Метрология. Микрометрические инструменты - измерения Виды устройство и приемы измерения микрометрическими инструментами
Микрометры – высокоточные средства измерений, относящиеся к группе микрометрических инструментов, предназначенные для прямого измерения геометрических размеров абсолютным контактным методом. У всех микрометров измерительным элементом служит микрометрический винт с точным шагом, обычно шаг резьбы 0.5 мм. В основе конструкции микрометров лежит микрометрическая пара в виде резьбовой (микрометрической) гайки и микрометрического винта, соединенного с отсчетным барабаном. Винтовая пара предназначена для преобразования продольного перемещения винта в окружные перемещения барабана.
Микрометры оснащаются механизмом трещотки или иным механизмом, обеспечивающим постоянство измерительного усилия инструмента. Принцип действия таких устройств заключается в том, что когда достигнуто максимальное измерительное усилие, крутящий момент перестает подаваться на винт и трещотка начинает проскальзывать, вращаясь вхолостую.
В данной статье представлены описания различных типов и видов микрометров: цифровые, гладкие, листовые, трубные, рычажные, микрометры для измерений внутренних размеров, специальные микрометры, микрометры для мягких материалов, зубомерные и резьбовые микрометры, и т.п.
Если Вы хотите купить микрометр, то Вы сможете подробнее ознакомиться с назначением и основными техническими параметрами инструментов.
Наибольшее распространение получили микрометры гладкие, применяемые практически во всех сферах хозяйственной деятельности. Мы рассмотрим микрометры производства РФ и КНР всех типоразмеров.
Микрометры гладкие тип МК с ценой деления 0,01 мм (РФ)
Микрометры гладкие МК выпускаются в соответствии с ГОСТ 6507-90 и относятся к микрометрическому инструменту и используются для измерения наружных (охватываемых) размеров изделий и деталей прямым абсолютным методом.
Измеряемые размеры определяют по углу поворота барабана микрометрической головки. Продольная основная шкала, расположенная на неподвижной втулке, называемой стеблем, служит для отсчета полных оборотов микрометрического винта. На стебле выполнена разрезная гайка для центрирования и направления микрометрического винта. Для облегчения отсчета шкала состоит из двух шкал с шагом 1 мм, смещенных относительно друг друга на 0.5 мм и нанесенных по обе стороны продольного штриха на стебле. Таким образом, интервал деления основной шкалы равен шагу микрометрического винта.
Указателем для отсчета по основной шкале служит торец барабана, закрепленного на микрометрическом винте. Круговая шкала с радиально нанесенными штрихами служит для отсчета долей миллиметра. Шкала имеет 50 делений, нанесенных на конусной части барабана микрометра. Указателем для этой шкалы является продольный штрих на стебле.
Измерительные поверхности гладких микрометров оснащаются твердым сплавом.
Гладкие части микрометрического винта имеют диаметр 8h9 или 6h9.
Для настройки микрометры оснащаются установочными мерами. К микрометрам с диапазоном измерения от 25 мм до 300 мм прилагается одна установочная мера, соответствующая размером нижней границе диапазона микрометра, и две установочных меры если диапазон превышает 300 мм. Микрометры с диапазоном измерений от 0 до 25 установочной меры не имеют.
По точности микрометры подразделяются на 1 и 2 класс точности. В соответствии с классом точности устанавливается предел допускаемой погрешности микрометра
Микрометры гладкие производства ЗАО "КРИН", г. Киров, РФ внесены в Государственный реестр средств измерений РБ и поставляются Заказчику с паспортом поверки.
Диапазоны измерений микрометров гладких МК:
Основные характеристики микрометров гладких МК:
Микрометры электронные цифровые МКЦ
Микрометры гладкие электронные цифровые, для удобства по аналогии с требованиями ГОСТ обозначенные нами МКЦ, производства предприятий КНР.
Заявлено так же производство цифровых микрометров рядом российских предприятий, однако при этом никаких принципиальных или сколько-нибудь значимых различий в конструкции и параметрах микрометров мы не обнаружили.
В основе конструкции гладких электронных микрометров лежит микрометрическая пара винт-гайка. Отличие от механических гладких микрометров состоит в отсутствии шкал на стебле и барабане, результат измерений снимается с ЖК-дисплея. Цифровое отсчетное устройство определяет не только точность прибора, но и наличие множества функций, которых нет у механических аналогов. Электронные цифровые микрометры способны производить измерения в миллиметрах и дюймах, а так же обладают функцией установки нуля. Эта функция позволяет электронным микрометрам осуществлять измерения не только в абсолютной, но и в относительной системах отсчета. Такая возможность является значительным преимуществом электронных цифровых микрометров в сравнении с механическими.
Для удобства пользователя некоторые модели электронных микрометров оснащаются дополнительными функциями. Например, функция удержания полученного результата, обычно обозначаемая "HOLD", и функция переключения системы отсчета.
Дополнительные функции цифрового микрометра, как правило, отображаются в виде специальных символов, обозначающих эти функции. Например, символ "H" означает включение функции удержания результата измерения на дисплее микрометра.
На ЖК-дисплее электронных микрометров отображается значение полученного результата измерения, и единицы измерения, в которых получен результат. При этом, так же отображается и символ системы отсчета - абсолютная или относительная.
Часто некоторые модели цифровых микрометров оснащены функцией контроля заряда батареи. Когда возникает необходимость замены элемента питания либо подзарядки аккумулятора, на ЖК-дисплее появляется символ, изображающий элемент питания.
Наличие дополнительных функций, а так же легкость считывания результатов, что является наиболее важным отличием и преимуществом электронных микрометров, существенно уменьшает затраты времени и упрощает процесс измерения в сравнении с механическими микрометрами. К недостаткам, пожалуй, можно отнести только более высокую стоимость.
Все электронные микрометры проходят метрологический контроль в аккредитованных лабораториях. При получении приобретенного инструмента Заказчику выдается свидетельство о поверке либо калибровке.
Основные технические характеристики электронных микрометров:
Микрометры гладкие тип МК с ценой деления 0,01мм (КНР)
Микрометры гладкие производства предприятий КНР имеют аналогичную конструкцию и назначение с российскими микрометрами, и изготавливаются в соответствии со стандартом КНР GB/T 1216-2004. Для удобства пользователя в наименовании марки или типоразмера гладких микрометров мы применяем по аналогии с приборами производства РФ обозначение МК.
Конструктивно микрометры почти не отличаются. Разрезная гайка так же выполнена заодно со стеблем микрометра, в некоторых моделях запрессована в стебель, и имеет аналогичное назначение - регулировка натяга в паре «винт-гайка». Микрометрический винт имеет шаг 0.5 мм, гладкая часть винта имеет диаметр 6.5 мм, 7.5 мм или 8 мм.
Измерительные поверхности микрометров изготовлены из твердого сплава или закаленной стали с твердостью 61.8 HRC.
Стандартом GB/T 1216-2004 предусмотрены следующие диапазоны измерений микрометров:
Как видно из таблицы в отличие от российских аналогов микрометры КНР в пределах от 300 до 500 мм изменяют диапазон измерений с шагом 25 мм и комплектуются одной установочной мерой. Следует отметить, что стандарт GB/T 1216-2004 предусматривает менее жесткие требования к установочным мерам по сравнению с ГОСТ.
