Типы индикаторов и их характеристики: как выбирать нужный инструмент
В производстве прецизионных деталей, где точность является критическим фактором, контроль качества должен быть не только точным, но и быстрым. Для быстрого и точного контроля качества деталей на поточных производствах рекомендуется использовать индикаторы.
Индикаторы, также известные как измерительные головки, являются высокоточными средствами измерения, которые используются для измерения линейных размеров деталей и их отклонений от заданных форм. Они работают путем преобразования малых перемещений измерительного наконечника в перемещения стрелки на индикаторной шкале с помощью шестерней или пружинных передач. Индикаторы могут измерять абсолютные отклонения линейных размеров или расположения поверхностей от эталонных и могут использоваться как отсчетный прибор для скоб, нутромеров и аналогичных средств измерения.
Для работы с индикаторами необходимо использовать вспомогательные устройства, такие как штативы, скобы и контрольные приспособления. Перед началом работы индикатор необходимо установить на ноль, для чего его помещают в держатель меры и откалибровывают на нем, вращая ободок шкалы до тех пор, пока стрелка не совпадет с нулевой отметкой. После этой операции индикатор готов к замерам: детали необходимо аккуратно закрепить под измерительным наконечником, после чего индикатор отображает отклонение размеров от эталона. Это значительно упрощает непрерывный контроль однотипных деталей, так как оператору не нужно запоминать и вычислять разность размеров самостоятельно.
Для контроля перемещения индикаторы применяются различные типы инструментов, которые принято разделять на несколько категорий в зависимости от способа преобразования движения. Основные виды индикаторов включают в себя часовые, рычажно-зубчатые и пружинные индикаторы.
Часовые индикаторы (ИЧ) представляют собой наиболее распространенный тип индикаторов на машиностроительных предприятиях, металлургических заводах и в ремонтных мастерских. Их конструкция состоит из цилиндрического корпуса, шестеренной передачи и зубчатой рейки. Модели ИЧ обычно оснащены двумя шкалами: большая используется для измерения отклонений, а малая — для подсчета числа оборотов стрелки. Точность измерений ИЧ обычно составляет 0,01 мм при перемещении измерительного наконечника на миллиметр.
Рычажные индикаторы внешне напоминают ИЧ, также оснащены стрелочным индикатором, однако зубчатая рейка заменена двумя неравноплечими рычажными парами, что предоставляет возможность увеличить передаточное число механизма. Многооборотные рычажные индикаторы типа МИГ по ГОСТ 9696-82 отличаются высокой точностью до 0,001 мм. Межгосударственный стандарт ГОСТ 5584-75 регламентирует требования к моделям прямого контакта с измерительным рычагом (ИРТ) и бокового действия (ИРБ).
Пружинные индикаторы (ИГП), также известные как микрокаторы, отличаются универсальностью и точностью измерений, подходящей для контроля размеров изделий 5-го и 6-го квалитетов. Изготовление измерительных головок ИГП регулируется межгосударственным стандартом ГОСТ 28798-90. Их принцип работы основан на изменении длины пружины под действием рычага, которое приводит в движение стрелку индикатора. Погрешность пружинных индикаторов, поскольку отсутствует трение в измерительном механизме, достигает 0,0001 мм. Однако ограниченный диапазон их измерений решается наличием разных модификаций.
Кроме того, существуют цифровые индикаторы (ИЦ), которые преобразуют перемещение измерительного штока в электрический сигнал с помощью бесконтактного преобразователя (емкостного или индуктивного). Это позволяет добиться высокой точности измерений до полумикрона. Показания выводятся на ЖК-дисплей.
Таким образом, индикаторы — это необходимый и широко применяемый инструмент контроля, их различные типы позволяют выбрать подходящий для конкретной задачи.
Выбор индикаторов: как ориентироваться на функционал, качество и цену
Индикаторы - это устройства, которые применяются для контроля отклонений и параллельности поверхностей или осей изделий различной конфигурации, а также для определения биения валов и цилиндрических деталей. Однако, для выполнения своих функций измерительные головки необходимо крепить за ушко на специальные штативы и скобы.
При выборе индикатора стоит ориентироваться на соотношение функционала, качества и ценовой политики. Под функционалом устройства понимаются такие технические характеристики, как диапазон измерения, точность, способ закрепления на стойке и другие.
Для прецизионных измерений при высокой скорости вращения валов подходят многооборотные индикаторы МИГ-1, пружинные и цифровые индикаторы с точностью 0,0001 мм. Если же требуется измерение отклонений и линейных размеров крупных изделий, то для этой цели подойдут пружинные индикаторы: микрокаторы, микаторы и оптикаторы с диапазоном измерения выше 100 мм.
Главный параметр, который следует учитывать при выборе индикатора - это абсолютная погрешность прибора, поскольку она увеличивается с увеличением диапазона измерения. Важно также понимать, что точность приборов без трения в преобразователе выше, чем у обычных индикаторов.
Качество индикатора складывается из свойств материалов, точности сборки, наличия сертификатов о прохождении метрологических испытаний и других факторов. Для работы в агрессивной среде, при повышенной запыленности, влажности и вибрациях, выпускаются индикаторы в пыле- и брызгозащищенном исполнении со степенью защиты IP54 и выше.
Удобство работы с измерениями также не менее важно. Цифровые индикаторы (ИЦ) оснащены функцией автоматической установки на ноль, кнопками для переключения единиц измерения и крупными цифрами на дисплее для бережного использования зрения оператора. Эти индикаторы обладают также рядом других функций, включая интерфейсы для передачи данных на ПК, функции ввода пределов допуска и различные режимы измерений. Однако, следует понимать, что цифровые индикаторы являются более хрупкими в сравнении с другими индикаторами и требуют замены батареек.
Стоимость индикаторов зависит не только от технических характеристик, но и от производителя. Знаменитые компании, такие как Mitutoyo (Япония) и Mahr (Германия), уже много лет производят качественное измерительное оборудование и непрерывно расширяют функционал своих индикаторов. Это также подразумевает соответствующие цены: ИЦ-12 (0,0001 мм) от Mitutoyo с ушком стоит от 30 тысяч рублей, а ИЦ-30,4 с гистограммной шкалой допусков - около 70 тысяч рублей.
Кроме известных марок, на рынке существует множество добросовестных производителей из среднего сегмента, чьи модели соответствуют ГОСТам и готовы к поверке. Продукция компаний Shan, Norgau (Китай), Micron (Чехия), «Чиз» и «Калиброн» (Россия) стоит в полтора-два раза дешевле, но во многом не уступает Mitutoyo в качестве.
Использование индикаторов для контроля параметров серийных изделий экономит время и ускоряет производственный процесс. Однако, пренебрежение качеством измерительных средств может обернуться дополнительными расходами на доработку и доводку бракованных деталей, что в итоге уменьшит весь экономический эффект. Поэтому приобретать индикаторы следует только у проверенных поставщиков.
Фото: freepik.com