Как устроен микрометр чему равна погрешность микрометра

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.

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.

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ 6507-90
(СТ СЭВ 344-76÷СТ СЭВ 352-76, СТ СЭВ 4134-83)

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт распространяется на микрометры с ценой деления 0,01 и 0, 001 мм.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. №1).

1. типы. основные параметры и размеры

1.1. Микрометры должны быть изготовлены следующих типов:

МК — гладкие для измерения наружных размеров изделий (черт. 1);

МЛ — листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент (черт. 2);

МТ — трубные для измерения толщины стенок труб (черт. 3);

МЗ — зубомерные для измерения длины общей нормали зубчатых колес с модулем от 1 мм (черт. 4);

МГ — микрометрические головки для измерения перемещения (черт. 5);

МП — микрометры для измерения толщины проволоки (черт. 6).

Примечание . Наименьший внутренний диаметр труб, измеряемых микрометром типа МТ, должен быть 8 или 12 мм.

1 — скоба; 2 — пятка; 3 — микрометрический винт; 4 — стопор; 5 — стебель; 6 — барабан; 7 — трещотка (фрикцион)

1 — скоба; 2 — пятка; 3 — микрометрический винт; 4 — стопор; 5 — стебель; 6 — барабан; 7 — трещотка (фрикцион); 8 — циферблат; 9 — стрелка

1 — скоба; 2 — пятка; 3 — микрометрический винт; 4 — стопор; 5 — стебель; 6 — барабан; 7 — трещотка (фрикцион)

1 — скоба; 2 — пятка; 3 — измерительная губка; 4 — микрометрический винт; 5 — стопор; 6 — стебель; 7 — барабан; 8 — трещотка (фрикцион)

1 — микрометрический винт; 2 — стебель; 3 — барабан; 4 — трещотка (фрикцион)

1 — корпус; 2 — микрометрический винт; 3 — стебель; 4 — барабан; 5 — трещотка (фрикцион)

1.2. Микрометры следует изготовлять:

— с ценой деления 0,01 мм — при отсчете показаний по шкалам стебля и барабана (черт. 1- 6);

— со значением отсчета по нониусу 0,001 мм — при отсчете показаний по шкалам стебля и барабана с нониусом (черт. 7 и 8);

— с шагом дискретности 0,001 мм — при отсчете показаний по электронному цифровому отсчетному устройству и шкалам стебля и барабана (черт. 9).

(Измененная редакция, Изм. №1).

1 — стебель; 2 — нониус, 3 — барабан; 4 — цифровое отсчетное устройство

1 — стебель; 2 — нониус, 3 — барабан

1 — стебель; 2 — барабан; 3 — электронное цифровое отсчетное устройство

Примечание. Черт. 1- 9 не определяют конструкции микрометров.

1.3. Основные параметры, размеры и классы точности микрометров должны соответствовать установленным в табл. 1.

Диапазон измерений микрометра с отсчетом показаний

Шаг микрометрического винта

Измерительное перемещение микровинта

по шкалам стебля и барабана классов точности

по шкалам стебля и барабана с нониусом

по электронному цифровому устройству классов точности

0-25; 25-50; 50-75; 75-100

0-25; 25-50; 50-75; 75-100

1.4. Диаметр гладкой части микрометрического винта должен быть 6 h 9, 6,5 h 9 или 8 h 9.

На концах микрометрического винта и пятки на длине до 4 мм допускается уменьшение диаметра, но не более чем на 0,1 мм.

1.5. Электрическое питание микрометров с электронным цифровым отсчетным устройством должно быть от встроенного источника питания.

Электрическое питание микрометров, имеющих вывод результатов измерений на внешние устройства, — от встроенного источника питания и (или) от сети общего назначения через блок питания.

Пример условного обозначения гладкого микрометра с диапазоном измерения 25-50 мм 1-го класса точности:

Микрометр МК50-1 ГОСТ 6507-90

То же, микрометрической головки с нониусом с диапазоном измерения 0-25 мм :

Микрометр МГ Н25 ГОСТ 6507-90

То же, гладкого микрометра с электронным цифровым отсчетным устройством с диапазоном измерения 50-75 мм :

Микрометр МК Ц75 ГОСТ 6507-90

1.4, 1.5 . (Измененная редакция, Изм. №1).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.1. Общие требования

2.1.1.1. Микрометры изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке.