Микрометры имеют две шкалы – основная на стебле, двойная, со смещением относительно друг друга на 0.5 мм. Отсчет долей миллиметра производится по круговой шкале барабана микрометра.
Для установки микрометра на «ноль» в большинстве моделей используется специальный ключ, входящий в комплект микрометра.
Погрешность микрометрической головки не должна превышать 3 мкм.
Основные технические характеристики микрометров:
Микрометры производства КНР поставляются Заказчику после проверки на соответствие требованиям стандарта GB/T 1216-2004 или завода изготовителя. при получении инструмента Заказчику выдается свидетельство о калибровке.
Микрометры рычажные типа МР
Микрометры рычажные типа МР предназначены для высокоточного измерения линейных размеров прецизионных деталей как методом непосредственной оценки, так и методом сравнения с эталонной мерой длины, в точном приборостроении, машиностроении и других отраслях промышленности.
Рабочее положение микрометров - линия измерения расположена горизонтально.
Шкала отсчетного устройства может быть расположена от вертикального до горизонтального положения.
Микрометры рычажные выпускаются с ценой деления 0,001 и 0,002 мм .
Технические характеристики рычажных микрометров:
Микрометр специальный МКВ для внутренних размеро в
Микрометр специальный МКВ предназначен для измерения для внутренних размеров отверстий, пазов и прочих охватывающих элементов изделий.
Принцип действия микрометра МКВ аналогичен обычному механическому микрометру, с той лишь разницей, что с помощью специального микрометра измеряют внутренние размеры.
Для установки микрометра на "ноль" используются специальные установочные втулки.
Микрометр специальный МКВ для внутренних размеров обладает всеми достоинствами механического микрометра - простотой, надежностью и долговечностью.
Микрометры листовые тип МЛ
Микрометры листовые тип МЛ предназначены для измерения толщины листов и лент
Специальная вытянутая форма скобы микрометра удобна для измерений толщин на некотором удалении от кромки листа, обычно имеющей неровности и деформации, что позволяет получить более точные результаты измерения, в сравнении с обычными гладкими микрометрами
Кроме того, листовые микрометры снабжены круговой шкалой для более удобного снятия результатов измерения
Измерительные поверхности микрометра выполнены из твердого сплава.
Технические характеристики микрометров листовых МЛ:
Микрометры зубомерные тип МЗ
Микрометры зубомерные тип МЗ предназначены для измерения длины общей нормали зубчатых колес с модулем более 1 мм.
Микрометры с верхним пределом диапазона измерения 50 мм и выше укомплектованы установочной мерой - концевой плоскопараллельной мерой длины.
Номинальный диаметр измерительных поверхностей пятки и измерительной губки микрометра не менее 24 мм.
Микрометры типа МЗ производятся ЗАО "КРИН", г. Киров, РФ.
Допускается изготовление пятки со срезанной измерительной поверхностью.
Технические характеристики микрометров МЗ:
Микрометры трубные МТ с ценой деления 0.01мм
Микрометры трубные тип МТ предназначены для измерения толщины стенок труб.
Микрометр - прибор для измерения линейных размеров контактным способом. Изготовляют следующие типы микрометров:
МК - микрометры гладкие для измерения наружных размеров;
МЛ - микрометры листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент;
МТ - микрометры трубные для измерения толщины стенок труб;
М3 - микрометры зубомерные для измерения зубчатых колес.
Микрометры типа МК выпускают с пределами: 0-5; 0-10; 0-15; 0-25; 25-50 50-75; 75-100; 100-125; 125-150; 150-175; 175-200; 200-225; 225-250 250-275; 275-300; 300-400; 400-500 500 - 600 мм.
Микрометры с верхним пределом измерений 50 мм и более снабжают установочными мерами (цилиндрические стержни, имеющие точную форму).
Микрометр (рис. 378, а) имеет скобу 7 с пяткой 2 на одном конце, втулку-стебель 5 на другом, внутрь которой ввернут микрометрический винт 3. Торцы пятки и микрометрического винта являются измерительными поверхностями. На наружной поверхности стебля проведена продольная линия, ниже которой нанесены миллиметровые деления, а выше ее - полумиллиметровые деления. Винт 3 жестко связан с барабаном 6, на конической части барабана нанесена шкала (нониус) с 50 делениями.
На головке микрометрического винта имеется устройство (трещотка) 7, обеспечивающее постоянное измерительное усилие. Трещотка соединена с винтом так, что при увеличении измерительного усилия свыше 900 гс она не вращает винт, а проворачивается. Для фиксирования полученного размера детали служит стопор 4. Шаг микрометрического винта 3 равен 0,5 мм (рис. 378, б). Так как на скосе барабан 6 по окружности разделен на 50 равных частей (рис. 378, в), то при повороте на одно деление барабана микрометрический винт 3, соединенный с барабаном 6, перемещается вдоль оси на 1/50 шага, т. е. 0,5 мм: 50 = 0,01 мм.
Перед измерением проверяют нулевое положение микрометра. При проверке микрометра с пределами измерения 0 - 25 мм протирают замшей измерительные плоскости пятки и микрометрического винта, затем медленно сводят их до соприкосновения. Для этого медленно вращают трещотку 7, пока она не начнет проворачиваться, издавая характерный треск. Медленное вращение трещотки необходимо потому, что скорость вращения винта влияет на величину измерительного усилия.
При проверке микрометров с пределами измерения 25 - 50, 50 - 75 мм и т. д. между измерительными плоскостями микрометрического винта и пятки помещают либо установочную меру 8, либо мерительную плитку, соответствующую нижнему пределу измерения, т. е. 25, 50, 75 и т. д. Измерительные плоскости сближаются так же, как и у микрометров с пределом измерения 0 - 25 мм.
Если при проверке окажется, что нулевое деление барабана 6 не совпадет с продольным штрихом на стебле 5, еще раз выполняют установку на нуль в таком порядке: закрепляют микровинт стопором; разъединяют барабан с микровинтом; устанавливают барабан и закрепляют его; проверяют нулевое положение.
Перекос измерительных поверхностей микрометрического винта при зажатии стопором не должен превышать у микрометров с пределами измерения до 100 мм - 1 мкм, а для микрометров с пределами измерения более 100 мм - 2 мкм.
Перед измерением проверяемую деталь закрепляют в тисках или в приспособлении, протирают измерительные поверхности и устанавливают микрометр на размер несколько больше проверяемого, затем микрометр (рис. 379, а, в) берут левой рукой за скобу 7, а измеряемую деталь 3 помещают между пяткой 2 и торцом микрометрического винта 4. Плавно вращая трещотку, прижимают торцом микрометрического винта 4 деталь 3 к пятке 2 до тех пор, пока трещотка 5 не начнет провертываться и пощелкивать.
Установка микрометра на нуль показана на рис. 379, 6.
При измерении диаметра цилиндрической детали линия измерения должна быть перпендикулярна образующей и проходить через центр (рис. 379, в).
