55 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Все о микрометрах

Микрометр

Содержание: Скрыть Открыть

Микрометр – это универсальный измерительный прибор для высокоточного (с погрешностью от 2 до 50 мкм) определения линейного размера детали. Измерение может быть произведено абсолютным или относительным контактным методом с погрешностью достаточной для точной сборки узлов и станочного производства.

Устройство и применение микрометров

Как универсальный измерительный инструмент применение микрометра возможно в любой области, где необходимо определение линейных размеров с точностью от 2 мкм. Это, в первую очередь, механическая обработка деталей, точная сборка узлов и механизмов, настройка работы промышленного оборудования и мн. другое.

Устройство микрометра достаточно простое, в конструкцию инструмента входит всего три основных элемента:

  • Рама в виде полукруга оснащенная опорной стойкой (1) для фиксации измеряемой детали.
  • Ручка, оснащенная трещоткой (6), неподвижным стеблем (4) со шкалой и измерительным барабаном (5).
  • Винт (2) с неподвижной гайкой (3) для измерения линейных величин.

Замер с помощью микрометра выполняется посредством перемещения винта в неподвижной гайке. По углу оборота винта и определяется перемещение и рассчитывается линейный размер. Количество полных оборотов указано на стебле, доли – по круговой шкале на барабане. Инструмент также оснащен устройством кольцевой гайкой для фиксации.

Для обеспечения точности измерений передвижение микрометрического винта не должно превышать 25 мм. Поэтому микрометры выпускаются в пределах 0–25, 25–50 мм и т. д., до 300 мм, с дальнейшим шагом 100 мм. — 300–400, 400–500 и т. д.

Принцип действия микрометров

Для примера возьмём обычные механические гладкие микрометры, получившие наиболее широкое применение. Данный инструмент позволяет производить замер абсолютным и относительным способом. При абсолютном замере измеряемая деталь размещается между опорной стойкой и передвижным винтом. Полученный размер можно определить непосредственно по шкале. При относительном измерении определяется размер рядом распложенных предметов и затем вычисляется нужный параметр.

Сам замер производится в следующей последовательности:

  • Проверить точность прибора. Необходимо закрутить винт и проверить – совпадает ли нулевая отметка на шкале барабана с горизонтальным штрихом на стебле.
  • Если предел измерений более 25 мм, то для проверки необходимо использовать эталонные меры.
  • При несовпадении меток необходимо отрегулировать стебель специальным ключом (входит в комплект).
  • Перед началом измерения винт выкручивается до размера немного более размера детали.
  • Измеряемая деталь размещается между винтом и неподвижным упором.
  • Винт необходимо зажать с помощью трещотки до характерного звука срабатывания – трещотка начинает проворачиваться, закрутка микровинта останавливается после 3 щелчков.
  • Определяем показание по трем шкалам. Первые две расположены на стебле и одна на барабане. По штрихам в верхней части шкалы определяется количество полных миллиметров. К ним прибавляем, если возможно, половину второй шкалы, т. е. ещё 0,5 мм.
  • В завершение прибавляем значение со шкалы барабана в соответствие с ценой деления шкалы, например 0,01 мм.
  • Окончательный итог определяется суммированием всех трех показаний.
  • Для получения максимально точного результата рекомендуется проведение нескольких замеров с расчетом среднего значения.

Типы микрометров

Для различных объектов измерения выпускаются следующие типы микрометров:

  • Микрометры листовые – для замера толщины листов.
  • Гладкие микрометры – для определения размера предметов с гладкой поверхностью.
  • Микрометры рычажные – оснащены рычажно-зубчатой головкой для замера изделий со сложной конфигурацией.
  • Трубные микрометры – для определения размеров стен труб.
  • Проволочные и резьбомерные – для замера тонких изделий.
  • Цифровые микрометры – оснащены электронной системой определения размера и цифровой шкалой.

Микрометры цифровые

Вместе с механическими, цифровые микрометры пользуются большой популярностью благодаря удобству и точности измерения, а также возможностям электронных приборов:

  • Производить замер с точностью до 1 мкм при погрешности до 0,1 мкм.
  • Встроенная калибровка.
  • Удобное цифровое табло для максимально быстрого и точного получения результата.
  • Выбор систем расчета.
  • Вывод информации на ПК и мн. другое в зависимости от модели.

Государственные стандарты

Основной стандарт регулирующий технические условия производства инструмента – ГОСТ 6507-90

Как правильно пользоваться микрометром

Функциональное назначение микрометра заключается в измерении относительно малых величин контактным способом. Сферы его применения характеризуются необходимостью получения результатов, отличающихся высокой точностью, например, изготовление инструментов. Инструмент достаточно распространен, однако определенные сложности его применения обусловили актуальность вопроса о том, как пользоваться микрометром.

Конструкция прибора

Современный рынок измерительных приборов предлагает довольно широкий ассортимент микрометров, однако их конструктивное исполнение практически идентично, за исключением моделей электронного типа. Отличия механических приборов заключаются в основном в габаритных размерах измеряемых ими предметов. Стандартный измеритель состоит из следующих компонентов:

  • «Скоба». Деталь, представляющая собой основу инструмента, на которой закреплены остальные механизмы прибора. Изготавливается из особо прочного металла, устойчивого к деформационным воздействиям, поскольку от жесткости этого элемента напрямую зависит величина погрешности при измерении.
  • «Пятка». Элемент, выполняющий функции жесткого упора. Выполняется в двух вариантах: запрессованная в корпус скобы и съемная. Сменная пятка характерна для приборов с диапазоном измерений 500 — 800 миллиметров.
  • «Стебель». Составная часть микрометра, выполненная в виде полого цилиндра с размещенной внутри винтовой парой. На лицевой стороне стебля находятся основная, показывающая миллиметры, и дополнительная, показывающая половины миллиметров, шкалы.
  • «Барабан». Элемент, шкала которого показывает десятые и сотые доли миллиметра (микрометры), одновременно играет роль указателя для шкалы стебля.
  • «Трещотка». Размещена со стороны внешнего торца барабана. Эта деталь не только перемещает микрометрический винт, но и ограничивает величину крутящего момента, прикладываемого человеческой рукой. Такая функция обеспечивает правдивость показаний при возникновении упругой деформации элементов винтовой пары и не позволяет повредить механизм прибора.
  • «Микрометрический винт». Одно из окончаний элемента имеет гладкую поверхность и выдвигается в измерительную зону, а другое жестко соединено с барабаном.
  • «Стопорное устройство». Деталь выполнена в виде винтового зажима, фиксирующего микрометрический винт в момент настройки прибора или снятия показаний.
  • «Эталон». Элемент, находящийся вне прибора и предназначенный для его проверки перед проведением измерений.
Читать еще:  Вагонка из лиственницы

Класс точности и маркировка

Термин «класс точности» означает максимально допустимую погрешность прибора. Например, максимальная погрешность микрометра «МК25», имеющего первый класс точности, не должна превышать двух микрометров (±0,002миллиметра), тогда как у такого же прибора второго класса — четырех микрометров (±0,004миллиметра).

Маркировка измерителя выглядит следующим образом: «Микрометр МК25−1», где число 25 обозначает диапазон возможных измерений (от 0 до 25 миллиметров), а единица — класс точности. Кроме того, к названию добавляется шифр документа, определяющего условные обозначения этих приборов — «ГОСТ 6507−90».

Цифровая индикация

Сегмент измерительных приборов современного рынка инструментов предлагает микрометры, имеющие вместо шкал электронное табло для цифровой индикации измерений. Такие устройства определенно имеют ряд преимуществ в сравнении с их механическими аналогами:

  • Цифровое отображение значений значительно упрощает процедуру измерения и минимизирует время считывания показаний.
  • Электронные приборы имеют сравнительно малый предел допустимой погрешности и цену деления в один микрометр.
  • Цифровые микрометры обеспечивают возможность проведения как абсолютных, так и относительных измерений, что чрезвычайно удобно при проведении технического контроля, выполнении расчетов высокого уровня сложности, разбраковке деталей и тому подобное.
  • Способность некоторых приборов «запоминать» пределы допуска.
  • Наличие разъема подключения компьютера, позволяющего анализировать статистику измерений с последующим составлением отчетов.
  • Возможность использования наряду с метрической системой измерений английскую.

Справедливости ради следует отметить и наличие определенных недостатков, характерных для микрометров с цифровой индикацией измерений. Основной минус — это меньшая в сравнении с механическими приборами надежность, поскольку электронный инструмент более восприимчив к различного рода негативным факторам: ударам, падениям, повышенным температурам и влажности и так далее.

Инструкция по пользованию

Процедура измерения заключается во вращении барабана до момента соприкосновения плоского окончания микрометрического винта и пятки с габаритными окончаниями измеряемого предмета. Поскольку в работе с приборами с цифровой индикацией измерений проблемы возникают редко, рассматривать следует порядок действий на примере микрометра классической конструкции.

Проверка показаний

Рекомендуется выполнять не только в процессе приобретения прибора, но и постоянно перед выполнением измерений. Процедура проверки начинается с вращения барабана до момента смыкания пятки и плоского окончания микрометрического винта. Прибор работает исправно, если торец барабана останавливается на нулевой отметке шкалы стебля, а продольный штрих указывает на отметку «0» на барабане.

В случае невыполнения одного из условий необходимо произвести регулировку микрометра. Алгоритм выполнения самостоятельной регулировки выглядит следующим образом:

  • Посредством стопорного устройства производится фиксация микрометрического винта. Измерительные плоскости при этом находятся в соединенном положении, или между ними зажимается концевая мера.
  • При помощи специального ключа, входящего в комплект микрометра, выполняется разъединение микрометрического винта и барабана.
  • Продольный штрих, нанесенный на стебле, совмещается с нулевой отметкой барабана.
  • Прибор собирается в обратном порядке, после чего проверяется повторно.

Фиксация детали

Для проведения измерений деталь должна быть надежно зафиксирована измерительными поверхностями инструмента. Во избежание поломки микрометра и в целях получения максимально точных результатов необходимо придерживаться некоторых простых рекомендаций:

  1. Плотно прижав измеряемый предмет к пятке, не прилагая усилий, подвести плоскость винта микрометрического к краю предмета.
  2. Дальнейшее сближение измерительной поверхности винта с габаритом измеряемого предмета производить исключительно посредством трещотки.
  3. Серия щелчков сигнализирует о соприкосновении измерительных поверхностей с габаритами измеряемого элемента, и показания шкал микрометра соответствуют его размерам.

Выполнение этих несложных рекомендаций позволит минимизировать риск повреждения инструмента и существенно снизить степень износа измерительных поверхностей.

Снятие показаний

Снятие показаний начинается с наиболее крупного разряда, постепенно переходя к более мелким. В первую очередь фиксируется показания шкалы, расположенной на стебле. В качестве примера рассматривается модель «МК25−1», цена деления шкалы стебля которого — 0,5 миллиметра. Чрезвычайно важно понимать, что искомый показатель определяется предшествующим открытым делением.

Далее нужно снять показания со шкалы барабана. Здесь цена деления — 0,01 миллиметра. Суммируя полученные показания с двух шкал, получается итоговый результат.

Поверка микрометра

Осуществление поверки микрометра регламентировано методическими указаниями МИ 782−85. Владение методикой поверки чрезвычайно важно как для специалиста, поверяющего инструмент, так и для квалифицированного работника, непосредственно проводящего измерения. Даже в процессе бытовой эксплуатации владение знаниями о поверочных мероприятиях приносит большую пользу. Обнаружение таких отклонений контролируемых параметров, как нарушение параллельности измерительных плоскостей, перекос измерительной плоскости винта и некоторые другие, служат очевидным сигналом о неисправности измерителя.

Как правильно пользоваться микрометром

Микрометр – высокоточный прибор, предназначенный для измерения линейных величин абсолютным методом. Чтобы определить его показания, необходимо просуммировать значения шкалы стебля и барабана.

Определение показаний прибора

Указателем при отсчете по шкале 2 стебля служит торец барабана, а продольный штрих 1 является указателем для круговой шкалы 3. Пронумерованная шкала стебля показывает количество миллиметров, а его дополнительная шкала служит для подсчета половин миллиметров.

Отметим последний полностью открытый барабаном штрих миллиметровой шкалы стебля. Его значение составляет целое число миллиметров, и на рисунке он обозначен зеленым цветом. Если правее этого штриха имеется открытый штрих дополнительной шкалы (выделен голубым), нужно прибавить 0,5 мм к полученному значению.

При отсчете показаний круговой шкалы 3 в расчет берут то её значение, которое совпадает с продольным штрихом 1. Таким образом, на верхнем изображении показания прибора составляют:

  • 16 + 0,22 = 16,22 мм.
  • 17 + 0,5 + 0,25 = 17,75 мм.
Читать еще:  Потолок из пластиковых панелей

Распространенной ошибкой является случай, когда неверно учитывают (или не учитывают) величину 0,5 мм. Это связано с тем, что ближайший к барабану штрих дополнительной шкалы может быть открыт частично. При необходимости проверьте себя с помощью штангенциркуля.

Порядок проведения измерений микрометром

Рабочие поверхности микрометра разводят на величину чуть большую, чем размер измеряемой детали, иначе при работе можно её поцарапать. Дело в том, что торцевые поверхности пятки и микрометрического винта имеют высокую твердость для устойчивости к истиранию.

Пятку слегка прижимают к детали и вращают микрометрический винт с помощью трещотки до соприкосновения его с измеряемой поверхностью. Трещотка служит для регулирования усилия натяга – делается обычно 3 – 5 щелчков. Положение микрометрического винта фиксируют с помощью стопорного устройства для того, чтобы не сбить показания при считывании значений со шкалы.

В процессе работы с микрометром его следует держать за скобу таким образом, чтобы была видна шкала стебля, и показания можно было снять на месте.

При измерении диаметра вала, измерительные поверхности нужно выставлять в диаметрально противоположных точках. При этом пятка прижимается к валу, а микрометрический винт, который медленно вращают трещоткой, последовательно выравнивается в двух направлениях: осевом и радиальном. После работы необходимо проверить точность инструмента с помощью эталона.

Устройство гладкого микрометра типа мк-25

Основные элементы конструкции гладкого микрометра представлены на рисунке ниже и обозначены цифрами:

  1. Скоба. Она должна быть жесткой, поскольку её малейшая деформация приводит к соответствующей ошибке измерения.
  2. Пятка. Она может быть запрессована в корпус, а может быть сменной у микрометров с большим диапазоном измерений (500 – 600 мм, 700 – 800 мм и т.д.).
  3. Микрометрический винт, который перемещается при вращении трещотки 7.
  4. Стопорное устройство. У микрометра на рисунке оно выполнено в виде винтового зажима. Используется для фиксации микрометрического винта при настройке прибора или снятии показаний.
  5. Стебель. На него нанесены две шкалы: пронумерованная (основная) показывает количество целых миллиметров, дополнительная – количество половин миллиметров.
  6. Барабан, по которому отсчитывают десятые и сотые доли миллиметра. Торец барабана также является указателем для шкалы стебля 5.
  7. Трещотка для вращения микрометрического винта 3 и регулировки усилия, прикладываемого к измерительным поверхностям прибора.
  8. Эталон, который служит для проверки и настройки инструмента. Не предусмотрен для некоторых моделей микрометров МК-25.

Настройка микрометра и проверка его точности

Проверку нулевых показаний микрометра проводят каждый раз перед началом работы, при необходимости выполняют настройку. Ниже приведена общая последовательность действий.

  • Проверить жесткость крепления пятки и стебля микрометра в скобе. Протереть чистой мягкой тканью измерительные поверхности.
  • Проверить нулевые показания инструмента. Для этого у МК-25 соединяют между собой рабочие поверхности пятки и микрометрического винта усилием трещотки (3 — 5 щелчков). Если прибор настроен правильно, его показания будут равны 0,00.

