Микрометр — что это за инструмент и как им пользоваться: рейтинг лучших приборов

Микрометр — что это за инструмент и как им пользоваться: рейтинг лучших приборов

Микрометр — это прибор, с помощью которого можно измерить предмет с минимальной погрешностью. Микрометрами пользуются в промышленности и в быту, а также при выполнении монтажно-строительных и других видов работ. По сути, он используется везде, где нужна точность измерения. С помощью микрометра можно узнать длину предмета с точностью до десятых и даже сотых миллиметров. Благодаря низкой погрешности микрометр можно применять для выполнения сложных работ.

Устройство и принцип работы типового микрометра

Типовой микрометр состоит из тисков и блока с измерительными механизмами. Для проведения операции деталь зажимают в тисках и плотно удерживают в ней.

Изображение №1: внешний вид и устройство типового микрометра

Принцип действия этого инструмента основан на винтовой паре. По его шагу определяют отклонения от нулевых отметок. Значения считывают с блоков с измерительными механизмами.

Эта цилиндрическая часть микрометра имеет две шкалы.

Крутящаяся. Расположена на барабане. Эти деления показывает доли миллиметра.

Неподвижная. Расположена на стебле микрометра. Имеются две шкалы с разными ценами деления (0,5 и 1 мм).

Изображение №2: шкалы микрометра

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.

Штангенрейсмас

Этот мерительный инструмент предназначается для того, чтобы производить измерения высот деталей и осуществлять их точную разметку. Максимальный предел измерений штангенрейсмасов составляет 2500 миллиметров, а цена деления их нониусов – 0,1 или 0,05 миллиметра.

В большинстве случаев этот мерительный инструмент используется при работах на специальных чугунных плитах. Именно на них он устанавливается вместе с теми деталями, которые нужно измерить или же разметить.

Для того чтобы с помощью штангенрейсмаса нанести на размечаемой детали линию, используется специальная сменная ножка. Сам же мерительный инструмент при этом перемещается непосредственно по поверхности плиты.

Индика́тор часово́го ти́па — измерительный прибор, предназначенный для абсолютных и относительных измерений и контроля отклонений от заданной геометрической формы детали, а также взаимного расположения поверхностей.

Конструкция

В цилиндрическом корпусе размещена реечно-зубчатая и шестерёнчатые передачи, преобразующие возвратно-поступательное движение измерительного стержня во вращательное движение стрелки прибора [7] . В конструкцию индикатора входит пружина, исключающая люфты шестерёночных передач, то есть зацепление зубчатых колёс происходит всегда с одной стороной профиля зубьев [8] . Обычно шкала прибора выполнена поворачивающейся, это удобно для установки нуля показаний при выполнении относительных измерений.

Стрелка индикатора чаще всего — многооборотная, обычно один оборот стрелки соответствует перемещению щупа на 1 мм. В некоторых моделях на приборе имеется вторая стрелка и малый циферблат, который показывает количество полных оборотов большой стрелки.

Наиболее распространены индикаторы с ценой деления 0,01 мм, поскольку большую точность трудно обеспечить реечно-зубчатой передачей. Большая стрелка такого прибора делает один оборот при смещении измерительного стержня на 1 мм, малая стрелка — при смещении на 10 мм.

На рабочем конце измерительного стержня большинства моделей находится твердосплавный шарик в сменной оправе, которым при измерении касаются измеряемой детали. Механизм индикатора имеет возвратную пружину, закрепленную между корпусом индикатора и стержнем. Эта пружина создает измерительное усилие на стержне [9] .

Порядок работы с индикатором

Индикатор часового типа устанавливается в инструментальный штатив (наподобие лабораторного). В основании штатива закреплена цилиндрическая штанга, по которой закрепляется подвижная муфта со стержнем, с закреплённым на конце индикатором. Зачастую штатив имеет магнитное основание. Магнитное основание позволяет устанавливать штативы на вертикальных и наклонных плоскостях измеряемых стальных деталей без дополнительного крепления.