При чтении показаний микрометра целые миллиметры отсчитывают по краю скоса барабана по нижней шкале, полу миллиметры - по числу делений верхней шкалы стебля. Сотые доли миллиметра определяют на конической части барабана по порядковому номеру (не считая нулевого) штриха барабана, совпадающего с продольным штрихом стебля.
При чтении показаний микрометр держат прямо перед глазами (рис. 380, а). Примеры отсчета показаны на рис. 380, 6.
Микрометрический глубиномер с точностью измерения 0,01 мм (рис. 381, а) применяют для измерения глубины пазов, отверстий и высоты уступов до 100 мм. Глубиномеры изготовляют со сменными измерительными стержнями для измерений в пределах 0 - 25; 25 - 50; 50 - 75 и 75 - 100 мм. Изменение пределов измерения достигается присоединением сменных стержней. Шаг резьбы микрометрического винта 7 (стебель) - 0,5 мм. Изменение пределов измерений достигается присоединением сменных измерительных стержней 3.
Перед измерением проверяют нулевое положение глубиномера. При измерении левой рукой прижимают основание 2 глубиномера к верхней поверхности детали, а правой при помощи трещотки в конце хода доводят измерительный стержень до соприкосновения с другой поверхностью детали. Затем стопорят микрометрический винт и читают размер.
При чтении показаний надо иметь в виду, что при ввинчивании микрометрического винта глубиномера показания не уменьшаются, как у микрометра, а увеличиваются. Поэтому цифры на шкале стебля и барабана указаны в обратном порядке: на стебле цифры увеличиваются справа налево, а на барабане - по часовой стрелке (рис. 381, б).
Микрометрический нутромер (штихмасс) с ценой деления 0,01 мм (рис. 382, а) предназначен для измерения внутренних размеров от 50 до 10 000 мм. Микрометрические нутромеры изготовляют с пределами измерений: 50-75; 75-175; 75-600; 150 - 1250; 800-2500; 1250-4000; 2500-6000; 4000-10 000 мм. Нутромеры с пределами измерений 1250 - 4000 мм и более поставляют с двумя головками: микрометрической и микрометрической с индикатором.
Шаг резьбы микрометрической винтовой пары нутромера равен 0,5 мм. Микрометрический нутромер имеет стебель 2 (рис. 382, а), в отверстие которого вставлен микрометрический винт 4. Концы стебля и микрометрический винт имеют сферические измерительные поверхности 7.
На винт насажен барабан 5 с установочной гайкой 6. В установленном положении микровинт закрепляют стопором 3.
Для измерения отверстий размером более 63 мм используют удлинительные стержни (рис. 382, б) с размерами: 25; 50; 100; 150; 200 и 600 мм. Без удлинителей можно измерять размеры от 50 до 63 мм. Перед навинчиванием удлинителя со стебля свинчивают гайку 6, после присоединения удлинителя ее навинчивают на резьбовой конец последнего стержня.
Перед измерением микрометрическую головку (рис. 382,д) устанавливают по установочной мере (скобе) на исходный размер, проверяют нулевое положение, затем выбирают наименьшее количество соответствующих удлинителей.
Измерение нутромером отверстий производят по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Левой рукой прижимают измерительный наконечник к одной поверхности, а правой рукой вращают барабан до легкого соприкосновения с другой поверхностью (рис. 383,а,б). Отыскав наибольший размер, стопорят микровинт и читают размер.
Правильное положение микрометрического нутромера находят покачиванием головки нутромера при легком контактировании измерительных поверхностей с деталью.
Для отсчета показаний на стебле нутромера имеется шкала длиной 13 мм с полу миллиметровыми и миллиметровыми делениями. Вторая шкала нанесена на конической части барабана, она имеет 50 делений по окружности. По этой шкале и отсчитывают сотые доли миллиметра.
Показания микрометрического нутромера читают так: к предельному размеру микрометрической головки (75 мм) прибавляют показания на стебле (в данном случае 3 мм), а затем показания на скосе барабана (0,21 мм). Следовательно, показание будет 75 мм + 3 мм + 0,21 мм = 78,21 мм (рис. 383, я).
При чтении показаний с удлинителями к показанию микрометрической головки прибавляют длину удлинителей, например: к микрометрической головке присоединены удлинители 200 и 100 мм. Показание (рис. 383,г) будет:
75 мм + 200 мм + 100 мм + 6 мм + 0,16 мм = 381,16 мм.
МИКРОМЕТРЫ
Цель работы
1. Изучить устройство, принцип измерения и метрологические характеристики микрометрических инструментов.
2. Измерить деталь гладким микромером и дать заключение о годности детали.
МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Микрометрические инструменты являются широко распространенными средствами измерений наружных и внутренних размеров, глубин пазов и отверстий. Принцип действия этих инструментов основан на применении пары винт – гайка. Точный микрометрический винт вращается в неподвижной микрогайке. От этого узла и получили название эти инструменты.
В соответствии с ГОСТ 6507 – 78 выпускаются следующие типы микрометров:
МК – гладкие для измерения наружных размеров;
МЛ – листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент;
МТ – трубные для измерения толщины стенок труб;
МЗ – зубомерные для измерения длины общей нормали зубчатых колес;
МВМ, МВТ, МВП – микрометры со вставками для измерения различных резьб и деталей из мягких материалов;
МР, МРИ – микрометры рычажные;
МВ, МГ, МН, МН2 – микрометры настольные.
Кроме перечисленных типов микрометров выпускаются микрометрические нутромеры (ГОСТ 10 – 75 и ГОСТ 17215 – 71) и микрометрические глубиномеры (ГОСТ 7470 – 78 и ГОСТ 15985 – 70).
Практически все выпускаемые микрометры имеют цену деления 0,01 мм. Исключение составляют микрометры рычажные МР, МР3 и МРИ, имеющие цену деления 0,002 мм. Диапазоны измерений гладких микрометров зависят от размеров скобы и составляют: 0 – 25, 25 – 50, …, 275 – 300, 300 – 400, 400 – 500, 500 – 600 мм
На рис.1,а,б показаны конструкция и схема гладкого микрометра. В отверстиях скобы 1 запрессованы с одной стороны неподвижная измерительная пятка 2 , а с другой – стебель 5 с отверстием, которое является направляющей микрометрического винта 4 . Микрометрический винт 4 ввинчивается в микрогайку 7 , имеющую разрезы и наружную резьбу. На эту резьбу навинчивают специальную регулировочную гайку 8 , которая сжимает микрогайку 7 до полного выбора зазора в соединении «микровинт – микрогайка». Это устройство обеспечивает точное осевое перемещение винта относительно микрогайки в зависимости от угла его поворота. За один оборот торец винта перемещается в осевом направлении на расстояние, равное шагу резьбы, т. е. на 0,5 мм. На микрометрический винт надевается барабан 6 , закрепляемый установочным колпачком – гайкой 9 . В колпачке – гайке смонтирован специальный предохранительный механизм 12 , соединяющий колпачок – гайку 9 и трещотку 10 , за нее и необходимо вращать барабан 6 при измерениях. Предохранительный механизм – трещотка, состоящий из храпового колеса, зуба и пружины, в случае превышения усилия между губками 500 – 900 сН отсоединяет трещотку 10 от установочного колпачка 9 и барабана 6 , и она начинает проворачиваться с характерным пощелкиванием. При этом микрометрический винт 4 не вращается. Для закрепления винта 4 в требуемом положении микрометр снабжен стопорным винтом 11 .
На стебле 5 микрометра нанесена шкала 14 с делениями через 0,5 мм. Для удобства отсчета четные штрихи нанесены выше, а нечетные – ниже сплошной продольной линии 13 , которая используется для отсчета углов поворота барабана. На коническом конце барабана нанесена круговая шкала 15 , имеющая 50 делений. Если учесть, что за один оборот барабана с пятьюдесятью делениями торец винта и срез барабана перемещают на 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление вызовет перемещение торца винта, равное 0,01 мм, т.е. цена деления на барабане 0,01 мм.
При снятии отсчета пользуются шкалами на стебле и барабане. Срез барабана является указателем продольной шкалы и регистрирует показания с точностью 0,5 мм. К этим показаниям прибавляют отсчет по шкале барабана (рис.1,в ).
Перед измерением следует проверить правильность установки на нуль. Для этого необходимо за трещотку вращать микровинт до соприкосновения измерительных поверхностей пятки и винта или соприкосновения этих поверхностей с установочной мерой 3 (рис.1,а ).
Вращение за трещотку 10 продолжают до характерного пощелкивания. Правильной считается установка, при которой торец барабана совпадает с крайним левым штрихом шкалы на стебле и нулевой штрих круговой шкалы барабана совпадает с продольной линией на стебле. В случае их несовпадения необходимо закрепить микровинт стопором 11 , отвернуть на пол – оборота установочный колпачок – гайку 9 , повернуть барабан в положение, соответствующее нулевому, закрепить его колпачком – гайкой, освободить микровинт. После этого следует еще раз проверить правильность «установки на нуль».
К микрометрическим инструментам относятся также микрометрический глубиномер и микрометрический нутромер.
Микрометрический глубиномер (рис.2,а ) состоит из микрометрической головки 1 , запрессованной в отверстие основания 2 . Торец микровинта этой головки имеет отверстие, куда вставляют разрезными пружинящими концами сменные стержни 3 со сферической измерительной поверхностью. Сменные стержни имеют четыре размера: 25; 50; 75 и 100 мм. Размеры между торцами стержней выдержаны очень точно. Измерительными поверхностями в этих приборах являются наружный конец сменного стержня 3 и нижняя опорная поверхность основания 2 . При снятии отсчета необходимо помнить, что основная шкала, расположенная на стебле, имеет обратный отсчет (от 25 мм до 0).
Для настройки глубиномера опорную поверхность основания прижимают к торцу специальной установочной меры (рис.2,б ), которую ставят на поверочную плиту. Микровинт со вставкой с помощью трещотки доводят до контакта с плитой, фиксируют его стопором и далее проделывают те же операции, что и при настройке на нуль микрометра.
Измерение глубины отверстий, уступов, выточек и т.д. выполняют следующим образом. Опорную поверхность основания микрометрического глубиномера устанавливают на базовую поверхность детали, относительно которой измеряется размер. Одной рукой прижимают основание к детали, а другой вращают за трещотку барабан микрометрической головки до касания стержня с измеряемой поверхностью и пощелкивания трещотки. Затем фиксируют стопором микровинт и снимают отсчет со шкал головки. Микрометрические глубиномеры имеют пределы измерений от 0 до 150 мм и цену деления 0,01 мм.
Микрометрические нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров изделий в диапазоне от 50 до 6000 мм.
Они состоят из микрометрической головки (рис.3,а ), сменных удлинителей (рис.3,б ) и измерительного наконечника (рис.3,в ).
Микрометрическая головка нутромера несколько отличается от головки микрометра и глубиномера и не имеет трещотки. В стебель 6 микрометрической головки с одной стороны запрессован измерительный наконечник 7 , а с другой ввинчен микровинт 5 , который соединен с барабаном 4 гайкой 2 и контргайкой 1 . Наружу выступает измерительный наконечник микровинта 5 .
Зазор в соединении винт – гайка выбирается с помощью регулировочной гайки 3 , навинчиваемой на разрезную микрогайку с наружной конической резьбой. Установленный размер фиксируется стопорным винтом 9 . Для расширения пределов измерения в резьбовое отверстие муфты 8 ввинчиваются удлинители (рис.3,б ) и измерительный наконечник (рис.3,в ).
Удлинитель представляет собой стержень со сферическими измерительными поверхностями, имеющий точный размер в осевом направлении. Стержень не выступает за пределы корпуса, на обоих концах которого нарезана резьба. Пружина, расположенная внутри корпуса, создает силовое замыкание стержней между собой при свинчивании удлинителя с микрометрической головкой. На свободный конец удлинителя может быть навинчен другой удлинитель и т. д. до получения нутромера с требуемым пределом измерения. В последний удлинитель ввинчивается измерительный наконечник. В процессе измерения с деталью соприкасаются измерительный наконечник микровинта и измерительный наконечник удлинителя. При использовании нутромера с несколькими удлинителями необходимо помнить, что удлинители следует соединять в порядке убывания их размеров и микрометрическую головку соединить с самым длинным из них.
Микрометрический нутромер в сборе с измерительным наконечником устанавливают на нуль по установочной мере – скобе размером 75 мм (рис.3,г ). В случае неудовлетворительной настройки нуля ослабляют на пол – оборота контргайку 1 , поворачивают барабан до совпадения нулевой риски с продольной линией стебля, затягивают контргайку 1 и отпускают винт 9 . Затем проверяют правильность установки. После настройки нутромера на нуль его свинчивают с удлинителями для получения требуемого размера и приступают к измерениям.
Измерения внутренних размеров нутромером осуществляют следующим образом. Вводят инструмент в пространство между измерительными поверхностями (например, в отверстие). Устанавливают один измерительный наконечник нутромера на поверхность и вращают барабан головки до касания второго измерительного наконечника противоположной поверхности. В процессе измерения необходимо не только вращать барабан, но еще и покачивать собранный нутромер, измеряя диаметр в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия и в плоскости осевого сечения. Наибольший размер в первом положении и наименьший размер во втором положении должны совпадать.
1. Цель работы.
2. Конструкция и метрологические характеристики гладкого микрометра. Как читаются показания микрометра при измерениях?
3. Эскиз детали с действительными размерами.
4. Оценка годности деталей.
Контрольные вопросы
1. Виды микрометрических инструментов.
2. Устройство микрометров.
3. Как снимать показания микрометра? Настройка микрометра на нуль.
4. Для чего служит трещотка?
5. Устройство микрометрического глубиномера.
6. Устройство микрометрического нутромера.
Литература
1. Марков Н.Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно – измерительных инструментов и приборов. – М.:Машиностроение, 1993.
2. Белкин И.М. Средства линейно – угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.
3. Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.
