Микрометр

Как устроен микрометр и из чего он состоит

Устройство микрометра: 1 — пятка, 2 — винт, 3 — шкала стебля, 4 —барабан, 5 — скоба, 6 – зажимающее устройство, 7— трещотка.

Устройство микрометра очень простое. Все механизмы микрометра расположены на скобе (5), на ней закреплена пятка (2). Она выполняет роль упора во время измерений. На противоположном конце скобы жестко закреплен стебель (3), он представляет собой полый цилиндр. На стебле нанесена шкала, цена ее деления обычно составляет 0,5 мм. Внутри стебля располагается винтовая пара и крепежный механизм (6). Гладкая часть микрометрического винта выходит из стебля в измерительную зону и оканчивается плоской измерительной поверхностью. Противоположная часть микрометрического винта жестко соединена с барабаном (4). На барабане нанесена шкала, позволяющая отсчитывать сотые или тысячные доли миллиметра.

Важно! Для бытовых измерений чаще всего пользуются микрометрами, единица измерения которых на барабане равна 0,01 мм.

На внешнем торце барабана размещена трещотка (7). Она ограничивает крутящий момент, прикладываемый рукой человека при вращении винта, что помогает избежать деформации детали во время измерений. Трещотка также используется в ходе предварительной настройки элемента (подробнее об этом мы расскажем чуть ниже).

Как правильно измерять?

В барабан прибора вмонтирована трещотка. При измерении толщины или диаметра детали, как только та слегка сдавилась зажимами, раздаётся первый щелчок. Это и есть «момент истины» – перестаньте крутить барабан и посчитайте полученный размер по делениям. Инструкция крайне проста и выглядит следующим образом:

1. поместите деталь между винтом и упором;
2. прокрутите барабан до щелчка трещотки.

Дальнейшее вкручивание барабана с силой после щелчка трещотки способно расшатать винтовые канавки барабана. При многократном повторении этого неправильного шага микрометр со временем начнёт люфтить – резьба барабана подпортится. Никакая самая точная поверка на ноль не сделает достоверность измерений на нём первозданной, установленной заводом-изготовителем. Мерить повреждённым прибором станет невозможно.

Что касается тонкой проволоки из мягких металлов и сплавов – например, медной, алюминиевой, оловянной, свинцовой или проволочного припоя – лапки микрометра сплющат такую проволоку на 0,01–0,15 мм, и результат измерений окажется неточным. Закалённая сталь и победитовый сплав намного более устойчивы к воздействию трещотки. Такая проволока без проблем выдержит многократные измерения, не сплющившись по диаметру ни на микрон – при условии, что вы не продолжили сжимать её после контрольного щелчка барабана.

Микрометр гладкий

В быту чаще всего приходится сталкиваться именно с микрометром гладким. Он наиболее универсален и чаще других встречается в домашних наборах инструментов. Кроме того, умея пользоваться этим инструментом, каждый с легкостью сможет воспользоваться и прибором другого типа.

Устройство

Все механизмы расположены на скобе. На ней жестко закреплена пятка, она служит неподвижным упором в процессе выполнения измерений. На противоположном конце скобы жестко закреплен стебель, он выполнен в виде полого цилиндра.

На стебле нанесена шкала, цена ее деления обычно составляет 0,5 мм. Внутри стебля располагается винтовая пара. Гладкая часть микрометрического винта выходит из стебля в измерительную зону и оканчивается плоской измерительной поверхностью.

Противоположная часть микрометрического винта жестко соединена с барабаном. На барабане нанесена шкала, позволяющая отсчитывать сотые или тысячные доли миллиметра. На практике мы чаще сталкиваемся с микрометрами, имеющими цену деления 0,01 мм.

На внешнем торце барабана размещена трещотка. Она ограничивает крутящий момент, прикладываемый рукой человека при вращении винта. Это позволяет избежать неверных показаний прибора при упругой деформации элементов винтовой пары. Кроме того, трещотка не даст повредить механизм микрометра приложением чрезмерных усилий.

Как мы видим, устройство микрометра довольно простое.

Класс точности

Вопреки распространенному заблуждению, класс точности микрометра определяет не цену деления, а допускаемую погрешность. Например, для МК25 первого класса предел погрешности составляет ±2 мкм (±0,002 мм), а второго класса — уже ±4 мкм (±0,004 мм).

