– профессиональный измерительный инструмент, который предназначается для измерения изделий малого размера. Микрометр - высокоточный прибор, преобразовательным механизмом в котором служит микропара – так называемые винт и гайка, которые и помогают достичь такой высокой точности. Как и штангенциркули, микрометры различают по видам:

- В зависимости от конструктивных особенностей : ручные и настольные,

- В зависимости от назначения : гладкие, листовые, рычажные, проволочные, трубные, призматические, канавочные, зубомерные, резьбомерные , для мягких материалов , специальные и универсальные.

Наиболее распространенным является гладкий микрометр, который конструктивно состоит из скобы, которая оборудована «пяткой», подвижного винта с точной резьбой, трещотки, а также втулки-стебля, на которую нанесены две шкалы. На верхней шкале размер указывается в миллиметрах, на нижней – в половинах миллиметра. На конической части барабана нанесены деления для отсчёта сотых долей миллиметра (рисунок 1).

Рисунок 1.

1 – неподвижный упор («пятка»); 2 – измеряемый предмет; 3 – подвижный шпиндель (микрометрический винт); 4 – кольцевая гайка; 5 – полый стебель; 6 – винт трещотки; 7 – барабан (гильза); 8 – скоба.

Измеряемый предмет помещается между винтом и пяткой, после чего фиксируется в неподвижном состоянии, путем вращения винта. Именно благодаря трещетке, создается осевое усилие, которое и удерживает предмет между пяткой и шпинделем. Показания снимаются сперва по шкале стебля, а после по шкале барабана, затем полученные значения измерений складывают и получают результат.

Поскольку изготовление винта с точным шагом на большой длине вызывает некоторые сложности, то, в настоящее время, микрометры выпускают в нескольких типоразмерах. Существуют микрометры, которые измеряют длины от 0 до 25 мм, другие микрометры могут точно измерять длины от 25 до 50 мм, третьи - от 50 до 75 мм, и так до 500-600 мм. Все микрометры, которые рассчитаны на измерение изделий от 25 мм и более, снабжаются установочными концевыми мерами, которые позволяют выставить прибор «на ноль». Для более быстрых измерений, изготавливаются инструменты с электронной «цифровой» индикацией, конечное значение измерений в которых, выводится на отдельный электронный дисплей (например, модифицированный микрометр МК - ) (Рисунок 2).

Рисунок 2.

Продлить срок эксплуатации микрометра возможно только с соблюдением правил использования и хранения прибора. Нельзя измерять грубо обработанные детали и поверхности, покрытые окалиной или металлической пылью. Точность показаний измерений зависит от температуры. При работе с нагретыми предметами показания будут неточными. Вращать барабан трещотки следует медленно и очень аккуратно, для предотвращения преждевременного износа винта. Хранить микрометр необходимо в деревянном футляре, предварительно смазав прибор техническим маслом и ослабив стопоры.

Точность измерений – это залог успеха при производстве мелких деталей или небольших комплектующих, а также при изготовлении «пилотных» образцов и штучном, единичном производстве.

Микрометры должны производиться в соответствии с ГОСТ 6507-90, по которому микрометры делятся на следующие типы:

1) Микрометр гладкий МК - данный микрометр используется для измерения наружных размеров изделий (Рисунок 3);

Рисунок 3.

2) Микрометр листовой МЛ - листовой с циферблатом микрометр используется для измерения толщины металлических листов и лент (Рисунок 4);

Рисунок 4.

3) Микрометр трубный МТ - используется в качестве измерительного прибора для определения толщины стенки труб (Рисунок 5).

Рисунок 5.

4) Микрометр зубомерный МЗ – данный микрометр используется для измерения длины общей нормали зубчатых колес с модулем от 1 мм (Рисунок 6);МРИ . Также бывают призматические микрометры (серия МТИ, МПИ, МСИ), канавочные, микрометры резьбомерные и прочие.

Микрометр – это точный измерительный инструмент, предназначенный для работы с деталями мелких размеров. Он обладает высокой точностью, поэтому с его помощью можно получить линейные параметры измеряемого объекта с допуском от 2 мкм. Благодаря столь малой погрешности инструмент и получил свое название. Он намного более точный, чем штангенциркуль, а тем более чем обычная линейка.

Как устроен микрометр

Существует несколько популярных конструкции микрометров, которые являются усовершенствованной базовой моделью этого инструмента подогнанной под определенные узкие цели.

В простом исполнении микрометр состоит из следующих элементов:

В основе конструкции лежит металлическая скоба, параметры которой ограничивают возможность изменения. На одном ее конце имеется металлическая пятка, а на втором прикрепляется механизм в виде винта. Он отрегулирован таким способом, что расстояние между его кончиком и пяткой скобы отображается на цифровой шкале инструмента. Вкрутив винт до момента прижатия измеряемой заготовки, можно получить точное отображение ее ширины. После этого остается только посмотреть на шкалу. Данный прибор является контактным. Он не применяется для измерения мягких материалов, которые при прикасании начинают сжиматься.

Чтобы полученный результат не сбивался, пока не будет записан, на микрометре предусматривается фиксатор. При его нажатии исключается вероятность случайного выкручивания винтов и сдвига указателя на цифровой шкале даже на несколько долей миллиметра.

Сфера использования

Данное оборудование является довольно распространенным в различных отраслях. Его профессионально используют:

• Токари.
• Литейщики.
• Фрезеровщики.
• Лабораторные сотрудники.
• Моделисты.
• Ювелиры.

Это оборудование позволяет получить точные линейные данные, но оно не столь универсально, как тот же самый штангенциркуль. Для выполнения определенных задач данный инструмент является незаменимым, поскольку именно он позволяет добиться практически лабораторной точности, что не сможет ни один другой ручной прибор измерения.

Виды микрометров

Сфера использования данного оборудования довольно обширна, поэтому его конструкция была адаптирована под определенные цели. Это позволяет обеспечить максимально удобные и точные измерения. Существуют более 20 конструктивно отличающихся между собой микрометров, из которых многие являются очень редкими и практически не применяются в быту.

