- Кути і вимірювання кутів
- Кутові призматичні заходи і косинці
- Кутоміри з ноніусом
- оптичний кутомір
- індикаторний кутомір
- Портативний оптичний кутомір-шаблон
Кути і вимірювання кутів
Кутові розміри визначають положення площин, осей, ліній, центрів отворів і т. Д. Кутові розміри бувають залежні і назавісімо.
Незалежні кути не пов'язані з іншими параметрами вироби; залежні кути визначаються основними параметрами виробів, до яких вони належать.
В якості одиниці вимірювання плоских кутів Міжнародною системою одиниць (СІ) прийнятий радіан - кут між двома радіусами кола, вирізати на його окружності дугу, довжина якої дорівнює радіусу даного кола.
Вимірювання кутів в радіанах на практиці пов'язано з значними труднощами, так як жоден із сучасних кутомірних приладів не має градуювання в радіанах.
З цієї причини в машинобудуванні для кутових вимірювань в основному застосовуються позасистемні одиниці: градус, хвилина і секунда. Ці одиниці пов'язані між собою наступними співвідношеннями:
- 1 рад = 57 ° 17 '45 "= 206 265"
- 1 ° = π / 180 рад = 1,745329 × 10-2 радий;
- 1 '= π / 10800 рад = 2,908882 × 10-1 радий;
- 1 "= π / 648000 рад = 4,848137 × 10-6 радий.
Значення кута при вимірюванні визначають порівнянням його з відомим кутом. Відомий кут може бути заданий так званими жорсткими (з постійним значенням кута) заходами - аналогами форми елементів деталі: кутовими заходами, косинцями, кутовими шаблонами, конічними калібрами, багатогранними призмами.
Вимірюваний кут можна порівнювати також з багатозначними кутомірними штриховими заходами і різними видами кругових і секторних шкал. Ще одним методом отримання відомого кута є його розрахунок за значеннями лінійних розмірів на підставі тригонометричних залежностей.
Відповідно до цього класифікацію методів вимірювань кутів виробляють в першу чергу по виду створення відомого кута: порівнянням з жорсткою мірою, порівнянням з штриховий мірою (гоніометричний методи) і тригонометричними методами (за значеннями лінійних розмірів).
При порівнянні кутів з жорсткою мірою відхилення вимірюваного кута від кута заходи визначають по просвіту між відповідними сторонами кутів деталі і заходи, щодо відхилення показань приладу лінійних розмірів, що вимірюють розбіжність цих сторін або при контролі «по фарбі», тобто за характером тонкого, шару фарби, перенесеного з однієї поверхні на іншу.
У приладах для гоніометричний вимірювань є штрихова кутомірна шкала, покажчик і пристрій для визначення положення сторін кута. Це пристрій пов'язано з покажчиком або шкалою, а вимірювана деталь - відповідно до шкали або покажчиком. Визначення положення сторін кута можна виробляти як контактним, так і безконтактним (оптичним) способом. При відповідних вимірюваному куті положеннях вузлів приладу визначають кут відносного повороту шкали і покажчика.
При непрямих тригонометричних методах визначають лінійні розміри сторін прямокутного трикутника, відповідного вимірюваному куті, і по ним знаходять синус або тангенс цього кута (координатні вимірювання). В інших випадках (вимірювання за допомогою синусних або тангенсного лінійок) відтворюють прямокутний трикутник з кутом, номінально рівним вимірюваній, і встановлюючи його як навхрест лежить з вимірюваним кутом, визначають лінійні відхилення від паралельності боку вимірюваного кута основи прямокутного трикутника.
При всіх методах вимірювань кутів має бути забезпечено вимір кута в площині, перпендикулярній до ребру двогранного кута. Перекоси призводять до похибки вимірювання.
При наявності нахилу площини вимірювання в двох напрямках похибка вимірювання кута може бути і позитивною і негативною. При вимірах малих кутів ця похибка не перевищить 1% значення кута при кутах нахилу площини вимірювання до 8 °. Така ж залежність похибки вимірювання кута від кутів перекосу виходить і в випадках неточного базування деталей на синусної лінійці, розбіжності напрямки ребра вимірюваного кута або осі призми з віссю повороту на гоніометричний приладах (при фіксації положення граней по автоколіматори), при вимірах за допомогою рівнів і т .п.
Кут нахилу площин зазвичай визначається ухилом, чисельно рівним тангенсу кута нахилу.
Малі значення ухилів часто вказують в мікрометрів на 100 мм довжини, в проміле або міліметрах на метр довжини (мм / м).
Наприклад, в мм / м вказується ціна ділення рівнів. Перерахунок ухилів в кут зазвичай проводиться за наближеною залежності: ухил 0,01 мм / м (або 1 мкм / 100 мм) відповідає куту нахилу в 2 "(похибка підрахунку кута по цій залежності становить - 3%).