2.1.1.2. Измерительное усилие для микрометров типов МЛ , МТ и МЗ должно быть не менее 3 и не более 7 Н, а для микрометров остальных типов — не менее 5 и не более 10 Н.

Колебание измерительного усилия для микрометров всех типов не должно превышать 2 Н.

2.1.1.3. Предел допускаемой погрешности микрометра в любой точке диапазона измерений при нормируемом измерительном усилии и температуре, не превышающей значений, установленных в табл. 2 , а также допускаемое изменение показаний микрометра от изгиба скобы при усилии 10 Н, направленном по оси винта, должны соответствовать установленным в табл. 3 .

Верхний предел измерений микрометра,

Допускаемое отклонение температуры от 20 ºС,

2.1.1.4. Для микрометров, имеющих плоские измерительные поверхности (типы МК и МЗ), допуск параллельности измерительных поверхностей должен соответствовать установленному в табл. 4 .

Читайте также  Как вкрутить саморез в кирпичную стену

На расстоянии до 0,5 мм от краев измерительных поверхностей допускаются завалы.

2.1.1.5. Допуск плоскостности плоских измерительных поверхностей микрометра должен соответствовать установленному в табл. 5.

Верхний предел измерений микрометра, мм

Предел допускаемой погрешности микрометра с отсчетом показаний

Допускаемое изменение показаний микрометра от изгиба скобы при усилии 10 Н

по шкалам стебля и барабана классов точности

по шкалам стебля и барабана с нониусом

по электронному цифровому устройству классов точности

1. Погрешность микрометров типов МК, МЛ, МТ и МП определяют по мерам с плоскими измерительными поверхностями.

2. Погрешность микрометра типа МЗ определяют по мерам с цилиндрическими измерительными поверхностями, установленными на расстоянии 2-3 мм от края измерительных поверхностей микрометра.

Верхний предел измерений микрометра, мм

Допуск параллельности плоских измерительных поверхностей микрометра, мкм, классов точности

125; 150; 175; 200

Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра, мкм, классов точности

Примечание к табл. 4 и 5. Для микрометров с нониусом допуски параллельности и плоскостности измерительных поверхностей должны соответствовать нормам класса точности 1.

2.1.1.6. Микрометр и микрометрическая головка с электронным цифровым отсчетным устройством должны обеспечивать:

1) выдачу цифровой информации в прямом коде (с указанием знака и абсолютного значения);

2) установку начала отсчета в абсолютной системе координат;

3) запоминание результата измерения;

4) гашение памяти с восстановлением текущего результата измерения.

2.1.1.7. Измерительные поверхности микрометров типов МК, МЛ, МТ, МГ и МП должны быть оснащены твердым сплавом по ГОСТ 3882.

Измерительные поверхности микрометра типа МЗ, а по требованию потребителя и микрометра типа МТ изготовляют закаленными. Твердость закаленных измерительных поверхностей из высоколегированной стали должна быть не ниже 51 HRC э , из углеродистой качественной конструкционной и инструментальной высококачественной сталей — не ниже 61 HRC э .

2.1.1.8. На измерительных поверхностях микрометра, оснащенного твердым сплавом, не допускается наличие пор более 120 мкм по ширине. Степень пористости не должна быть выше 0,4 % по ГОСТ 9391.

2.1.1.9. Параметр шероховатости измерительных поверхностей микрометра — Ra 0,08 мкм по ГОСТ 2789 .

2.1.1.10. Микрометр должен иметь трещотку (фрикцион) или другое устройство, обеспечивающее измерительное усилие в заданных пределах.

2.1.1.11. Микрометр должен иметь стопорное устройство для закрепления микрометрического винта.

Микрометрический винт, закрепленный стопорным устройством, не должен вращаться после приложения наибольшего момента, передаваемого устройством, обеспечивающим измерительное усилие, а у микрометров типа МК при этом перекос плоской измерительной поверхности не должен увеличивать отклонение от параллельности плоских измерительных поверхностей сверх установленных в п. 2.1.1.4 более чем на 1 мкм — для микрометров с верхним пределом измерений до 100 мм и 2 мкм — для микрометров с верхним пределом измерений более 100 мм.

Примечание . Микрометр с электронным цифровым отсчетным устройством, а также микрометры типов МГ и МП допускается изготовлять без стопорного устройства.

2.1.1.12. Конструкция микрометра должна обеспечивать возможность установки его в исходное положение при соприкосновении измерительных поверхностей между собой или с установочной мерой и компенсацию износа микрометрической резьбы винта и гайки, при этом начальный штрих стебля должен быть виден целиком, но расстояние от торца конической части барабана до ближайшего края штриха не должно превышать 0,15 мм.

2.1.1.13. Длина деления шкалы барабана должна быть не менее 0,8 мм.

2.1.1.14. Ширина штрихов шкал и продольного штриха на стебле должна быть от 0,08 до 0,2 мм, при этом разность в ширине штриха барабана и продольного штриха на стебле, а также разность в ширине штрихов шкал барабана и нониуса не должна быть более 0,03 мм.

Допускается ширина всех штрихов не более 0,25 мм, если длина деления шкалы барабана более 1 мм, при этом разность в ширине штриха барабана и продольного штриха на стебле не должна быть более 0,05 мм.

2.1.1.15. Поверхности, на которых нанесены штрихи и цифры, не должны быть блестящими.

2.1.1.16. У микрометра с электронным цифровым отсчетным устройством высота цифр на отсчетном устройстве должна быть не менее 4 мм.

2.1.1.17. Расстояние от поверхности стебля до измерительной кромки барабана у продольного штриха стебля, кроме микрометра с нониусом, должно быть не более 0,45 мм (черт. 10 ).

Угол α/2, образующий коническую часть барабана, на которую наносится шкала, должен быть не более 20°. Конструкция микрометра должна обеспечивать гарантированный зазор между барабаном и стеблем.

1 — поверхность стебля; 2 — измерительная кромка; 3 — барабан

2.1.1.18. Наружные поверхности микрометра, за исключением пятки, микрометрического винта, измерительной губки, должны иметь антикоррозионное покрытие по ГОСТ 9.303 и ГОСТ 9.032 .

Наружные поверхности скоб микрометров типов МК и МЗ с верхним пределом измерения более 50 мм должны быть теплоизолированы.

2.1.1.19-2.1.1.22 . (Исключены, Изм. №1).

2.1.2. Требования к микрометру типа МК

2.1.2.1. Микрометр типа МК с верхним пределом измерений более 300 мм должен иметь передвижную или сменную пятку, обеспечивающую возможность измерения любого размера в диапазоне измерений данного микрометра. Вылет скобы микрометра с верхним пределом измерения до 300 мм должен быть не менее В/2+4, а свыше 300 мм — не менее В/2+1б, где В — верхний предел измерения.

Крепление передвижной или сменной пятки должно обеспечивать неизменность положения пятки при измерениях.

2.1.2.2. Измерительные поверхности установочных мер длиной до 300 мм должны быть плоскими, а более 300 мм — сферическими.

2.1.2.3. Наружные поверхности установочных мер, за исключением измерительных поверхностей, должны иметь антикоррозионное покрытие по ГОСТ 9.303 и ГОСТ 9.032 .

2.1.2.4. Допускаемое отклонение длины установочных мер от номинального размера и суммарный допуск плоскостности и параллельности их измерительных поверхностей должны соответствовать установленным в табл. 6.

2.1.2.5. Параметр шероховатости измерительных поверхностей установочных мер — Ra ≤0,08 мкм по ГОСТ 2789 .

Номинальный размер установочных мер, мм

Допускаемое отклонение длины установочных мер от номинального размера микрометров класса точности, мкм

Суммарный допуск плоскостности и параллельности измерительных поверхностей установочных мер, мкм

Поверка микрометра

Лабораторная работа № 2

Цель работы: изучить устройство и принцип действия микрометра; осуществить поверку микрометра.

1. Общие сведения

1.1. Устройство и принцип действия микрометра

Микрометр относится к классу микрометрических измерительных инструментов, принцип действия которых основан на использовании винтовой пары (винт — гайка), позволяющей преобразовать вращательное движение микровинта в поступательное.

Приборостроительная промышленность изготавливает микрометры в соответствии с требованиями ГОСТ 6507-90 с пределами измерений от 0 до 300 мм с интервалом 25 мм. При необходимости микрометры могут быть укомплектованы специальной стойкой с зажимом, позволяющей исключить дополнительную погрешность из-за нарушения температурных условий измерений.

Устройство микрометра изображено на рис.1.

Рис.1. Устройство микрометра с диапазоном измерения от 0 до 25 мм

Основанием микрометра является скоба 1, а передаточным механизмом служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, расположенной в стебле 5. В скобу 1 запрессована пятка 2 и стебель 5. Измеряемая деталь охватывается измерительными поверхностями микровинта и пятки. Барабан 6 присоединен к микровинту установочным колпачком 8. Вращение барабана осуществляется трещоткой 9 для создания постоянного калибровочного усилия, которое для микровинта равно . Превышение измерительного усилия ограничивается трещоткой. Закрепляют микровинт в требуемом положении стопорным винтом 4. Накатной выступ 7 служит для удобства работы с микрометром.

Отсчетное устройство микрометра состоит из двух шкал: продольной и круговой. Продольная шкала имеет два ряда штрихов, расположенных по обе стороны горизонтальной линии и сдвинутых один относительно другого на 0,5 мм. Оба ряда штрихов образуют одну продольную шкалу с ценой деления 0,5 мм, равной шагу микровинта. Круговая шкала имеет 50 делений (при шаге винта .0,5), нанесенных на торце барабана. По продольной шкале отсчитывают число целых миллиметров и 0,5 мм, по круговой — десятые и сотые доли миллиметра. Третий десятичный шаг отсчитывают приближенно, интерполируя цену деления шкалы барабана. Цена деления шкалы барабана равна отношению шага к числу делений на торце барабана

.

Результат получают суммированием отсчетов по шкале стебля и отсчета по шкале барабана. Например, на рис.1 полный отсчет показания микрометра мм.

1.2. Установка микрометра

Микрометр устанавливается на н мм. и т. д. с помощью установочных мер в зависимости от интервалов измерений микрометра.

В положении плотного соприкосновения измерительных поверхностей микрометра и пятки закрепить стопор микровинта вращением винта стопора по часовой стрелке до прочного зажатия (рис.2). Разъединить барабан и микровинт, для чего охватить левой рукой барабан за накатной выступ, а правой установочный колпачок повернуть против часовой стрелки (на себя) до появления осевого люфта барабана на микровинте (рис.3). Совместить нулевой штрих шкалы барабана с продольным штрихом шкалы стебля, для чего скобу микрометра охватить левой рукой, как показано на (рис.4), причем пальцами левой руки удерживать барабан в положении совпадения нулевых штрихов, а правой вращать установочный колпачок по часовой стрелке до полного закрепления барабана на микровинте. Освободить стопор микровинта, вращая его против часовой стрелки.

Проверить правильность выполненной установки микрометра, для этого отвести микровинт от пятки, вращая его за трещотку против часовой стрелки на 3 — 4 оборота и плавным движением подвести микровинт к пятке. В этом положении нулевой штрих шкалы барабана должен совпасть с продольным штрихом шкалы стебля, а срез барабана должен находиться над нулевым штрихом шкалы стебля.

Если установка с первого раза не удалась, то ее повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необходимая точность совпадения нулевых штрихов.

Читайте также  Как прикрепить провод к стене без сверления

Рис.2. Закрепление винтового стопора гладкого микрометра

Рис.3. Освобождение барабана микрометра

Рис.4. Закрепление барабана микрометра установочным колпачком

2. Методика поверки микрометра

Поверка — это совокупность действий, выполняемых для определения или оценки погрешностей средств измерений и установления их пригодности к применению.

2.1. Операции поверки

При проведении поверки микрометра должны быть выполнены следующие операции: внешний осмотр; опробование; определение (контроль)метрологических характеристик (определение погрешности шага и профиля микровинта; определение отклонения от параллельности и плоскостности измерительных поверхностей; погрешности расположения штрихов измерительных шкал; погрешности деформации скобы, возникающей под действием измерительного усилия и т. д.). Микрометры, находящиеся в эксплуатации, поверяются по погрешностям показаний и по отклонениям от параллельности измерительных плоскостей.

2.2. Условия поверки и подготовка к ней

На правильность поверки микрометров влияет температурный режим, при котором проводится поверка. Допустимые по ГОСТ 6507-90 отклонения температуры от 20 градусов при поверке микрометров приведены в табл.1.

Микрометр и установочные меры, подлежащие поверке, выдерживаются в помещении, где проводится поверка не менее 3 часов.

Таблица 1

Допустимые отклонения температуры от 20°С, °С

Точность в 0,01 миллиметра

Точность в 0,01 миллиметра

Если усовершенствованная масштабная линейка измеряет с точностью до 0,5 миллиметра, а обычный штангенциркуль с нониусом — до 0,1 миллиметра, го точность в 0,01 миллиметра достигается измерением с помощью микрометра. Это — измерительный инструмент, в конструкции которого используется микрометрический винт — винт с очень точно изготовленной нарезкой и очень малым шагом (расстояние между вершинами двух последовательных витков резьбы). Если гайка делает полный оборот по винту, она совершает линейное перемещение вдоль оси винта, равное его шагу; если же гайка повертывается, к примеру, только на 1 / 50 долю полного оборота, она продвинется по оси на 1 / 50 долю шага. При большой точности изготовления такого винта обеспечена и высокая точность соответствия между долей оборота гайки и линейным его перемещением. Этим и воспользовались машиностроители. Примерно в середине прошлого столетия они создали новый измерительный инструмент — микрометр, оказавшийся настолько совершенным, что его высокая точность даже опередила потребности машиностроителей того времени. <147>Этим, а также и трудностью его изготовления следует объяснить, что в течение 25 лет им почти не пользовались. Только с последней четверти прошлого века этот инструмент нашел широкое применение в измерительной технике. В значительной степени это было обусловлено теми требованиями, которые выдвигались развитием производства взаимозаменяемых деталей машин.

Как устроен и работает микрометр? На одном конце стальной жесткой скобы вмонтирована закаленная «пятка» с очень точно обработанной мерительной поверхностью. Другой конец скобы переходит в цилиндрическую втулку — ее называют «стебель» микрометра. На внутренней поверхности стебля нарезаны витки очень точной мелкой резьбы. Стебель служит гайкой для микрометрического винта, который и перемещается внутри него. Таким образом, в микрометре гайка неподвижна, а винт вращается и перемещается по прямой линии. Ненарезанная часть этого винта (в виде цилиндрического стержня) проходит сквозь стебель и может передвигаться или по направлению к неподвижной пятке или, наоборот, уходить от нее. Срез стержня также представляет собой очень точно обработанную закаленную мерительную поверхность. Другой конец винта несет на себе жестко скрепленную с ним втулку; ее называют «барабан». Эта деталь вращается вместе с микрометрическим винтом.

Измеряемую деталь помещают в скобу микрометра между мерительной пяткой и торцом подвижного стержня. Вращая барабан, передвигают стержень к измеряемой детали до соприкосновения с нею.

Один оборот винта передвигает мерительный стержень на длину шага микрометрической резьбы — на 0,5 миллиметра. Всего на винте 50 витков такой резьбы: это значит, что мерительная поверхность стержня может переместиться на 25 миллиметров от своего исходного положения (такое положение бывает или тогда, когда микрометр раскрыт на полную величину своего предела измерения — 25 миллиметров, — или, когда мерительные поверхности стержня и пятки правильно сомкнуты). Чтобы можно было видеть, на сколько оборотов винта стержень удален от пятки, поверхность стебля разделена продольной горизонтальной чертой, а по ее обеим сторонам нанесены две шкалы. Одна из них — основная — состоит из 25 делений ценою каждое <148>в 1 миллиметр; другая — из 24 таких же делений, но ее штрихи смещены относительно делений первой шкалы на 0,5 миллиметра. Получается так, что каждый штрих второй шкалы разбивает на две половины каждое деление основной шкалы. За один оборот винта стержень перемещается на длину его шага — на 0,5 миллиметра — или на половину деления основной шкалы. На этой шкале первый штрих обозначен нулем. Далее (последовательно) обозначен своим порядковым числом конечный штрих каждого пятого деления; получается ряд цифр: 0—5—10—15—25.

Микрометрический винт (справа) и устройство круговой шкалы (слева)

Если представить себе полный виток резьбы микрометрического винта в развернутом виде, мы получим прямую линию; ее можно разделить на 50 равных частей. Один оборот винта — его вращение по одному витку резьбы — передвигает стержень на всю длину шага (на 0,5 миллиметра); если же повернуть винт только на 1/50 оборота или на 1/50 часть развернутой линии витка, то и перемещение стержня окажется в 50 раз меньше, оно будет равно 0,5:50 = 0,01 миллиметра.

50 делений окружности одного витка резьбы нанесены в виде шкалы на скосе барабана. Каждый из штрихов этой шкалы может быть совмещен с продольной линией на стебле микрометра. После этого поворот барабана на одно деление собственной шкалы передвинет стержень на 0,01 миллиметра. Теперь можно приступить к отсчету показаний микрометра.

С продольной линией на стебле совпал один из штрихов круговой шкалы барабана. Начинаем с чтения показания шкалы на стебле: срез барабана как бы отсек определенную часть шкалы. Допустим, что ближайшее к срезу число на основной шкале «10»; затем на ней же видно еще два целых деления. Значит, уже ясно, что данный размер содержит 10 + 2 = 12 миллиметров. После 12-го деления, еще ближе к срезу барабана, едва виден штрих второй шкалы — значит, надо прибавить еще 0,5 миллиметра.

На глаз могло бы показаться, что это и есть точное показание микрометра — линия среза барабана как будто совпадает с линией штриха второй шкалы на стебле. Но. круговая шкала барабана во-время подсказывает станочнику, что глаза его обманывают. (Ведь тот штрих круговой шкалы, который отмечен нулем, не совпал с продольной линией на стебле. На сколько? На одно деление! Вот, если мы повернули бы барабан по часовой стрелке на это одно деление, тогда получилось бы полное совпадение линии среза барабана со штрихом второй шкалы. При этом отсеченный участок шкалы на стебле уменьшился бы на длину, соответствующую вращению микрометрического винта на 1/50 его оборота — на 0,01 миллиметра. Тогда и можно было бы считать, что результат измерения — 12,5 миллиметра. И во всех случаях, когда нулевой штрих круговой шкалы совпадает с продольной линией на стебле, результат измерения выражается или целым числом миллиметров или целым числом с половиной.

Но в нашем случае это не так: налицо несовпадение на одно деление, а это значит, что к величине 12 + 0,5 миллиметра следует прибавить еще 0,01 миллиметра; получится конечный результат: 12 + 0,5 + 0,01 = 12,51 миллиметра.

Бывают случаи, когда нужно измерить микрометром деталь, размер которой больше 25 миллиметров. Кроме того, приходится измерять иногда две и больше деталей в совмещенном виде, а их общий размер больше 25 или даже 50 миллиметров. Во всех таких случаях применяются микрометры с большим пределом измерения. Если деталь больше 25, но меньше 50 миллиметров, применяется микрометр с расстоянием в 50 миллиметров между пяткой и исходным положением стержня. Если деталь больше 50, но меньше 75 миллиметров <150>соответствующее расстояние равняется 75 миллиметрам. Могут, конечно, применяться микрометры и с большими пределами измерения. Но во всех случаях остаются только 50 витков резьбы с шагом в 0,5 миллиметра, и стержень выдвигается по направлению к пятке лишь на 25 миллиметров. Получается так: в обыкновенном малом микрометре мерительная поверхность стержня перемещается от 0 до 25 миллиметров; в микрометре с пределом измерения до 50 миллиметров и больше — га клее от 0 до 25, но к результату добавляется то чисто миллиметров, на какое величина предела измерения больше 25.

В устройстве современных микрометров предусмотрена на конце рукоятки стопорная гайка — небольшая накатанная деталь с пружинным и зубчатым механизмами внутри. Эту деталь называют «трещоткой». Вращая барабан, доводят мерительный стержень до наибольшего приближения к поверхности измеряемого предмета, но без контакта с нею; затем прекращают вращение барабана и начинают вращать трещотку, которая продвигает стержень ровно настолько, чтобы произошло правильное касание с измеряемым предметом. Как только усилие прижима стержня к этому предмету достигнет допускаемой величины, трещотка, сколько бы ее ни вращали, не продвинет дальше винта — она будет вращаться вхолостую.

Для того чтобы можно было закрепить мерительный стержень в каком-либо одном положении, служит особая деталь микрометра — зажимное кольцо.

Бывают микрометры для измерения ширины пазов или диаметра внутренних размеров деталей, для измерения глубины отверстий и пазов. Но устройство и способы применения всех разновидностей этого инструмента в основном очень схожи. С помощью микрометра можно «уловить» даже 0,001 миллиметра.

Но в цеховой обстановке для отдельных измерений такая точность редко может понадобиться; кроме того, для такой точности существуют другие, более совершенные, измерительные средства — приборы, о которых речь будет впереди. Поэтому микрометр был и остается основным инструментом для измерения с точностью до 0,01 миллиметра.

Читайте также  Как обозначают фазу и ноль в электрике

Читайте также

10.5. Точность сравнения величин

10.5. Точность сравнения величин Легко видеть, что абсолютная точность сравнения измеримых объектов в математике и абсолютная однозначность математических утверждений являются просто следствием того, что язык математики представляет собой дискретную кибернетическую

Глава IV. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И ТОЧНОСТЬ

Глава IV. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И ТОЧНОСТЬ Что такое взаимозаменяемость? В 1856 году в Лондоне происходил очередной между народный съезд деятелей промышленности. Один из участников съезда поставил вопрос: нельзя ли добиться того, чтобы любая нормальная свеча № 1 всегда точно

Точность в 0,1 миллиметра

Точность в 0,1 миллиметра В древние и средние века измерительная техника улучшалась очень медленно. Только в период мануфактур требования к точности измерительных инструментов несколько повысились. То, что не существовало такого инструмента, с помощью которого можно

Точность в 0,01 миллиметра

Точность в 0,01 миллиметра Если усовершенствованная масштабная линейка измеряет с точностью до 0,5 миллиметра, а обычный штангенциркуль с нониусом — до 0,1 миллиметра, го точность в 0,01 миллиметра достигается измерением с помощью микрометра. Это — измерительный инструмент,

Точность в 0,001 миллиметра

Точность в 0,001 миллиметра Если мы располагаем неравноплечим рычагом с соотношением плеч 1 : 10, то перемещение конечной точке меньшего плеча на 0,1 миллиметра вызовет перемещение конечной точки большего плеча на 1 миллиметр. Легко представить себе, что таким путем можно

27. Динамическая точность

27. Динамическая точность Часто случается так, что одни и те же приборы при измерении одних и тех же величин показывают разные результаты при проведении измерений в разных режимах работы (режим переходный, установившийся); режим статистический.Такие ошибки называются

Эталоны и их «точность»

Эталоны и их «точность» Эталон — это нечто, что реализует единицу измерения (в физике и технике) или свойство (в технике: цвет краски, вкус продукта). Эталон может быть в принципе использован двумя способами. Предъявляя эталон прибору, мы проверяем прибор. Сравнивая эталон

Как пользоваться микрометром?

Содержание

  1. Из чего состоит микрометр и для чего он нужен
  2. Подготовка к работе
  3. Как правильно проводить измерения
  4. Правила ухода за устройством

1. Из чего состоит микрометр и для чего он нужен

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!