Что измеряют микрометром: Микрометры: устройство и основные типы

alexxlab

Содержание

Как пользоваться микрометром правильно — инструкция и советы по измерению микрометром

Чтобы уметь правильно пользоваться микрометром, нужно знать правила измерений этим инструментом, какие есть его виды, где применяются и какие особенности каждого из них. Главная общая особенность — высокая точность измерений линейных размеров, а именно до микрона, то есть сотой доли миллиметра. При помощи микрометров получают чистовые размерные значения сечения, толщины, глубины. Инструмент используется для контроля и последующей подгонки деталей к заданным параметрам по чертежам.

Устройство микрометра и принцип работы

Основа микрометра — скоба, с обеих сторон которой расположены мерные элементы. Они сделаны из каленой инструментальной стали и отшлифованы. С одной стороны, это пятка неподвижная, с другой — винтовой регулировочный цилиндр. При помощи винта делают калибровку. На скобе есть зажим, им фиксируют размер одной детали для сравнения с другой.

Другой частью инструмента является стебель с барабаном. На стебле размечена горизонтальная шкала, на барабане — вертикальная. На рукоятке встроена трещотка, ее срабатывание регулируется винтом; минимальное усилие срабатывания нужно для измерения легко деформируемых деталей. Деления на шкале стебля видны в пределах нескольких миллиметров, остальная ее часть скрывается в глубине цилиндра. Посредине шкалы нанесена прямая линия, это так называемая эталонная риска с делениями 1 мм, с одной стороны шаг смещен на полмиллиметра относительно другой стороны. На вертикальной шкале барабана шаг делений равен 0,01 мм.

Микрометры устроены сложно, как и все другие точные приборы, но пользоваться микрометром довольно просто. Видов этих инструментов существует несколько.

Виды по индикации

Самый распространённый вид — гладкие. Это самых ходовой измерительный инструмент для заводов. Этот вид используют практически на всех производствах, а также в быту. В зависимости от конструкции они делятся на следующие типы:

Аналоговые

У них самая простая конструкция, потому они самые дешевые, и пользоваться ими проще всего. Основа резьбового микрометра — скоба, с одной стороны которой расположена рукоятка с регулировочным цилиндром и трещоткой, а с другой — неподвижная губка. Точность измерений, как и точность штангенциркулей, — до сотых долей миллиметра.

Цифровые

В инструменте есть дисплей, на котором видны показания измерений. Цифровым электронным микрометром можно добиться точности до тысячных долей миллиметра. Однако такая точность возможна только при бережном обращении с инструментом; его недопустимо ронять, а также хранить при низких, высоких температурах и повышенной влажности. Эти приборы дороже аналоговых в 2 раза. Их приобретают, если предполагаются большие объемы работ, а снимать показания с микрометра нужно проводить быстро.

Рычажные

Эти микрометры еще называют стрелочными или часовыми, так как измерительная шкала у них в виде круглого индикатора с вращающейся стрелкой, напоминающего часы. По кругу размечены деления с шагом 0,01 мм. В рычажных микрометрах для изменения внутренних диаметров отверстий и пазов нет скобы. На конце штыря имеется Т-образный измеритель, привод от которого сопряжен с индикатором.

Лазерные

Измерения лазерным микрометром основаны на анализе лазерного луча. В анализаторе есть фотоэлемент, который рассчитывает разницу отклонений луча и выдает данные на цифровой дисплей. Этот инструмент предназначен для лабораторий и в быту его не используют, так как он довольно дорогой, требует бережного обращения, особого хранения и ухода.

Стрелочными и аналоговыми, пользователь выполняет измерения вручную, а в лазерных и цифровых приборах значения размеров определяются автоматически, мгновенно. Потому высокотехнологичные приборы используют на предприятиях с целью повышения производительности и качества.

Области применения микрометров по разновидностям

Все виды микрометров относятся узкоспециализированным измерительным инструментам. Применяются они практически во всех сферах хозяйственной деятельности человека. Основное их достоинство — точность измерений и простота пользования. Применение того или иного вида прибора зависит от деталей, в которых нужно проводить измерения их частей: диаметров наружных или внутренних, глубины отверстий и пазов, шагов зубьев, толщины листов, проволоки, шарикоподшипников и т.д.

Микрометры гладкие

Это механический инструмент, которым измеряют плоские и круглые детали. Гладкими микрометрами уточняют размеры для чистовой подгонки.

Микрометры-зубомеры

Зубомеры предназначены для измерения расстояний между зубьями звездочек, шестеренок, винтовых стержней. Прибор оснащается конусными насадками, которые подбираются в зависимости от размера зубьев или пазов шестерней.

Трубные

Само название говорит о себе. Это узкоспециализированный инструмент для измерения толщины труб, наружных и внутренних диаметров. Обычно точности обработки требуют стыки и стыковочные элементы. Измеряют также на трубах бугристость поверхностей.

Микрометры-толщиномеры

Этим инструментом определяют точные показания толщины листов из различных материалов. Бывают металлические или углеродные листы толщиной всего в несколько сотых долей миллиметра, потому отбирать нужные размеры без микрометра-толщиномера никак по-другому не получится.

Универсальные

Этот вид называется универсальным потому, что для различных измерений в них применяются заменяемые насадки. Так при помощи одного универсального инструмента можно производить точную обработку деталей разных типов.

Микрометры проволочные

Инструмент используется в производстве тонкой проволоки, а также шариков и роликов для подшипников, у которых точность размеров варьируется в тысячных долях миллиметра. Это микрометры лазерные и цифровые.

Призматические

Этот тип получил название из-за своего вида, напоминающего призму. Никакой стеклянной призмы в конструкции нет. Призматическими микрометрами измеряют лезвия инструментальных ножей различных видов.

Канавочные

В конструкции этого вида имеется выдвижной штырь (щуп), который опускают в канавки, пазы, несквозные отверстия для измерения заданной в чертежах глубины с точностью до сотых долей миллиметра. Эти приборы используют фрезеровщики, токари.

Резьбомеры

Предназначены для измерения шага, глубины и типа резьбы винтовых стержней. Прибор оснащается насадками, которые подбираются в зависимости от размера обрабатываемой детали. С одной стороны насадок имеется паз, с другой — коническое заострение.

Микрометры с двумя шкалами

Две шкалы в инструменте нужны для уточнения размеров методом сравнения. Его применяют в обработке деталей комплексных конструкций и деталей со сложными формами.

Микрометры для горячего проката

При прокате горячих металлических заготовок также требуется высокая точность размеров. Для этих целей используют специальные микрометры, в которых измеряющие элементы сделаны в виде колес. Инструмент закрепляется в определенном месте, а измерения проводятся при движении проката.

Нутромеры

Такими приборами контролируют диаметры внутренних расточек в деталях.

Несмотря на большое число разновидностей, на каком-либо одном производстве обычно используются не более двух видов этих инструментов. Перед каждым применением проводят калибровку, так как высокая точность показаний зависит от температуры окружающей среды, где выполняется обработка деталей, и условий хранения.

Калибровка, проверка точности

Настроить микрометр нужно непосредственно перед началом обработки деталей. Измерять микрометром максимально точно возможно только в том случае, если настройку проводить в тех условиях, в которых и будут производиться работы. Настройка включает:

  1. Удаление с поверхностей измеряющих цилиндров загрязнений и частиц стружки. Для очистки используют чистую ветошь; абразивные предметы применять не допускается. Окончательное очищение делают при помощи листа бумаги, который без усилия зажимают между измерительными губками и протягивают.
  2. Использование эталонных шаблонов. Это шлифованные детали из инструментальной стали с нанесенной маркировкой. Значения маркировки должны совпадать с делениями на инструменте. При помощи шаблонов проверяют цифровые и стрелочные. На стрелочном индикаторе возможно смещение стрелки, в цифровом — недостаток энергии питающего элемента.

Точная обработка деталей может быть начата только, если определить и исправить погрешность микрометра. Калибровать микрометр может сам обработчик металла.

Как настроить микрометр на ноль

Чтобы быстро отрегулировать микрометр и выставить нулевую отметку, нужен навык. Ноль выставляется как перед началом работ, так и периодически в процессе обработки деталей. Для этого нужно выкрутить барабан и отделить стебель. Цилиндр барабана в незакрепленном положении свободно вращается, а неподвижным становится после закрепления гайкой с трещоткой. Винт нужно вращать при помощи гайки, пока не сомкнутся губки. Чтобы выставить микрометр на ноль, винт нужно подтянуть до щелчка трещотки, а барабан вращать, пока «0» на нём не совпадет с эталонным делением на стебле. После чего деления надо зафиксировать гайкой. Особые измерения могут начинаться не с нуля, в таких случаях используют эталонные вкладыши, и настройку выполняют по ним.

Как научиться измерять микрометром

Нужно взять какую-либо металлическую деталь (сверло, винт, шарик или ролик подшипника), размеры которой известны по технической документации. Далее:

  1. Выставляем «0» в микрометре.
  2. Деталь зажимаем между губками до щелчка трещотки.
  3. Смотрим значения и сравниваем с инструкцией к детали.
  4. При необходимости делаем настройки инструмента.

Чтобы правильно измерить деталь микрометром, ее не следует зажимать барабаном. Значения нужно сначала определять целым числом, а затем долевым значением по шкале. Измеряя однотипные детали, нужно зафиксировать значение винтом; так можно проверять размеры быстро.

Советы по уходу и обслуживанию прибора

Так как микрометр, это высокоточный инструмент, то с ним нужно обращаться бережно: не ронять, хранить в специальном футляре при комнатной температуре и умеренной влажности. Резьбовые части нужно периодически смазывать инструментальным маслом, протирать шкалы, вовремя заменять питающие элементы в цифровых и лазерных моделях.

Не следует допускать попадание на прибор химических агрессивных веществ, щелочей и солей, чтобы исключить появление коррозии. Если таковая уже началась или появились темные пятна на шкале, прибор нужно обработать 70%-м уксусным раствором, зачистить войлоком с пастой ГОИ и протереть слегка смоченной в инструментальном масле ветошью.

Хранить прибор лучше в футляре с поролоновой прокладкой снизу и сверху, обмотав его специальной пергаментной промасленной бумагой. Покупать микрометр для собственного точного производства нужно новым и только в специализированном магазине. Придерживаясь описанных правил, вы избежите проблем с инструментом, лишних расходов на ремонт, будете работать с микрометром легко и обеспечите качество производимых деталей.

Микрометр – что за инструмент и как им пользоваться? + видео

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.

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.


  • Автор: Менеджер Андрей