Як було показано вище в машинобудуванні в залежності від використовуваних засобів і методів розрізняють три основних способи вимірювання кутів:
Порівняльний метод вимірювання кутів за допомогою жорстких кутових заходів. При цьому вимірі визначається відхилення вимірюваного кута від кута заходи.
Абсолютний гоніометричний метод вимірювання кутів, при якому вимірюваний кут визначається безпосередньо по угломерной шкалою приладу.
Непрямий тригонометричний метод: кут визначається розрахунковим шляхом за результатами вимірювання лінійних розмірів (катетів, гіпотенузи), пов'язаних з вимірюваним кутом тригонометричної функцією (синусом або тангенсом).
Порівняльний метод вимірювання кутів зазвичай поєднується з непрямим тригонометричним методом, останнім визначається різниця порівнюваних кутів в лінійних величинах на певній довжині сторони кута.
***
Кутові призматичні заходи і косинці
Кутові призматичні заходи служать для зберігання і передачі одиниці плоского кута. Їх застосовують для перевірки шаблонів і кутових розмірів різних виробів; для градіуровкі кутомірних приладів, а також для безпосередніх вимірювань.
Кутові заходи, призначені для перевірки кутомірних приладів і робочих заходів, називають зразковими.
За точністю атестації зразкові кутові заходи ділять на чотири розряду (1,2,3 і 4). Граничні похибки атестації робочих кутів не повинні перевищувати для кутових заходів 1-го розряду - ± 0,5 "; 2 -го розряду - ± 1 "; 3 -го - ± 3 "; 4-го - ± 6 ".
Кутові заходи збирають в блоки за допомогою спеціальних державок.
Контроль кутів косинцями здійснюють, оцінюючи просвіт між кутником і контрольованою деталлю на око, або порівнюють з зразковою щілиною, створеної за допомогою кінцевих мір довжини і лекальної лінійки.
При використанні великих кутників просвіт оцінюють за допомогою щупів.
Похибка перевірки кутів косинцем залежить від похибки самого кутника, довжини сторін кута, по якій проводиться перевірка, і інших чинників.
Кутоміри з ноніусом
Кутоміри з ноніусом застосовують для вимірювання профілю кута на деталях контактним методом з відліком по кутовому ноніусом з точністю 2 'і 5'. Складається кутомір з круглого кутомірного диска, скріпленого з корпусом затискної гайкою. На підставі змонтовані установча планка і ноніус з нанесеними 30 поділами з двох сторін від нульового штриха; кожний розподіл відповідає 2 хв.
Лінійка з лицьового боку має поздовжній ласточкообразний паз, по якому перемішається (в процесі установки лінійки на кут) хвостовик притиску.
При вимірі кутомір накладають на перевіряється площину деталі так, щоб лінійка і робоча площина корпусу були поєднані зі сторонами вимірюваного кута. Ціле число градусів відраховують за шкалою диска до нульового розподілу (штриха) ноніуса. Потім визначають розподіл ноніуса, що збігається з поділами основної шкали (диска).
Після цього визначають за ноніусом скільки хвилин і градусів збігаються з поділами ноніуса.
оптичний кутомір
У корпусі оптичного кутоміра закріплений скляний диск зі шкалою, що має ділення в градусах і хвилинах. Ціна малих поділок 10 '. З корпусом жорстко скріплена основна (нерухома) лінійка. На диску змонтовані лупа, важіль і укріплена рухома лінійка. 
Під лупою паралельно скляному диску розташована невелика скляна пластинка, на якій завдано покажчик, ясно видимий через окуляр. Лінійку можна переміщати в поздовжньому напрямку і за допомогою важеля закріплювати в потрібному положенні.
Під час повороту лінійки в ту або іншу сторону буде обертатися в тому ж напрямку диск і лупа. Таким чином, визначеного положення лінійки буде відповідати цілком певне положення диска і лупи. Після закріплення лінійок затискним кільцем через лупу відраховують показання кутоміра.
Оптичним кутоміром можна вимірювати кути від 0 до 180 °. Допустимі похибки свідчення оптичного кутоміра ± 5 '.
індикаторний кутомір
В індикаторному кутоміром звичайна шкала і ноніус замінені індикаторним циферблатом. Відлік кутових розмірів проводиться за показниками стрілки на великий шкалою через 10 °. Ціна поділки 5 ', межа вимірювання кутоміра 0 ... 360 °.
Портативний оптичний кутомір-шаблон
Портативний оптичний кутомір-шаблон призначений для перевірки профілю різців. Він складається зі стандартної восьмикратною лупи, нерухомо закріпленої на прозорому диску з органічного скла. Навколо осі, запресованої в цей диск, вільно повертається сталевий диск, по периметру якого з високою точністю виконані шаблони найбільш часто зустрічаються в практиці кутів, радіусів і кривих. Потрібний профіль шаблону накладають на заточувати різець і під лупою розглянути коректність доведення.
Прилад відрізняється точністю і зручністю, так як їм можна користуватися безпосередньо на робочому місці.
***
Калібри, шаблони і щупи