Среди популярных микрометров можно отметить:

• Гладкий.
• Листовой.
• Для горячего металлопроката.
• Для глубокого измерения.
• Трубный.
• Проволочный.
• С малыми губками.
• Универсальный.
• Канавочный.
• Цифровой.

Гладкий микрометр

Самый распространенный в использовании. Он применяется для снятия наружных показателей деталей и заготовок. Именно такой инструмент чаще всего можно встретить в продаже. Подобные модели можно использовать практически в любых целях, кроме тех случаев, когда нужно измерить внутренние показатели заготовок, поскольку для такого устройство не предназначено.

Листовые микрометры

Имеют на пятке и на самом винте круглые тарелки, что увеличивает площадь контакта с измеряемой заготовкой. Это позволяет провести ее предварительную деформацию, чтобы выровнять и измерять точную толщину. Таким инструментом обычно измеряют параметры листового проката, металлических лент и кованых в кузнице заготовок.

Хотя с теоретической точки зрения снять параметры можно и с помощью обычного гладкого микрометра, но на самом деле это не так. Зачастую прокат имеет неровности, поэтому можно установить пятку и винт на вмятину или наоборот на утолщение. Применение широких тарелок позволяет увеличить площадь и избежать контакта с подобными областями, которые могут приводить к получению неточных данных.

Микрометр для горячего металлопроката

Применяется для работы с раскаленными заготовками. C его помощью можно быстро и эффективно измерить толщину железных элементов при их производстве, не ожидая пока они остынут. Именно с помощью этого инструмента удается контролировать момент, когда необходимо остановить прокат металла и забрать готовую заготовку нужных параметров.

Микрометры для глубокого измерения

Имеют очень вытянутую скобу, которая позволяет накинуть инструмент на заготовку и проверить толщину в удаленном от края месте. Это особенно важно если измеряемая деталь является неравномерной по периметру. С помощью таких устройств можно узнать точную толщину детали, в которой проведено несквозное сверление отверстия или зенкование.

Микрометры трубного типа

Предназначены исключения для измерения толщины стенок трубок. Они имеют особенную конструкцию, поэтому их невозможно спутать с устройствами других типов. Визуально определить трубные микрометры несложно. Они имеют обрезанную скобу, на конце которой пятка заменяет срезанную скобу. Такая пятка вставляется внутрь трубки, которая измеряется, после чего винт поджимается и можно получить точные данные о диаметре стенки.

Данное оборудование позволяет снимать параметры даже с очень тонких труб, главное чтобы в них могла войти пятка. Именно это и отличает трубные инструменты от гладких типов. С помощью обычного микрометра можно снимать данные только с довольно толстых труб, внутренний диаметр которых позволяет вставлять в них часть скобы вместе с выходящей в сторону пяткой.

Проволочный микрометр

Является одной из самой компактной разновидностью базовой модели. Он не имеет столь ярко выраженной скобы как обычные инструменты. Внешне его можно принять за обычный металлический прут. Подобный инструмент используется для замера диаметра металлической проволоки и прутиков. Он имеет малый диапазон хода, но этого более чем достаточно для тех измерений, для которых он предназначен. Отсутствие объемной скобы позволяет носить инструмент в компактном чемоданчике с и . Подобные микрометры занимают места не больше, чем .

Микрометр с малыми губками

Предназначен для снятия параметров на поверхности металла после осуществления в нем проточки или сверления. Главная особенность таких инструментов заключается в том, что пятка и винт сделаны очень тонкими. Благодаря этому их можно вставлять в тонкие отверстия. По конструктивным особенностям подобные модели ничем не отличаются от обычных, кроме утонченных элементов.

Универсальные микрометры

Имеют съемные наконечники. Именно такие устройства выбирают в том случае, если нужно проводить измерение, различных по свойствам, заготовок и деталей. Съемные наконечники позволяют адаптировать инструмент под требуемые условия работы. Стоит отметить, что на более дешевых микрометрах данного типа наблюдается одна проблема. При недостаточно сильном зажатии наконечника возможен зазор, влияющий на точность. В том случае если очень точные данные не нужны и погрешность в пол миллиметра не имеет особого значения, то и универсальные модели будут вполне удобными. Приборы более дорогого ценового сегмента зачастую выполнены более качественно, и проблема болтающихся наконечников сведена к минимуму благодаря подгонке всех элементов инструмента.

Канавочные микрометры

Предназначены для замера габаритов в труднодоступных местах заготовок. Главной особенностью этого инструмента является полное отсутствие скобы. Внешне они напоминают проволочные модели, но оснащаются специальными тарелками, которые выступают в роли губок, захватывающих детали. С помощью данного оборудования можно зажать выступающие части заготовок губками и измерить их диаметр. Подобные приборы требуют аккуратного обращения, поскольку установленные на их конца тарелочки могут деформироваться при сильном ударе, что случается при падении.

Цифровой микрометр

Является одним из самых удобных устройств, поскольку он оснащается электронным дисплеем. С помощью такого оборудования можно намного удобнее и быстрее проводить замеры габаритов деталей заготовок. Питание данного прибора осуществляется благодаря установленной , такой как используется в наручных часах. По точности они ничем не уступают механическим, хотя и не являются такими долговечными. Электронный дисплей можно разбить, если не относиться к инструменту с достаточной осторожностью.

Более дорогие электронные модели имеют множество кнопок настройки, а также большую встроенную память, поэтому они сохраняют получаемые раннее данные и даже показывают время проведения обмеров. Подобные микрометры будут особенно удобны для промышленного применения, когда необходимо проводить множество измерений в сжатый период времени.