Для проверки микрометров с диапазоном измерений 25 — 50 мм, 50 — 75 мм и более используют соответствующие им эталоны (концевые меры длины), точный размер которых известен. Эталон, имеющий чистую торцевую поверхность, должен быть зажат без перекосов между измерительными поверхностями прибора усилием трещотки в несколько щелчков. Полученное значение сравнивают с известным, а при необходимости выполняют настройку микрометра в следующей последовательности.

Настройка на ноль

а) Фиксируют микрометрический винт при помощи стопорного устройства в положении с зажатой концевой мерой или соединенными вместе измерительными поверхностями.

б) Разъединяют барабан и микрометрический винт между собой. Для этого придерживают одной рукой барабан, а другой отворачивают корпус трещотки (достаточно полуоборота).

Также возможна конструкция прибора, в которой соединение барабана с микрометрическим винтом осуществлено с помощью винта или прижимной гайки с углублением. В этом случае воспользуйтесь ключом, идущим в комплекте.

в) Нулевой штрих барабана совмещается с продольным штрихом стебля. После этого барабан вновь соединяют с микрометрическим винтом, проводят новую проверку. Настройка повторяется при необходимости.

Микрометр – как измерить то, что не подвластно нашему глазу?

Необходимые инструменты и материалы

Иногда измерение линейных размеров какого-нибудь предмета требует от нас точности, которую не может позволить себе доступная нам канцелярская линейка, тогда на помощь приходит микрометр. Разнообразие принципов работы этого инструмента дает возможность совершенствовать точность измерений, и это устройство освоит даже начинающий мастер.

Устройство микрометра и точность измерений

Предельная точность была критически необходима еще в XVI веке в оружейном деле, позже принцип этого несложного механизма стали применять в геодезии, а официально прибор вышел в таком виде, каким мы его сейчас знаем, в середине XIX века. Устройство микрометра довольно простое в механическом смысле, рабочими являются винт и гайка. А вот сами измерения снимаются со сложной и тщательно выверенной шкалы, причем не одной.

Почему этот инструмент имеет такое название? Чаще всего, диапазон размеров, которые может с достоверной точностью определить этот прибор, лежит в области микрон. 1 мкм (микрон) это не что иное, как 0,001 мм, вы даже представить не можете, насколько это мелкие параметры. Но такие мелочи меряются редко, чаще точность составляет около 50 мкм (погрешность при этом 2-9 мкм), что также довольно мелко для человеческого глаза, но уже крайне важно для некоторых точных сборочных работ или настроек.

Читать еще:  Обзор уровней фирмы Stabila

Способов измерения этим инструментом может быть два – абсолютный и относительный (контактный). При первом способе мы прикладываем разъем прибора непосредственно к предмету, выставляем согласно его геометрии зажимы и смотрим на шкалу, где сразу же определяем размер в мкм. Относительный способ измеряет какие-либо параметры рядом находящихся предметов или границ, а потом математически вычисляется искомый параметр.

Микрометр механический – особенности прибора

Традиционно мы привыкли наблюдать в работе микрометр механический, хотя сегодня даже небольшое усовершенствование в виде электронной индикации вполне доступно и значительно упрощает использование. Но об этом приборе чуть позже, а сейчас разберем основные особенности механики. Состоит он из двух ясно различимых частей: ручки (стебель, барабан и трещотка) и выемки для размещения измеряемой детали (полукруг с опорной стойкой и направленным на нее микрометрическим винтом).

Сам процесс измерения заключается в ручном закручивании ручки, чтобы сомкнуть винт. Как только эти элементы сошлись вокруг детали, крутят трещотку для подгонки, потом она начинает прокручиваться, это означает, что параметр замерен, остается снять показания на шкалах, которые расположены на стебле и барабане. Некоторые модели инструмента снабжены стопорным механизмом, чтобы зафиксированная величина не сбилась, пока вы будете записывать значение в журнал или сравниваете размер с другой деталью.

Электронный микрометр – в чем преимущество?

