Микрометр назначение и устройство

Микрометром называется универсальный измерительный инструмент, в основе которого лежит преобразовательный механизм – микропара, состоящая из винта и гайки. С помощью данного прибора можно измерять линейные размеры в абсолютной или относительной величине, используя контактный метод. Особенностью микрометра является измерение с очень малой погрешностью, примерно от 2 до 50 мкм, конечно, в зависимости от того, какой класс точности конкретной модели инструмента. В этой статье мы подробно расскажем о микрометре, а также расскажем, на какие детали следует обращать внимание, чтобы купить микрометр в магазине или Интернете.

Принцип работы и назначение микрометра

Конструкция данного инструмента представляет собой несколько основных деталей – это скоба, а также микрометрические винт и гайка. Также, в конструкции микрометра присутствует запрессованная пятка. В результате компоновки этих деталей, получается прибор, с помощью которого можно проводить точные замеры.

Так, деталь, которая измеряется, охватывается торцевыми поверхностями винта и запрессованной пятки. Для того чтобы ограничить измерительное усилие, современные модели микрометров снабжают трещотками, поэтому, во время плотного соприкосновения поверхности детали и прибора, трещотка проворачивается с треском. Так, после трех щелчков трещотки, проворачивать микровинт больше не нужно. Теперь – вам следует смотреть на то, что показывает прибор. Так, одна из шкал прибора указывает на основной размер детали, а вторая шкала, расположенная на барабане, укажет на доли размеров.

Здесь, стоит также указать о шаге винта. Наиболее распространенным шагом, считается 0,5 и 1 мм. Что же касается деления шкалы, то в большинстве случаев, на барабане содержится от 50 до 100 делений, с помощью которых можно узнавать отсчет в 0,01 мм. Данный параметр является наиболее распространенным, но также существуют микрометры, имеющие отсчет в 0.005, а также в 0,002 и 0,001 мм.

Виды и классификация микрометров

Итак, в зависимости от конструкции и функциональности, микрометры разделяют на несколько категорий. Так, существуют:

– гладкие и рычажные;

– а также трубные и резьбовые микрометры.

Наиболее распространенным типом данного измерительного прибора, является гладкий микрометр. С его помощью можно определить точные размеры большинства деталей и заготовок.

Пример использования микрометра

Итак, давайте рассмотрим измерение микрометром на типичном и распространенном примере. Предположим, вам нужно измерить сверло по металлу. Пусть размер сверла и указывается на хвостовике детали, однако во время производства всегда возникают погрешности, поэтому нам необходимо определить, насколько она мала или высока.

В первую очередь, необходимо раздвинуть торцевые концы микрометра. Это необходимо сделать путем вращения барабана. Раздвинув торцы до необходимых размеров, понемногу начинаете зажимать сверло в приборе. При этом, зажимать необходимо не с помощью барабана, а с помощью трещотки. Как только слышите три щелчка, останавливаетесь и смотрите показания.

Обратите внимание на неподвижную часть шкалы. Она укажет грубый размер, так как цена деления здесь составляет 1 мм, поэтому смотрим количество целых миллиметров детали (в нашем случае, сверла). Предположим, получилось около 4 мм. Теперь, обращаете внимание на верхнюю шкалу. Она указывает на значение, к примеру, 0,5 мм. В этом случае, метки у этой шкалы располагаются между метками нижней шкалы. Это необходимо для того чтобы было удобно смотреть на значения в 0,5 миллиметра. Итак, к примеру, получаем 4,5 мм.

Теперь, осталось сложить значение, указанное на барабане. Так, оно будет показывать нам значение сотых долей миллиметра. Предположим, оно указывает на значение 17. Это значит, что у нас есть еще дополнительные 0,17 мм, поэтому складываем это значение с 4,5 мм, и получаем точное значение в 4,67 мм. Производитель же, указывает на значение 4,7 мм, поэтому погрешность составила 0,03 мм.

На что обратить внимание при покупке?

Конечно же, прежде чем купить микрометр, необходимо обратить внимание на несколько основных деталей. Прежде всего, это производитель инструмента. Цена микрометра будет очень сильно зависеть от этого показателя, так как приборы качественных производителей, стоят на порядок выше, нежели модели «кустарного» производства.

При покупке, обращайте внимание на качество металла, из которого сделан инструмент, на качество нанесенных разметок, делений и цифр. Обязательно проверьте трещотку микрометра. Еще лучше, если вы возьмете с собой деталь, точно измеренную заранее, и опробуете её на потенциальном приобретении. Если размер в точности совпадает, что ж, можно спокойно совершать покупку. Если же нет – за данным товаром остается много вопросов, которые, скорее всего, оттолкнут вас от идеи его приобретения.

Еще об измерительно-разметочных инструментах:

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:

1. Скоба, имеющая достаточную жесткость. Даже мелкие деформации этой детали способны повлиять на точность измерений. Дефекты скобы свидетельствуют о непригодности измерительного устройства к работе;
2. 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;
3. Микрометрический винт (шпиндель) вращается за счет передвижения трещотки;
4. Устройство стопорное реализовано в виде винтового зажима, служит фиксатором микрометрического винта при снятии показаний измерительных величин или настройке микрометра;
5. Стебель имеет основную и дополнительную измерительные шкалы для определения размерных величин детали. Основная показывает целые значения (миллиметр), а дополнительная — половинные;
6. Барабан рассчитан для измерения десятых и сотых доли мм и служит указателем шкалы стебля;
7. Трещотка регулирует напряжение, при котором контактируют прибор и предмет измерения, а также способствует вращению микрометрического винта;
8. 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:

1. от 0 до 25 мм,
2. от 25 до 50 мм,
3. от 50 до 75 мм,
4. 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:

1. гладкие — предназначены мерить наружные размеры;
2. листовые — для толщины лент и листов, оснащены стрелочным циферблатом;
3. трубные — для толщины трубных стенок;
4. проволочные — для толщины проволоки;
5. микрометрические головки — для измерения перемещения;
6. зубомерные — измеряют нормали зубчатых цилиндрических колес, что важно для контроля качества при их производстве.

Помимо отображенных в ГОСТ, используются и другие виды инструмента:

1. рычажные микрометры — принцип действия прибора основан на механизме измерения линейных величин с помощью метода сравнений и оценок (модель МРИ);
2. микрометры призматические — для измерения внешнего диаметра инструмента со множеством лезвий (серия МТИ, МПИ, МСИ);
3. нутромеры микрометрические — для измерения внутренних параметров различных деталей (НМ, НМИ);
4. канавочные;
5. резьбомерные;
6. 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:

1. Внутренняя электронная начинка в составе устройства и цифрового табло индикации значительно облегчает работу, связанную с измерением, и экономит время, расходуемое на считывание результатов. Табло индикатора электронного микрометра отображает все полученные измерительные данные, при этом проблемы со снятием данных, как правило, отсутствуют.
2. Ощутимое преимущество цифровых устройств (ГОСТ 6507−90) составляет цена деления шкалы 0,001 мм и малые значения предела допустимой погрешности.
3. Модели электронных микрометров способствуют осуществлению не только абсолютных, но и относительных измерений.
4. Существует возможность из какого-либо положения в диапазоне измерений выставить прибор в нулевое значение. Это свойство полезно при техническом контроле, разбраковке изделий, сложных обмерах.
5. Разбраковку и контроль качества деталей реально ускорить, если в память микрометра заложить допустимые граничные значения измерительных величин. Современные прогрессивные модели микрометров обладают такими функциональными возможностями.
6. Устройства последних модификаций имеют разъемы, позволяющие отображать статистические данные измерений при помощи компьютера. Эта функция полезна при анализе серии измерений и для ведения отчетной документации испытаний.
7. Универсальность цифрового прибора при пользовании также является плюсом, она дает возможность использовать как метрическую, так и английскую систему измерений.

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

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.

Вы здесь

Оглавление

Микрометр является универсальным измерительным прибором, который предназначается для получения линейных размеров измеряемой детали. Вне зависимости от того, используется здесь относительный или абсолютный принцип измерения, все они производятся контактным методом. Сфера измерений практически у всех приборов, лежит в области относительно небольших размеров, так как сам микрометр работает с высокой точность, вплоть до тысячных долей миллиметра. В зависимости от применяемой модели погрешность может составлять от 2 до 50 мкм. Создается микрометр по ГОСТ 6507 90.

Область применения устройства очень широка, так как он очень удобен и практичен. Зачастую он имеет небольшие размеры, поэтому, его можно встретить как при использовании в домашних условиях, так и в лабораториях по контролю качества, инструментальных мастерских, в машиностроении, столярных и слесарных мастерских. Их применяют для контроля толщины проводов, стенок деталей, металлических листов и так далее. Мало какой измерительный инструмент может работать в подобном диапазоне с заданной точностью.

Несмотря на разнообразие моделей, каждая из которых предназначается для особых целей, принцип действия у них оказывается весьма схожим. Он основан на перемещении винта, который располагается вдоль оси прибора в гайке, закрепленной неподвижно. Перемещение совершается пропорционально углу, который он проходит вокруг оси. Полный оборот отображается на шкале, которая располагается на стебле. Он показывает 1 мм пройденного пути. Доли показываются на барабане, который показывает данные с точностью до 0,01 мм. В зависимости от конкретной модели в данных могут быть некоторые различия.

В комплекте зачастую идут эталоны, по которым можно поверить прибор перед использованием. Для каждого диапазона используются свои эталоны, ведь пределы измерений микрометра могут отличаться в несколько раз.

Преимущества и недостатки

Микрометр не зря стал одним из самых распространенных средств для получения сверхточных линейных размеров деталей. Шаг микрометра в 0,01 мм позволяет применять микрометр в самых разнообразных сферах. Благодаря своим небольшим размерам он легко переносится и всегда может находиться под рукой. Как и другие механические приспособления, при должном уходе он сможет проработать очень длительный срок эксплуатации. Он легок в поверке, которую желательно производить перед каждым использованием. Некоторые современные модели могут сразу подключаться к компьютеру, чтобы вносить туда данные об измерении, упрощая дальнейшие расчеты.

Сложность заключается в считывании данных, так как не каждый человек умеет правильно пользовать микрометром. Здесь имеются три шкалы, каждая из которых показывает свои данные, так что их нужно складывать для получения итогового результата. Любой микрометр имеет ограничение по диапазону использования, что также создает сложности при использовании, поэтому, иногда приходится иметь несколько устройств, если речь идет о производстве. Сложная конструкция и множество деталей хоть и позволят повысить точность и уменьшить погрешность, но делают их практически не ремонтируемыми.

Виды микрометров

Существует несколько видов устройств, которые отличаются по сфере своего применения, а соответственно и имеют некоторые отличительные особенности, которые больше подходят для того или иного вида деятельности. Среди них выделяют:

• Зубомерный (микрометр МЗ) – он работает с зубьями, расположенными на зубчатых колесах, и служит для определения длины нормали зуба, модуль которого начинается от 1 мм. Верхний предел при этом составляет 50 мм. В комплект его входит установочная плоскопараллельная конечная мера длины;

• Трубный микрометр – его применяют для определения линейных размеров стен в трубах. Это актуально как для контроля качества при изготовлении, так и для исследования износа изделий;

• Листовые (МЛ) – используются для замеров толщины пленок и листов. Они, в основном, работают с достаточно маленькими размерами и имеют очень высокий класс точности;

• Микрометры гладкие ГОСТ 6507 90 – это самый распространенный тип изделий, которые применяются в большинстве сфер и служат для определения линейных наружных размеров всех доступных деталей;
• Рычажные (МР) – это измерительные приборы, в которых встроены рычажно-зубчатые индикаторные приборы. Эта система имеет высокую механическую сложность и состоит из множества деталей. Но это существенно облегчает процесс использования, поэтому, они применяются в тех местах, где идет интенсивное измерение различных деталей. Считываемые данные передаются на индикаторную головку и отображаются на шкале;

• Проволочные (МП) – их применяют для измерения диаметров в проволоке, подшипника и шариках. Далеко не каждый тип может нормально работать с круглыми предметами, но в данном случае к этому предрасполагают особенности конструкции;

Призматические (МТИ, МПИ МСИ) – они применяются для измерений лезвийных инструментов с тремя, пятью и семью рабочими лезвиями от http://www. >

• Канавочные (МКН) – микрометры такого вида работают с определением расстояния между параллельными канавками и определяют ширину каждой из них. Верхний предел устройств составляет 50 мм. В комплект его входит установочная плоскопараллельная конечная мера длины;
• Резьбомерные (МВМ, бывают как метрические, так и дюймовые микрометры) – они имеют специальные колки-вставки в своей конструкции;

• Универсальные (МКУ) – приборы, которые имеют семь пар сменных пяток. Благодаря наличию сменного набора, можно измерять детали, имеющие различную конфигурацию;
• Для глубоких измерений (МКГ);
• Предельные или двушкальные (МКП) – служат для измерения предельных наружных размеров;
• Для горячего проката (МГП)
• Настольные – стационарные микрометры, которые крепятся к рабочему столу;
• Микрометр для левшей.

Общая классификация

В целом, все измерительные приборы данного типа можно разделить в классификации по следующим признакам и параметрам:

• Типы микрометров;
• Нижний и верхний предел измерения;
• Размеры;
• Принцип отображения данных (механические или электронные);
• Класс точности устройства;
• Сфера применения;
• Назначение;
• Конструктивные особенности (настольные или ручные);
• Наличие или отсутствие дополнительных приспособлений.

Технические характеристики

Обозначение микрометров и их расшифровка

Микрометры зачастую имеют обозначения, в которых соединяются буквы и цифры. Это помогает определить по одному лишь названию модели некоторые характеристики. К примеру, первые буквы (допустим МК) обозначают вид микрометра (в данном случае – гладкий микрометр). Наличии буквы «Н» говорит о том, что отсчет идет по двум шкалам на стебле и по барабану с нониусом. Если стоит буква «Ц» – то это означает, что это прибор цифрового типа и все результаты измерения будут показаны на специальном дисплее. Когда стоит двузначное число, то на нем обозначает конечная величина, относящаяся к измеряемому диапазону, а цифра, стоящая после тире, показывает класс точности.

Фирмы производители

Многие приборы работают еще со времен СССР, но они , в основном, находятся в частном использовании. Сейчас в магазинах встречаются модели от различных производителей. Это могут быть как отечественные, так и зарубежные компании. Очень перспективными оказываются те, которые занимаются электронными устройствами. Наиболее распространенными являются:

• Микротех (Украина, Харьков);
• Standart Gage;
• AmPro (Тайвань);
• Mitutoyo (Япония);
• Schut Geometrical Metrlogy (Нидерланды);
• Topex;
• JTC (Тайвань);
• Эталон (Россия);
• IsoMaster;
• Tesamaster.

Микрометр:Видео