Маркировка

ГОСТ 6507–90 определяет условные обозначения микрометров. Например, уже упомянутый гладкий микрометр с диапазоном измерения от 0 до 25 мм первого класса имеет обозначение «Микрометр МК25−1 ГОСТ 6507–90 ».

ГОСТ — документ, требующий неукоснительного соблюдения. В литературе могут встречаться обозначения этого же микрометра, написанные через пробел (микрометр МК 25) или через дефис (МК-25). Однако единственно верным является слитное написание (МК25).

Микрометр с цифровой индикацией

Имеющиеся в продаже микрометры с цифровой индикацией обладают рядом преимуществ:

• Наличие электронной начинки в составе прибора и цифровой индикации существенно упрощает процесс измерения и сокращает время, затрачиваемое на считывание показаний.
• Явным преимуществом производимых согласно ГОСТ 6507–90 цифровых приборов является цена деления 0,001 мм, а также небольшой предел допускаемой погрешности.
• Современные цифровые модели позволяют проводить не только абсолютные, но и относительные измерения. В любом положении из диапазона измерений можно выставить нулевое значение. Такая функция полезна при техническом контроле, разбраковке деталей, сложных измерениях.
• Контроль и разбраковку деталей можно проводить еще быстрее, если занести в память прибора пределы допуска. Продвинутые модели обладают такой функцией.
• Приборы последних лет имеют разъем, позволяющий выводить статистику измерений на компьютер. Эта функция полезна как для анализа серии измерений, так и для составления различных отчетов.
• Цифровые инструменты универсальны для жителей любой страны мира, поскольку позволяют использовать метрическую или английскую систему измерений.

Есть у цифровых приборов и свои недостатки. Главный из них — меньшая надежность. Любая цифровая техника требует бережного отношения. Классический механический микрометр при случайном падении на пол с большой долей вероятности не пострадает, хотя и для него это плохо. А вот цифровой при таком обращении может отказаться продолжать работу, что потребует ремонта или даже покупки нового прибора.

Также следует помнить, что дешевый цифровой прибор неизвестного производителя может выдавать существенные ошибки в результатах. И ошибки эти могут быть гораздо более критичными, чем ошибки, выдаваемые дешевой механической моделью. Разумеется, речь здесь идет о приборах, фактически не соответствующих ГОСТу. Хотя даже изготовленные по ГОСТу цифровые модели порой демонстрируют загадочное поведение или отказываются работать спустя месяц после начала эксплуатации.

Пошаговая инструкция по использованию микрометра

Процесс измерения сводится к вращению барабана до соприкосновения пятки и плоской измерительной поверхности винта с габаритами предмета.

Чтобы не оставить без внимания ни один нюанс проведения измерений, приведем подробную инструкцию по использованию микрометра.

При пользовании цифровым микрометром трудности в снятии показаний обычно не возникают. Поэтому при описании процесса будем рассматривать прибор классической конструкции.

Этап первый. Проверка показаний

Желательно осуществлять не только при покупке нового прибора, но и каждый раз перед проведением измерений.

Для проверки показаний микрометра с диапазоном измерений от 0 до 25 мм нужно вращать барабан до смыкания измерительных плоскостей при отсутствии детали. Чтобы проверить показания микрометров с большим диапазоном, нужно использовать концевую меру, входящую в комплект прибора.

Барабан должен полностью закрыть шкалу, нанесенную на стебле. Говоря более точно, торец барабана должен остановиться четко на нулевой отметке стебля. А нулевая отметка шкалы барабана должна остановиться напротив продольного штриха.

Если неточность показаний обнаружена в магазине, от покупки стоит отказаться. Если показания сбились в процессе эксплуатации, можно пойти одним из двух путей решения проблемы:

1. Если микрометр предназначен для домашнего использования, можно провести регулировку самостоятельно.
2. Если микрометр производственный и его показания считаются официальными при изготовлении, контроле и сдаче деталей, регулировку следует поручить специально уполномоченным лицам или организациям.