Существует еще как минимум десяток различных типов микрометров. Они являются очень узкоспециализированными, и нельзя сказать, что незаменимыми. Операции, которые они выполняют, можно сделать и другими типами микрометров, что может быть не так и удобно, но точность измерения от этого никак не пострадает. Все микрометры выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ. Для большинства моделей данного инструмента предусматривается отдельный государственный стандарт определяющий точность измерения. Микрометр желательно носить в специальном тубусе, чтобы предотвратить набивания пыли на винт, что убережет его от заклинивания.

Тема доклада: «Микрометрические инструменты»

Микрометр -- универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью.

Для точного измерения наружных и внутренних диаметров, толщин и глубин применяются микрометрические инструменты. К микрометрическим измерительным средствам относятся инструменты, в основе конструкции которых лежит микрометрическая винтовая пара, преобразующая вращательное движение микрометрического винта в поступательное перемещение измерительного стержня. К ним относятся: микрометры различных конструкций и назначения, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры. Все типы микрометрических инструментов работают по принципу использования взаимного перемещения винта и гайки.

К настоящему времени все типы микрометрических инструментов стандартизованы и изготовляются массовым порядком на специализированных инструментальных заводах. Распространены в основном следующие типы микрометров:

МК - микрометры гладкие для измерения наружных размеров деталей;

МТ - микрометры для измерения толщины стенок трубчатых деталей;

МВМ - микрометры со вставками для измерения среднего диаметра метрических и дюймовых резьб;

МВТ - микрометры со вставками для измерения среднего диаметра трапецеидальных резьб и со вставками (шаровыми) для измерения деталей сложного профиля;

MP - микрометры рычажные со вставленным в корпус отсчетным устройством.

Микрометры гладкие предназначены для измерения наружных размеров и длин гладких деталей. Согласно стандарту микрометры выпускаются со следующими пределами измерений: 0--25, 25--50, 50--75, 75--100 и далее через 25 мм до 275--300 мм, а затем 300--400, 400--500 и 500--600 мм.

У всех микрометров максимальное перемещение микрометрического винта составляет 25 мм, что способствует сохранению необходимой точности. При более длинных винтах точность была бы ниже вследствие накопления ошибок при изготовлении винта. У трех последних типов микрометров с разницей в пределах измерения в 100 мм ход винта также равен 25 мм, а увеличение пределов измерений достигается за счет применения сменных пяток.

линейный контактный микрометр погрешность

Микрометр состоит из скобы 1, в которую запрессованы с одной стороны неподвижная пятка 2, с другой -- стебель 5. Стебель имеет внутри нарезку, в которую ввинчивается микрометрический винт 3. Винт неподвижно скреплен с барабаном 6, к торцу которого привернут корпус трещотки 7. При вращении трещотки вращается барабан и микрометрический винт. Трещотка служит для обеспечения постоянной величины зажатия измеряемых деталей и, следовательно, точности измерения. Закрепление винта в определенном положении производится стопором 4.

На стебле вдоль его оси нанесена черта, по обе стороны которой расположена шкала, где с одной стороны указаны целые миллиметры, с другой стороны -- полумиллиметры. На конической части барабана нанесена круговая шкала, имеющая 50 делений. Шаг микрометрического винта равен 0,5 мм, т. е. за один оборот винт перемещается на 0,5 мм, а при повороте на одно деление барабана продольное перемещен ние составит 0,5: 50 = 0,01 мм. Отсчет размеров производится по шкале на стебле (целые миллиметры и полумиллиметры) и по шкале на барабане (сотые доли миллиметра). Считаются те деления на стебле, которые находятся слева от скошенного края барабана, и то деление на барабане, которое совпадает с продольной чертой на стебле.

Перед проведением замеров проверяют нулевые положения микрометра. Для этого при помощи трещотки перемещают микрометрический винт до соприкосновения его с неподвижной пяткой при пределах измерения 0--25 мм или с установочной мерой при других пределах измерения. Размер установочной меры должен быть равен нижнему пределу измерения микрометра. При этом у исправного микрометра должны совпадать нулевой штрих барабана с продольной чертой стебля, а кромка барабана -- с нулевым штрихом шкалы стебля.

Микрометрический нутромер (штихмасс) применяется для измерений внутренних размеров отверстий, пазов, скоб. Он выпускается с пределами измерений 50--75, 75--175, 75--600, 150-- 1250, 860--2500, 1520--4000 мм. Увеличение предела измерений производится за счет применения удлинителей. Микрометрический нутромер состоит из микрометрической головки с измерительными наконечниками и комплекта удлинителей. Нутромер отличается от микрометра отсутствием скобы и трещотки, а также некоторыми конструктивными особенностями. Микрометрический глубиномер используется для точного измерения глубины отверстий, пазов, канавок, выточек. Он выпускается с пределами измерений 0--25, 0--50, 0--100 мм. Точность отсчета 0,01 мм. Максимальный ход микрометрического винта 25 мм. Расширение пределов измерений достигается применением сменных стержней.

Технические характеристики наиболее широко применяемых в инструментальных цехах микрометров приведены в табл.

Технические характеристики микрометров

Наименование, обозначение и эскиз	Цена деления, мм	Пределы измерений, мм	Допускаемые отклонения, мкм (±)
Гладкие МК ГОСТ 6507-60
25-50, 50-75, 75-100, 100-125, 125-150
150-175, 175-200, 200-225, 225-250,
250-275, 275-300,
300-400, 400-500,
Трубные МТ ГОСТ 6507-60
Резьбовые МВМ и МВТ ГОСТ 4380-63		0-25, 25-50, 50-75, 75-100
100-125, 125-150, 150-175, 175-200
200-225, 225-250, 250-275
275-300, 300-325, 325-350
Рычажные MP ГОСТ 4381-68

Примечания:

• 1. Микрометры МК с пределом измерения до 25 мм, погрешность которых не превышает ±2 мкм, аттестуются классом точности 0.
• 2. Микрометры, погрешность которых превышает не более чем в 2 раза допускаемые по таблице отклонения в точности изготовления, аттестуются классом 2 и допускаются к применению в производственных условиях.