Общий порядок работы с индикатором часового типа:

  • Измерительный стержень вручную поднимается, на основание под индикатором помещается эталон.
  • Измерительный стержень опускается на поверхность эталона, шкала индикатора перемещается на нулевую отметку.
  • Измерительный стержень вручную поднимается, на основание под индикатором помещается измеряемая деталь.
  • Измерительный стержень опускается на поверхность детали, шкала индикатора показывает насколько (в сотых долях миллиметра) размеры измеряемой детали отличаются от эталонной.

Для различных применений в машиностроении, индикаторы используются в составе специальных приспособлений [10] , позволяющих измерять крупногабаритные детали (индикаторные скобы) [11] , внутренние размеры (индикаторные нутромеры) [12] и т. д.

Индикаторы часового типа выпускаются классов точности 0 и 1 [13] . Погрешность измерений индикатором часового типа зависит от измеряемой величины. Так в диапазоне измерений 1—2 мм погрешность находится в пределах 10—15 мкм, а в диапазоне 5—10 мм погрешность увеличивается до 18—22 мкм [9] .

Устройство и принцип действия индикатора часового типа

Измерительные устройства – это обязательная составляющая любого технологического процесса материального производства. Они помогают осуществлять контроль операций, оценивать качество, параметры и свойства продукции.

Делятся все устройства:

  • на микрометрические;
  • штриховые, снабженные нониусом;
  • рычажно-механические. Они в свою очередь, подразделяются на зубчатые (часовой тип), рычажные, рычажно-зубчатые, оптико-механические и пружинные.

Часовой тип индикаторов

Наиболее востребованным устройством, измеряющим отклонения от эталонных форм и размеров деталей, является часовой индикатор цена деления которого составляет 0,01 мм.

Изготавливают эти устройства нескольких типов. Основными являются:

  • ИЧ-2, ИЧ-5, ИЧ-10, в которых стержень измерений перемещается параллельно шкале измерений. Его предел измерений составляет соответственно — 0÷2 мм, 0÷5 мм, 1÷10 мм;
  • ИТ-2, в котором стержень двигается перпендикулярно шкале. Его предел измерений составляет 0÷2 мм.

Тип ИЧ-5, ИЧ-10 выпускают с диаметром корпуса 60 мм, тип ИЧ-2, ИТ-2 с корпусом, имеющим диаметр 42 мм.

Основными составляющими устройств являются — циферблат с шкалой, стрелки, поворотный ободок, измерительный стержень, наконечник, указатель количества оборотов, ушко, гильза, корпус.

Гильза и ушко служат для крепления устройства на штатив.

Поворотный ободок с циферблатом — для того, чтобы можно было совместить стрелки с делением на шкале.

Конструкция часового индикатора

Состоит индикатор из цилиндрического корпуса, в котором расположены шестереночная и реечно-зубчатая передачи. Эти передачи преобразовывают возвратно-поступательное перемещение стержня в круговое вращение указателя.

Встроенная пружина, исключает люфт передач и обеспечивает надежное сцепление зубчатых колес, с стороной линии профиля зубьев.

Поворотная шкала обеспечивает комфортную установку «0».

Указатель индикатора, многооборотный. Один оборот соответствует одному миллиметру перемещения щупа.

Один оборот большой стрелки происходит при смещении измерительного щупа на 1 мм.

Малая стрелка оборачивается, повторяет движение, при перемещении щупа на 10 мм.

Читайте также  Основные неисправности шуруповерта

В конце щупа расположен твердосплавный шарик. Во время измерений им касаются деталей. Шарик крепится в сменной оправе.

Индикаторный механизм оснащен возвратной пружиной, расположенной между стержнем и корпусом. Пружина, за счет давления на щуп обеспечивает усилие измерений.

Порядок работы часового индикатора

  • В начале процесса, индикатор устанавливается на штатив с помощью зажимного винта.
  • Измерительный стержень (щуп) подымается и на основание помещается образец с номинальными размерами.
  • Индикатор по колонке штатива опускается до соприкосновения наконечника с поверхностью меры и отклонения стрелки до положения «0». Это положение называется «натягом прибора». Его значение должно превышать допустимые размеры отклонения от номинала, на один оборот стрелки. На универсальном штативе, натяг обеспечивается винтом микроподачи.
  • Проведя несколько подъемов/спусков стержня, за головку, проверяется постоянство показаний. При отклонении стрелки, настройку необходимо повторить.
  • Отведя стержень, образец убирается и вместо него устанавливается измеряемая деталь. Щуп опускается на поверхность, и индикаторная шкала фиксирует отличия размеров детали от эталонных (сотые доли миллиметра).

Класс точности и погрешность часового индикатора

Выпускаются часовые индикаторы нескольких классов точности – 0 и 1.

Допустимые погрешности измерений устройств зависят от величины измерений.

В диапазоне 1÷2 мм, они составляют 10÷15 мкм, при 5÷10 мм — 18÷22 мкм.

Чтобы приобрести оригинальный часовой индикатор, необходимо обратиться в магазин ИнструменталЪ, который реализует измерительные устройства от производителей, на территории всего постсоветского пространства. Обращайтесь.

Классификация

Модели классифицируются по разным показателям: выпускаются с одной и двумя кнопками – простого и суммирующего действия. Чтобы завести механизм, кнопку проворачивают по часовой стрелке, отсчет времени, прекращение работы и обнуление данных также производится нажатием этой кнопки. Оборудование с двумя кнопками – более сложное и позволяет фиксировать одновременно несколько показателей.

Производители предлагают приобрести механические секундомеры, обеспеченные противоударными свойствами и без этих характеристик. Оборудование разделяется по степени достоверности результатов измерений – приборы второго, а также третьего класса точности.

Еще одной характеристикой, по которой проводится классификация устройств, является шкала, по ней отсчитываются как секунды, так и минуты. Емкость шкалы секундомеров бывает 30 или 60 секунд по секундной шкале и 15, 30 и 60 минут по минутной шкале. К показателю емкости привязана цена деления – от 0,1 до 0,5 секунд.

СОСпр-2б-2-010 СОСпр-2а-2-010

5.1. Общий вид рычажного микрометра показан на рис.1. Корпусом инструмента служит скоба 1, в которую запрессованы с одной стороны пятка 2, механически связанная с унифицированным индикаторным рычажно-измерительным устройством 8, с другой — стебель 5, на котором закреплена микрогайка и нанесена продольная шкала. Одной измерительной поверхностью является торец микрометрического винта 3, выдвигающегося из стебля, второй — торец пятки 2. Микровинт связан с корпусом барабана 6, имеющим на конусном конце круговую шкалу. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 7 для регулировки зазора в паре микровинт — микрогайка. Отсчет снимается по барабану микрометрической головки с поправкой на показания шкалы устройства 8.

Рис. 1. Устройство рычажного микрометра

5.2. Измеряемая деталь зажимается между стержнями до упора.

5.3. Отсчет размеров измеряемой детали производится методом непосредственной оценки совпадения деления шкалы с делениями нониуса на барабане и с индикаторного устройства.

Правила использования прибора

Для того чтобы понять, как пользоваться микрометром нужно изучить три пункта – это проверка прибора, фиксация детали и процесс снятия показаний.

Проверка прибора. После приобретения прибора необходимо провести его проверку на пригодность к измерениям. В том случае если прибор исправен необходимо провести настройку его шкалы. Для настройки в набор прибора входит специальный ключ.

В том случае если шкала прибора настроена, то при смыкании плоскостей для измерения на шкале появится значение ноль. В приборе механического типа барабан перекрывает стебель и значение ноля на барабане совпадёт с отметкой на стебле.

Такую процедуру проверки осуществляют периодически для того чтобы убедиться в том, что прибор исправен, а в случае обнаружения неточностей вовремя его отрегулировать. Эта процедура поможет избежать неточных результатов измерений.


Фиксация деталей. Это является очень важным моментом и требует выполнения некоторых правил. В первую очередь деталь помещается между плоскостями для измерений и путём вращения барабана винт прибора доводится до детали.

Такое вращение продолжают пока не почувствуют упор. Дальше начинают вращать трещотку до того момента пока не раздастся три щелчка. Этот сигнал показывает, что деталь надёжно закреплена в микрометре.

Процесс измерения прибором. Электронный тип прибора сразу после фиксации детали покажет результат измерения. В механическом приборе показания начинают считывать с больших цифр и заканчивают маленькими. В первую очередь считывают показания на стебле прибора по двум шкалам. На верхней шкале отметки обозначают 0,5 мм, а на нижней 1 мм.