Самостоятельная регулировка проводится по следующему алгоритму:

1. Микрометрический винт фиксируется стопорным устройством при соединенных измерительных плоскостях или при зажатой между ними концевой мере.
2. Барабан разъединяется с микрометрическим винтом. Для этого следует воспользоваться специальным ключом, входящим в комплект прибора. В некоторых моделях достаточно просто отвернуть трещотку вращением против часовой стрелки.
3. Нулевой штрих на барабане совмещается с продольным штрихом на стебле.
4. Проводится сборка прибора в обратном порядке.
5. Осуществляется новая проверка показаний.
6. В случае необходимости регулировка повторяется.

https://youtube.com/watch?v=refwC-OgWIo

Этап второй. Фиксация детали измерительными поверхностями

Для получения точного результата измерений и предотвращения поломки микрометра вследствие неправильного обращения следует придерживаться простых рекомендаций:

1. Удерживая деталь вплотную к пятке, вращением барабана подвести измерительную плоскость микрометрического винта близко к габариту детали. Не следует прилагать усилий.
2. Дальнейшее вращение можно осуществлять только через трещотку. Серия щелчков трещотки подскажет, что измерительные поверхности соприкоснулись с деталью, а показания прибора соответствуют измеряемому габариту.

Этап третий. Снятие показаний

Показания начинают снимать с крупного разряда, а заканчивают — мелким.

Цены делений у разных микрометров могут отличаться, поэтому перед снятием показаний нужно ознакомиться с прибором. Для полной уверенности в правильности проведения измерений желательно прочитать паспорт.

В качестве примера возьмем наиболее широко распространенный гладкий микрометр МК25 с ценой деления 0,01 мм:

Снимаем показания шкалы стебля. Цена деления — 0,5 мм

Важно помнить: если деление не видно, искомый размер определяется предыдущим открытым делением.
Снимаем показания шкалы барабана. В рассматриваемом приборе цена деления барабана — 0,01 мм. Цифры на барабане показывают сотые доли миллиметра.
Суммируем показания шкал стебля и барабана.

Цифры на барабане показывают сотые доли миллиметра.
Суммируем показания шкал стебля и барабана.

Мы довольно подробно рассмотрели, как пользоваться микрометром. Видеоурок по его использованию поможет более наглядно раскрыть тонкости проведения измерений.

Виды микрометров по области применения

По области применения выделяют следующие виды микрометров.

Гладкие микрометры

Их обычно применяют для измерения плоских и крупных предметов. Чаще всего при помощи таких микрометров определяют диаметры деталей и их сечения.

Фотография №1: гладкий микрометр

Микрометры-нутромеры

Основная задача таких приборов — измерение внутренних диаметров изделий. Такие микрометры чаще всего применяют в токарном деле для контроля изменения внутренних диаметров деталей в процессе обработки.

Фотография №2: микрометр-нутромер

Микрометры для горячего проката

Это специализированный инструмент, по внешнему виду и конструкции значительно отличающийся от традиционных измерительных приборов данного типа. Этот микрометр имеет колесо с разметкой. С его помощью измеряют толщины изделий при их прокатывании через щипцы.

Фотография №3: микрометр для горячего проката

Микрометры для измерения расстояния между зубцами (зубомеры)

Эти приборы имеют специальные конические насадки, предназначенные для измерения ширины пазов, а также размеры зубчатых колес или шестеренок. Инструменты калибруют по деталям, имеющим эталонные размеры.

Фотография №4 микрометры для измерения расстояния между зубцами (зубомеры)

Двухшкальные микрометры

Такие микрометры еще называют предельными. Предназначены для измерения габаритов сложных деталей.

Фотография №5: двухшкальные микрометры

Трубные микрометры

Основные задачи таких микрометров — измерение толщин труб и их износа. Такими приборами чаще всего пользуются при проверках представители управляющих компаний.

Фотография №6: трубные микрометры

Отличительная черта таких микрометров — наличие специальных насадок, позволяющих измерять бугристые и неровные поверхности. Это актуально, если трубы, к примеру, покрылись ржавчиной.

Резьбомерные микрометры

Имеют специальные насадки для измерения глубины дюймовых и метрических резьб.

Фотография №7: резьбомерный микрометр

Микрометры для измерения толщин листов

С их помощью измеряют толщины заготовок из листовых материалов (металлопрокат, полипропилен и пр.). Могут иметь узкие и удлиненные насадки. Изделия первого типа предназначены для измерения узких листов, а второго — вытянутых и широких.

Фотография №8: микрометр для измерения толщин листов

Канавочные микрометры

Имеют специальные щупы. Их вставляют в канавки, углубления, отверстия и ямы для измерения их габаритов.

Фотография №9: канавочный микрометр

Проволочные микрометры

Эти узкоспециализированные приборы предназначены для измерения диаметров шариков в подшипниках и проволок.

