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:
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.
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:
Типы микрометров
Для различных объектов измерения выпускаются следующие типы микрометров:
Микрометры цифровые
Вместе с механическими, цифровые микрометры пользуются большой популярностью благодаря удобству и точности измерения, а также возможностям электронных приборов:
Государственные стандарты
Основной стандарт регулирующий технические условия производства инструмента – ГОСТ 6507-90
Микрометр – измерительный прибор с бескомпромиссной точностью
Содержание:
Название микрометра пошло от единицы измерения, которая была взята за основу при проведении замеров этим прибором. В метрической системе мер значение микрона равно одной миллионной доли метра (толщина человеческого волоса равна примерно 40 микронам). В конце XX века эта единица измерения была отменена, и сегодня ею практически не пользуются, а название прибора осталось и оно говорит само за себя – микрометр измеряет с высокой точностью очень мелкие детали.
Где же может пригодиться такой измерительный инструмент? Везде, где требуется получить максимально точные измерения. Его используют в машиностроении, слесарном, токарном и авторемонтном деле. С его помощью можно измерять толщину листов, проводов, проволоки, деталей, стенок цилиндрических элементов, длину уступов, глубину пазов и многое другое. Уже более 100 лет он является незаменимым измерительным прибором на производстве и в частных мастерских.
Отличная альтернатива линейке
Способы линейных измерений всегда заботили людей. Когда более 4000 лет назад перед человеком встал вопрос проведения измерений изделий, подручным средством стала примитивная линейка. Долгие годы именно она использовалась при необходимости линейных измерений в мастерских и строительстве. В 1570 году в устройстве пушечного механизма была использована микропара «винт-гайка», а в 1848 году это изобретение было взято за основу создания первого микрометра, который создал Жан Пальмер. Фамилия французского ученого легла в основу названия этого устройства – микрометр еще называют «пальмером». В 1877 году американской фирмой «Браун и Шарп» устройство микрометра Пальмера было усовершенствовано и вскоре открылось серийное производство этих инструментов. Точность измерений до 0,01 мм – это большой прорыв для промышленности XIX века, который был возможен благодаря появлению микрометра. В том виде, в котором выпускались эти измерительные приборы, они сохранились и до наших дней.
Устройство состоит из D-образной скобы, с одной стороны которой находится пятка, а с другой – шпиндель и микрометрический винт с гайкой. Деталь помещается в пространство между пяткой и шпинделем, зажимается между ними при вращении винта и фиксируется гайкой. Устройство имеет две шкалы делений: главная находится на «стебле» (как правило, цена деления микрометра на ней составляет 0,5 или 1 мм), а вторая – расположена в виде насечек по кругу барабана (50 или 100 насечек). Полные обороты винта отсчитывают по главной шкале, а доли оборота – по круговой. Таким образом, удается определить значение толщины детали с точностью в 0,01 или 0,001 мм. Точность микрометра в 10 раз может превосходить точность измерений штангенциркуля и в 100 раз – обычной линейки. Это позволяет использовать его для получения размеров мелких деталей, которые используются в механизмах, автомобильных двигателях и других изделиях, где все элементы строго подгоняются под установленный размер.
Современные разновидности микрометров
Технический прогресс заставляет предприятия следовать все более жестким нормативам изготовления деталей, а значит и средства измерений тоже должны идти в ногу со временем. Поэтому сегодня классическое устройство микрометра дополняется и всячески усовершенствуется, чтобы этот инструмент соответствовал самым строгим требованиям и позволял проводить максимально точные измерения.
В конструкции появился такой элемент, как трещотка. Она расположена на конце рукоятки и позволяет точно контролировать необходимое давление на винт при проведении измерений. Ведь при соприкосновении детали со шпинделем возникает усилие и если оно будет слишком сильным, то это может сказаться на точности измерений. Трещотка позволяет избежать этого – ее вращают до тех пор, пока шпиндель не соприкоснется с деталью настолько, чтобы давление не превысило допустимое. Характерные щелчки трещотки говорят о том, что достигнуто правильное положение измерительных плоскостей относительно шпинделя и пятки и вращение следует прекратить. Трещотка присутствует практически во всех современных микрометрах, модификаций которых существует очень много, например, трубные, проволочные, листовые, призматические, канавочные и т.д. Мы же перечислим основные виды, которые наиболее широко применяются в различных отраслях производства.
Название
Особенности
Механический (МК)
Этот инструмент максимально приближен к классическому устройству микрометра. В основе лежит винтовая пара, а измерительные поверхности пятки и шпинделя отполированы до зеркального блеска, что обеспечивает плотное соприкосновение с деталью и позволяет получить точные замеры. Результат измерений нужно смотреть на шкале насечек: с ценой деления в 0,5 или 1 мм на «стебле» микрометра и обычно в 0,01 мм – на барабане.
Рычажный (МР)
В отличие от обычного прибора, этот имеет подвижную пятку, которая при перемещении вдоль оси воздействует на рычаг. Это приводит в действие зубчатый механизм микрометра, и поступательное движение преобразуется во вращательное. В конструкции предусмотрено механическое табло со шкалой делений и стрелкой – при достаточном усилии зажима детали стрелка показывает результат измерений с точностью до 0,01 мм.
Цифровой (МКЦ)
В отличие от предыдущих двух видов, такой микрометр оснащен электронным цифровым табло, на которое выводятся значения измерений. Благодаря кнопочному управлению, можно выставить значение на нуль одним нажатием, у некоторых моделей предусмотрен выбор единиц измерений между метрической и дюймовой системой мер. Измерения проводятся с точностью до 0,001 мм. Работают такие устройства на батарейках.
Механические и рычажные микрометры используются как при серийном, так и при штучном производстве, также они часто применяются в автослесарных и ремонтных мастерских. С их помощью можно провести точные замеры при замене износившихся деталей и элементов механизмов. А вот на поточном производстве оборудования или электротехнических товаров, когда необходимо измерять не только толщину деталей, но и, например, сечение проводников, необходимы более точные измерения, поэтому там используют цифровые модели микрометров. Чем еще руководствоваться при выборе, расскажем далее.
Знание основных параметров – залог правильного выбора
Чтобы убедиться в том, что микрометр действительно подходит под специфику Вашей деятельности и во время измерений не возникнет никаких сложностей, при выборе нужно учесть несколько важных характеристик.
Диапазон измерений. От этого параметра зависит то, какие по толщине детали Вы сможете поместить между шпинделем и пяткой и, следовательно, сделать замер. У разных моделей диапазон может быть, например, в пределах от 0 до 25 мм или от 100 до 125 мм. Выбор следует делать, исходя из того, с какими деталями Вам предстоит работать чаще всего.
Важно знать. При работе в различных температурных условиях и при измерении деталей разной величины допустимы отклонения от указанного показателя. Значение погрешности устанавливается на заводе производителем, когда осуществляется поверка микрометров (должен прилагаться подтверждающий документ). У разных изделий значение отклонения может составлять от 0,002 до 0,03 мм (в зависимости от вида и модели). Если же погрешность микрометра превышает это значение, необходимо сделать калибровку.
Будьте уверены, этот прибор поможет сэкономить время, силы и материальные затраты. Ведь он позволяет легко получить точные измерения, что исключает риск выпуска бракованных деталей и изделий. А купить микрометр, подходящий для Ваших работ, Вы можете прямо сейчас в нашем интернет-магазине. В ассортименте представлены модели таких производителей как Legioner, MATRIX, Энкор, Вы можете выбрать как механический, так и цифровой прибор. Не откладывайте покупку – работайте с качественным измерительным инструментом!
Устройство микрометра и разновидности измерительных приборов
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:
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:
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:
Помимо отображенных в ГОСТ, используются и другие виды инструмента:
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
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.
Измерительный прибор служит для получения значений линейных размеров с высокой точностью. В отличие от других ручных средств измерений, например штангенциркуля, он позволяет получать данные с точностью до сотых долей миллиметра, т.е. до микрон. Можно измерять толщину деталей, их диаметр или сечение. Это требуется для контроля размеров, подгонки элементов, выполнения дублей деталей.
Существуют микрометры различных типов. О них вы можете почитать в статье на нашем сайте. Наиболее распространены так называемые гладкие приборы. Они находят применение как в профессиональной сфере, так и в быту. О них сейчас пойдет речь. И начнем мы с конструктивных особенностей.
Понять, как работать с микрометром, будет проще, когда вы познакомитесь с его деталями. Ведь так станет ясно, за что отвечает каждая. Для наглядности конструкцию прибора представляем на рис. 1.
Рис. 1. Устройство инструмента
Основой конструкции является С-образная скоба, с обеих сторон которой находятся измерительные поверхности – неподвижная пятка и подвижный винт. Между ними помещают измеряемую деталь. Зажим на скобе нужен для фиксации полученного значения, например, чтобы сравнивать одну деталь с другой.
Вторая часть устройства – это стебель с горизонтальной шкалой и барабан с вертикальной шкалой. На конце находится гайка с трещоткой – ее вращают для регулировки хода винта. Самое главное – шкалы измерений. На стебле нанесена горизонтальная шкала, которая уходит вглубь под цилиндр. Часть ее открывается при регулировке винта в зависимости от толщины зажимаемой детали. На шкале имеется прямая линия, которая является эталонной риской. С одной ее стороны расположены деления с шагом в 1 мм, а с другой – деления с таким же шагом, только они смещены на 0,5 мм в сторону. Это сделано с расчетом на то, что один поворот барабана смещает винт ровно на 0,5 мм. Вертикальная шкала на цилиндре барабана имеет деления с шагом в 0,01 мм.
Конструкция прибора достаточно проста, и при правильном использовании можно легко добиться точных измерений. Однако если вы впервые будете работать с микрометром, познакомьтесь с базовыми рекомендациями. Так вы сможете избежать наиболее распространенных ошибок и с первых же попыток будете с микрометром на «ты».
2. Подготовка к работе
Как пользоваться микрометром правильно? Для начала разберемся с его настройкой. Важным навыком является установка нулевой отметки. Это понадобится как в начале работ, допустим, для проверки точности устройства, так и в процессе эксплуатации, например, если вы предположили, что настройки сбились.
Измерительные поверхности нужно протереть. На них не должно быть грязи и пыли. Выкрутите барабан с винтом – отделите его от стебля микрометра. Цилиндр барабана пока не закреплен и находится в свободном вращении. Он становится неподвижным, когда его фиксирует гайка с трещоткой. Гайкой вращаем винт до тех пор, пока губки не сомкнутся. Трещоткой до щелчка подтягиваем винт, чтобы зафиксировать измерительные поверхности. Барабан вращают, пока нулевая точка на его шкале не совпадет с эталонной риской на стебле. Это и есть нулевое положение.
Важно знать! При выставлении нуля смотрите на шкалу под прямым углом и лучше со стороны барабана. Деления должны совпасть точно. Если смотреть сверху или снизу, визуально можно ошибиться с рисками и получить неверное нулевое положение. Верный принцип показан на рис. 2.
Рис. 2. Угол обзора при выставлении нуля
Когда деления совмещены правильно, нужно их зафиксировать. Здесь важно знать, как пользоваться микрометром: его держат за цилиндр и аккуратно подтягивают гайку. Ни в коем случае не держитесь за скобу, иначе настройка может сбиться.
Важно знать! У некоторых моделей в комплекте идет эталонный вкладыш, например, на 25 или 75 мм. Это микрометры, диапазон измерений которых начинается не с нуля, а со значения, соответствующего этому вкладышу. В таком случае нулевую отметку проверяют по этой эталонной детали. Пример показан на рис. 3.
Рис. 3. Инструмент с эталонным вкладышем
3. Как правильно проводить измерения
Чтобы научиться пользоваться микрометром, возьмите небольшую металлическую деталь. Это может быть гвоздь или сверло. Лучше заранее знать диаметр или его значение, которому он должен соответствовать (не факт, что заявленный размер соответствует действительности). Алгоритм измерений можно описать в 3 простых шага.
Шаг 1. Помещаем деталь между измерительными поверхностями. Для этого путем вращения барабана даем ход винту – раскрываем микрометр для измерения.
Шаг 2. Зажимаем деталь, вращая гайку трещотки. Как только вы услышите щелчки, вращение нужно прекратить.
Шаг 3. Смотрим значения. Размер вычисляется так: к значениям на горизонтальной шкале прибавляются значения на вертикальной шкале. Подробнее об этом расскажем дальше.
Важно знать! Не зажимайте деталь вращением барабана, иначе есть риск сдавить ее и получить неверные измерения. Такого не случится при фиксации трещоткой, так как она регулирует усилие и подает сигнал щелчками.
Рассмотрим пример на рис. 4. Сначала считаем целые значения на горизонтальной шкале – от нуля получается 4 деления. Затем смотрим на сотые – отметка после четырех делений на 0,5 мм четко совпала с началом барабана. Значит, по горизонтальной шкале получается 4,5 мм. Остаток сотых вычисляем по вертикальной шкале. В нашем примере с эталонной риской совпало 2 деления (что равно 0,02 мм). Значит, толщина детали составит 4,52 мм. Если метку на горизонтальной шкале в полмиллиметра не видно, надо сразу смотреть на значения вертикальной шкалы.
Рис. 4. Пример вычисления микрометром
Теперь вы знаете, как пользоваться микрометром. Есть еще одна полезная вещь, о которой вам следует знать. Использование зажима. Когда он нужен? Например, для восстановления подшипника необходимо среди множества металлических шариков найти 5 одинаковых по размеру. Берем первый, измеряем его диаметр по описанному выше алгоритму. Фиксируем винт в нужном положении, извлекаем шарик и затем подставляем разные шарики для совпадения размеров. Процесс ускоряется в разы, так как вам не придется раскручивать винт каждый раз при измерении нового экземпляра.
4. Правила ухода за устройством
Важно помнить, что точность измерений зависит от того, как вы обращаетесь с устройством и правильно ли за ним ухаживаете. Необходимо поддерживать в чистоте измерительные поверхности – после каждого использования очищать их, избегать механических воздействий и ударов. Ведь если торцы будут загрязнены или повреждены, контакт с поверхностью измеряемой детали будет неполный – отсюда погрешность и неверные измерения. Рекомендуется хранить микрометр в коробке отдельно от каких-либо инструментов. Так что заранее подготовьте для него аккуратный ящичек либо покупайте прибор уже в комплекте с ним. Для более бережного хранения можно обложить его тонким поролоном, особенно если вы планируете выездные работы.
У вас еще нет микрометра? Тогда пришло время купить его! Вы можете сделать это в нашем интернет-магазине. Мы предлагаем изделия ведущих производителей инструмента: FIT, SCHUT, TOPEX, Зубр, Мастак и др. Выбирайте свой вариант. И пусть ваши измерения будут точны!
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.
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.
Сразу после приобретения микрометр рекомендуется диагностировать на наличие дефекта в работе. При сбое шкалы ее можно настроить с помощью ключа, входящего в комплект устройства.
В зависимости от длины передвижного шпинделя (винта) микрометры классифицируют по типоразмерам. Приборостроительная промышленность производит устройства для измерения размера деталей в диапазонах:
