в, Ж;
20; 26 (2а-6, ж—ж; За—6, ж-ж;
ба-6, ж-к; 17а-6, ж—ж; 26)
6-9; 10а-6, ж—л; Па-в; 18;
19а-6, ж-ж; 20; 21а; 26(2; 3;
б; 17; 26)
6—9; 10а-6,ж-ж; Па—г; 16а;
18; 19а-ж; 20; 21а, 6; 26; 26(2;
3; 5; 17; 25; 26)
6-10; Па-в; 15а, 6; 16; 18-20;
21а—в; 25; 26 (2; 8; 5; 15а, 6; 17;
25; 26)
1; 6—11; 12а: 15а-в; 16; 18-24;
26(1-3; 5; 126; 15а-в; 17; 26)
1; 6-11; 12а; 15; 16; 18-24;
26(1-3; 5; 126; 15; 17; 26)
Свыше 4000 до 5000 мм
7а; 8а; 20а (2а, в; За, в; 5а, в;
17а, в)
6а; 7а, в, ж; 8а, в, ж; 18а;
20а-в, ж, и (2а, в, ж; За, в, ж;
5а, в; 17а, в, ж)
6а-6, ж-ж; 7а-6, ж-ж;
8а-6, ж-ж; 9а-6, ж-к; 10а-в,
ж-к; Па; 18а—6, ж-к; 19а, в, ж;
20; 22ж-ж; 23ж-ж; 24ж-ж; 26
(2а-6, ж-ж; За—6, ж—ж; 5а-6,
ж-ж; 17а-6. ж-ж; 26)
6-9; Юа-О, ж-л; Па-в; 18;
19а-6, ж-ж; 20; 21а; 22ж-р;
23ж—р; 24ж—ж; 26 (2; 8; 5; 17; 26)
6-10; Па-в; 18-20; 21а, б;
22ж—с; 23ж-р; 24ж-п; 25; 26(2;
3; 5; 17; 25; 26)
6-10; Па-в; 16; 18-20; 21а-в;
22ж-т; 23ж—т; 24ж—т; 25; 26
(2; 3; 5; 17; 25; 26)
6—11; 15а, 6; 16; 18-20; 21а-в;
22; 23; 24ж-т; 25; 26(2; 3; 5;
15а, б; 17; 25; 26)
6-11; 15а-4; 16; 18-20; 21;
22 - 26 (2; 3; 5; 15а-г; 17; 25; 26)
6-11; 15а-в; 16; 18-26 (2; 3; 5;
15а-г; 17; 25; 26)
6-11; 15; 16; 18—26 <2; 3; 5; 15;
17; 25; 26)
Свыше 6300 до 8000 мм
(2а; За; 5а; 17а;) 18а, в; 20ж-а
(2а, в, ж; За, в, ж; 5а, в; 17а,
в, ж)
18а-в, ж, к; 20ж-ж; 26 (2а-б,
ж-ж: За-б, ж-ж; 5а-б, ж-к;
17а-б, ж-ж; 26)
18; 19а, в, ж; 20; 21а; 26 (2; 3;
5; 17; 26)
16; 18; 19а-б, ж-к; 20; 21а, б;
25; 26 (2; 3; 5; 17; 25; 26)
15а, б; 16; 18-20; 21а-в; 25;
26 (2; 3; 5; 15а, б; 17; 25; 2В)
Ц7
табл. 5.6
Квалятеты	1 Условные обозначения средств (методов) и условий измерения для интервала размеров	
	Свыше 5000 до 6300 мм	Свыше 6300 до 8000 мм
12 13 14 15-17 б 1 8 9 10 11 12 18 14-17 6 7 8 10 11 12 13 14-Г7 7 8 9 10 11 12 13 14 15-17	6-11; 15а, б; 16; 18-20; 21а-в; 25; 26 (2; 3; б; 15а, б; 17; 25; 26) 6-11; 15а—в; 16; 18-21: 25; 26 (2; 3; 5; 15а-в; 17; 25; 26) 6-11; 15а-в; 16; 18-21: 25; 26(2; 3; 5; 15а-г; 17; 25; 26) 6-11; 15; 16; 18-21; 25; 26 (2; 3; 5; 15; 17; 25; 26) Свыше 8000 до 10 000 мм (2кх; За; 5а; 17а) 18а (2а, в; За. в4, 5а, в; 17а, в, ж) 18а-в, ж» к; 19а, в; 26 (2а-б, ж—м; За-б, ж-м; 5а-б, ж-м; 17а-б, ж-м) 16а; 18; 19а-б, ж—я; 21а; 26 (2; 3; 5; 17; 26; 26) 16; 18; 19а—им; 21а, б; 25; 26 (2; 8; 5; 17; 25; 26) 15а, б; 16; 18; 19; 21а-в; 25; 26 (2; 3; 5; 15а, б; 17; 25; 26) 15а-в; 16; 18; 19; 21; 25; 26 (2; $; 5: 15а-г; 17; 25; 26) 1бв-81 16; 18; 19; 21а —в; 25; 26 (2; 8; б; 15а-г; 17; 25; 26) 16; 16; 18; 19; 21; 25; 26(2; 3; б; 15; 17; 25; 26) Свыше 12 500 до 16 000 мм 18а (17а) 18(1, в; 19а (17а, в) 18а-б, ж—м; 19а, в, ж (17а-б, *16; 18; 19а-л; 26(17; 26) 16; 18; 19; 25; 2в (17; 25; 26) ^15^ 16; 18; 19; 25; 26 (15а; 17; 15а-а; 16; 18; 19; 25; 26 (15а-г; 17; 25; 26) 1ва-в; 16; 18; 19; 25; 26 (15а-в; 17; 25; 26) 15; 16; 18; 19; 25; 26(15; 17; 25; 26) Свыше 20 000 до 25 000 мм (17а, в) 16а (17а-б, ж—к) 16 ; 26 (17; 26) 15а; 16; 26 (15а; 17; 26) 15а; 16; 25; 26 (15а; 17; 25; 26) 15а, в; 16; 25; 26 (15а, в; 17; 25; 26) 15а, в, б; 16; 25; 26 (15а, в, б; 17; 25; 26) 15; 18; 25; 26 (15; 17; 25; 26) 15; 16; 25; 26 (15; 17; 25; 26)	15а—г; 16; 18-20; 21а-в; 25; 26(2; 3; б; 15а-г; 17; 25; 26) 15а—в; 16; 18-21; 25; 26(2; 3; 5; 15а—в; 17; 25; 26) 15; 16; 18-21; 25; 26(2; 3; 5; 15; 17; 25; 26) 15; 16; 18-21; 25; 26(2; 3; 5; 15; 17; 25; 26) Свыше 10 000 до 12 500 мм 18а, в (2а; За; 5а; 17а, в) 18а, в, ж; 19а (2а, в; За, в; 5а, в; 17а, в, ж) 18а-б, ж-jk; 19а-в, ж, к (2а-б, ж-м; За-б, ж-м; 5а-б, ж-м; 17а—д, ж-м) 16; 18; 19; 26 (2; 3; 5; 17; 26) 16; 18; 19; 25; 26(2; 3; 5; 17; 25; 26) 15а, б; 16; 18; 19; 25; 26 (2; 3; 5; 15а, б; 17; 25; 26) 15а—г; 16; 18; 19; 25; 26(2; 3; 5; 15а-г; 17; 25; 26) 15а—г; 16; 18; 19; 25; 26 (2; 8; 5; 15а-г; 17; 25; 26) 15; 16; 18; 19; 25; 26 (2; 3; 5: 15; 17; 25; 26) Свыше 16 000 до 20 000 мм 18а (17а) 18а, в (17а, в) 18а-б, ж-м; 19а, в, ж, к (17а-б, ж-м) 16; 18; 19а-м; 26(17; 26) 16; 18; 19; 25; 26(17; 25; 26) 15а; 16; 18; 19; 25; 26 (15а; 17; 25; 26) 15а, в; 16; 18; 19; 25; 26 (15а, в; 17; 25; 26) 15а—в; 16; 18; 19; 25; 26 (15а-в; 17; 25; 26) 15; 16; 18; 19; 25; 26 (15; 17; 25; 26) Свыше 25 000 до 31 500 мм 16а 16 15а; 16 (15а) 1ба; 16; 25 (15а; 25) 15а, в; 16; 25 (15а, в; 25) 15а, в, д; 16; 25 (15а, в, б; 25) 15а, в, б; 16; 25 (15а, в, б; 25) 15; 16; 25 (15; 25)
168
и при разности температур измеряемой детали и нутромера не более
± 1 °C.
2. Требуется выбрать средство и условия измерения наружного диа-
метра диска 4500 h7.
В табл. 5.6 для интервалов размеров свыше 4000 до 5000 мм и 7-го
квалитета приведены следующие условные обозначения средств и условий
измерения наружных диаметров: 6а. 7а, в, ж, 8а, в, ж, 18а, 20а—в, ж. и.
По табл. 5.5 находим, что цифрам, входящим в условные обозначения,
соответствуют микрометры гладкие п. 6 и индикаторные п. 7 и 8, устанав-
ливаемые на размер около детали, измерения от дополнительной базы вне
станка п. 18 и метод опоясывания с помощью лент п 20.
Выбираем наиболее простой метод измерения с помощью микрометра,
тем более, что такие средства измерения имеются на всех заводах круп-
ного машиностроения. В табл. 5.5 указано, что предельные погрешности
измерения, а, следовательно, и варианты применения микрометров, приве-
дены в табл. 2.46—2.48. По этим таблицам находим, что: 1) при вариан-
тах айв установка скобы на размер должна производиться по аттесто-
ванной установочной мере, а при варианте ж — по установочной мере, за
размер которой принимается номинальное значение; 2) температура изме-
рения при вариантах а и ас должна быть 20±1вС, а при варианте в —
20 ± 3 °C; разность температур детали и установочной меры при всех трех
вариантах не должна быть больше 1 °C.
Выбираем индикаторный микрометр или индикаторную скобу. При из-
мерении индикаторным микрометром отсчет может производиться по шкале
микрометрической головки или индикатора.
При разработке отраслевого или заводского стандарта (ОСТ
или СТП) по выбору средств измерения размеров свыше 500 мм
следует использовать рекомендации, приведенные в табл. 5.6.
При этом, если диапазон размеров, ряды квалитетов, номенкла-
тура средств измерения и число вариантов применения, указан-
ные в таблице, превышают используемые в отрасли или на пред-
приятии, они могут быть соответственно сокращены.
Глава 6
ИЗМЕРЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ
Основные термины и определения в области допусков фор-
мы и расположения поверхностей установлены стандартом
СЭВ— СТ СЭВ 301—76. Значения допусков приведены в
СТ СЭВ 636—77.
в.1. Средства и методы измерения отклонений
от прямолинейности и плоскостности
Измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности
могут производиться механическими, оптическими, гидростатиче-
скими и электрическими средствами и методами.
Механические средства и методы измерения
Поверочные линейки и плиты. Измерения отклонений от пря-
молинейности поверхностей длиной свыше 500 мм производятся
поверочными линейками (табл. 6.1) с широкой рабочей поверх-
ностью методом линейных отклонений.
При методе линейных отклонений проверяемую поверхность
сличают с образцовой, за которую принимают поверхность пове-
рочной линейки.
Линейку 3 укладывают непосредственно на проверяемую по-
верхность либо на две одинаковые опоры / (рис. 6.1,6), уста-
новленные на проверяемую поверхность 2. Опоры располагают
на расстоянии, равном 0,2 длины линейки от ее концов. Рас-
стояния от рабочей поверхности линейки до проверяемой поверх-
ности в нескольких точках, равномерно расположенных по длине
линейки, определяют с помощью щупов,, концевых мер длины 4,
клина с линейной шкалой (рис. 6.1,а) либо измерительной го-
ловки, закрепленной в универсальной стойке, штативе или спе-
циальном приборе.
Прибор (рис. 6.1, в) состоит из стойки 6, к которой шар-
нирно прикреплен кронштейн 5 с измерительным наконечником /
и измерительной головкой 4. При измерении наконечник / каса-
ется проверяемой поверхности 3, а наконечник измерительной
головки — верхней поверхности поверочной линейки 2. Отклоне-
ния от прямолинейности в различных точках проверяемой по-
верхности определяются по шкале головки.
При использовании линеек необходимо учитывать их прогиб.
Отклонения Hnt (рис. 6.2) от прямой PQ, соединяющей кон-
цы кривой профиля проверяемой поверхности /, определяются
по формулам, приводимым ниже [21].
170
Таблица 6.1
Технические характеристики поверочных линеек и плит
по ГОСТ 8026—75 и ГОСТ 10905—75
			Классы точности			
Тип	Размеры, мм	00	0	1	2	3
		Допускаемые отклонения от плоскостности рабочих поверхностей, мкм				
Линейки прямоуголь- ного сечения ШП Линейки двутаврового сечения ШД • Мостики ШМ Линейки угловые трех- гранные Плиты	630X50X10 630X50X14 1000X60X16 1600X75X18 2000X 75X18 2500X100X20 3000X100X20 4000X160X30 630X50 1000X60 1600X80 2000X90 2500X100 3000Х1Ю 630 и 1000 а=45, 55 и 60° 630X400 и 630X630 1000X630 1000X1000 1600X1000 2000X1000 2500X1600	1	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ю о | | I |	4 4 4 6 4 4 6 8 10 10 12 16 16	10 10 10 16 20 25 30 40 10 10 16 20 25 30 10 16 16 16 25 25 25	16 16 16 25 30 40 50 60 16 16 25 30 40 50 16 16 40 40 40 60 60 60	I 1 I 1 1 । । । 1 I । 1 1 1 1	8 S888S
При измерении концевыми мерами от нижней поверхности
поверочной линейки 2 (рис. 6.2, а):
«Ш	Ci~
bo~bn_
< n
где b0, bi и bn — размеры блоков концевых мер соответственно
в первой, любой и последней проверяемых точках; — прогиб
поверочной линейки (отклонение от прямой линии PiQi, соеди-
няющей крайние* точки кривой профиля линейки); п —общее
число проверяемых точек; / — порядковый номер точки, откло-
нение Hni которой определяется.
При измерении с помощью измерительной головки от верх-
ней поверхности поверочной линейки (рис. 6.2, б):
«щ-+ + ci=t£S-^ti
171
где го» * и гя — расстояния между поверхностями в первой, лю-
бой и последней точках; ап и (ц — отсчеты по шкале измеритель-
ной головки соответственно в последней и любой проверяемых
точках (в первой проверяемой точке измерительная головка
устанавливается на нуль, т. е. а0 = 0).
Рис. 6.1
Предельные погрешности измерения поверочными линейками
приведены в табл. 6.12. Значения погрешностей приняты рав-
ными пределам допускаемых отклонений линеек от плоскостно-
сти, см. табл. 6.1 (погрешность измерения концевыми мерами
расстояний от линейки до проверяемой поверхности значительно
172
меньше предела допускаемого отклонения от плоскостности, и
поэтому она не учитывалась).
Измерение отклонений от плоскостности производится также
угловыми трехгранными линейками типа УТ «на краску»,
а также плитами (ГОСТ 10905—75) «на краску» и методом ли-
нейных отклонений «от плиты».
При проверке «на краску» линейку или плиту, покрытую
тонким слоем краски (смесь берлинской лазури или сажи с ма-
шинным маслом), перемещают по проверяемой поверхности.
При этом на выступах поверхности остаются пятна, число кото-
рых в квадрате со стороной 25 мм дает представление о релье-
фе поверхности. Прямой связи между числом пятен и линей-
ными отклонениями от плоскостности нет. Ориентировочные со-
отношения между числом пятен и степенями точности на не-
плоскостность приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Примерное соотношение между числом пятен краски
и степенями точности |25)
Минимальное число пятен 6 квадрате 25X25 мм	Степень точности прове- ряемых поверхностей по СТ СЭВ 636-77
Св. 20 до 30	8-4
< 12 « 20	5-6
«	5 « 12	7-8
До 5	9-10
Метод в основном следует применять для контроля в про-
цессе шабровки поверхностей.
При измерении методом линейных отклонений определяют
отклонения от прямолинейности в отдельных сечениях поверх-
ности (продольных, по-
перечных и диагональ-
ных), а затем произво-
дят специальную обра-
ботку результатов изме-
рений, подробно изло-
женную в работе [21].	4
Плоскомеры кару- i
сельные завода , «Ка-
либр». Прибор (рис. 6.3)
состоит из основания 1
с колонкой 2, вокруг КО- МГ
торой поворачивается
кронштейн 3 с измерив
тельной головкой 4.
5.
! 1
Рис. 6.3
Прибор устанавливают основанием на середину проверяемой
поверхности и выверяют так, чтобы показания измерительной го-
ловки были одинаковы в трех произвольных точках проверяемой
поверхности. По этим точкам, определяющиим исходную пло-
скость, устанавливают измерительную головку на нуль, а затем
173
определяют отклонения от нее других точек проверяемой по-
верхности.
Основные характеристики плоскомеров приведены в
табл. 6.3.
Таблица 6.3
Основные характеристики карусельных плоскомеров [38]
Наименование параметра	Приборы типа	
	917	918
Наибольший диаметр окруж- ности, ограничивающей прове- ряемую поверхность, мм	1800	900
Цена деления отсчетного устройства, мм Погрешность прибора (без отсчетного устройства), мм	0,001; 0,002 или 0,01	
	±0,0025	
Размеры площадки для уста- новки прибора, мм	0440	0220
Габаритные размеры, мм	1290X440X870	732X220X434
Масса, кг	30	16
Значения предельных погрешностей измерения плоскомера-
•ми, рассчитанные автором, приведены в табл. 6.12. При расчете,
кроме погрешности прибора, приводимой в работе [21], учиты-
валась погрешность измерения измерительной головкой по
РДМУ98-77.
Для определения отклонений от прилегающей плоскости при
измерении карусельными плоскомерами, а также шаговым мето-
дом, в ЭНИМСе (Москва) разработан специальный прибор —
модель плоскости МС25-М.
Уровни. Измерения выполняются шаговым методом, сущность
которого заключается в измерении отклонений отдельных точек
проверяемой поверхности
|	।	от неКоторой исходной
Г"	Г________"*! точки. Они осуществ-
лю_________________________jpK. ляются с помощью ша-
гового мостика (площад-
ки с двумя опорами, рас-
Рис. 6.4	стояние между кото-
рыми представляет со-
бой шаг измерения) и измерительного прибора (уровня, колли-
матора или автоколлиматора).
При измерении с помощью уровня последний устанавливают
на шаговом мостике и мостик (микронивелир) переставляют по
проверяемой поверхности в направлении линии измерения так,
чтобы задняя опора при каждой перестановке устанавливалась
на место передней (рис. 6.4). Подъем или опускание передней
опоры вызывает соответствующее смещение пузырька уровня,
определяемое по шкале ампулы.
Для измерения шаговым методом пригодны любые уровни
или ампулы уровней (ГОСТ 9392—76) с ценой деления ot 0,02
до 0,10 мм на 1 м. Цена делений шкалы уровня, установленного
174
на шаговый мостик, зависит от расстояния I между опорами
(при I» 100 мм цена деления уменьшается в 10 раз, при I =
» 250 мм — в 4 раза и т. д.).
В каждом положении микронивелира снимают отсчеты по
обоим концам пузырька и за окончательный отсчет принимают
полусумму отсчетов, что соответствует положению середины пу-
зырька. При перемещении уровня слева направо положительным
считается расположение конца пузырька справа от нуля, а отри-
цательным— слева от нуля. Отсчет снимается с точностью до
десятых долей деления.
При измерении отклонений от прямолинейности микрониве-
лир перемещают в одном направлении, а при измерении откло-
нений от плоскостности — в нескольких направлениях. Наряду с
рамными и брусковыми уровнями (ГОСТ 9392—75) применяют
уровни с микрометрической подачей ампулы (ГОСТ 11196—74),
уровни маятникового типа (индуктивные, электронно-оптические),
емкостные, а также специальную конструкцию шагового мостика
с уровнем и измерительной головкой, описанную в работе [1].
Оптические средства и методы измерения
Автоколлимационный и коллимационный методы. При изме-
рении отклонений от прямолинейности и плоскостности шаговым
методом с помощью автоколлиматора или коллиматора измеря-
ются углы наклона участков поверхности, на которых последо-
вательно располагаются опоры шагового мостика.
Рис. 6.5
При использовании автоколлиматора, на мостике /
(рис. 6.5) устанавливают зеркало 2, а автоколлиматор 3 распо-
лагают рядом с проверяемой поверхностью на линии измерения.
Ось автоколлиматора должна быть перпендикулярна к зеркалу
и находиться на одной высоте с осью зеркала. В этом случае
отраженное от зеркала изображение марки автоколиматора (про-
зрачное перекрестие линий на темном фоне или другое) зани-
мает среднее положение в поле зрения окуляра и совпадает с
самой маркой.
При перемещении шагового мостика с зеркалом по прове-
ряемой поверхности, отклонения от прямолинейности (плоскост-
ности) вызывают наклоны зеркала, в результате чего изображе-
ние марки смещается. Измеряя это смещение с помощью отсчет-
ного устройства автоколлиматора, определяют отклонения точек
профиля проверяемой поверхности.
Если измерения осуществляются с помощью коллиматора и
зрительной трубы, то трубу устанавливают рядом с проверяемой
поверхностью, а на шаговом мостике закрепляют коллиматор.
175
Смещения а изображения марки определяются по формулам!
при измерении автоколлиматором
а — F tg 2<р;
при измерении коллиматором
а — F tg ф,
где F —фокусное расстояние объектива, мм; ф —угол наклона
зеркала (коллиматора).
Смещение b передней опоры шагового мостика относительно
задней выражается формулой
b «la/F,
где I — расстояние между опорами мостика, мм.
При измерении автоколлиматором смещение 6, а следова-
тельно и чувствительность, прибора в два раза больше, чем при
измерении коллиматором. Поэтому целесообразно применять ав-
токоллиматор, тем более, что габариты и масса зеркала значи-
тельно меньше, чем у коллиматора и, следовательно, перемещать
мостик легче. Технические характеристики некоторых автоколли-
маторов отечественного производства приведены в табл. 6.4.
Таблица 6.4
Технические характеристики автоколлиматоров по ГОСТ 11899—<77
Основной показатель	АК-0.2У	АК-0.5У	АК-1У	АК-60
Цена	деления секундной шкалы Цена	деления	минутной шкалы Максимальное рабочее рас- стояние до зеркала, м Верхний предел измерений, не менее: при расстоянии до зер- кала 2 м при максимальном ра- бочем расстоянии Предел допускаемой погреш- ности при верхнем пределе измерения: 2' 5' 10' 20' 4(У 120'	0,2" 0,25' 30 1(У 0,6" 0,7" 1" 1,5"	0,5" 0,5' 25 2(У ±1,8' 1,1* 1,2" 1,5" 2,0* 3,0*	1" 1' 20 40' ±1' 2,1" 2,2" 2,5" 3,0* 4,0" 6,0*	1' 10 120' ±1' 80" 30" 30" 45" 60" 75" 90"
Примечание. Предел допускаемой погрешности обеспечивается при температуре 20± 1 °C (для автоколлиматоров типа АК-60 при температуре 20±3 °C) и относительной влажности воздуха не более 80%.				
Значения предельных погрешностей измерения шаговым ме-
тодом (а помощью уровней и автоколлиматора), рассчитанные
176
автором, приведены в табл. 6.12. При расчете учитывались сле-
дующие составляющие погрешности:
1)	погрешность прибора — для рамного и брускового уров-
ней (предел допускаемого отклонения средней цены деления
шкалы ампулы уровня по ГОСТ 9392—75); для уровня с микро-
метрической подачей ампулы (допускаемая погрешность пока-
заний по ГОСТ 11196—74); для индуктивного уровня — погреш-
ность уровня; для автоколлиматора (предел основной допускае-
мой погрешности по ГОСТ 11899—77);
2)	погрешность, вызываемая ошибкой Д определения длины
шага (Д = 0,01/);
3)	погрешность отсчета по шкале, принятая равной 0,2 цены
деления (только для рамного н брускового уровней).
Предельная погрешность измерения отклонений от прямоли-
нейности поверхностей длиной L зависит от числа п перестано-
вок. Поэтому
д = д' л/li = д' ,
где д'— предельная погрешность единичного измерения; / — шаг
мостика.
Метод визирования. Сущность метода заключается в измере-
нии расстояний от точек проверяемой поверхности до исходйой
прямой, за которую принимается оптическая ось зрительной
трубы.
Измерения выполняются с помощью зрительной трубы, не-
подвижно установленной вне измеряемого изделия, и визирной
марки с перекрестием, последовательно устанавливаемой в от-
дельные точки проверяемой поверхности. Предварительно зри-
тельная труба выверяется так, чтобы ее оптическая ось была
параллельна прямой, проходящей через крайние точки проверяе-
мой поверхности; в этом случае отсчеты по отсчетным барабан-
чикам трубы в крайних положениях марки одинаковы.
Измерения визирным методом могут осуществляться прибо-
рами ППС-11 и ППС-12 (ЛОМО), оптическими струнами, опти-
ческими плоскомерами и др.
Прибор ППС-11 включает визирную трубу с двумя отсчет-
ными барабанчиками оптического микрометра, позволяющими
измерять отклонения от прямолинейности одновременно в верти-
кальном и горизонтальном направлениях; комплект марок, за-
крепленных в подставках разной высоты с подсветкой, и зерка-
ло. Изображение перекрестия марки проектируется на сетку зри-
тельной трубы й с помощью оптического микрометра измеряется
смещение перекрестия от оптической оси трубы. Прибор может
быть использован также как автоколлиматор; для этого сетка
подсвечивается от специального источника света, расположенного
в трубе, а вместо визирной марки по проверяемой поверхности
перемещается зеркало.
Отличительной особенностью прибора ППС-12 [37] является
возможность непосредственного наблюдения контролируемого
изделия. Изображение изделия или центра визирной марки, ви-_
димое в окуляре прибора, совмещают с визирной линией (пере-
крестием сетки), поворачивая плоскопараллельную пластину.
1/27 А. д. Рубинов	177
Смещение линии визирования определяют по двум шкалам, на-
блюдаемым в поле зрения окуляра. Приборы могут применяться
также для измерения отклонений от соосности, параллельности,
перпендикулярности и горизонтальности.
Оптическая струна ДП-477 состоит из визирной трубы //
(рис. 6.6),-устанавливаемой неподвижно, и марки Z, перемещае-
мой по проверяемой поверхности. Марка, закрепленная в стойке,
содержит источник света /, конденсор 2, точечную сменную
диафрагму 3 и микрометрические винты, обеспечивающие пере-
мещение всей системы в вертикальном и горизонтальном направ-
лениях.
Рис. 6.6
Визирная труба имеет объектив 6 со свойствами акснкоца, ие
требующий перефокусировки, микроскоп /// со сменными объек-
тивами о и окулярами 7, сетку 8, призму 9, отсчетный оптиче-
ски! компенсатор 4, обеспечивающий измерение в двух направ-
лениях смещений точечной диафрагмы марки, вызываемых от-
клонениями от прямолинейности, и записывающее устройство.
Визирная труба шарнирно закреплена в стойке и может пере-
мещаться с помощью двух регулировочных винтов. Стойки мар-
ки и визирной трубы прикрепляются к проверяемой поверхности
с помощью постоянных отключаемых магнитов.
Универсальная оптическая струна ОС-ЗМ [15] содержит две
ветви, установленные соосно: визирную и автоколлимационную.
Измерение отклонений от прямолинейности в линейной мере ана-
логично измерению оптической струной ДП-477, а в угловой ме-
ре-работе с автоколлиматором. Оптические струцц предназна-
чены также для измерения отклонении от соосностй, параллель-
ности, перпендикулярности и др.
Измерение оптическими плоскомераци1 (рис. Q.7) сводится
к определению отклонений от исходной плоскости, задаваемой
тремя светящимися базовыми марками. Приборы состоят из ви-
зирной трубы, трех базовых и одной измерительно! марок, ви-
зирная Труба включает стойку /, внутри которой расположены
поворотная Труба // с окуляром 5, сеткой 4, пентапризмой 2
и плоскопараллельной пластинкой о, Йоворачйваемои йиитом г
1 Оптические струны и пдоокомеры разработаны под руководством
Б. М. Левина в ГОИ им. с. И. Вавилова»
178
с отсчетным барабанчиком. К стойке прикреплена труба с об^*
ективами 3 и 6; объектив 6 обладает свойствами аксикойа, по-
этому визирная труба не требует перефокусировки.
Марка /// содержит источник света /2, конденсор //, то-
чечную диафрагму Р и регулировочный винт 10. Базовые марки
должны иметь одинаковое рас-
стояние от светящейся диа-
фрагмы до базовой плоскости.
Крепление визирной трубы
и марок к проверяемой поверх-
ности осуществляется постоян-
ными отключаемыми магнита-
ми 1 и 13.
Регулируя опоры визирной
трубы, совмещают плоскоет|>
визирования трубы с исходной
плоскостью; при этом от-
счеты По барабанчику винта 10
11 12
Рис. 6.7
при наводке на каждую марку должны быть одинаковыми.
После этого устанавливают измерительную марку в различные
точки проверяемой поверхности и определяют отклонения марки
от этой поверхности.
Измерения могут осуществляться одной маркой, последова-
тельно устанавливаемой для создания исходной плоскости в тфй
разные точки, а затем используемой в качестве измерительной
марки.
Аналогичный прибор выпускается фирмой «Тейлор Гоб-
сон*.
Технические характеристики приборов, предназначенных для
измерения методом визирования, приведены в табл. 6.5.
Оптическая линейка >. Прибор [14, 21] основан на измерении
отклонений точек контролируемой поверхности от исходной пря-
мой — оптической оси.
1 Оптические линейки разработаны под руководством В. М. Левина
в ГОИ им. С. И. Вавилова.
*/»7«
17»
Таблица 6.5
Технические характеристики приборов для измерения
методом визирования [15. 21, 22, 371
Основной показатель	Визирные трубы		Оптические струны		Оптические плоскомеры	
	ППС-11	ППС-12	ДП-477 |	| ос-зм	ИС-41	ОП-1
Диапазон намерения прибора, м Диапазон измерения по шкале отсчетного устройства, мм:	0,2-20	0,2-30	0,2-30	0,2-30	от 0,5X0,5 ДО 25X25	от 0,5X0,5 до 5X5
визирной трубы	±1	±1	±0,4	±0,4	±0,5	±0,5
марцн Цена деление шкалы ртсчетного устройств!, мм:			±5	±5		
визирной трубы	0,02	0,01	0,001	0,001	0,001	0,001 0,01
марки Предел допускаемой погрешности при изме- рении: визирнцм мето*			0,01	0,01	0,01	
	±(10+	±(Ю+	±(2+	±(4+	±(5+	+‘й
дом, мкм	+5£)	+5L)	+8L)	+2L)	+ 12L)	
автоколлимаци- ониым методом, н				±(1 + +0,02ф)		
Примечание.
L—длина измеряемой поверхности, м; <р — измеряемый угол, ..Л.
Линейка 1 (тонкостенная труба с оптической системой),
устанавливаемая на две опоры 2 (рис. 6.8), имеет сквозной шлиц,
вдоль которого перемещается измерительная каретка 3 с щу-
пом 4, касающимся контролируемой поверхности. Для определе-
ния отклонений точек поверхности необходимо совмещать види-
мые на экране визирный штрих 5 и биссектор 6 и снимать от-
счеты по барабану микрометрического винта 7.
Прибор имеет также регистрирующее устройство, позволяю-
щее графически воспроизвести на бумаге профиль контролируе-
мой поверхности.
Если длина измеряемой поверхности больше длины линейки,
то измерение можно производить в несколько приемов. При пе-
рестановке линейки необходимо обеспечить некоторое перекрытие
(переналожение), т. е. не устанавливать левую опору на место
правой (при перестановке слева направо), а смещать ее внутрь
измеренного участка поверхности примерно на 0,25 длины
участка.
В ГОИ им. С. И. Вавилова разработаны также оптические
линейки для измерения на длине 3 и 4 м с погрешностью
И ±3 мкм, бескорпусная линейка, позволяющая контролировать
Прямолинейность на длине до 12—15 м, а также автоматическая
лйнейка ИС-49 с фотоэлектрическим наведением.	.
180
Технические характеристики серийно выпускаемых линеек
приведены в табл. 6.6.
На аналогичном принципе основан прибор <Родолайт», вы-
пускаемый фирмой «Кук, Троутон и Симмс» (США). Прибор
Рис. 6.8
предназначен для проверки прямолинейности, плоскостности, пра-
вильности взаимного раёЦоложения поверхностей, соосности от-
верстий и точности Вращения.
Таблица 6.6
Технические характеристики оптических линеек (14, 81]
Основной показатель	ИС-36М	ИС-43	ИС-49
Наибольшая измеряемая длина, мм Диапазон регистрируемых отклоне- ний, мм Цена деления, мкм Пределу допускаемой погрешности измерения, мкм Вертикальный масштаб регистрации Горизонтальный масштаб регистра- ции	1600 ±0,5 1 ±1,5 1000:1 1:1	800 ±0,25 0,5 ±0,5 2000:1 1:1	№ ±1,0 От 250:1 до 4000:1 1:1
Примечание. При измерении больших отклонений предел допускаемой погрешно- сти определяется по формуле б®±(1 + ЮЛ) мкм, где Л—измеряемое отклонение, мкм.			
Оптические линейки длиной до 4 м выпускаются также во
ФранЦйи.
Предельная погрешность измерения оптическими линейками
по предложению Б. М. Левина [14] должна определяться по
формулам:
181
при измерении в один прием	<
« — л/6пр + «?р + «из + «раз + «п •
при измерении в несколько приемов (с переналожением)
«” V«np + «пн + «?р + «из + «рез + «п.
где бПр — погрешность прибора; бпн— погрешность переналоже-
ния; дГр — графическая ошибка профилограммы; биз — ошибка из-
мерения масштабной линейкой; 6pe3 — погрешность проведения
результирующей; бп — погрешность проведения прилегающей
прямой.
Б. М. Левин приводит следующие значения составляющих
погрешностей: бпр« ± 1,5; 0,5 и 1,0 мкм для линеек ИС-36,
ИС-43 и ИС-49; бпн я it 3,0 мкм; бгр == би3 == брез == бп
= 0,5 мкм.
Значения предельных погрешностей измерения, рассчитанные
по приведенным формулам, указаны в табл. 6.12.
Интерференционные приборы (интерферометры). Такие при-
боры предназначены для измерения отклонений от прямолиней-
ности и плоскостности поверхностей высоких степеней точности
по СТ СЭВ 636-77.
Прибор, разработанный акад. В. П. Линником, состоит из
коллиматора и зрительной трубы, в поле зрения которой сразу
видна вся проверяемая поверхность. Измерения могут быть про-
изведены в любом месте поверхности по искривлению интерфе-
ренционных полос в десятых долях расстояния между ними.
Точность измерения до 1 мкм при длине проверяемой поверхно-
сти до 2 м.
Отечественной промышленностью изготовлены опытные об-
разцы интерферометра ИЗК-40, основанного на этом принципе.
В поле зрения зрительной трубы прибора наблюдается интерфе-
ренционная картина, возникающая в результате интерференции
световой волны, непосредственно идущей от объектива колли-
матора, и волны, отраженной от проверяемой поверхности. При-
бор предназначен для измерения отклонений от прямолинейности
и плоскостности на длине до 5 м. К прибору прилагаются три
пары клиньев, с помощью которых можно получать разную цену
деления интерференционной полосы и диапазон измерения при-
бора. Погрешность измерения прибором колеблется от 1 до
5 мкм в зависимости от шероховатости проверяемых поверхно-
стей [21].
Интерферометры, выпускаемые английской фирмой «Хиль-
гер и Ватто (модели Т-48 и Т-24), позволяют производить из-
мерения на длине соответственно 1250 и 610 мм, а интерферо-
метр народного предприятия «Карл Цейс йена» (ГДР)—на
длине до 12 м (модель 12).
Национальной физической лабораторией НПЛ (Англия) раз-
работан дифракционно-интерференционный метод контроля пря-
молинейности поверхностей длиной до 30 м с погрешностью
0,025 мм.	’
182
Интерферометры для измерения отклонений от прямолиней-
ности и плоскостности выпускаются также в ФРГ, США и дру-
гих странах.
При использовании в качестве источника света в интерфе-
рометрах лазеров диапазон измерения прибора может быть рас-
“ интерферометр разработан
Контролируема^
поверхность
Струна
Попемыия
микроскопа
Рис. 6.9
ширен, а точность повышена. Такой
в Сибирском научно-исследователь-
ском институте метрологии [5].
Лазерные интерферометры выпу-
скаются также различными иностран-
ными фирмами. Так, например, при-
бор модели 5б00 Фирмы «Пилкингтон
Перкин-Элмер> (Англия) предназна-
чен для измерений на длине до 105м;
погрешность измерения на расстоянии
свыще 60 м примерно 12 мкм.
Намерение с помощью струны и
микроскопа. Измерение непрямоли-
нейности вертикальных плоскостей
может производиться с помощью
микроскопа (рис. 6.9) относительно
струны. Струна должна быть распо-
ложена так, чтобы в крайних поло-
жениях микроскопа ее изображение
Орвпадало с перекрестием нитей оку-
лярного микрометра. Отклонения от
прямолинейности поверхности в различных ее точках вызывают
соответствующие смещения перекрестия относительно струны.
Вместо ми крое кор а могут быть использованы другие изме-
рительные приборы (микрометрическая головка или др.).
Прочие средства и методы измерения
Гидростатические уровни завода «Калибр». Приборы осно-
ваны на принципе сообщающихся сосудов и состоят из двух из-
мерительных головок 1 и 4 (рис. 6.10), наполненных водой и
Рис. 6.10
соединенных между собой двумя гибкими шлангами. Шланг 2
обеспечивает расположение воды на одном уровне а шланг 3—
одинаковое дацдедие воздуха.
183
Каждая головка имеет микрометрический глубиномер б с
острием на конце микровинта. Момент касания острия с водой
определяется на глаз после успокоения воды.
При измерении одна измерительная головка неподвижна, а
вторую перемещают по проверяемой поверхности 6 и измеряют
уровень воды в обеих головках.
Разность показаний головок определяет положение участка
проверяемой поверхности' относительно горизонта. Измеритель-
ные головки (две или несколько) могут быть присоединены к
общему баку с водой. В этом случае отсчет по одной головке
характеризует отклонение от постоянного уровня.
Основные данные уровней приведены в табл. 6.7.
Таблица 6.7
Основные характеристики гидростатических уровней [38]
Наименование параметра	115-/	ИЗ-//
Наибольшая длина измерения, м Наибольшая разность высот проверяе- мых поверхностей, мм Цена деления барабана микрометра, мм Погрешность измерения при горизон- тальной укладке водяного шланга, мм Размеры основания измерительной го- ловки, мм Габаритные размеры головки, мм Масса одной головки без шланга, кг	До 12 25 Q.0I	|	0,1 о.о1	d.i 100X100 100X150X275 4,4	
Рис. 6.11
Во ВНИИМе им. Д. И. Менделеева разработан гидроэлек-
трический нивелир, основанный на принципе открытой гидроста-
тической системы.
Индуктивные приборы. Индуктивный уровень модели 129
завода «Калибр» состоит из корпуса / (рис. 6.11), внутри кото-
рого закреплены индуктивные ка-
тушки 2 и подвешен маятник 3
(якорь). Изменение положения
маятника относительно катушек
при перемещении корпуса по про-
веряемой поверхности приводит
к изменению индуктивности кату-
шек, которое преобразуется в из-
менение тока или напряжения и
определяется по шкале электро-
измерительного прибора.
Основные технические харак-
теристики индуктивных уровней
приведены в табл. 6.8. Аналогич-
ные приборы модели «Теливел»
выпускаются фирмой «Тейлор Гоб-
сон» (Англия). ’
Индуктивная линейка ЛИП-3 состоит из образцовой линей-
ки 2 (рис. 6.12), расположенной на двух опорах 4, и перемеща-
ющегося относительно нее ползуна 3 с индуктивным преобразо-
вателем /. Движение ползуну передается от микродвигателя 6
184
Таблица 6.8
Основные характеристики индуктивных уровней{ЭД
Уровня типа
Основной показатель
Цена деления, ..Л
Диапазон измерения, ..Л
Погрешность, ..."
Базовая длина, мм
Наибольший угол наклона к горизонту.
Цена деления мицровинтов, ..Л
Наибольший угол наклона базовой пло-
скости к горизонту при уставовне нуля,
Порог чуастантелыюетн. ..Л
Допустимый поперечный наклон уров-
ня, ...°
Доцустимая температура измерения, 'С
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
20
±500
20
4
±100
4
toe
3
40
±50
20±3
100X56X478
42
2
±50
2

через редуктор с ведущим барабаном и тросик 5. При веремеше-
нвд ползуна по проверяемой ппяррх ногти его ня комет»ик ощу-
пывает верхнюю доведенную плоскость линейки. Отклонения про-
веряемой поверхности записываются самописцем 7 и выдаются
Рис. 6.12
в виде графика. Прибор разработан на Каунасском станкострои-
тельном заводе им. Ф. Э. Дзержинского.
Линейка УИП-5 отличается от линейки ЛИП-3 тем, что об-
разцовая линейка является якорем индуктивного бесконтактного
преобразователя, который смонтирован на ощупывающем пол-
зуне. Прибор может быть применен для измерения прямолиней-
ности любых поверхностей: горизонтальных, вертикальных и на-
клонных. Он прикрепляется к проверяемой поверхности с по-
мощью электромагнитов.
8 А. Д. Рубинов
185
Наличие электропривода и самописца автоматизирует про-
цесс измерения линейками ЛИП-3 и УИП-5.
Основные характеристики линеек приведены в табл. 6.9.
Таблица 6.9
Основные характеристики линеек ЛИП-3 и УИП-5 [38]
Основной показатель	ЛИП-3	УИП-5
	Вертикальное увеличение, крат	
	500 | 1000 2000 | 5000	1000 2000	5000
Длина измеряемой трас- сы, мм Диапазон измеряемых от- клонений от прямолиней- ности. мм Предел допускаемой по- грешности (±), мкм Горизонтальное увеличе- ние, крат Габаритные размеры, мм Масса, кг	До 910 От ±0,02 до ±0,2 4 | 2 | 1,5 | 0.75 0,5-0,1 1075Х50Х 6,6	|	До 700 От ±0,02 до ±0,1 2 | 1,5 | 0,75 115 1	43
Автоматизация измерения отклонений от прямолинейности и
плоскостности поверхностей длиной 10 м и более обеспечивается
Также приборами ПКП-1М и «Профиль», сконструированными
в Свердловском филиале ВНИИМ, метрологии* и специальным
вариантом прибора управления лучом (ПУЛ), разработанным в
ЛИТМО С. Т. Цуккерманом [44].
Методика обработки результатов измерения различными при-
борами приведена в работе [21].
Предельные погрешности измерения различными средствами
и методами даны в табл. 6.12.
Выбор средств измерения отклонений
от прямолинейности и плоскостности
Рекомендации по выбору средств и методов измерения от-
клонений от прямолинейности и плоскостности даются в
Фабл. 6.10.
В основу выбора положено сопоставление предельных по-
грешностей измерения различными измерительными средствами
с допускаемыми погрешностями (табл. 6.11), которые приняты
равными 20—40% от допуска прямолинейности (плоскостности).
Предельная погрешность не должна превышать допускаемую.
Рекомендации составлены для средств и методов измерения,
указанных в табл. 6.12.
Каждому средству измерения присвоен определенный
шифр — порядковый номер, а при наличии нескольких вариантов
применения приборов, например разные значения шага измере-
ния (для шагового метода измерения), разные типы приборов и
Другие, каждый из вариантов обозначается буквой.
186
Таблица 6.10
Рекомендации по выбору средств измерения отклонений
от прямолинейности и плоскостности
Степени точности по СТ СЭВ 636-77	Средства измерения отклонений от прямолинейности
Длина	проверяемых поверхностей свыше 400 до 630 мм
1	(2; 3; 6) а
2	1; (2—6) а
3	1; (2—4) а; 5; 6а-в; 7а
4	1; (2-4) а; 5; 6а-в; (7; 8; 10; 12; 16; 17) а
5	1; (2-4) а; 5; 6; (7; 8; 10; 12; 15-17) а
6	1; (2-4) а; 5; 6, (7-10; 12; 13; 15) а; 16; 17а-в
7	1; (2-4) а; 6; (7-10; 12; 13) а; 15а, б; 16; 17; (18; 20) а
8 и 9	1; (2-4) а; 5; 6; (7-10; 12; 13) а; 15-19; 20а
10-12	1; (2-4) а; 5; 6; (7-14) а; 15-19; 20а
13-16	1; (2-4) а; 5; 6; (7—14) а; 15-20
Длина	проверяемых поверхностей свыше 630 до 1000 мм
1	1; (2; 3; 6) а
2	1; (2-4) а; (5; 6) а. б; 7а
3	1; (2—4) а; 5; 6а-в; 7а
4	1; (2-4) а; 5; 6; (7; 8; 10; 12; 15-17) а
5	1; (2-4) а; 5; 6; (7; 8; 10; 12; 15; 16) а; 17а, б
6	1; (2-4) а; 5; 6; (7-10; 12; 13; 15) а; 16; 17а-а
7	1; (2-4) а; 5; 6; (7-10; 12; 13) а; 15а, б; 16; 17; (18; 20) а
8 и 9	1; (2-4) а; 5; 6; (7-10; 12; 13) а; 15-19; 20а
10-12	1; (2-4) а, 5; 6; (7-14) а; 15-19; 20а
13-16	1; (2-4) а; 5; 6; (7-14) а; 15-20
Длина проверяемых поверхностей свыше 1000 до 1600 мм	
1	1; (2; 3)а
2	1; (2-4) а; 56, в; 7а
3	1; (2-4) а; 5; (7; 17) а
4	1; (2-4) а; 5; (7; 8; 10; 12; 16) а; 17а, б
5	1; (2-4) а; 5; (7; 8; 10; 12) а; 16; 17а-в
6	1; (2-4) а; 5; (7-10; 12; 13) а; 16; 17; 20а
7	1; (2-4) а; 5; (7-10; 12; 13) а; 156; 16; 17; 18а; 19; 20а
8и9	1; (2-4) а; 5; (7-10; 12; 13) а; 156, в; 16-19; 20а
10 и 11	1; (2—4)а; 5; (7-14)а; 156, в; 16-19; 20а
12-16	1; (2-4) а; 5; (7-14) а; 156, в; 16-20
Длина проверяемых поверхностей свыше 1600 до 2500 мм	
1	1; 2а, б; За
2	1; (2; 3) а, 6
3	1; (2-4) а, б; 5; 7а, б
4	. 1; (2-4) а, б; 5; 7а, б; (8; 10; 12; 16) а
5	1; (2-4) а, б; 5; 7а, б; 8а; (10; 12) а, б; 16
6	1; (2-4) а, б; 5; (7; 8) а, б; 9а; (10; 12) а, б; 13а; 16; 20а
7	1; (2-4) а, б; 5; (7-10; 12; 13) а, б; 16; 186; 19; 20а
8 и 9	1; (2-4) а, б; 5; (7—10; 12; 13) а, б; 156; 16; 18; 19; 20а
10	1; (2-4) а, б; 5; (7-10) а. б; Па; (12; 13) а, б; 14а; 15а, б; 16; 18; 19; 20а
11-16	1; (2-4) а, б; 5; (7-14) а, б; 156, в; 16; 18-20
Длина проверяемых поверхностей свыше 2500 до 4000 мм	
1	1; 2а, б; За
2	1; (2; 3) а. б; 7а
3	1; (2-4) а, б; 56, в; 7а
8*
187
Продолжение табл в. 10
Степени точности по СТ СЭВ 636- 77	Средства измерения отклонений от прямолинейности
4	1; (2-4) а, 6; 56, в; 7а, б; (8; 10; 12; 16) а
5	1; (2-4) а, б; 56, в; 7а, 0; 8а; (10; 12) а, б; 16; 20а
6	1; (2-4) а, 6; 56, г, (7; 8) а, 6; 9а; (10; 12) а, 6; 13а; 16;
7 и 8	1; (2-4) а, 6; 56, в; (7-10; 12; 13) а, 6; 16; 18а; 19; 20а
9	1; (2-4) я, б; 56, в; (7—10; 12; 13) а. б; 156; 16; 18; (19; 2«а
10	1; (2-4) а, б; 56, в; (7-10) а, б; Па; (12; 13) а, б; 14а; 15а, б; 16; 18; 19; 29а
11-16	1; (2-4) а. 6; 56, а; (7-14) а, б; 156, в; 16; 18-20
Длина проверяемых поверхностей свыше 4000 до 6300 мм	
1	1; 2; За
2	1-3; 7а
3	1-3; (4; 7) а, б
4	1-4; 7; (8; 10; 12; 20) а
5	1-4; 7; 8а; (10; 12) о, 6; (16; 20) а
6	1-4; 7; 8; 9а; 10; 12; 13а‘. 16; 20а
7	1-4; 7; 8; 9а, 6; 10; 12; 13; 16; (18; 20) а
8 и 9	1-4; 7-10; 12; 13; 16; 18а; 19; 20а
10	1-4; 7-Ю; 1Ьа; 12; 13; 14а; 16; 18-20
11	1—4; 7-MX Па, б; 12; 13; Не, б; 16; 18-20
12-16	1-4; 7-14; 16; 18-20
Длина проверяемых поверхностей свыше 6300 до 10000 мм	
1	2; За
2	2; 3
3	2; 3; (4; 7) а, 6
4	2-4; 7; (8; 10; 12; 20) а
5	2-4; 7; 8а; (10; 12) а, б; (16; 20) а
6	2—4; 7; 8; 9а; 10; 12; 13а; 16; 20а
7	2-4; 7; 8; 9а, 6; 10; 12; 13; Ю; 20а
8 и 9	2-4; 7-10; >2; 13; 16; 18а; 19; 20а
10	3-4; 7-10; Па, 6; 12; 13; 14а; 16; 18-20
11-16	2-4; 7-14; 16; 18-20
Примечание.
При измерении отклонений от плоскостности все указанные в таблице
средства измерения, за исключением автоколлиматора АК-0.2У, должны
применяться для измерения деталей на одну степень грубее; автоколли*
матор АК-0.2У может применяться для измерения деталей тех же сте-
пеней точности.
Рекомендации по выбору средств измерения составлены для
длин проверяемых поверхностей от 400 до 10 000 мм, причем
весь этот диапазон размеров разбит на семь интервалов. Для
каждой степени точности по СТ СЭВ 636—77 каждого из интер-
валов размеров в таблице указаны шифры рекомендуемых к
применению средств измерений.
Если шифр состоит только Из цифры, то это означает, что
для данного средства измерения нет разных вариантов либо,
при наличии в табл. 6.12 нескольких вариантов, что для измере-
ния может быть применен любой из них.
188
Таблица 6.11
Допускаемые погрешности измерении отклонений от прямолинейности
и плоскостности
С
Сте- пень точ- ности	Длины измеряемых поверхностей, мм							Допускае- мая по- грешность измерения в % от допуска
	Св. 400 до 630	Св. 630 до 1000	Св. 1000 до 1600	Св. 1600 до 2500	Св. 2500 до 4000	Св. 4000 до 6300	Св. 6300 до 10000	
	Допускаемые погрешности измерения, мкм							
1	0,8	1,0	1,2	1,6	2,0	2,4	3,2	40
2	1,2	1,6	2,0	2,4	3,2	4,0	5,0	40
3	2,0	2,4	3,2	4,0	5,0	6,4	8,0	40
4	3,2	4,0	5,0	6,4	8,0	10,0	12,0	40
5	4,0	5,0	6,4	8.0	10,0	13,0	16,0	32
6	6,4	8,0	10,0	13,0	16,0	20,0	26,0	32
7	10,0	13.0	16,0	20,0	26,0	32,0	40,0	32
8	16,0	20,0	26,0	32,0	40,0	50,0	64,0	32
9	20/0	26,0	32,0	40,0	50,0	64,0	75,0	25
10	32,0	40,0	50,0	64 Д	75,0	100,0	125,0	25
11	50,0	64,0	75,0	100,0	125,0	150.0	2»,0	25
12	64,0	80,0	100,0	120,0	160,0	200,0	240,0	20
13	100,0	120,0	160,0	200,0	240,0	320,0	400,0	20
14	160,0	200,0	240,0	320,0	400,0	500,0	600,0	20
15	240,0	320,0	400,0	500,0	600,0	800.0	1000,0	20
16	40Э,0	500,0	600,0	800,0	1000,0	1200,0	1006,0	20
Если после цифры стоит одна буква, то это указывает на
один определенный вариант прибора, две буквы, разделенные
занятой (например, ба, 6}—на два допускаемых к применению
варианта, две буквы, разделенные тире (12а — г) —на несколько
вариантов, соответствующих всем буквам от а до г. Несколько
цифр, заключенных в круглые скобки, после которых стоит одна
или две буквы, например (2—5>а, б или (7; 8; 10; 12; 16)0,
означают, что допускается производить измерения всеми прибо-
рами, обозначенными этими цифрами, с использованием вариан-
тов применения, соответствующих указанным буквам.
Выбор того или иного измерительного средства из числа
рекомендуемых зависит от наличия на данном заводе соответ-
ствующих измерительных приборов. Кроме того, следует выби-
рать наиболее простые средства измерения, обеспечивающие к
Фому же наименьшие затраты времени на проведение измерений
и обработку их результатов.
Пусть, например, требуется выбрать срёдство измерения
отклонений от прямолинейности поверхности детали длиной 5 м,
обработанной по третьей степени точности.
По табл. 6.10 для интервала длин свыше 4000 до 6300 мм
находим следующие шифры рекомендуемых средств измерения:
1—3; 4а, б; 7а, б.
Из табл. 6.12 видно, что цифра 1 обозначает интерферометр,
цифры 2, 3 и 4 — автоколлиматоры, а цифра 7 — рамный или
брусковый уровень. Наиболее доступное и простое средство
189
Таблица 6.12
Предельные погрешности измерения отклонений от прямолинейности
и	и плоскостности
	к. средства {ня и вариант ения	Наименование и основные показатели средств и методов измерения	Длины измеряемых поверхностей мм						
		Св. 400 до 630	Св. 630 до 1000	Св. 1000 до 1600	Н а о О st	Св. 2500 до 4000	Св. 4000 до 6300	Св. 6300 до 10000
_ о X £-0-5		Предельные погрешности измере-						
J		ния отклонений от прямолиней-						
•2 52 -				ности, мкм				
• 1	Интерферометр ИЗК-1	1	1	1	1.5	1.5	2	-
	Автоколлиматор АК-0.2У,							
2а	цена деления 0,2 : шаг 100 мм	0,2	0,3	0,4	0,5	0,7	0,9	1,2
26	« 250 мм			—•	0,7	0,9	1.2	1,5
2в	< 500 мм	—•		—	м»	—	1.6	2,0
	Автоколлиматор АК-0.5У,							
За	цена деления 0,5": шаг 100 мм	0,6	0,7	0,9	1,1	1.4	1,8	2,8
Зб	< 250 мм	—	*•	**	1.8	2,3	2,8	3,6
Зе	< 500 мм	—	—	—	—	—	4,0	5,0
	Автоколлиматор АК-1У.							
4а	цена деления 1": шаг 100 мм	1.1	1.4	1.8	2,8	4,0	6	8
46	< 250 мм	—			3,5	4,5	6	8
48	< 500 мм	••	—		••		8	11
	Оптические линейки:		1.1	3,2	3,2			
ба	ИС-43	1,1 1.4						—
56	ИС-49		1,4	1.4	3,3	3,3	—	
5а	ИС-36	1.8	1.8	1.8	3,5	3,5	—	—•
	Индуктивные линейки ЛИП-3 и УИП-5:							
ба	увеличение 5000*	0,75	0,75	—	—	—	—	—
66	<	2000х	1.5	1.5	—	—	—	—	—
ба	<	1000х	2.0	2,0	—	— ,	—	—	—
бе	<	500х	4,0	4,0	—	—	—	—	—
	Уровни рамные и бруско							
7а 76 7а	вые, цена деления 0,02мм/м: шаг 100 мм < 250 мм < 500 мм	1,3	1.6	2,0	2,6 4,0	3,2 5.1	4,1 6,4 9,0	5.2 8,0 11,0
8а 86 Зв	цена деления 0,05 мм/м: шаг 100 мм < 250 мм < 500 мм	2.8	3,5	4,5	5,6 9,0	7,2 11,5	9,0 14,5 20,0	11,5 19,0 26,0
9а 96	цена деления 0,10 мм/м: шаг 100 мм < 250 мм	5,6	7,0	9,0	11,5 18,0	14,5 23,0	18 29	24 37 52
9а	<, 500 мм	—	—				4U	
	Уровни с микрометриче- ской подачей ампулы, цена							
( 10а 106 10а	деления 0,01 мм/м: шаг 100 мм < 250 мм « 500 мм	2.3	2,9	3.7	4,7 7,2	6,0 9,2	7,5 11,0 16,0	9,5 15,0 20,0
На 116 Не	цена деления 0,10 мм/м: шаг 100 мм < 250 мм < 500 мм	23	29	37	47 75	60 95	80 120 160	100 150 210
190
Продолжение табл. 6.12
Номер средства измерения и вариант применения	Наименование и основные показатели средств и методов измерения	Длины измеряемых поверхностей, мм						
		§3 .<© СО о О =f	§§ о §	и а о U =f	Св. 1600 до 2500	Св. 2500 до 4000	Св. 4000 до 6300	Св. 6300 до 10000
		Предельные погрешности измере- ния отклонений от прямолиней- ности, мкм						
12а 126 12а 13а 136 13в 14а 146 14а 15а 156 15а 16а 166 17а 176 17а 17г 18а 186 19 20а 206	Уровни индуктивные: це- на деления 2": шаг 100 мм < 250 мм < 500 мм цена деления 4": шаг 100 мм < 250 мм < 500 мм цена деления 20*; шаг 100 мм < 250 мм « 500 мм Поверочные линейки: класс точности 0 < < 1 «	«2 Оптические струны: ДП-477М; ОС-ЗМ Плоскомеры карусель- ные, цена деления: 0,001 мм 0,002 мм 0,01 мм при перемещении измери- тельного стержня 0,1 мм 1,0 мм Плоскомеры оптические: ОП-1 ИС-4М Визирные трубы ППС-11 и ППС-12 Уровни гидростатические: тип 115-/; тип 115-//	2,3 4,6 23 4 10 16 3 5 3,2 4,7 5,5 10,0 7,5 11,0 12 10 (00	2,9 5.8 29 4 10 16 3,5 5,5 3,2 4,7 5,5 10,0 9,0 15,0 14 10 100 л	3,7 7,4 37 16 25 4,5 6,5 3,2 4,7 5,5 10,0 11 20 16 10 100	4,7 7,2 9,4 15,0 47 75 25 40 5,5 8,0 15 30 20 10 100	6.0 9.2 12 18 60 95 40 60 8,0 10,0 20 45 26 10 100	7,5 11,0 16,0 15 24 32 80 120 160 11,5 14,5 30 65 35 10 100	9,5 15,0 20,0 20 30 40 100 150 210 16,5 20,0 45 (00 50 10 100
Примечание. Предельные погрешности измерения отклонений от плоскостности в 1,6 раза больше погрешностей, указанных в данной таблице [16].								
измерения — это уровень, который и следует выбрать. Измере-
ния должны осуществляться шаговым методом. Буквам а и б,
стоящим после цифры 7, соответствуют значения шага, рав-
ные 100 и 250 . мм. Необходимо выбрать шаговый мостик с
расстояниями между опорами 250 мм, так как при этом число
перестановок мостика, а следовательно и время измерения, ми-
нимальное.
191
&2. Средства и методы измерения отклонений
от круглости
Отклонения от круглости могут измеряться с помощью двух-
и трехконтактных механических приборов, кругломеров, прибо-
ров КСХИ и ЦНИИТмаша. *
Измерения двух- в трехконтактными приборами [25]. С по-
мощью двухконтактных приборов тина микрометров, индикатор-
ных скоб, нутромеров и т п. могут быть определены овальность
и огранка деталей с четным числом граней. При' измерении не-
обходимо поворачивать деталь не менее чем на 180° и, непре-
рывно измеряя ее диаметры, найти наибольшее и наименьшее
их значения. Овальность равна разности между наибольшим и
наименьшим диаметрами, а огранка — полуразности.
Распространенный на заводах способ определения овально-
сти как разности диаметров, измеренных в двух случайных на-
правлениях, применять не следует, так как при этом могут быть
получены неправильные значения овальности и огранки. Так, на-
пример, если измерения осуществляются под углом 45е к наи-
большему диаметру, то овальность и огранка вообще не будут
обнаружены, ввиду того что в этом случае измеряемые диамет-
ры одинаковы.
Если поворачивать деталь в процессе измерения не пред-
ставляется возможным, овальность и четную огранку с любым
числом граней, кроме числа, кратного шести, можно приблизи-
тельно определить, измеряя диаметры в трех направлениях че-
рез 60°. В этом случае овальность равна разности между наи-
большим и наименьшим диаметрами, а огранка, соответственно,
полуразности.
Огранка с нечетным числом граней может быть определена
с помощью трехконтактных устройств с двумя опорными и од-
ним измерительным контактом, например при повороте детали
на призме, и измерении отклонений измерительной головкой или
с помощью накладного прибора седлообразного типа (см. гл. 3,
п. 3).
При этом значение огранки выражается формулой
A = S/£,
где S — показание прибора; k — коэффициент воспроизведения
огранки, зависящий от числа п граней сечения измеряемой де-
тали, от углов призмы и от расположения измерительной го-
ловки (направления линии измерения).
Значения коэффициента воспроизведения огранки даны в
табл. 6.13.
Трехконтактные устройства рекомендуется применять, если
все детали в проверяемой партии имеют огранку с одинаковым
и заранее известным числом граней или когда число граней у
деталей равно нескольким определенным значениям.
Если принять угол призмы равным 120° или 60° и располо-
жить линию измерения (направление оси измерительной голов-
ки) параллельно одной из сторон призмы, то при числе граней,
равно 3, 5, 7 и 9, получим значение k = 2.	•
192
Таблица 6.13
Значения коэффициента k
Число граней сечения детали
2	31 4	5	6	7	8	9	10
Значения коэффициента k
Угол
призмы,
60	2	3	2	0	— 1	0	2	3	2
90	1	2	2,41	2	1	0	-0,41	0	1
120	0,42	1	1,58	2	2,15	2	1,58	1	0,42
Примечание.
Отрицательные значения коэффициента k показывают, что положи-
тельные отклонения отсчитываются по шкале прибора от нуля против
часовой стрелки.
Кругломеры. Кругломеры представляют собой приборы, осно-
ванные на методе прецизионного вращения измерительного нако-
нечника относительно неподвижной детали или детали относи-
тельно неподвижного наконечника. Измерения производятся
ощупыванием поверхности детали по окружности наконечником
индуктивного или пневматического преобразователя. Приборы
оснащаются самописцем, осуществляющим запись результатов
измерения в полярных координатах на круглограмме (бумажном
диске). Круглограмма позволяет определять отклонения от
круглости непосредственно от прилегающей окружности. Для
упрощения отсчета отклонений используется прозрачный шаблон
с концентричными окружностями и радиальной шкалой, накла-
дываемой на круглограмму. Кругломеры обеспечивают наиболее
высокую точность измерения отклонений от круглости. Пределы
допускаемых радиальных погрешностей кругломеров по
ГОСТ 17353—71 не должны превышать 0,05; 0,12; 0,30 и 0,80 мкм
соответственно для кругломеров классов точности /, 2, 3 и 4-го.
По ГОСТ 17353—71 кругломеры должны осуществлять кон-
троль деталей с верхним пределом диаметров до 1000 мм и вы-
сотой до 1600 мм. В настоящее время однако отечественная
промышленность и большинство иностранных фирм выпускают
кругломеры, предназначенные для контроля деталей небольших
и средних размеров. Так, наибольший из отечественных кругломе-
ров (модель *246) может быть применен для контроля деталей
с диаметрами до 350 мм и высотой до 1500 мм.
Из приборов иностранных фирм для измерения отклонений
от круглости крупных деталей предназначен прибор «Тали-
трон Я-20», выпускаемый фирмой «ФАГ Кугельфишер» (ФРГ).
На приборе можно контролировать детали с диаметром до
2000 мм и высотой до 1600 мм. Увеличение записывающего уст-
ройства прибора от 50 до ЮЮ00х, погрешность измерения 0,1 мкм.
Приборы для бесцентрового измерения отклонений от круг-
лости [13, 24]. Приборы (кругломеры КР-43), разработанные в
СКВ шлифовального оборудования (Ленинград) состоят из из-
мерительного блока, включающего корпус 12 (рнс. 6.13) с мно-
193
Рис. 6.13
194
гоступенчатыми самоустанавливающимися опорами, индуктивного
преобразователя 18, электронного блока и самопишущего устрой-
ства модели 260 завода «Калибр». К корпусу прикреплены на-
правляющие 11, по которым могут перемещаться держатели 10.
В держателях на шарикоподшипниках смонтированы оси 3 е
планками 7, на которых закреплены винтами 8 каретки 5. На ка-
ретках 5 также на шарикоподшипниках смонтированы оси /,
несущие сменные призмы (опоры) 2 с фторопластовыми башма-
ками 4. На направляющих 11 и планках 7 закреплены шкалы 9
и б с делениями, соответствующими диаметру контролируемой
детали. Преобразователь 18 прикрепляется зажимом 19 к упру-
гому концу державки 15, устанавливаемой во втулке 17, распо-
ложенной в центре корпуса прибора. Грубая регулировка поло-
жения преобразователя производится перемещением державки 15
во втулке 17, а тонкая — винтом 16. Крепление к станку, на ко-
тором производится контроль деталей, осуществляется за флан-
цы 13 с помощью серьги 14 и рычага с противовесом, что обес-
печивает шарнирную подвеску прибора и создает необходимое
усилие прижима прибора к детали.
Измерения прибором производятся при вращении детали со
скоростью 2—5 об/мин.
Кругломеры обеспечивают высокую точность измерения и мо-
гут применяться для проверки поверхностей, начиная с первой
степени точности по СТ СЭВ 636—77 [13]. Это достигается вы-
бором определенных параметров многоступенчатых самоустанав-
ливающихся опор, в результате чего отклонения базовой кривой
оказываются значительно меньше отклонений контролируемого
профиля.
Основные характеристики кругломеров КР-43 приведены в
табл. 6.14.
В настоящее время Ленинградское инструментальное произ-
водственное объединение (ЛИПО) ведет подготовку к серий-
ному выпуску таких приборов с верхним пределом измеряемых
диаметров 1000 мм.
Приборы КСХИ. В Красноярском сельскохозяйственном ин-
ституте разработано два прибора для измерений отклонений от
круглости крупногабаритных деталей непосредственно на кару-
сельных и тяжелых токарных станках. Особенностью обоих при-
боров является исключение влияния на результат измерения пла-
вания планшайбы станка.
Прибор АРФАМ (рис. 6.14) состоит из двух потенциомет-
рических преобразователей 2 и 7, один из которых измеряет пла-
вание планшайбы и биение детали, фотоэлектрического преобра-
зователя оборотов детали 8, электронного блока и самопишущего
вольтметра 5 типа Н-340.
Один из потенциометрических преобразователей закреплен в
суппорте 4 станка, с помощью которого осуществляется грубый
подвод преобразователя к детали 1, а второй преобразователь
прикрепляется к металлическому полу с помощью отключаемого
постоянного магнита 6. Точный подвод преобразователей к де-
тали производится гайками 3. Измерительный наконечник пер-
вого преобразователя приводится в контакт с контролируемой по-
верхностью детали, а второго—с базовой проточкой на планшай-
бе 10 станка. Преобразователи включены по дифференциальной
195
Т а б лица 6Л4
Технические характеристики приборов КРИЗ |2<]
Основные показатели	КР-4Э.01	К Р-43.02	КР-43.03	КР-43.04
Диапазон контролируе- мых диаметров, мм	400-600	600-800	800-1000	1000-1200
От ±400 до ±4
Диапазон измерения от-
клонений. мкм
Цена деления показываю-
щего прибора, мкм
Масштаб записи
Скорость движения диаг-
раммной ленты, мм/мин
Перемещение измеритель-
ного стержня преобразова-
теля, мм:
полное, не менее
рабочее, не менее
Измерительное усилие, Н,
не более
Усилие прижима прибора
к детали, Н
Масса приборов, кг
Габариты, мм
приборов
9
680Х480Х
Х140
От 20 до 0.2
От 100:1 до 10003:1
20; 40; 80; 200; 400; 800
2
0,4
0,4
20-25
16
13
11
записывающего
блока
электронного блока
1100X700X1 920Х600Х
Х150	|	Х140
265X300X225
945X465X430
720Х520Х
Х140
схеме, поэтому прибор записывает разность показаний обоих
преобразователей и, тем самым, исключает влияние биения план-
штайбы. Фотоэлектрический преобразователь 8 обеспечивает с
помощью отсекателя 9 включение и выключение записывающего
устройства в начале и конце одного оборота детали.
196
Таблица 6.15
Технические характеристики приборов КСХИ [41]
Основные показатели	АРФ-1М	АРК-2М
Диапазон контролируемых диамет- ров, мм Диапазон измеряемых отклоне- ний (±), мкм Масштаб записи Цена деления шкалы на ленте, мкм Основная погрешность прибора (±), мкм Частота вращения детали, об/мин	500—10000 20-80 50: 1; 100:1 15 1	250-1200 0,5-20 2000: 1; 10000:1 1; 0,2 0,5 2-5
Таблица 6.16
Техвмческне характеристики
приборов ЦНИИТмаша
Основные показатели	Значения показа- телей приборов
Диапазон контроли- руемых диаметров, мм Диапазон измеряе- мых отклонений, мм: по измеритель- ной головке по круг л огра м- ме Цена деления, мм: измерительной головки круглограммы Основная погреш- ность прибора (±), мкм Время, необходи- мое на измерение од- ного сечения, мин	500-1800; 1800- 4000 50 40 0,2 2,5 15 15
Второй прибор АРК-2М.
основан на разностном методе
измерения, который заключает-
ся в том, что измеряется раз-
ность ординат двух точек, рас-
положенных на некотором рас-	Рис. 6.15
стоянии одна от другой. При-
бор состоит из измерительного преобразователя, в качестве ко*
торого применен механотрон типа 6МХ1С2, фотоэлектрического
преобразователя оборотов, электронного блока и самопишущегб
йрибора модели 226 завода «Калибр».
Основные характеристики приборов приведены в табл. 6.15.
197
Приборы ЦНИИТмаша [12]. Кругломеры Н-544 предназна»
чены для измерения отклонений от круглости поверхности отвер-
стий крупногабаритных деталей. Прибор (рис. 6.15) состоит из
тележки 1 с вертикальной колонкой 2, по котороой может быть
перемещена каретка 4 с осью 3. На оси расположена штанга 9,
на ней смонтированы самописец 7 и специальная измерительная
головка 8, измерительный наконечник которой касается поверх-
ности неподвижной шайбы — образца круглости 6. Запись от-
клонений от круглости осуществляется в процессе вращения
штанги. На концах штанги расположены выдвижные стержни 5
и 10 с роликовыми измерительными наконечниками 11, обкаты-
вающимися по проверяемой поверхности детали.
Основные характеристики приборов даны в табл. 6.16.
6.3. Средства и методы измерения отклонений
профиля продольного сечения
Для определения отклонений профиля продольного сечения
цилиндрических деталей необходимо измерить отклонения от па-
раллельности двух противолежащих образующих продольного
сечения, построить профилограмму и прилегающий профиль (две
параллельные прямые, соприкасающиеся с реальным профилем
вне материала детали и расположенные по отношению к нему
так, чтобы отклонение формы было наименьшим), а затем опре-
делить наибольшее расстояние Д между прилегающим и реаль-
ным профилями.
Измерение отклонений от параллельности образующих мо-
жет осуществляться с помощью обычных приборов для измере-
ния диаметров (микрометров, индикаторных скоб и др.).
Для определения конусообразности достаточно измерить
диаметры в двух крайних сечениях, а для определения бочко-
образное™ и седлообразности — в двух крайних и среднем.
Значения конусообразности, бочкообразное™ и седлообраз-
ности подсчитываются по формуле
д __ ^Нб ^НМ
2
Для определения отклонений профиля продольного сечения
в различных сечениях, например при измерении бомбированных
валов, применяющихся в бумагоделательных машинах, целесо-
образно применять скобы с опорой на измеряемый вал (см. гл. 2,
п. 3) и специальные индикаторные приборы моделей 05009, 05010
и 05011, выпускаемые ЛИПО. Приборы (рис. 6.16) состоят из
тележки 5 с четырьмя роликовыми опорами 4, коромысла 6 с
двумя линейками 3, на которых расположены кронштейны 2 и 7
с регулируемой пяткой / и измерительной головкой 8. Перед
измерением кронштейны устанавливаются на номинальное зна-
чение диаметра измеряемого вала по шкалам, нанесенным на
линейках.
Технические характеристики приборов приведены в табл. 6.17.
Измерение отклонений от прямолинейности образующих мо-
жет быть осуществлено средствами и методами, рассмотренными
в п. 1 данной главы.
198
6
199
Глава 7
ИЗМЕРЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ
РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
К отклонениям расположения относятся отклонения от па-
раллельности плоскостей и осей (или прямых), отклонения от
перпендикулярности, отклонение от соосности, симметричности,
пересечения осей, радиальное и торцовое биения.
71. Измерение отклонений от параллельности
Отклонения от параллельности плоскостей могут быть изме-
рены с помощью измерительной головки, закрепленной в универ-
сальном штативе, уровня, специальных измерительных приспо-
соблений, автоколлиматора и зеркала, коллиматора и визирной
трубы, автоколлимационного теодолита, приборов ППС-11 и
ППС-12.
При измерении измерительной головкой контролируемую де-
таль и штатив устанавливают на поверочную плиту, а измери-
тельный наконечник головки приводят в контакт с верхней плос-
костью детали (рис. 7.1, а). Если обе плоскости детали свободны,
то штатив располагают на нижней плоскости (рис. 7.1,6). Из-
мерения производят в различных точках в пределах нормируе-
мого участка /. В результат измерения входят отклонения фор-
мы проверяемых поверхностей (отклонения от плоскостности),
влияние которых может быть исключено наложением на прове-
ряемые поверхности контрольной линейки с параллельными гра-
нями, либо построением по результатам измерения профилограм-
мы и прилегающей плоскости [25].
При измерении с помощью уровня уровень последовательно
устанавливается на обе плоскости детали.
Специальные измерительные приспособления с измеритель-
ными головками или преобразователями применяются при
сложной форме контролируемых изделий.
На рис. 7.1,в показано измерение отклонений от параллель-
ности плоскостей а и б детали 4 с помощью автоколлиматора 2,
закрепленного в стойке /, и зеркального мостика 3. При переста-
новке автоколлиматора из нижнего положения в верхнее на-
правление его оптической оси не должно изменяться. Это может
быть обеспечено с помощью зеркального угольника 5, пента-
призмы и накладного зеркала или точного уровня [1].
При измерении по этой схеме с помощью коллиматора па
етойке закрепляется визирная труба, а коллиматор последова-
тельно устанавливается на проверяемые плоскости.	*
202
Для измерения отклонений от параллельности плоскостей /
(рис. 7.1,г), расположенных друг против друга на большом рас-
стоянии, может быть применен автоколлимационный теодолит 3.
На проверяемых плоскостях закрепляются накладные зеркала 2t
на которые поочередно наводят теодолит [1].
Рис. 7.1
Отклонения от параллельности плоскости и оси вала или от-
верстия, а также осей двух или нескольких валов и отверстий
измеряются теми же методами, что и непараллельность плоско-
стей.
При измерении измерительной головкой или уровнем в от-
верстие вставляется контрольный вал (рис. 7.1, д). При больших
203
диаметрах отверстий используются специальные контрольные
валы с регулируемыми или сменными опорами. Вместо кон-
трольного вала может быть применен центратор, разработанный
в НИИПТмаше. Прибор базируется на торце контролируемого
отверстия, поэтому его можно использовать, если у проверяемых
отверстий торцовые поверхности параллельны.
При измерении с помощью автоколлиматора вместо кон-
трольного вала в отверстие вставляется специальный зеркаль-
ный мостик.
Рис. 7.2
При измерении отклонений от параллельности осей вало^
(отверстий) в пространстве необходимо отдельно измерять от*
клонения от параллельности в базовой плоскости Дх и пере*
кос Дг/.
Примеры измерения Ах с помощью измерительной головки
и уровня приведены на рис. 7.2, а и в, а Ду — на рис. 7.2, б, г,
д и е.
При измерении автоколлиматором одновременно определяй
ются отклонения в двух плоскостях. Перед измерением по схе-
мам (рис. 7.2, а и б) ось 1 — L должна быть установлена парал*
лельно плите.
204
При измерении уровнем Дх или Ду = -;хха- L —Для схем по
1UVU
рис. 7.2, в и г; Ду = -	/ — для схем по рис. 7,2, д и е, где п —
разность показаний уровня в числах делений шкалы; с —цена
деления шкалы уровня, мм/м; L — заданная длина измерения,
мм; / — расстояние между осями, мм.
Отклонение от параллельности осей может быть определено
также по результатам измерения расстояний между наружными
образующими валов (микрометром, индикаторной скобой, штан-
генциркулем) или внутренними образующими (плоскопараллель-
ными концевыми мерами длины, микрометрическим нутромером).
7.2.	Измерение отклонений от перпендикулярности
Измерение этих отклонений осуществляется с помощью уголь-
ника и плоскопараллельных концевых мер длины или щупов
(рис. 7.3, а), измерительной головки, закрепленной в универсаль-
ном штативе, и угольника (рис. 7.3,6), автоколлиматора 2, зер-
кального мостика 3 и накладного зеркала 5 (рис. 7.3,а),
специальных приспособлений и измерительной головки
(рис. 7.3. виг).
При измерении по первым двум схемам проверяемая деталь,
угольник и штатив с измерительной головкой устанавливают на
поверочную плиту. Отклонение от перпендикулярности плоско-
стей детали определяют на длине I как разность расстояний от
угольника до проверяемой плоскости детали (рис. 7.3, а) или до
поверочной плиты (рис. 7.3,6).
При измерении отклонений от перпендикулярности осн вала
к задней внутренней плоскости детали 4 (рис. 7.3, в) автоколли-
матор 2, прикрепленный к колонке штатива /, наводится на
зеркальный мостик 3 и накладное зеркало 5, устанавливаемые
на проверяемые вал й плоскость. Постоянство направления опти-
ческой осн коллиматора обеспечивается с помощью зеркального
угольника 6, на который наводится автоколлиматор; вместо
него, как указано выше, могут быть применены пентапризма с
накладным зеркалом или точный уровень [1]. Специальное из-
мерительное приспособление, изображенное на рис. 7.3, г, пред-
назначено для измерения отклонений от перпендикулярности
плоскостей, а на рис. 7.3, д — перпендикулярности осей вала и
отверстия. Первое приспособление состоит из стойки 3 с жест-
ким регулируемым упором 4 и измерительной головкой 2. Из-
мерительная головка устанавливается на ноль по угольнику на
поверочной плите, после чего приспособление придвигают к де-
тали / до соприкасания упора с проверяемой плоскостью и по
шкале головки определяют отклонение от перпендикулярности
на длине I.
Второе приспособление (рис. 7.3, д) включает измеритель*
ную головку /, оправку 2, вставляемую в проверяемое отверстие,
и упор 3, ограничивающий осевое перемещение оправки. Повора-
чивая оправку на 180° относительно вала 4, снимают отсчеты по
шкале измерительной головки. Разность отсчетов дает значение
отклонения от перпендикулярности на длине I.
205
k
206
7.3.	Измерение отклонений от соосности
Эти измерения выполняются с помощью измерительной го-
ловки, закрепленной в специальном приспособлении (рис. 7.4, о)
или в универсальном штативе (рис. 7.4,6), либо с помощысеэп-
тических приборов (визирным, автоколлимационным, коллима-
ционным или комбинированным методами). При измерении по
схеме (рис. 7.4, а) определяется отклонение от соосности отно-
сительно оси базовой поверхности. В базовое отверстие встав-
ляется валик с индикаторным приспособлением, а в проверяемое
отверстие — гладкий валик. Отсчет по шкале индикатора при по-
вороте приспособления на 360° равен удвоенному значению от-
клонения от соосности.
При измерении по второй схеме (рис. 7.4,6) определяется
отклонение от соосности относительно общей оси (контролируе-
мый вал базируется одновременно по обеим проверяемым по-
верхностям). Вад поворачивается на двух ножевых опорах, на-
ходящихся в средних сечениях шеек, и с помощью измеритель-
ной головки измеряется радиальное биение в крайних сечениях
шеек. Отклонение от соосности для каждой шейки определяется
как половина разности наибольшего и наименьшего отсчетов по
шкале головки.
При измерении оптическим визирным методом контролируе-
мая деталь и стойка с визирной трубой устанавливаются на по-
верочную плиту, а в проверяемые отверстия последовательно
помещается специальная визирная марка. Целевой знак марки
(перекрестие нитей или другой) должен совпадать с центром
каждого отверстия (марка должна центрироваться в отверстии).
207
Труба «вводится на целевой знак марки, расположенный в ба-
зовом отверстии, после чего марка переставляется во второе
отверстие и с помощью отсчетного устройства’ трубы определя-
ется смещение целевого знака (смещение оси проверяемого от-
верстия относительно оси базового отверстия).
Если необходимо производить измерение отклонений от со-
осности относительно общей оси, то трубу устанавливают так,
чтобы ее оптическая ось проходила через середины крайних се-
чений отверстий (труба наводится на целевой знак марки, по-
очередно устанавливаемый в крайние сечения).
Визирным методом можно обнаружить только параллельное
смещение оси; наклон оси при небольшой длине отверстия опре-
делить невозможно.
Для измерения визирным методом можно использовать при-
боры ППС-11 и ППС-12 (ЛОМО), зрительные трубы геодезиче-
ских приборов (теодолитов, нивелиров), специальные визирные
трубы, разработанные в ВПТИэлектро и других организациях.
В ВПТИэлектро разработаны также специальные конструкции
марок: четырехопорные — нерегулируемые и регулируемые, двух-
опорные— одноштоковые и двухштоковые [26].
При измерении автоколлимационным методом стойку с ав-
токоллиматором устанавливают перед контролируемой деталью,
а в отверстия детали вставляют зеркальную марку. Если изме-
рение осуществляется коллимационным методом, на стойке за-
крепляется визирная труба, а в отверстия помещают коллиматор.
В отличие от визирного метода автоколлимационный и коллима-
ционный методы позволяют определять угловое смещение (на-
клон) одной оси относительно другой, но не реагируют на
параллельное смещение осей. Определение параллельного смеще-
ния возможно, если применять специальную конструкцию зер-
кального мостика, базирующегося одновременно в обоих отвер-
стиях (рис. 7.4,в). Автоколлиматор 1 в этом случае устанавли-
вается на ноль по обычной зеркальной марке, вставляемой в
одно из отверстий 2, после чего вместо марки в отверстия по-
мещают зеркальный мостик 3. Наклон или параллельное смеще-
ние одной оси относительно другой вызовет поворот мостика,
что будет отмечено автоколлиматором [1].
Значение отклонения от соосности определяется по формуле
Д = А /
угл ’
где Аугл — угловое смещение мостика, рад; I — расстояние между
опорами.
При комбинированном методе измерения, совмещающем как
визирный, так и автоколлимационный методы, можно опреде-
лять и параллельное смещение и наклон проверяемой оси отно-
сительно базовой.
Измерения комбинированным методом могут осуществляться
прибором ППС-11 (см. гл. 6) и некоторыми другими специаль-
ными оптическими приборами («сцаренной» оптической систе-
мой [1] и др.).
208
7.4.	Измерение отклонений от симметричности
и от вересечення осей, а также радиального
и торцового биений
Такие измерения осуществляются с помощью измерительной
головки, закрепляемой в специальном приспособлении или в
универсальном штативе.
На рис. 7.5 показано измерительное приспособление (спе-
циальный штангенциркуль) для измерения отклонения б от сим-
метричности шпоночного паза вала [13]. Приспособление состоит
Рис. 7.6
из штанги 2 с миллиметровой шкалой, подвижной губки 1 с
нониусом и неподвижной губки, представляющей собой втулку 5,
в которой расположена сменная ступенчатая вставка 4 с квад-
ратом 5 под ключ 6. На нижней цилиндрической части вставки
святы лыски, что обеспечивает при повороте вставки надежное
209
крепление в пазу и точное совмещение осей вставки и шпоноч-
ного газа. Для определения параллельного смещения паза из-
меряют расстояние от оси паза до диаметрально противополож-
ных образующих вала, а для определения перекоса паза пере-
мещают приспособление вдоль паза и в нескольких сечениях
измеряют расстояние до крайней образующей вала.
Измерение отклонений от пересечения осей отверстий
(рис. 7.6, а) осуществляется с помощью измерительной головки,
закрепленной в универсальном штативе, и контрольных валов,
вставляемых в проверяемые отверстия. Отклонения определяются
как разность показаний измерительной головки в положениях
А и В с учетом диаметров валов.
Радиальное и торцовое биения также измеряются с по-
мощью измерительной головки (рис. 7.6,6, в и г). Измерения
выполняются на станке непосредственно после обработки детали
либо на специальных роликовых опорах, позволяющих поворачи-
вать вал в процессе измерения. Значение а торцового биения при
расположении упора по оси (рис. 7.6, в) и радиального биения
определяется как разность между наибольшим и наименьшим
отсчетами по шкале измерительной головки за один оборот де-
тали. При расположении упора, как показано на рис. 7.6, а,
торцовое биение равно половине разности отсчетов. Измеритель-
ный наконечник при этом располагают на заданном расстоянии
от оси вращения детали.
По результатам измерения радиального биения можно опре-
делить по-отдельности отклонения данного сечения вала от
круглости и соосности. Для этого измерения необходимо прово-
дить по методике, разработанной автором и приведенной в ра-
боте [28].
Список литературы
1.	Абаджи К. И., Дружинин Б. И., Исаев Б. И. Контроль
взаимного расположения поверхностей деталей машин. Л.: Маш-
гиз, 1962. 116 с.
2.	Богуславский М. Г., Каяк Л. К. Проволочный длиномер. —
Измерительная техника, 1955, № 2, с. 28—31.
3.	Ваганов И. П. Некоторые усовершенствования метода
опоясывания.— В кн.: Взаимозаменяемость, точность и методы
измерения в машиностроении. М. — Л.: Машгиз, 1958, с. 220—222.
4.	Вихман В. С., Харитонов В. И., Сизов Ю. А. Автоматиза-
ция контроля с помощью телевизионно-вычислительной техни-
ки.— В кн.: Автоматизация привода, управления и контроля в
машиностроении. Тр. 5-го Всесоюзного совещания по автомати-
зации процессов машиностроения. М.: Наука, 1974, с. 196—198.
5.	Голубкова В. П., Коронкевич В. П. Лазерный интерферо-
метр для определения положения объектов.— Измерительная
техника, 1968, № 4, с. 11—13.
6.	Горбатов А. А., Рудашевский Г. Е. Акустические методы и
средства измерения расстояний в воздушной среде. М.: Энергия,
1973. 145 с.
7.	Данилевич Ф. М., Никитин В. А. Катетометры. Л.: Маши-
ностроение, 1970. 80 с.
8.	Злодеев Г. А. Температурные погрешности при измерении
деталей в машиностроении.— В кн.: Точность и техника измере-
ний в машиностроении. М.: Машгиз, 1953, с. 66—76.
9.	Иванов Б. Н. Автоматический контроль диаметров валов
с помощью дополнительной световой базы. — Тр. НИИПТмаш.
Краматорск, 1961, вып. 2, с. 30—35.
10.	Каяк Л. К. О применении геодезических методов для из-
мерения больших длин в машиностроении. — В кн.: Исследования
в области линейных* измерений. Тр. ВНИИМ им. Д. И. Менделе-
ева, Л.: Машгиз, 1951, вып. 12 (72), с. 87—101.
11.	Костич Б. Е. Повышение точности измерения рулетка-
ми. — Измерительная техника, 1969, № 4, с. 7—9.
12	Костич Б. Е., Гипп Н. Б. Кругломер для контроля формы
отверстий диаметром до 4000 мм. — Измерительная техника, 1976,
№ 2, с. 50—52.
13.	Кушнер Г. Ф. Измерение геометрических параметров ва-
лов бумагоделательных машин. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1976.
58 с.
21Г
14.	Левин Б. М. Оптическая линейка ИС-36. Л.: ЛДНТП,
1966. 44 с.
15.	Левин Б. М., Волкова Т. А., Леонтьева Г. В. Универсаль-
ная оптическая струна ОС-ЗМ.—Измерительная техника, 1976,
№ 2, с. 54—55.
16.	Леонов В. В., Медянцева. Л. Л. Рекомендации по выбору
средств измерений непрямолинейности и неплоскостности в ме-
таллообрабатывающей промышленности.— Измерительная техни-
ка, 1978, № 8, с. 43—45.
17.	Лукин И. В., Сикора С. В., Симкин Т. С. Применение ра-
диоинтерферометра для измерения длины.— В кн.: Исследова-
ния в области линейных измерений. Тр. метрологических инсти-
тутов. М. — Л.: Изд-во стандартов, вып. 101 (151), 1968,
с. 136—139.
18.	Макаревич Б. К., Новиков Н. И. Дистанционный оптиче-
ский метод измерения крупногабаритных деталей.—В кн.: Взаи-
мозаменяемость и технические измерения в машиностроении. М.:
Машгиз, 1960, № 2, с. 339-350.
19.	Макаревич Б. К., Новиков Н. И., Сапожков А. И. Автома-
тические методы измерения наружных диаметров;—
Тр. ЦНИИТмаш, 1961, № 20, с. 86—101.
20.	Марков Н. И., Кайнер Г. Б., Садердотов А. А. Погреш-
ность и выбор средств при линейных измерениях. М.: Машино-
строение, 1967. 392 с.
.	21. Медянцева Л. Л., Горбачева В. В., Шарова Е. Е. Конт-
роль прямолинейности и плоскостности поверхностей. М.: Изд-во
Стандартов, 1972, с. 118.
22.	Новиков В. Н., Слепухов С. В. Оптические приборы для
измерения линейных величин в машиностроении.— Измерительная
^техника, 1978, № 10, с. 71—73.
23.	Новиков Н. И., Сапожков А. И. Бесконтактное оптическое
устройство для измерения диаметров крупногабаритных дета-
лей.—Измерительная техника, 1961, № 9, с. 8—9.
24.	Опыт разработки и эксплуатации в объединении
им. Я. М. Свердлова приборов для измерения некруглости.
И. Д. Гебель, А. А. Зыков, А. И. Нефедов, В. Ф. Хроменко. Л.:
ЛДНТП, 1974. 40 с.
25.	Палей М. А. Отклонение формы и расположения поверх-
ностей. 2-е изд. М.: Изд-во стандартов, 1973. 244 с.
26.	Розенберг Э. К. Измерение несоосности отверстий оптиче-
ским визирным методом.— Оптико-механическая промышлен-
ность, 1965, № 4, с. 28—32.
27.	Рубинов А. Д. Измерение больших размеров в машино-
строении. 2-е изд. Л.: Машгиз, 1959. 163 с.
28.	Рубинов А. Д. Измерение эксцентриситета изделий, уста-
навливаемых в центрах.—Измерительная техника, 1958, Ks 1,
с. 12—16.
29.	Рубинов А. Д. Теоретическое и экспериментальное иссле-
дование погрешностей измерения на измерительных машинах
212
типа ИЗМ.—-В кн.: Взаимозаменяемость и технические измере-
ния. М.: Машиностроение, 1967, № 5, с. 210—227.
30.	Рубинов А. Д. Новый прибор для измерения наружных
диаметров крупногабаритных изделий методом опоясывания.—
В кн.: Исследования в области линейных измерений. Тр. ВНИИМ,
1968, выл. 101 (151), с. 140—145.
31.	Рубинов А. Д. Исследование погрешности отсчета по
шкалам при измерении больших размеров.— В кн.: Взаимозаме-
няемость и технические измерения в машиностроении. Л.: Маши-
ностроение, 1972, № 6, с. 301—307.
32.	Рубинов А. Д. Погрешности от смещения нутромера при
измерении больших диаметров.—В кн.: Взаимозаменяемость и
технические измерения в машиностроении. Л.: Машиностроение,
1972, № 6, с. 290—295.
33.	Рубинов А. Д. Влияние упругих деформаций нутромеров
на точность измерения больших внутренних размеров.— Измери*
тельная техника, 1973, № 12, с. 32—33.
34.	Рубинов А. Д., Мухин В. Д. Влияние волнистости поверх-
ности на точность измерения перемещений обкатным методом*
Изв.иузов. Приборостроение, 1973, № 11, с. 83—87.
35.	Рубинов А. Д., Замятин А. И. Приборы для измерения
больших наружных диаметров по элементам круга.— В кн.з
Опыт внедрения прогрессивных методов и средств размерного
контроля. Л.: ЛДНТП, 1977, с. 52—54.
36.	Рубинов А. Д., Замятин А. И., Антонов В. Н. Приборы
для измерения больших длин в машиностроении. Л.: ЛДНТП,
1978. 26 с.
37.	Сайту В. А., Данилевич Ф. М., Голод С. Д. Визирная из-
мерительная труба ППС-12.— Измерительная техника, 1977, № 8,
с. 49—51.
38.	Справочник по производственному контролю в машино-
строении. Под ред. А. К. Кутая. 3-е изд. Л.: Машиностроение,
1974. 975 с.
39.	Телешевский В. И. Оптические линейные шкалы на ос-
нове акустической модуляции света.— Измерительная техника^
1973, № 10, с. 26—29.
40.	Трифонов С. Д. Фотоэлектрическое устройство для изме-
рения больших размеров.— В кн.: Взаимозаменяемость и размер-
ный контроль. Тр. НИИ Метрологии высших учебных заведений.
М.: Изд-во стандартов, 1971, вып. 3, с. 104—109.
41.	Трутень В. А. Новые разработки и исследования в обла-
сти контроля размеров крупногабаритных деталей.—В кн.: Но-
вые средства контроля размеров в тяжелом машиностроении.
Тр. Красноярского сельскохозяйственного института. Красноярск,
1973, с. 6—33. .
42.	Трутень В. А. Исследования точности измерений относи-
тельно упругой промежуточной базы.— В кн.: Взаимозаменяе-
мость и приборы размерного контроля. М.: Изд-во стандартов,
1974, вып. 10, с. 65—76.
213
43.	Цифровой измеритель диаметров УИД-1./Б. Н. Иванов,
В. А. Мельничук, Ю. И. Костецкий, Ю. И, Кукарека — Измери-
тельная техника, 1977, № 10, с. 33—34.
44.	Цуккерман С. Т., Гридин А. С. Управление машинами при
помощи оптического луча. Л.: Машиностроение, 1969. 202 с;
45.	Якирин Р. В. Новые схемы приборов с линейными шка-
лами для определения радиуса окружности.— Измерительная
техника, 1971, № 9, с. 22—24.
46.	Josa J. MSHdla a technika шёгёш velkych гозтёгй. Praha,
р. N IL, 1966, 256 s.
47.	Neumann H., Roll К. Bewertungsgrundsatze f йг die Einstu-
fung von Toleranzen grosser Bauteile in Qualitaten. «Schienen-
fahrzeuge>, 1974, N 2, p. 50—52.
48.	Nickols L. W. Influence of Screwed Joints upon the Ove-
rall Length of a Combination of Length Bar Standarts, «Machine
Shop Magazine», 1956, N 9, p. 550—560.
49.	Sawin N. N. Messen Grosser Werkstiicke. Messgerate. Pas-
sungssystem uber 500 mm, Sonderdruck zu den Skoda — Mitteilun<
gen, 1944, N 6. 80 s.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие..............................................3
Глава 1. Контроль больших длин	и	диаметров...........4
1.1.	Типы и конструкции калибров...................—
1.2.	Контроль калибрами........................... 7
1.3.	Поверка калибров............................. 8
Глава 2. Прямые измерения больших длин и диаметров . . 11
2.1.	Плоскопараллельные концевые меры длины . . . —
2.2.	Нутромеры....................................15
2.3.	Микрометры и индикаторные скобы..............49
2.4.	Штангенинструменты...........................83
2.5.	Штриховые меры длины и приборы...............87
2.6.	Оптические методы и приборы..................95
2.7.	Прочие методы и средства измерения..........100
Глава 3. Косвенные измерения больших длин и диаметров 103
3.1.	Общие положения..............................—
3.2.	Измерения от дополнительных баз..............—
3.3.	Метод опоясывания...........................115
3.4.	Накладные приборы для измерения по элементам
круга.......................................... . . 127
3.5.	Оптические методы и приборы.................139
3.6.	Прочие методы измерения.....................145
Глава 4. Измерения больших длин и диаметров в процессе
обработки	 147
4.1.	Приборы с обкатным роликом....................—
4.2.	Индикаторные приборы........................150
4.3.	Прочие методы и средства измерения..........154
Глава 5. Выбор методов и средств измерения больших
длин и диаметров	 157
5.1.	Принцип выбора методов и средств измерения . . —
5.2.	Допуски и допускаемые погрешности измерения . —
5.3.	Предельные погрешности измерения............161
5.4.	Рекомендации по выбору средств и условий из-
мерения ..........................................164
Глава 6. Измерение отклонений формы ...................170
6.1.	Средства и методы измерения отклонений от пря-
молинейности и плоскостности.......................—
6.2.	Средства и методы измерения отклонений от
круглости.........................................192
6.3.	Средства и методы измерения отклонений профи-
ля продольного сечения............................198
Глава 7. Измерение отклонений расположения поверхно-
стей ...............................................  .	202
7.1.	Измерение отклонений от параллельности . . . . —
7.2.	Измерение отклонений от перпендикулярности . . 205
7.3.	Измерение отклонений от соосности...........207
7.4.	Измерение отклонений от симметричности и от
пересечения осей, а также радиального и торцо-
вого биений.......................................209
Список литературы .................................... 211
ИБ № 2441
Александр Давидович РУБИНОВ
КОНТРОЛЬ
БОЛЬШИХ
РАЗМЕРОВ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
Справочник
Редактор М. Г. Оболдуева
Художественный редактор С. С. Венедиктов
Технический редактор Т. П. М а л а ш к и и а
Корректоры А. И. Лавриненко. М. В. Ярцева
Обложка художника А. Ф. Каширских
Сдано в набор 15,12.80. Подписано в печать 02.02.82. М-28564.
Формат 84Х188’/з». Бумага типографская Л 2.
Гарнитура литературная. Печать высокая.
Усл. печ. л. 11,34. Уч.-изд. л. 13Д1. Тираж 15 000 экз.
Заказ 1038. Цена 70 к.
Ленинградское отделение ордена Трудового Красного Знамени
издательства «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
191065, Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского, Ю
Ленинградская типография № 2 головное предприятие
ордена Трудового Красного Знамени Ленинграде кого объединен и я
«Техническая книга» нм. Евгении Соколовой Союз полиграф пром а
при Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли.
198052, г, Ленинград, Л-52, Измайловский проспект, 29