Лабораторная работа №1
Тема: Измерение линейных величин.
Приборы и принадлежности: штангенциркуль, микрометр, измеряемые тела.
Нониус и микрометрический винт. Представим себе две линейки, сложенные вместе, как указано на рис. 1. Пусть цена деления (длина одного деления) верхней линейки равна l 1 , а цена деления нижней линейки - l 2 . Линейки образуют нониус, если существует такое число k, при котором
Kl 2=(k + 1)l 1 (1)
У линеек, изображенных на рис. 1, k = 4. Верхний знак в формуле (1) относится к случаю, когда деления нижней линейки длиннее делении верхней, т. е. когда l 2 > l 1 . В противоположном случае следует выбирать нижний знак. Будем для определенности считать, что L2 > L1. Величина
d= l2 – l 1 = l 1 /k =l 2 /(k + 1) (2)
называется точностью нониуса.
В частности, если L 1 = 1 мм, k =10 то точность нониуса. d = 0,1 мм. Как видно из рис. 1, при совпадении нулевых делений нижней и верхней шкал совпадают, кроме того, k-е деление нижней и (k+1) -е деление верхней шкалы, 2k-е деление нижней и 2(k+1) -е деление верхней шкалы и т. д.
Начнем постепенно сдвигать верхнюю линейку вправо. Нулевую деления линеек разойдутся и с начало совпадут первые деления линеек. Это случится при сдвиге l 2 -l 1 , равном точности нониуса d . при двойном сдвиге совпадут вторые деления линеек и т. д. если совпали m-е деления, можно, очевидно, утверждать, что их нулевые деления сдвинуты на md .
Высказанные утверждения справедливы в том случае, если сдвиг верхней линейки относительно нижней не превышает одного деления нижней линейки. При сдвиге ровно на деление (или несколько делений) нулевое деление верхней шкалы совпадает уже не с нулевым, а с первым (или n-м) делением нижней линейки. При небольшом дополнительном сдвиге с делением нижней линейки совпадает уже не нулевое, в первое деление и т. д.
В технических нониусах верхнюю линейку делают обычно короткой, так что совпадать с нижними может лишь одно из делений этой линейки. В дальнейшем мы всегда будем предполагать, что нониусная линейка является в этом смысле короткой.
Применим нониус для измерения длины тела А (рис.2). как видно из рисунка, в нашем случае длина L тела А равна
L = nl 2 + md (3)
(l 2 >l 1). Здесь n - целое число делений нижней шкалы, лежащих влево от начала верхней линейки, а m- номер деления верхней линейки, совпадающего с одним из делений нижней шкалы (в том случае, если ни одно из делений верхней линейки не совпадает в точности с делениями нижней, в качестве m берут номер деления, которое ближе других подходит к одному из делений нижней шкалы).
Часто подвижная часть нониуса (верхняя линейка на рис. 1) имеет более крупные деления, т. е. l 1 >l 2 . метод определения длины тела в этом случае рекомендуется найти самостоятельно.
Аналогичным образом можно строить не только линейные, но и угловые нониусы. Нониусами снабжаются штангенциркули (рис. 3), теодолиты и многие другие приборы.
При точных измерениях расстояний нередко применяют микрометрические винты - винты с малым и очень точно выдержанным шагом. Такие винты употребляются, например, в микрометрах (рис. 4). Один поворот винта микрометра передвигает его стержень на 0,5 мм. Барабан, связанный со стержнем, разбить на 50 делений. Поворот на одно деление соответствует смещению стержня на 0,01 мм. С этой точностью обычно и производятся измерения с помощью микрометра.
Микрометрический винт. Микрометр.
Микрометрический винт применяется в точных измерительных приборах (микроскоп, микрометр) и позволяет проводить измерения до сотых долей миллиметра. Микрометрический винт представляет собой стержень, снабженный точной винтовой нарезкой. Высота подъёма винтовой нарезки за один оборот называется шагом микрометрического винта. Микрометр (рис.4) состоит из двух основных частей: скоба В и микрометрический винт А. Микрометрический винт проходит через отверстия скобы с внутренней резьбой, против микрометрического винта на скобе имеется упор. На микрометрическом винте закреплен полный цилиндр (барабан) с делениями по окружности. При вращении микрометрического винта барабан скользит по линейной шкале, нанесенной на стебле.
Для того, чтобы микрометрический винт А передвинулся на 1 мм, необходимо сделать два оборота барабана С. Таким образом, шаг микрметриечского винта равен 0,5 мм. У того микрометра на барабане С имеется шкала, содержащая 50 делений. Так как шаг винта в =0,5 мм, а число делений барабана m =50, то точность микрометра
в/m = 0,5/50 = 1/100 мм (4)
Числовое значение измеряемого предмета находят по формуле
L = kв+ nв/m (5)
Длина измеряемого тела равно целому числу k мм масштабной линейки, n - деление нониуса, которое совпадает с любым делением масштабной линейки.
Измерение штангенциркулем и обработка результатов
измерения.
Штангенциркуль состоит из стальной миллиметровой линейки, с одной стороны, которая имеется неподвижная ножка. Вторая ножка имеет нониус и может перемещаться вдоль линейки. Когда ножки прикасаются, нуль линейки и нуль нониуса совпадает. Для того, чтобы измерить длину предмета, его помещают между ножками, которые двигают до соприкосновения с ножками предмета (без сильного нажима), и закрепляет винтом f. После этого делают отсчет по линейки и нониуса, вычисляют длину предмета по формуле (5).
Штангенциркулем измеряет высоту h и диаметр d цилиндра. Измерения производят следующим образом:
0. Цилиндр помещают между ножками В и Д штангенциркуля (слегка зажав ножки) и закрепляют винт.
1. измеряют длину, диаметр цилиндра и производят отсчет по шкале линейки числа целых k мм, расположенных слева от нулевого деления нониуса и числа делений n шкалы нониуса, совпадающего с любым делением шкалы масштабной линейки. По формуле (5) делают отсчет. Измерения повторить три раза, слегка поворачивая цилиндр между ножками.
2. Вычисляют абсолютные и относительные ошибки измерений. Результаты измерений и вычислений записывают в таблицу результатов.
| № | k (м) | n | h (м) | Dh (м) | k (м) | n | d (м) | Dd (м) | ||
| 1. | ||||||||||
| 2. | ||||||||||
| 3. | ||||||||||
| Сред. |
Измерение микрометром и обработка результатов измерений.
8. Измеряемый предмет (толстую проволку или металлическую пластинку) помещают между упором Е и концом микрометрического винта А.
9. Находят значения k и n по шкале стебля Д и барабана С. по формуле (5) производят отсчет искомых величин.
10. Измерения диаметра проволки повторяют не менее пяти раз в различных местах.
11. Вычисляют абсолютную и относительную погрешность. Результаты измерения и вычислений записывают в таблицу.
| № | k (м) | n | L (м) | DL (м) | k (м) | n | h (м) | Dh (м) | L TC (м) | ||
| 1. | |||||||||||
| 2. | |||||||||||
| 3. | |||||||||||
| 4. | |||||||||||
| 5. | |||||||||||
| Сред. |
Контрольные вопросы.
8 Что такое нониус? Как надо пользоваться с нониусом?
9 Для чего предназначен микрометр и штангенциркуль?
10 Расскажите принцип работы штангенциркуля?
11 Штангенциркуль чем отличается от микрометра?
12 Что называется шагом микрометра?
Лабораторная работа № 2
Поверка микрометра
Цель работы : изучить устройство и принцип действия микрометра; осуществить поверку микрометра.
Микрометрические инструменты
К микрометрическим инструментам относятся гладкие микрометры, микрометрические нутромеры, глубиномеры, а также рычажные микрометры, которые предназначены для абсолютных измерений наружных и внутренних размеров, высот уступов, глубин отверстий и т. д.
Принцип действия этих инструментов основан на использовании винтовой пары (винт-гайка)
для преобразования вращательного движения микровинта в поступательное перемещение.
Цена деления таких инструментов 0,01 мм
.
Классическая конструкция микрометра включает скобу с запрессованной неподвижной пяткой и стеблем (иногда стебель присоединяют к скобе резьбой)
. Внутри стебля с одной стороны имеется микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм
, а с другой – гладкое цилиндрическое отверстие, обеспечивающее точное направление перемещения микровинта.
На винт насажен барабан, соединенный с трещоткой. Трещотка имеет на торце односторонние зубья, к которым пружиной прижимается штифт, обеспечивающий постоянное усилие измерения. Стопорное устройство служит для закрепления винта в нужном положении.
Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал: продольной и круговой. Продольная шкала имеет два ряда штрихов, расположенных по обе стороны горизонтальной линии и сдвинутых один относительно другого на 0,5 мм
. Оба ряжа штрихов образуют одну продольную шкалу с ценой деления 0,5 мм
, равной шагу микровинта.
Круговая шкала обычно имеет 50
делений (при шаге винта Р = 0,5 мм
)
.
По продольной шкале отсчитывают целые миллиметры и 0,5 мм
, по круговой шкале – десятые и сотые доли миллиметра.
Конструкция микрометра впервые была запатентована французским изобретателем Жаном Лораном Палмером в 1848 году под названием «круговой штангенциркуль с круговым нониусом». Однако серийное производство микрометров началось лишь через несколько лет, - после посещения двумя американскими инженерами Д. Брауном и Л. Шарле Парижской выставки, где они увидели изобретение Ж. Палмера и организовали его серийным выпуск.
Микрометры – очень популярный инструмент для измерения наружных диаметров, толщин и т.п. Благодаря простой конструкции, удобству в обращении, быстроте в работе и достаточно высокой точности измерений, они – самые употребляемые цеховые инструменты для линейных измерений. Каждый станочник, слесарь, технолог и конструктор имеет собственный микрометр. Большое разнообразие конструкций, позволяющие измерять самые разные наружные поверхности делают их универсальными инструментами.
Изготавливают микрометры многие зарубежные и отечественные фирмы – Mitutoyo (Япония)
, Tesa (Швейцария)
, Carl Mahr (Германия)
, Челябинский инструментальный завод (ЧИЗ)
и Кировский инструментальный завод (КРИН)
.
Качество современных микрометров очень высокое. Точный шлифованный винт, беззазорное соединение винта и гайки, твердосплавные торцевые измерительные поверхности обеспечивают плавное перемещение винта без биения торцевой поверхности. Применение нержавеющих сталей и термообработки обеспечивает антикоррозийные свойства инструмента, сопротивление износу и коррозии.
Положительной особенностью микрометров является соблюдение принципа Аббе
, что существенно повышает точность измерения.
Современные микрометры, микрометрические инструменты и приборы подразделяются на две группы:
- механические микрометры со штриховой отсчетной шкалой;
- электронные микрометры с цифровым отсчетом.
Согласно ИСО 3611-2010 микрометры со штриховым отсчетом называют микрометрами с аналоговой индикацией, а микрометры с цифровым отсчетом называют микрометрами с цифровой индикацией.
Механический микрометр со штриховым отсчетом
Основным элементом микрометра является микрометрическая винтовая пара. С ее помощью поступательное перемещение измерительной поверхности (торца) микрометрического винта связано с поворотом отсчетного барабана. Один оборот барабана микровинта соответствует перемещению торца микровинта на один шаг резьбы винта. В большинстве конструкций шаг резьбы винта составляет 0,5 мм , а на барабан наносят 50 или 100 делений. Таким образом, цена деления отсчета составляет 0,01 или 0,05 мм . Резьба винта шлифуется на высокоточных станках. Микрометрическая пара в приборах оформлена в виде отдельного узла – микрометрической головки.
Микрометрическая головка входит в состав микрометров различного назначения, нутромеров, глубиномеров, различных стационарных приборов в качестве измерительного узла или узла, задающего точные перемещения, и т. п.
В головке микрометрический винт перемещается совместно с барабаном относительно стебля, жестко соединенного с микрометрической гайкой. Микрометрические головки обычно имеют две шкалы (рис.1): круговую для определения дробных долей оборота и линейную для определения числа полных оборотов микрометрического винта. Линейная шкала и продольный штрих нанесены на наружной поверхности стебля (или на гильзе, одеваемой на стебель)
.
Цена деления линейной шкалы равна шагу винта, при шаге 0,5 мм
наносятся две части шкалы с длиной деления 1,0 мм
, сдвинутые друг относительно друга на 0,5 мм
. Общая длина линейной шкалы определяется диапазоном измерительного перемещения микрометрического винта (обычно 25 мм)
.
Круговая шкала нанесена на скосе барабана, торец которого является указателем линейной шкалы. Указателем круговой шкалы служит продольный штрих линейной шкалы.
Диаметр барабана выбран таким, чтобы длина деления была около 1 мм . Для отсчитывания дробных долей деления круговой шкалы в некоторых случаях применяют нониус, аналогичный нониусу штангенциркуля со считыванием без параллакса. Цена деления нониуса составляет 0,001 мм . Однако применение нониуса имеет смысл только в том случае, когда отсчитываемые доли деления меньше погрешности микрометрической передачи.
Для стабилизации измерительного усилия предусмотрено специальное устройство (трещотка, или фрикцион) , закрепленное на барабане. С помощью этого устройства на измерительной поверхности микрометрического винта создается усилие, лежащее для большинства случаев применения микрометрических головок в пределах 5-10 Н .
Микрометры являются универсальными инструментами для наружных измерений. Конструкция и метрологические характеристики микрометров определены .
Микрометр имеют скобу, в которую с одной стороны установлена микрометрическая головка, а с другой пятка, Конструкция микрометров предусматривает стопорное устройство для закрепления микрометрического винта. Измерительными поверхностями у микрометров являются параллельные плоскости торцов микрометрического винта и пятки, обычно имеющие диаметр 8 мм .
Для повышения точности измерений выпускают микрометры с диапазоном измерения до 100 мм
с диаметром рабочих поверхностей (стебля и пятки)
уменьшают до 6,5 мм
. Для повышения износостойкости измерительные поверхности микрометров изготовляют из твердого сплава.
Скобы современных высокоточных микрометров выполняют с теплоизолирующим покрытием, чтобы уменьшить погрешности, вызываемые тепловым расширением при контакте с руками.
Для установки нулевого положения микрометры с нижним пределом измерений от 25 мм
комплектуют установочными мерами. Цена деление большинства механических микрометров составляет 0,01 мм
.
Выпускают также микрометры с ценой деления 0,05 мм
и с нониусом с ценой деления 0,001 мм
. Диапазон измерений микрометров до 1500 мм
.
Микрометры для измерения диаметров более 500 мм
(скобы)
делают сварными из труб для облегчения и снабжают теплоизолирующими накладками. Микрометры снабжаются сменными наконечниками с приращением длины 25 мм
.
Следует отметить, что измерение микрометрическим инструментами больших диаметров (более 500 мм)
очень неудобная операция, требующая опыта и терпения.
Результат такого измерения не надежен.
Электронный микрометр с цифровым отсчетом
Несмотря на повсеместное распространение микрометров с штриховыми шкалами и нониусом, отсчет по двум штриховым шкалам и сложение их результатов неудобен, особенно при плохом зрении и недостаточном освещении. Поэтому появление электронных микрометров с цифровым отсчетом сделало процесс измерения значительно проще и удобнее, а в некоторых случаях и точнее.
Конструктивно электронный микрометр мало отличается от механического микрометра, но вместо штриховых шкал он снабжен инкрементным, как правило, емкостным преобразователем, небольшим электронным устройством и цифровым дисплеем.
Преобразователь аналогичен инкрементному преобразователю, применяемому в штангенциркуле. Он состоит из двух небольших дисковых пластин, на которых размещены изолированные друг от друга электроды. Один диск вращается вместе с винтом, второй неподвижен и удерживается шпонкой, расположенной вдоль винта. Оба диска перемещаются вместе с микровинтом на всю величину хода винта.
На скобе микрометра также расположен электронный микропроцессорный блок и цифровой дисплей с дискретностью показаний 0,01 или 0,001 мм . Высота цифр составляет 7-9 мм . На корпусе имеются две кнопки «вкл/выкл» и установка нуля. Установка нуля возможна как при сведенных пятках микрометра, так и любом месте диапазона измерения (например, для контроля партии одинаковых деталей) .
Некоторые модели имеют дополнительные функции, например, сортировка по размерам, кодовый выход на внешние устройства и т.д. Вся электронная система питается от небольшой литиевой батарейки, срок службы которой 1,5 года или 2000 часов.
Электронные микрометры выпускаются с диапазоном измерения до 300 мм и степенью защиты от IP40 – до IP65 по стандарту DIN EN 60529 и ГОСТ 14254-96 .
Кроме стандартных микрометров выпускают много специализированных моделей, например, для измерения толщины стенок труб со сферическими измерительными поверхностями, для измерения мягких материалов с измерительными поверхностями в форме дисков, для измерения среднего диаметра резьбы, для измерения длины общей нормали зубчатых колес с измерительными поверхностями в форме дисков, для измерения наружного диаметра многолезвийного инструмента и др.
Прогрешность при измерении микрометром
Суммарная погрешность измерения с помощью микрометра состоит из следующих составляющих:
- погрешностей микрометрической головки;
- отклонения от плоскостности и от параллельности плоских измерительных поверхностей винта и пятки (при различных углах поворота микрометрического винта и при его стопорении) . При эксплуатации микрометров отклонения от параллельности измерительных поверхностей винта и пятки приводят к различной погрешности для разных форм измеряемых деталей (плоских, цилиндрических, сферических) . Также различными будут деформации этих деталей под действием измерительного усилия;
- деформации скобы микрометра под действием измерительного усилия;
- погрешности установочных мер;
- существенной составляющей погрешности измерения микрометрами (особенно микрометрами больших размеров) является температурная погрешность, вызываемая как разностью температур измеряемой детали и микрометра, так и нагревом микрометра, а иногда и контролируемой детали, теплом рук контролера (для уменьшения последней погрешности в микрометрах для измерения размеров свыше 50 мм предусмотрены теплозащитные накладки) ;
- погрешность, возникающая у электронных микрометров из-за ошибок емкостного преобразователя.
Пределы допускаемой погрешности микрометров приведены в Таблице 1 . Указанные значения погрешностей установлены в зависимости от диапазона измерений.
Предел допускаемой погрешности микрометрической головки (при выпуске ее в качестве отдельного изделия)
оговорен ГОСТ 6507-78
«Микрометры с ценой деления 0,01 мм
. Технические условия» в виде предельной погрешности δ
= ±4 мкм
.
Правильно было бы нормировать погрешность расстояний между двумя любыми точками - амплитудную погрешность, как это предусмотрено рекомендациями ИСО 3611-1978
, так как механизм головки при установке барабана на нуль может занимать различные положения и при этом значение погрешности в каждой отдельной точке будет зависеть от положения нулевой точки.
Предельно допустимая погрешность G микрометра в любой точке диапазона измерений (25 мм) указана в Таблице 1 .
Таблица 1
Проверка и калибровка микрометровКалибровку и поверку микрометров осуществляют с помощью концевых мер длины в нескольких точках в диапазоне измерений согласно ISO 3611:2010, DIN 863 и ГОСТ 6207-90
. Для проверки отклонений плоскостности и непараллельности измерительных поверхностей микрометра (торца винта и пятки)
необходимо три или четыре плоскопараллельных оптических стеклянных пластины с градацией по высоте в 1/4
или 1/3
шага микровинта (0,5 мм)
. Это обеспечивает проверку с трех или четырех положениях при полном повороте микровинта. |
Измерительный прибор высокой степени точности, позволяющий определять линейные размеры физических тел, называется микрометр. Многогранность принципа работы микрометра способствует высокой точности производимых измерений, а простота в работе с устройством делает его доступным даже для начинающих мастеров.
Описание и действие
Прибор на современном рынке представлен множеством типов и моделей, которые по принципу действия и правилам эксплуатации не имеют существенных различий. Исключением являются лишь электронные и лазерные приборы.
Название инструмента указывает размерную величину , в пределах которой прибор способен с достоверной точностью определить размер детали. Один микрон - очень мелкий параметр; на практике чаще пользуются точностью в 50 микрон - это величина, значение которой может повлиять на результат сборочных работ либо настройку детали.
Приемы измерения микрометром - абсолютный и относительный . При первом варианте разъем прибора прилагается непосредственно к поверхности детали. Зажимы для крепления выставляются в соответствии с геометрией измеряемой детали. Показания в микронах снимаются согласно измерительным шкалам.
Относительный метод основан на данных, снятых при измерении предметов, которые находятся в непосредственной близости к искомому объекту обмера. В дальнейшем с их помощью косвенным математическим путем устанавливаются искомые параметры этого предмета.
Устройство прибора
Винт и гайка - вот самое простое описание механической конструкции микрометра. Сложными и тщательно выверенными являются шкалы, предназначенные для снятия измерений.
Стандартная модель измерительного прибора состоит :
- Скоба, имеющая достаточную жесткость. Даже мелкие деформации этой детали способны повлиять на точность измерений. Дефекты скобы свидетельствуют о непригодности измерительного устройства к работе;
- Пятка - обычно реализована как элемент части корпуса прибора. Существуют также виды микрометры со съемной пяткой. Такая модификация устройства предназначена для измерений в диапазоне от 500 до 800 мм;
- Микрометрический винт (шпиндель) вращается за счет передвижения трещотки;
- Устройство стопорное реализовано в виде винтового зажима, служит фиксатором микрометрического винта при снятии показаний измерительных величин или настройке микрометра;
- Стебель имеет основную и дополнительную измерительные шкалы для определения размерных величин детали. Основная показывает целые значения (миллиметр), а дополнительная - половинные;
- Барабан рассчитан для измерения десятых и сотых доли мм и служит указателем шкалы стебля;
- Трещотка регулирует напряжение, при котором контактируют прибор и предмет измерения, а также способствует вращению микрометрического винта;
- Эталон - деталь дополнительно входит в комплект устройства и необходима для настройки точности и проверки работоспособности микрометра.
Проверка и калибровка
Сразу после приобретения микрометр рекомендуется диагностировать на наличие дефекта в работе. При сбое шкалы ее можно настроить с помощью ключа, входящего в комплект устройства.
Проверка точности прибора производится смыканием плоскостей измерения . В максимальном упорном положении винта в противоположную плоскость на индикаторе электрического микрометра появится цифра «0».
В приборе с механической конструкцией стебля должен принять положение, в котором будет практический полностью закрыт барабаном. Нулевое значение на барабане должно совпасть с продольным штрихом стебля, а его скошенный край - с нулевой отметкой верхней шкалы.
До того как приступить к проверке, устройство и деталь необходимо выдержать в одинаковых температурных условиях не менее трех часов. При желании для проверки можно использовать эталон.
Процесс измерения и показания
В начале работы необходимо расположить измерительную деталь между пяткой прибора и микрометрическим винтом. Начать вращение барабана с учетом максимальной близости шпинделя и измеряемого предмета.
При измерениях микрометр находится в левой руке. Во избежание нагрева от температуры тела и искажения результатов держать прибор следует за изолированную часть скобы .
Размеренно и не спеша до соприкосновения с измеряемой поверхностью подводится шпиндель устройства. Крутить его следует по направлению против часовой стрелки относительно торца с нарезкой пока деталь не зайдет в зазор торцов. Далее, необходимо по часовой стрелке довести вращение шпинделя до упора, придерживая в процессе нарезки барабан.
При достижении упора вращение начнет сопровождаться треском . Вращение микрометрического винта следует прекратить и можно приступать к снятию показаний. Освобождается деталь из зажима обратным вращением шпинделя. Точный размер замеряется на барабане с помощью шкалы нониуса.
Показания прибора. При работе по снятию величин измерений механическим прибором требуется некоторая сноровка. Начинаем снимать показания с более крупного разряда цифр и оканчиваем мелким.
Для начала обратим внимание на шкалу стебля на неподвижной части рукоятки. Она содержит две шкалы , которые для комфортного восприятия расположены в позиции остановки края барабана, зафиксируем значение деления нижней шкалы (допустим, 8). Оно находится в зоне видимости. Так определяется величина первого цифрового показания.
В случае когда край барабана сравнялся с делением на верхней шкале, то после запятой необходимо поставить цифру 5, если деление скрыто, тогда цифру 0. После рассматривается шкала на барабане, где находятся сотые доли миллиметра, их необходимо прибавить к десятым долям.
Допустим, верхняя шкала не показала половинчатого деления, соответственно, измерительная величина равна 8,0 мм. Поскольку на барабане с горизонтальным штрихом выпало значение 12, следовательно, 8,0 + 0,12 = 8,12 мм. В случае видимости штриха на верхней шкале стебля 8,5 + 0,12 = 8,62 мм.
Основные разновидности
В зависимости от длины передвижного шпинделя (винта) микрометры классифицируют по типоразмерам. Приборостроительная промышленность производит устройства для измерения размера деталей в диапазонах:
- от 0 до 25 мм,
- от 25 до 50 мм,
- от 50 до 75 мм,
- до 500−600 мм.
Ряд измерительных приборов дополнительно укомплектован установочными концевыми мерами для возможности выставления устройства в позицию «на ноль».
Микрометры имеют различие по видам (по ГОСТ 6507–90) в зависимости от назначения и конструктивной принадлежности (ручные и настольные).
Широко распространены в использовании следующие виды измерительных микрометров :
- гладкие - предназначены мерить наружные размеры;
- листовые - для толщины лент и листов, оснащены стрелочным циферблатом;
- трубные - для толщины трубных стенок;
- проволочные - для толщины проволоки;
- микрометрические головки - для измерения перемещения;
- зубомерные - измеряют нормали зубчатых цилиндрических колес, что важно для контроля качества при их производстве.
Помимо отображенных в ГОСТ, используются и другие виды инструмента:
- рычажные микрометры - принцип действия прибора основан на механизме измерения линейных величин с помощью метода сравнений и оценок (модель МРИ);
- микрометры призматические - для измерения внешнего диаметра инструмента со множеством лезвий (серия МТИ, МПИ, МСИ);
- нутромеры микрометрические - для измерения внутренних параметров различных деталей (НМ, НМИ);
- канавочные;
- резьбомерные;
- универсальные и прочие.
Электронный инструмент
Для скоростных обмеров предназначены приборы с наличием электронной «цифровой» индикации, значение произведенных измерений у которых отображается на отдельном табло (к примеру, микрометр модифицированный МК - МКЦ).
Современные микрометры с цифровой индикацией имеют ряд определенных достоинств:
Ощутимым недостатком цифровых измерительных устройств является ненадежность в работе. Всякая цифровая техника нуждается в особо аккуратном обиходе. Механическая модель микрометра при возможном падении не особо пострадает, хотя это отразится на способности работать в дальнейшем. При цифровом аналоге в таком случае существует риск немедленного прекращения работы, ремонтных затрат или даже замены прибора.
Недорогой цифровой микрометр неизвестного производства способен допускать погрешности результата измерений. Такие приборы фактически не соответствуют ГОСТу, впрочем, нередко цифровые модели, изготовленные согласно стандарту, имеют частые сбои в работе. Инструмент требует замены по прошествии гарантийного срока эксплуатации.
Лазерный микрометр - новейший универсальный измерительный инструмент. Главное отличие прибора от механических аналогов - это потребность в автономном источнике питания.
Микрометр служит для бесконтактных измерений линейных величин, определения зазоров, ширины, толщины, внутренних диаметров в технологических объектах. Посредством лазерного устройства измеряют уровни сыпучих веществ, отслеживают положение объекта.
По причине высокой себестоимости лазерный манометр пока не пользуется большим спросом в частных кругах.
Как один из самых высокоточных приборов, прибор нашел свое применение во многих сферах современной промышленности и строительстве. Электронное обеспечение делает такое устройство довольно хрупким и дорогостоящим и выдвигает повышенные требования к его бережной эксплуатации.