Фотография №10: проволочный микрометр

Призматические микрометры

С поомощью таких микрометров измеряют, к примеру, такие инструменты, как лезвия и ножи.

Фотография №11: призматический микрометр

Как выбрать

Главное при выборе микрометра — определиться со своими задачами. Для домашнего использования и бытовых целей подойдет обычный механический микрометр с точностью до 50 мкм. Такой инструмент стоит недорого и справляется с любой бытовой задачей. Для дома лучше всего подойдет ручной микрометр, так как он компактный и лучше подходит для стандартных в быту задач.

Если же микрометр нужен для профессиональных целей — выполнения сложных строительно-отделочных, токарных, фрезеровочных и литейных работ, то стоит задуматься о покупке более дорогих микрометров. Подойдет ручной или настольный механический, в том числе стрелочный

Важно покупать микрометр высокой точности, так как от этого зависит качество выполненных работ. Часто бывает так, что сверла одинакового диаметра (на глаз) обладают разной степенью износа, из-за чего качество креплений при монтажных работах страдает

С помощью регулярного использования микрометра таких проблем можно избежать.

Самые точные и дорогие цифровые и стрелочные-механические микрометры нужны в лабораториях, ювелирном деле, в электронике и при создании точных моделей. В этих сферах деятельности нельзя обойтись микрометром с обычной степенью погрешности. Соответственно, нужно покупать самые точные из микрометров.

Как измерить радиус штангенциркулем

Измерение штангенциркулем

При разметке и обработке деталей широко используется контрольно-измерительный инструмент. С простейшим из них — измерительной линейкой вы уже знакомы. Она позволяет определить размеры деталей с точностью до 1 мм. Для измерения с большей точностью (до 0,1 мм) применяют штангенциркуль. Это универсальный измерительный инструмент. С его помощью можно измерять наружные и внутренние размеры деталей и глубину отверстия.

В немецком языке штангенциркулем (Stangenzirkel) называется циркуль для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки штангенциркуль называется Messschieber или Schieblehre — соответственно, «раздвижной измеритель» или «раздвижная линейка». Разновидность штангенциркуля, оснащённая глубиномером на профессиональном сленге называется «Колумбус» или «Колумбик». Это название произошло от «Columbus» — производителя измерительного инструмента, такой штангенциркуль массово поставлялся в СССР под этой маркой. В авиационной промышленности такие штангенциркули назывались «Маузер», по причине того что штангенциркули повышенного качества поставлялись в СССР фирмой «Маузер»

Штангенциркули бывают разных видов, они отличаются пределами и точностью измерения. На рисунке справа показан штангенциркуль ШЦ-1. Он состоит из штанги с неподвижными губками 1 и 2, по которой перемещается рамка 4 с подвижными губками 3 и 8. Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом. На штанге 5 нанесены деления, которые образуют миллиметровую шкалу. Цена ее деления—1 мм. Длина миллиметровой шкалы — 150 мм.

На подвижных губках нанесена вспомогательная шкала, называемая нониусом (рис. слева). Она разделена на 10 равных частей, а вся длина нониусной шкалы составляет 19 мм. Значит, длина каждой части равна 1,9 мм. Эта величина является ценой деления нониуса.

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра — по шкале нониуса начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой шкалы (рис. справа). На рисунке показаны положение шкал штангенциркуля при отсчёте размеров: а – 0,5 мм; б – 6,9 мм; в – 34,3 мм.

Перед началом измерений штангенциркулем надо осмотреть его и проверить на точность. Для этого надо совместить губки инструмента. При этом нулевые риски обеих шкал должны совпасть. Одновременно должен совместиться десятый штрих нониуса с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Штангенциркуль ШЦ-II (см. рис. слева) можно применять не только для измерения, но и для разметки. С его помощью наносят прямые риски от строго прямолинейных базовых кромок или поверхностей заготовок, делают засечки, проводят окружности.

Штангенциркуль является дорогостоящим и точным инструментом, поэтому бережное обращение с ним должно быть основным правилом работы. Перед началом работы штангенциркуль протирают чистой мягкой тканью, удалив смазку и пыль (особенно тщательно очищают измерительные поверхности). Нельзя очищать инструмент шлифовальной шкуркой или ножом. Измерять можно только чистые и сухие плоскости деталей, без задиров, заусенцев, стружки и царапин. Инструмент нельзя класть на нагревательные приборы и держать на солнце. Измерение следует выполнять чистыми и сухими руками.

Измеряя деталь, нельзя допускать перекоса губок штангенциркуля

Положение их обязательно фиксируется стопорным винтом.Читая показания штангенциркуля, надо держать его прямо перед глазами.Губки штангенциркуля имеют острые концы, поэтому при пользовании им соблюдайте осторожность.Штангенциркуль должен лежать на рабочем месте так, чтобы им было удобно пользоваться. На него не должны попадать стружки, опилки.После работы штангенциркуль надо протереть чистой ветошью

Ниже вы можете проверить свои умения пользования штангенциркулем.

1.Выбираете заготовку

2.Находите на шкалах штангенциркуля(справа) размер.

3.Вписываете в прямоугольник внизу полученное значение и получаете оценку вашего ответа

ШЦК — (штангенциркуль с круговой шкалой). В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают по шкале штанги и круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее, чем чтение отсчёта по нониусу.

ШЦЦ — с цифровой индикацией (электронный) может измерять с точностью до сотых долей миллиметра.

Что такое микрометр?

Для начала немного истории

Предельная точность стала критически важной в оружейном деле в XVI веке. Несколько позже она пригодилась в геодезии, а прибор, который мы знаем, как микрометр появился в нынешнем виде уже в середине XIX века

Микрометр – высокоточный измерительный прибор, который используется в различных сферах производства для максимального точного измерения. Его погрешность чрезвычайно мала и составляет всего 2-9 мкм (для справки 0,1 мм = 100 мкм), что намного меньше, нежели у штангенциркуля. Инструмент существует в различных вариациях, что позволяет измерять детали независимо от их размера. Микрометры бывают механические и электронные, а первые делятся на несколько подвидов:

• листовые для измерения толщины плоских листов из металла и других материалов;
• рычажные, отличающиеся наличием рычажно-зубчатой головки, которая дает возможность с максимальной точностью измерять сложные изделия;
• гладкие, оснащенные скобой и трещоткой, и предназначены для измерения предметов с гладкой поверхностью. Такие микрометры – одни из самых распространенных и активно используются в промышленном производстве;
• универсальные, которые предназначены для замера внутренних и наружных размеров;
• трубные для измерения трубных стенок;
• проволочные и резьбомерные, позволяющие проводить замеры тончайших изделий вроде проволоки или кабелей.

Неоценимую помощь микрометры оказывают в промышленности, что позволяет использовать их для производства запчастей с максимальной степенью точности. Не менее востребованы они и в ювелирном деле, а за автомобилестроительную сферу и говорить не приходится.

Обслуживание и эксплуатация

Существуют следующие правила эксплуатации метрических нутромеров:

1. Нельзя вывертывать винты установочной меры. Иначе могут измениться размеры меры.
2. Нутромер требуется держать на участках, обеспечивающих его минимальный прогиб. Дистанция между штихмасом и измерительными поверхностями должно составлять 1/5 от измеряемой длины.
3. Нельзя вынимать измерительные стержни из корпусов.
4. Для сохранения чистоты инструмента необходимо его периодически обрабатывать спиртовыми растворами или растительным маслом.
5. Требуется избегать перетяжки удлинителей и головки.

При длительной эксплуатации штихмаса происходит загустение смазки. На поверхности микрометрического нутромера скапливается большое количество пыли.

Для смены смазки требуется полностью разобрать инструмент. Разборка штихмаса осуществляется посредством откручивания удлинительного стержня. Необходимо смазать микровинт, торцы и иные измерительные поверхности устройства. Рекомендуется использовать смазочные жидкости, улучшающими противокоррозионные свойства металлов.

Хранить инструмент нужно в специальном футляре, изготовленном из искусственной кожи, древесины или металлических материалов. Футляры должны иметь выемки, отверстия или гнезда для размещения отдельных частей измерительного прибора. Прибор нужно хранить в сухом помещении с температурой не более 25 °C. Нельзя хранить нутромер в помещениях, где в воздухе содержится большое количество примесей и агрессивных газов.

Транспортировать измерительные приборы нужно в крытых ящиках или контейнеров. Транспортировка осуществляется в соответствии с правилами перевозки грузов для различных транспортных средств

При транспортировании микрометрических нутромеров важно, чтобы в упаковке влажность составляла не более 98 %, температура воздуха – не более 35 °С