MSURAREA DIMENSIUNILOR LINIARE UTILIZND UBLERUL I MICROMETRUL

Cuprins1. Scopul lucrrii ................................................................................................................. 2 2. Consideraii teoretice ...................................................................................................... 2 2.1. ublerele ..................................................................................................................... 2 2.2. Prile componente ale ublerului ............................................................................... 5 2.3. Principiul vernierului .................................................................................................. 6 2.4. Msurarea cu ublerul ................................................................................................. 9 2.5. Micrometrul .............................................................................................................. 10 2.6. Msurarea cu micrometrul ........................................................................................ 13 3. Rezultate i modul de lucru........................................................................................... 13 Bibliografie ...................................................................................................................... 14

1

MSURAREA DIMENSIUNILOR LINIARE UTILIZND UBLERUL I MICROMETRUL 1. Scopul lucrriiLucrarea urmrete familiarizarea i formarea deprinderilor studenilor cu lucrul i mnuirea diferitelor tipuri de ublere i micrometre. Utiliznd aceste instrumente de msur se vor verifica dimensiunile diferitelor repere puse la dispoziia studenilor n cadrul laboratorului unde se va desfura lucrarea.

2. Consideraii teoretice2.1. ublerele ublerele i micrometrele sunt cele mai rspndite instrumente pentru msurarea i verificarea dimensiunilor liniare. Principiul constructiv, al ublerului mecanic, este cel al vernierului. Vernierul este o scar gradat ajuttoare care servete pentru mrirea preciziei de citire a fraciunilor de diviziuni de pe scara gradat principal. ublerele sunt instrumente universale simple utilizate pe scar larg n industrie, avnd cteva avantaje evidente: simplitatea construciei; utilizare uoar; dimensiuni de gabarit reduse; posibiliti de msurare multiple; pre de cost redus; ublerele sunt instrumente de msur i control pentru determinarea dimensiunilor liniare. Acestea se pot clasifica dup mai multe criterii: dup destinaie: ublere universale, ublere de interior-exterior, trasaj, adncime sau de construcii speciale; dup precizia de citire: de 0.1, 0.05 i 0.02 mm; dup limita de msurare (L), L=150, 200, 300, 500, 1000, 1500, 2000; Foarte des ntlnite sunt ublerele clasice cu vernier (figura 1) sau cele cu cadran gradat (figura 2), avnd avantajul unei construcii solide, rezistente la medii industriale ostile. Exist i ublere digitale (figura 5) la care afiajul, cu dou zecimale, se face electronic. n plus acestea pot fi conectate la un computer n scopul prelucrrii statistice a rezultatelor msurrii [LIV 00]. 2

Figura 1. ubler universal cu vernier [MIT 12]

Figura 2. ubler universal cu cadran [MIT 12]

Figura 3. ubler de adncime [MIT 12]

3

Figura 4. ubler de trasaj [MIT 12] Variantele moderne ale ublerelor sunt echipate cu afiaj digital. Att sistemul de msurare ct i afiajul digital au numeroase avantaje [LIV 00]: precizie de citire mai bun: 0,01 mm; indicaii uor de citit, eliminndu-se erorile de paralax prezente la celelalte ublere; valoarea msurat este un semnal care poate fi nregistrat, stocat, transmis la distan, i folosit pentru analiza statistic etc. posibilitatea efecturii unor msurri comparative (relative), avnd n vedere c indicaia poate fi resetat la 0, n orice poziie a cursorului. posibilitatea efecturii de msurtori n treapt.

4

Figura 5. ublerul cu afiaj digital [MIT 12]

2.2. Prile componente ale ublerului

Figura 6. Componentele unui ubler universal cu vernier[ISO 11] n figura 6 sunt indicate prile componente ale ublerului universal, unde: 1- rigla gradat; 2- cursorul; 3,4- ciocurile pentru msurarea dimensiunilor interioare, respectiv interioare; 5- suprafeele de msurare a dimensiunilor exterioare; 6- suprafeele de msurare a dimensiunilor interioare; 7- urubul de fixare a dispozitivului de avans fin; 8- ciocurile pentru msurarea dimensiunilor exterioare; 5

9- urubul de fixare a cursorului; 10- dispozitiv de avans fin; 11- vernierul; 12- scara gradat principal; la- lungimea ciocurilor pentru interior/exterior; lb- lungimea suprafeelor de msurare a dimensiunilor interioare; lc- grosimea ciocurilor de interior/exterior. 2.3. Principiul vernierului

Vernierul este o scar gradat cu ajutorul creia se mrete precizia de citire a fraciunilor de diviziuni de pe scara gradat principal. n figur 7 este prezentat vernierul ublerului cu precizie de msurare de 0.1mm. Acesta are o lungime de 19 mm.

Figura 7. Poziia de 0 a ublerelor mecanice cu precizia de 0.1mm Vernierul prezentat n figura 8 are o lungime de 19 mm i permite o precizie de citire de 0.05 mm.

Figura 8. Poziia de 0 a ublerelor mecanice cu precizia de 0,05 mm

6

Figura 9. Poziia de 0 a ublerelor mecanice cu precizia de 0,02 mm Vernierul prezentat n figura 9 are o lungime de 49 de mm i o precizie de citire de 0.02 mm. Valoarea diviziunii vernierului Vd se poate determina cu relaia [AL 11]:

Unde: Vi - reprezint distana dintre dou repere consecutive de pe scara riglei, (Vi = 1 mm); Nd- reprezint numrul de diviziuni de pe vernier. De exemplu, pentru ublerul cu vernier la care Vi= 1 mm i Nd = 50 diviziuni, precizia de citire este: .

Valoarea dimensiunii msurate n mm (Vm), se poate stabili cu ajutorul relaiei: Vm=Nr*Vi+nr*Vd, unde: Nr- reprezint numrul reperului de pe rigl, indicat de poziia reperului zero al vernierului, care, n caz general, se afl ntre dou repere ale scrii riglei (n figura 10, Nr=24). Vi = 1 mm - reprezint distana dintre dou repere consecutive de pe scara riglei; nr - numrul de diviziuni de pe vernier pan la reperul care se afl n prelungirea unui reper pe scara riglei gradate principale, (n figura 10, nr=14); Vd precizia de citire: 0.1; 0,05; sau 0,02 mm, (n exemplul din figura 10 Vd=0.05mm). Astfel valoarea msurat prezentat n exemplul de citire din figura 10 va fi: Vm=24*1+14*0.05=24.7mm. 7

Figura 10. Exemplu de citire n figura 11, dimensiunea n milimetri este indicat de gradaia zero a vernierului i anume 40mm. Zecimile i sutimile de milimetru sunt indicate de celelalte repere de pe vernier. Astfel, unde reperul de pe vernier care este perfect aliniat (se suprapune) cu oricare dintre reperele de pe rigla gradat principal, se face citirea. n exemplul prezentat in figura 11, cel de-al treilea reper de pe vernier se afl n prelungirea unuia de pe scara principal. Dimensiunea msurat fiind de 40.15mm. n figura 12 sunt prezentate posibilitile de msurare cu ublerul.

Figura 11. Exemplu de citire

8

Figura 11. Posibiliti de msurare cu ajutorul ublerelor: a) msurarea grosimii unei piese, b) msurarea diametrului interior, c) msurarea diametrului interior, d) msurarea n trepte, e) adncimea unui canal. 2.4. Msurarea cu ublerul nainte de efectuarea msurtorilor propriu-zise se va verifica: aspectul exterior al ublerului; atunci cnd reperul zero de pe vernier corespunde cu reperul zero de pe scara gradat principal, nu trebuie s existe fant de lumina ntre suprafeele de msurarea a dimensiunilor exterioare. Msurarea propriu-zis [AL 11]: se deblocheaz att urubul cursorului ct i urubul dispozitivului de avans fin (dac este cazul), se deprteaz ciocurile de exterior aducnd n contact suprafeele de msurare ale ublerului cu piesa de msurat (de vzut figura 11); se blocheaz cursorul prin acionarea urubului cursorului. se efectueaz citirea conform indicaiilor de la punctul 2.3; pentru a evita erorile grosolane se vor executa msurri n seciuni diferite.

9

2.5. Micrometrul Micrometrele sunt instrumente standard, utilizate n industrie. Acestea sunt foarte uor de folosit, avnd o precizie ridicat. Micrometrele de exterior au o precizie de 0.01 respectiv 0.001 mm. Precizia de 0,001 mm este realizat de variantele cu afiaj digital (figura 15). Micrometrele se realizeaz n variante constructive diverse, fiind adaptate msurrilor exterioare, interioare, adncimilor i msurrilor speciale.

Figura 12. Prile componente ale micrometrului de exterior [MIT 12] Valoarea diviziunii micrometrului, Vd, se poate determina cu relaia: unde: p - pasul urubului micrometric n mm; de regul p= 0,5 mm; Nd - numrul diviziunilor de pe tambur; Nd = 50 diviziuni. Astfel: .

Figura 13. Principiul de funcionare al micrometrului [MIT 12]

10

Constructiv micrometrele se bazeaz pe principiul transformrii micrii de rotaie n micare de translaie. n figura 13 este prezentat principiul de funcionare al micrometrului prezentat n figura 12. Pentru a se efectua citirea corect trebuie s se cunoasc bine sistemul gradaiilor de pe braul cilindric ct i de pe tamburul conic (Figura 14 a)). Pe braul cilindric se deosebesc dou scri gradate, i anume: scara milimetrilor, cu diviziuni din milimetru n milimetru numerotate din 5 n 5 mm; scara jumtilor de milimetru, nenumerotat, cu diviziuni din milimetru n milimetru. Pe ntreaga circumferin a tamburului conic sunt trasate 50 de diviziuni, la intervale egale, numerotate din 5 n 5. n figurile 14a), 15b), respectiv 15c) sunt prezentate exemple de citire cu micrometrul.

a)

Figura. 14 a), b), c). Exemple de citire cu micrometrul de exterior 0-25mm

11

Figura 15. Micrometrul cu afiaj digital [MIT 02] Micrometrele se pot clasifica n: Micrometre de exterior; Micrometre de interior (Figura 16): cu flci, cu tija sau cu contact n 3 puncte; Micrometre de adncime (Figura 17).

Figura 16. Micrometre de interior: a.,b. cu flci; c. cu tija; d. cu contact n trei puncte[LIV 00].

Figura 17. Micrometre de adncime cu afiaj digital [MIT 12] 12

2.6. Msurarea cu micrometrul Msurarea cu micrometrul de exterior: rotind tamburul, se deplaseaz axial tija urubului micrometric pn n poziia n care piesa de msurat se poate introduce comod ntre suprafeele de msurare ale tijei urubului micrometric i a nicovalei; dup obinerea contactului cu pies, se deplaseaz n continuare tija, prin intermediul dispozitivului de limitare a forei; acesta asigur o for de strngere relativ constant, reducnd erorile datorate neuniformitii acestei fore; acionnd prghia dispozitivului de fixare, se blocheaz tija urubului micrometric; se execut citirea.

3. Rezultate i modul de lucruSe va compara dimensiunea msurat (efectiv) cu dimensiunile limit prescrise, trgndu-se concluzii cu privire la precizia dimensional a elementului msurat. Piesa se consider bun (din punctul de vedere al dimensiunii care se msoar), dac dimensiunea msurat se nscrie n limitele cmpului de toleran prescris. Msurtorile se vor efectua att cu ublere ct i cu micrometre. Se vor verifica toate dimensiunile indicate pe desenul din Anexa 1, iar rezultatele se vor nota n tabelul 1.1. Tabelul 1.1Numr identificare cot Dimensiune a nominal [mm] [mm] [mm] Abaterea inferioar ei, Ei Abaterea superioar es, Es Dimensiunea minim [mm] Dimensiunea maxim [mm] Dimensiune efectiv (msurat) Observaii

13

Bibliografie

[AL 11]

Alexandru POTORAC, Dorel PRODAN, TOLERANE I CONTROL

DIMENSIONAL (ndrumar de laborator) Universitatea "tefan cel Mare" Suceava; [ISO 11] International Standard, ISO 13385-1, Geometrical Product Specification (GPS)

Dimensional measuring equipment, Part1: Callipers; Design and metrological characteristics, 2011 [LIV 00] Dacia [MIT 12] [TOL 91] http://www.mitutoyo.com.sg/documents/manuals; Traian Itu, Liviu Crisan, Eugen Breazu, Codruta Pavel, Tolerante si Masurari Liviu Crisan, Metode Moderne de Masurare, ISBN 973-35-1840-9, Editura

Tehnice, aparut in hartie in 1990, C.Z.U. 621.753.1/3 (076.5), publicat de Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic [UL 12] www.ultrapraezision.de;

[WEK 99] Wekkemmann, A., Gewande, B.- Koordinatenmesstechnik-Munchen, Carl Hanse, 1999.

14