Технические характеристики микрометрических глубиномеров и нутромеров

Наименование и эскиз	Назначение	Пределы измерений, мм	Цена деления шкалы, мм	Допускаемые погрешности, ±мкм, на длине, мм
	погрешность
Глубиномер микрометрический ГОСТ 7470-67 и 15985-70	Измерение глубины отверстий и пазов, высоты уступов
Нутромер микрометрический ГОСТ 10-75 и 17215-71	Измерение внутренних размеров с помощью сменных удлинителей

Примечания:

• 1. Для микрометрических глубиномеров с пределом измерения до 100 мм, находящихся в эксплуатации, ГОСТ 15985-70 устанавливает допускаемые погрешности ±12 мкм.
• 2. Определение нулевого отсчета у глубиномеров производится по установочной мере, либо по блоку концевых мер длины.
• 3. Глубиномеры укомплектовываются установочными мерами на 25, 75 и 125 мм и шестью измерительными стержнями на предусмотренные таблицей пределы измерения.
• 4. К комплекту нутромера прилагаются специальные скобы для проверки нулевого отсчета.

В зависимости от конструкции (формы корпуса или скобы, в которую встраивается микропара, формы измерительных поверхностей) или назначения (измерение толщины листов, труб, зубьев зубчатых колёс) микрометры разделяют на гладкие, рычажные, листовые, трубные, проволочные, призматический, канавочные, резьбомерные, зубомерные и универсальные. В последнее время некоторые производители предлагают специальную трубную насадку с шариком диаметром 5 мм на пятку гладких микрометров, которая позволяет выполнять измерения аналогичные трубным микрометрам.

Микрометры выпускаются ручные и настольные, в том числе со стрелочным и цифровым отсчётным устройством. Цифровые микрометры обладают рядом преимуществ:

Выставление на нуль одним нажатием кнопки;

Доступны относительные измерения (установка нуля в любой точке измерительного диапазона);

Переключение между дюймовой и метрической системами исчисления;

В многих моделях возможна передача результатов измерений на персональный компьютер по нажатию кнопки или через заданный интервал времени.

Микрометрические пары используются также в глубиномерах, нутромерах и других измерительных средствах (в том числе стендах). Наибольшее распространение имеют гладкие микрометры. Настольные микрометры (в том числе со стрелочным отсчётным устройством) предназначаются для измерения мелких деталей (до 20 мм), их часто называют часовыми микрометрами.

Микрометр листовой -- Микрометр для измерения толщины листов и лент. Измерительные поверхности оснащены твердым сплавом. Изготавливаются по ГОСТ 6507-90. Цена деления шкалы барабана -- 0,01 мм. Измерительное усилие Н 3-7. Колебание измерительного усилия не более 2 Н. Микрометры МЛ с измерением по шкалам стебля и барабана изготавливаются только второго класса точности. Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра для 1-го класса точности равен 0,6 мкм, для 2-го класса точности равен 1 мкм.

МЛ -- обозначение микрометра листового; буква Н обозначает, что отсчёт производится по шкалам стебля и барабана с нониусом; буква Ц обозначает, отсчёт производится по электронному цифровому устройству; двузначное число -- обозначение конечной величины диапазона, цифра после тире обозначает класс точности.

Типы и параметры согласно ТУ

Микрометр трубный -- микрометр для измерения толщины стенок труб. Измерительные поверхности оснащены твердым сплавом. Изготавливаются по ГОСТ 6507-90, а также без данного ГОСТа. Цена деления шкалы барабана -- 0,01 мм. Измерительное усилие Н 3-7. Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра для 1-го класса точности равен 0,6 мкм, для 2-го класса точности равен 1 мкм.

МТ -- обозначение микрометра трубного; буква Н обозначает, что отсчёт производится по шкалам стебля и барабана с нониусом; буква Ц обозначает, что отсчёт производится по электронному цифровому устройству; двузначное число -- обозначение конечной величины диапазона, цифра после тире обозначает класс точности.

Типы и параметры согласно ТУ

Также широко распространены рычажные и зубомерные микрометры.

Микрометры рычажные.

(ГОСТ 4381--87) -- предназначаются для выполнения наружных измерений с высокой точностью (рис. 92). Выпускаются следующих типов: MP -- для измерения наружных размеров с отсчетным устройством в корпусе, пределом измерений до 100 мм и ценой делений отсчетного устройства 0,002 мм; МРЗ -- зубомерные с пределом измерений до 45 мм и ценой делений отсчетного устройства 0,002 мм; МРИ -- с отсчетным устройством, пределом измерений до 2000 мм и ценой делений отсчетного устройства 0,002 и 0,01 мм. Цена делений барабанов у микрометров -- 0,01 мм.

Рычажный микрометр или микрометр-индикатор представляет собой микрометр, в скобе которого находится рычажно-зубчатое индикаторное устройство. Индикаторное устройство микрометра исполняет роль его трещотки и служит указателем давления измерительных плоскостей на деталь. Поэтому при измерениях таким микрометром во всех случаях следует сохранять нулевое положение стрелки. Нулевому положению стрелки индикатора должно соответствовать нулевое деление на барабане.

Микрометры зубомерные.

Микрометр зубомерный МЗ-25, МЗ-50, МЗ-75, МЗ-100 предназначен для измерения длины общей нормали зубчатых колес, расстояния между пазами и канавками, а также других размеров, расположенных в труднодоступных местах.

Микрометры зубомерные МЗ-25, МЗ-50, МЗ-75, МЗ-100 имеют измерительные поверхности тарельчатой формы с диапазоном до 200 мм.

Изготавливаются по ГОСТ 6507-90.

Технические характеристики микрометров МЗ-25, МЗ-50, МЗ-75, МЗ-100:

Микрометр проволочный (МП)

Микрометр проволочный предназначен для измерения толщины проволоки.

Основная сфера применения микрометра - это машиностроительные предприятия, а также другие промышленные отрасли.

Распространенным средством измерения среднего диаметра резьбы деталей машин является микрометр со вставками (резьбовой микрометр).

Микрометры следует изготовлять следующих типов-

МВМ и МВМ Ц -- микрометры со вставками для измерения среднего диаметра метрических, дюймовых и трубных резьб;

МВТ и МВТ Ц -- микрометры со вставками для измерения среднего диаметра трапецеидальных резьб и с шаровыми вставка-ми для измерения фасонных деталей;

МВП и МВП Ц -- микрометры с плоскими вставками для из-мерения деталей из мягких материалов.

Микрометр со вставками отличается от гладкого микрометра МК тем, что в торцах его микровинта и пятки имеются отверстия для установки специальных вставок. В микровинт обычно вставляют коническую вставку 1, а в пятку - призматическую вставку 2. Когда микрометр охватывает вставками измеряемую резьбу, коническая вставка входит во впадину, а призматическая охватывает виток. В этом положении отсчет по шкалам стебля и барабана показывает размер среднего диаметра резьбы измеряемой детали. Вставки для измерения среднего диаметра резьбы прилагаются к каждому микрометру парами - коническая и призматическая. Размер каждой пары отличается по величине измерительных поверхностей и выбирается в зависимости от шага измеряемой резьбы.

Микрометр с цифровым отсчетным устройством

Принципы действия микрометра основан на преобразовании вращательного движения микрометрического винта в электрический сигнал, пропорциональный его поступательному перемещению с выводом информации в цифровом коде на дисплей с указанием знака и абсолютного значения измеряемой величины.

Микрометр имеет плоские измерительные поверхности теплоизолирующие накладки на измерительной скобе, клавиатуру установки начала отсчёта и выбора единицы измерения (мм- дюйм). Электрическое питание осуществляется от малогабаритного автономного встроенного источника питания.

Глубиномер -- инструмент (прибор) для измерения глубины отверстий и пазов.

В зависимости от конструкции, различают несколько видов глубиномеров - штангенглубиномеры (в отличие от штангенциркуля, штанга глубиномера не имеет губок и измерительными поверхностями являются торцы штанги и основания), микрометрические глубиномеры, индикаторные глубиномеры.

Штангенглубиномеры

При измерении глубины, рабочая часть штанги штангенглубиномера вводится в замеряемый паз, рамка с основанием опускается до упора и фиксируется, затем снимаются показания со шкалы прибора.

Микрометрические глубиномеры

Микрометрический глубиномер предназначен для измерения глубины пазов и высоты уступов до 300 мм. Состоит он из микрометрической головки, стебля и основания. Микрометрическая головка аналогична барабану микрометра. Считывают размеры при пользовании этим инструментом так же, как и при замерах микрометром. Цифры у штрихов стебля и барабана нанесены в обратном порядке по сравнению с микрометрами, так как чем больше глубина, тем дальше выдвинут микровинт.

Индикаторные глубиномеры

Индикаторные глубиномеры предназначены для измерения глубины пазов и отверстий и высоты уступов размерами до 100 мм. Наиболее распространён глубиномер на основе индикатора часового типа, состоящий из основания с державкой, индикатора и сменного измерительного стержня.

МИКРОМЕТРЫ

Цель работы

1. Изучить устройство, принцип измерения и метрологические характеристики микрометрических инструментов.

2. Измерить деталь гладким микромером и дать заключение о годности детали.

МИКРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Микрометрические инструменты являются широко распространенными средствами измерений наружных и внутренних размеров, глубин пазов и отверстий. Принцип действия этих инструментов основан на применении пары винт – гайка. Точный микрометрический винт вращается в неподвижной микрогайке. От этого узла и получили название эти инструменты.

В соответствии с ГОСТ 6507 – 78 выпускаются следующие типы микрометров:

МК – гладкие для измерения наружных размеров;

МЛ – листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент;

МТ – трубные для измерения толщины стенок труб;

МЗ – зубомерные для измерения длины общей нормали зубчатых колес;

МВМ, МВТ, МВП – микрометры со вставками для измерения различных резьб и деталей из мягких материалов;

МР, МРИ – микрометры рычажные;

МВ, МГ, МН, МН2 – микрометры настольные.

Кроме перечисленных типов микрометров выпускаются микрометрические нутромеры (ГОСТ 10 – 75 и ГОСТ 17215 – 71) и микрометрические глубиномеры (ГОСТ 7470 – 78 и ГОСТ 15985 – 70).

Практически все выпускаемые микрометры имеют цену деления 0,01 мм. Исключение составляют микрометры рычажные МР, МР3 и МРИ, имеющие цену деления 0,002 мм. Диапазоны измерений гладких микрометров зависят от размеров скобы и составляют: 0 – 25, 25 – 50, …, 275 – 300, 300 – 400, 400 – 500, 500 – 600 мм

На рис.1,а,б показаны конструкция и схема гладкого микрометра. В отверстиях скобы 1 запрессованы с одной стороны неподвижная измерительная пятка 2 , а с другой – стебель 5 с отверстием, которое является направляющей микрометрического винта 4 . Микрометрический винт 4 ввинчивается в микрогайку 7 , имеющую разрезы и наружную резьбу. На эту резьбу навинчивают специальную регулировочную гайку 8 , которая сжимает микрогайку 7 до полного выбора зазора в соединении «микровинт – микрогайка». Это устройство обеспечивает точное осевое перемещение винта относительно микрогайки в зависимости от угла его поворота. За один оборот торец винта перемещается в осевом направлении на расстояние, равное шагу резьбы, т. е. на 0,5 мм. На микрометрический винт надевается барабан 6 , закрепляемый установочным колпачком – гайкой 9 . В колпачке – гайке смонтирован специальный предохранительный механизм 12 , соединяющий колпачок – гайку 9 и трещотку 10 , за нее и необходимо вращать барабан 6 при измерениях. Предохранительный механизм – трещотка, состоящий из храпового колеса, зуба и пружины, в случае превышения усилия между губками 500 – 900 сН отсоединяет трещотку 10 от установочного колпачка 9 и барабана 6 , и она начинает проворачиваться с характерным пощелкиванием. При этом микрометрический винт 4 не вращается. Для закрепления винта 4 в требуемом положении микрометр снабжен стопорным винтом 11 .

На стебле 5 микрометра нанесена шкала 14 с делениями через 0,5 мм. Для удобства отсчета четные штрихи нанесены выше, а нечетные – ниже сплошной продольной линии 13 , которая используется для отсчета углов поворота барабана. На коническом конце барабана нанесена круговая шкала 15 , имеющая 50 делений. Если учесть, что за один оборот барабана с пятьюдесятью делениями торец винта и срез барабана перемещают на 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление вызовет перемещение торца винта, равное 0,01 мм, т.е. цена деления на барабане 0,01 мм.

При снятии отсчета пользуются шкалами на стебле и барабане. Срез барабана является указателем продольной шкалы и регистрирует показания с точностью 0,5 мм. К этим показаниям прибавляют отсчет по шкале барабана (рис.1,в ).

Перед измерением следует проверить правильность установки на нуль. Для этого необходимо за трещотку вращать микровинт до соприкосновения измерительных поверхностей пятки и винта или соприкосновения этих поверхностей с установочной мерой 3 (рис.1,а ).

Вращение за трещотку 10 продолжают до характерного пощелкивания. Правильной считается установка, при которой торец барабана совпадает с крайним левым штрихом шкалы на стебле и нулевой штрих круговой шкалы барабана совпадает с продольной линией на стебле. В случае их несовпадения необходимо закрепить микровинт стопором 11 , отвернуть на пол – оборота установочный колпачок – гайку 9 , повернуть барабан в положение, соответствующее нулевому, закрепить его колпачком – гайкой, освободить микровинт. После этого следует еще раз проверить правильность «установки на нуль».

К микрометрическим инструментам относятся также микрометрический глубиномер и микрометрический нутромер.

Микрометрический глубиномер (рис.2,а ) состоит из микрометрической головки 1 , запрессованной в отверстие основания 2 . Торец микровинта этой головки имеет отверстие, куда вставляют разрезными пружинящими концами сменные стержни 3 со сферической измерительной поверхностью. Сменные стержни имеют четыре размера: 25; 50; 75 и 100 мм. Размеры между торцами стержней выдержаны очень точно. Измерительными поверхностями в этих приборах являются наружный конец сменного стержня 3 и нижняя опорная поверхность основания 2 . При снятии отсчета необходимо помнить, что основная шкала, расположенная на стебле, имеет обратный отсчет (от 25 мм до 0).

Для настройки глубиномера опорную поверхность основания прижимают к торцу специальной установочной меры (рис.2,б ), которую ставят на поверочную плиту. Микровинт со вставкой с помощью трещотки доводят до контакта с плитой, фиксируют его стопором и далее проделывают те же операции, что и при настройке на нуль микрометра.

Измерение глубины отверстий, уступов, выточек и т.д. выполняют следующим образом. Опорную поверхность основания микрометрического глубиномера устанавливают на базовую поверхность детали, относительно которой измеряется размер. Одной рукой прижимают основание к детали, а другой вращают за трещотку барабан микрометрической головки до касания стержня с измеряемой поверхностью и пощелкивания трещотки. Затем фиксируют стопором микровинт и снимают отсчет со шкал головки. Микрометрические глубиномеры имеют пределы измерений от 0 до 150 мм и цену деления 0,01 мм.

Микрометрические нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров изделий в диапазоне от 50 до 6000 мм.

Они состоят из микрометрической головки (рис.3,а ), сменных удлинителей (рис.3,б ) и измерительного наконечника (рис.3,в ).

Микрометрическая головка нутромера несколько отличается от головки микрометра и глубиномера и не имеет трещотки. В стебель 6 микрометрической головки с одной стороны запрессован измерительный наконечник 7 , а с другой ввинчен микровинт 5 , который соединен с барабаном 4 гайкой 2 и контргайкой 1 . Наружу выступает измерительный наконечник микровинта 5 .

Зазор в соединении винт – гайка выбирается с помощью регулировочной гайки 3 , навинчиваемой на разрезную микрогайку с наружной конической резьбой. Установленный размер фиксируется стопорным винтом 9 . Для расширения пределов измерения в резьбовое отверстие муфты 8 ввинчиваются удлинители (рис.3,б ) и измерительный наконечник (рис.3,в ).

Удлинитель представляет собой стержень со сферическими измерительными поверхностями, имеющий точный размер в осевом направлении. Стержень не выступает за пределы корпуса, на обоих концах которого нарезана резьба. Пружина, расположенная внутри корпуса, создает силовое замыкание стержней между собой при свинчивании удлинителя с микрометрической головкой. На свободный конец удлинителя может быть навинчен другой удлинитель и т. д. до получения нутромера с требуемым пределом измерения. В последний удлинитель ввинчивается измерительный наконечник. В процессе измерения с деталью соприкасаются измерительный наконечник микровинта и измерительный наконечник удлинителя. При использовании нутромера с несколькими удлинителями необходимо помнить, что удлинители следует соединять в порядке убывания их размеров и микрометрическую головку соединить с самым длинным из них.

Микрометрический нутромер в сборе с измерительным наконечником устанавливают на нуль по установочной мере – скобе размером 75 мм (рис.3,г ). В случае неудовлетворительной настройки нуля ослабляют на пол – оборота контргайку 1 , поворачивают барабан до совпадения нулевой риски с продольной линией стебля, затягивают контргайку 1 и отпускают винт 9 . Затем проверяют правильность установки. После настройки нутромера на нуль его свинчивают с удлинителями для получения требуемого размера и приступают к измерениям.

Измерения внутренних размеров нутромером осуществляют следующим образом. Вводят инструмент в пространство между измерительными поверхностями (например, в отверстие). Устанавливают один измерительный наконечник нутромера на поверхность и вращают барабан головки до касания второго измерительного наконечника противоположной поверхности. В процессе измерения необходимо не только вращать барабан, но еще и покачивать собранный нутромер, измеряя диаметр в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия и в плоскости осевого сечения. Наибольший размер в первом положении и наименьший размер во втором положении должны совпадать.

1. Цель работы.

2. Конструкция и метрологические характеристики гладкого микрометра. Как читаются показания микрометра при измерениях?

3. Эскиз детали с действительными размерами.

4. Оценка годности деталей.

Контрольные вопросы

1. Виды микрометрических инструментов.

2. Устройство микрометров.

3. Как снимать показания микрометра? Настройка микрометра на нуль.

4. Для чего служит трещотка?

5. Устройство микрометрического глубиномера.

6. Устройство микрометрического нутромера.

Литература

1. Марков Н.Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно – измерительных инструментов и приборов. – М.:Машиностроение, 1993.

2. Белкин И.М. Средства линейно – угловых измерений. Справочник. –М.:Машиностроение, 1987.

3. Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. –М.:Машиностроение, 1980.

Лабораторная работа №1

Тема: Измерение линейных величин.

Приборы и принадлежности: штангенциркуль, микрометр, измеряемые тела.

Нониус и микрометрический винт. Представим себе две линейки, сложенные вместе, как указано на рис. 1. Пусть цена деления (длина одного деления) верхней линейки равна l 1 , а цена деления нижней линейки - l 2 . Линейки образуют нониус, если существует такое число k, при котором

Kl 2=(k + 1)l 1 (1)

У линеек, изображенных на рис. 1, k = 4. Верхний знак в формуле (1) относится к случаю, когда деления нижней линейки длиннее делении верхней, т. е. когда l 2 > l 1 . В противоположном случае следует выбирать нижний знак. Будем для определенности считать, что L2 > L1. Величина

d= l2 – l 1 = l 1 /k =l 2 /(k + 1) (2)

называется точностью нониуса.

В частности, если L 1 = 1 мм, k =10 то точность нониуса. d = 0,1 мм. Как видно из рис. 1, при совпадении нулевых делений нижней и верхней шкал совпадают, кроме того, k-е деление нижней и (k+1) -е деление верхней шкалы, 2k-е деление нижней и 2(k+1) -е деление верхней шкалы и т. д.

Начнем постепенно сдвигать верхнюю линейку вправо. Нулевую деления линеек разойдутся и с начало совпадут первые деления линеек. Это случится при сдвиге l 2 -l 1 , равном точности нониуса d . при двойном сдвиге совпадут вторые деления линеек и т. д. если совпали m-е деления, можно, очевидно, утверждать, что их нулевые деления сдвинуты на md .

Высказанные утверждения справедливы в том случае, если сдвиг верхней линейки относительно нижней не превышает одного деления нижней линейки. При сдвиге ровно на деление (или несколько делений) нулевое деление верхней шкалы совпадает уже не с нулевым, а с первым (или n-м) делением нижней линейки. При небольшом дополнительном сдвиге с делением нижней линейки совпадает уже не нулевое, в первое деление и т. д.

В технических нониусах верхнюю линейку делают обычно короткой, так что совпадать с нижними может лишь одно из делений этой линейки. В дальнейшем мы всегда будем предполагать, что нониусная линейка является в этом смысле короткой.

Применим нониус для измерения длины тела А (рис.2). как видно из рисунка, в нашем случае длина L тела А равна

L = nl 2 + md (3)

(l 2 >l 1). Здесь n - целое число делений нижней шкалы, лежащих влево от начала верхней линейки, а m- номер деления верхней линейки, совпадающего с одним из делений нижней шкалы (в том случае, если ни одно из делений верхней линейки не совпадает в точности с делениями нижней, в качестве m берут номер деления, которое ближе других подходит к одному из делений нижней шкалы).

Часто подвижная часть нониуса (верхняя линейка на рис. 1) имеет более крупные деления, т. е. l 1 >l 2 . метод определения длины тела в этом случае рекомендуется найти самостоятельно.

Аналогичным образом можно строить не только линейные, но и угловые нониусы. Нониусами снабжаются штангенциркули (рис. 3), теодолиты и многие другие приборы.

При точных измерениях расстояний нередко применяют микрометрические винты - винты с малым и очень точно выдержанным шагом. Такие винты употребляются, например, в микрометрах (рис. 4). Один поворот винта микрометра передвигает его стержень на 0,5 мм. Барабан, связанный со стержнем, разбить на 50 делений. Поворот на одно деление соответствует смещению стержня на 0,01 мм. С этой точностью обычно и производятся измерения с помощью микрометра.

Микрометрический винт. Микрометр.

Микрометрический винт применяется в точных измерительных приборах (микроскоп, микрометр) и позволяет проводить измерения до сотых долей миллиметра. Микрометрический винт представляет собой стержень, снабженный точной винтовой нарезкой. Высота подъёма винтовой нарезки за один оборот называется шагом микрометрического винта. Микрометр (рис.4) состоит из двух основных частей: скоба В и микрометрический винт А. Микрометрический винт проходит через отверстия скобы с внутренней резьбой, против микрометрического винта на скобе имеется упор. На микрометрическом винте закреплен полный цилиндр (барабан) с делениями по окружности. При вращении микрометрического винта барабан скользит по линейной шкале, нанесенной на стебле.

Для того, чтобы микрометрический винт А передвинулся на 1 мм, необходимо сделать два оборота барабана С. Таким образом, шаг микрметриечского винта равен 0,5 мм. У того микрометра на барабане С имеется шкала, содержащая 50 делений. Так как шаг винта в =0,5 мм, а число делений барабана m =50, то точность микрометра

в/m = 0,5/50 = 1/100 мм (4)

Числовое значение измеряемого предмета находят по формуле

L = kв+ nв/m (5)

Длина измеряемого тела равно целому числу k мм масштабной линейки, n - деление нониуса, которое совпадает с любым делением масштабной линейки.

Измерение штангенциркулем и обработка результатов

измерения.

Штангенциркуль состоит из стальной миллиметровой линейки, с одной стороны, которая имеется неподвижная ножка. Вторая ножка имеет нониус и может перемещаться вдоль линейки. Когда ножки прикасаются, нуль линейки и нуль нониуса совпадает. Для того, чтобы измерить длину предмета, его помещают между ножками, которые двигают до соприкосновения с ножками предмета (без сильного нажима), и закрепляет винтом f. После этого делают отсчет по линейки и нониуса, вычисляют длину предмета по формуле (5).

Штангенциркулем измеряет высоту h и диаметр d цилиндра. Измерения производят следующим образом:

0. Цилиндр помещают между ножками В и Д штангенциркуля (слегка зажав ножки) и закрепляют винт.

1. измеряют длину, диаметр цилиндра и производят отсчет по шкале линейки числа целых k мм, расположенных слева от нулевого деления нониуса и числа делений n шкалы нониуса, совпадающего с любым делением шкалы масштабной линейки. По формуле (5) делают отсчет. Измерения повторить три раза, слегка поворачивая цилиндр между ножками.

2. Вычисляют абсолютные и относительные ошибки измерений. Результаты измерений и вычислений записывают в таблицу результатов.

Измерение микрометром и обработка результатов измерений.

8. Измеряемый предмет (толстую проволку или металлическую пластинку) помещают между упором Е и концом микрометрического винта А.

9. Находят значения k и n по шкале стебля Д и барабана С. по формуле (5) производят отсчет искомых величин.

10. Измерения диаметра проволки повторяют не менее пяти раз в различных местах.

11. Вычисляют абсолютную и относительную погрешность. Результаты измерения и вычислений записывают в таблицу.

Контрольные вопросы.

8 Что такое нониус? Как надо пользоваться с нониусом?

9 Для чего предназначен микрометр и штангенциркуль?

10 Расскажите принцип работы штангенциркуля?

11 Штангенциркуль чем отличается от микрометра?

12 Что называется шагом микрометра?

Лабораторная работа № 2

Поверка микрометра

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

Микрометрические инструменты. .

Для точного измерения наружных и внутренних диаметров, толщин и глубин применяются микрометрические инструменты. К ним относятся: микрометры различных конструкций и назначения, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры. Все типы микрометрических инструментов работают по принципу использования взаимного перемещения винта и гайки. Наибольшее распространение имеют микрометры. Они выпускаются следующих типов: микрометры гладкие обыкновенные, микрометры с плоскими вставками, микрометры рычажные, микрометры резьбовые. Все микрометрические инструменты имеют точность отсчета 0,01 мм.

Микрометры гладкие предназначены для измерения наружных размеров и длин гладких деталей. Согласно стандарту микрометры выпускаются со следующими пределами измерений: 0—25, 25—50, 50—75, 75—100 и далее через 25 мм до 275—300 мм, а затем 300—400, 400—500 и 500—600 мм.

У всех микрометров максимальное перемещение микрометрического винта составляет 25 мм, что способствует сохранению необходимой точности. При более длинных винтах точность была бы ниже вследствие накопления ошибок при изготовлении винта. У трех последних типов микрометров с разницей в пределах измерения в 100 мм ход винта также равен 25 мм, а увеличение пределов измерений достигается за счет применения сменных пяток.

Рис. 18.

Микрометр (рис. 18) состоит из скобы 1, в которую запрессованы с одной стороны неподвижная пятка 2, с другой — стебель 5. Стебель имеет внутри нарезку, в которую ввинчивается микрометрический винт 3. Винт неподвижно скреплен с барабаном 6, к торцу которого привернут корпус трещотки 7. При вращении трещотки вращается барабан и микрометрический винт. Трещотка служит для обеспечения постоянной величины зажатия измеряемых деталей и, следовательно, точности измерения. Закрепление винта в определенном положении производится стопором 4.

На стебле вдоль его оси нанесена черта, по обе стороны которой расположена шкала, где с одной стороны указаны целые миллиметры, с Другой стороны — полумиллиметры. На конической части барабана нанесена круговая шкала, имеющая 50 делений. Шаг микрометрического винта равен 0,5 мм, т. е. за один оборот винт перемещается на 0,5 мм, а при повороте на одно деление барабана продольное перемещен ние составит 0,5: 50 = 0,01 мм. Отсчет размеров производится по шкале на стебле (целые миллиметры и полумиллиметры) и пошкале на барабане (сотые доли миллиметра). Считаются те деления на стебле, которые находятся слева от скошенного края барабана, и то деление на барабане, которое совпадает с продольной чертой на стебле.

Перед проведением замеров проверяют нулевые положения микрометра. Для этого при помощи трещотки перемещают микрометрический винт до соприкосновения его с неподвижной пяткой при пределах измерения 0—25 мм или с установочной мерой при других пределах измерения. Размер установочной меры должен быть равен нижнему пределу измерения микрометра. При этом у исправного микрометра должны совпадать нулевой штрих барабана с продольной чертой стебля, а кромка барабана — с нулевым штрихом шкалы стебля.

Микрометрический нутромер (штихмасс) применяется для измерений внутренних размеров отверстий, пазов, скоб. Он выпускается с пределами измерений 50—75, 75—175, 75—600, 150— 1250, 860—2500, 1520—4000 мм. Увеличение предела измерений производится за счет применения удлинителей. Микрометрический нутромер состоит из микрометрической головки с измерительными наконечниками и комплекта удлинителей. Нутромер отличается от микрометра отсутствием скобы и трещотки, а также некоторыми конструктивными особенностями. Микрометрический глубиномер используется для точного измерения глубины отверстий, пазов, канавок, выточек. Он выпускается с пределами измерений 0—25, 0—50, 0—100 мм. Точность отсчета 0,01 мм. Максимальный ход микрометрического винта 25 мм. Расширение пределов измерений достигается применением сменных стержней.