Мы уже упомянули, что электронный микрометр – это всего лишь немного усовершенствованный механический инструмент, но что же нам это дает на практике? Использование электронной индикации и возможности более точной калибровки привело к увеличению точности и удобству замеров этим прибором. Так он может показывать размеры с точностью до 1 мкм с погрешностью до 0,1 мкм. Многие инструменты обладают встроенной калибровкой.

Электронное табло, которым оснащен этот инструмент, может быть настроено на несколько систем отсчета, например, миллиметры или дюймы. Также там производитель размещает полезные индикации, вроде уровня заряда батареи. Для снижения энергопотребления механизм запрограммирован на определенное время бездействия, после которого самостоятельно отключается, чаще всего это 5 минут.

Как пользоваться микрометром – простые рекомендации

Изучив всю познавательную информацию о новом для вас приборе, самое время разобраться, как пользоваться микрометром, чтобы измерения были максимально точными, насколько позволяет имеющийся у вас инструмент.

Как пользоваться микрометром — пошаговая схема

Шаг 1: Проверка и калибровка

Время от времени, а также сразу после покупки, следует проверить ваш инструмент на наличие дефекта при измерении. В случае сбитой шкалы можно провести регулировку, для этого в комплекте всегда идет ключ. Для проверки точности прибора делается простая операция – смыкаются измерительные плоскости без детали. Когда винт упирается в противоположную плоскость, индикатор электронного микрометра должен показать 0. В механическом приборе барабан должен практически полностью закрыть стебель, его скошенный край обязан остановиться ровно на нулевой отметке шкалы стебля, а ноль барабана должен совпасть с продольным штрихом стебля.

Перед измерением обязательно выдержите деталь и инструмент для измерения в одном температурном режиме (в одном помещении) хотя бы 3 часа.

Шаг 2: Фиксация детали

Внешне кажется, что все просто на этом этапе, вставляй деталь и зажимай, что есть мочи. Но это не совсем так, прибор высокоточный, и любое усилие исказит ваши результаты, а еще страшнее, если это собьет тонкую настройку всей системы. Но для предотвращения самодеятельности в приборе придуманы специальные механизмы. Сначала вы доводите винт до детали, расположенной возле второй измерительной плоскости, простым вращением барабана. Как только почувствовали упор, пора немного сместиться по рукоятке и продолжить вращать трещотку, это самый крайний вращательный элемент. Как только вы услышали характерный щелчок, потом второй и третий – самое время остановиться. Это значит, что деталь надежно зафиксирована, и три щелчка об этом вас известили.

Шаг 3: Снимаем показания шкал

Электронный прибор покажет вам все на индикаторе, тут разбираться не нужно, где искать заветные цифры. А вот с механикой нужно приловчиться. Начинаем снимать измерения с самого крупного разряда цифр, заканчивая самым мелким. Первым делом смотрим на шкалу стебля, это та часть рукоятки, которая оставалась все это время неподвижной. На ней имеются две шкалы, но они для удобства восприятия находятся на одной оси, просто деления снизу обозначают миллиметры (каждое деление равняется 1 мм), а сверху – половинки миллиметра (шаг 0,5 мм).

В том месте, где остановился край барабана, смотрим, сколько делений по нижней (пусть 6) шкале осталось видимыми, так мы узнаем первую цифру (6 мм). Если край барабана поравнялся с каким-то делением верхней шкалы, то цифра после запятой будет 5, если деление спряталось, то пока что после запятой стоит ноль, но следом рассматриваем шкалу барабана, где найдем сотые доли миллиметра, которые и приплюсуются к десяткам. Например, на верхней шкале мы половинчатое деление не увидели, следовательно, пока что у нас 6,0 мм. Но на барабане с горизонтальным штрихом стебля совпала цифра 22, тогда 6,0 0,22=6,22 мм. Если бы штрих на верхней шкале стебля был виден, то было бы 6,5 мм, и уже к нему прибавляли бы 0,22, получилось бы 6,72 мм.

Для подсчета приведен общий случай для самого распространенного в хозяйстве вида этого прибора. Но для каждого инструмента значение штрихов будет определяться его классом точности, поэтому сначала посмотрите, что значит разметка на шкалах, а потом начинайте подсчеты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector