Что это такое нутромер: из чего он состоит — какие виды инструмента бывают и для чего нужны

Описание инструмента и его назначение

Нутромер сегодня — это инструмент высокой точности, который предназначен определять размер отверстий, пазов и прочих внутренних элементов любого изделия. Он отличается высокой достоверностью, а также удобством использования. С его помощью можно измерять разнообразные детали с небольшой массой. Этот инструмент еще называют штихмас. Слово пришло из немецкого языка. В переводе штихмас — это прибор или инструмент, который измеряет диаметры отверстий.

Конструкцией нутромера, в его классическом понимании, предусмотрено проведение измерения при помощи двух шаровых наконечников. Такой способ называется двухконтактным. Еще существуют трехточечные модели для более точных измерений, имеющие автоматическую центровку. Также механизм снабжается специальным элементом, благодаря которому происходит центрирование линии измерения.

Разновидности инструмента зависят от метода, при помощи которого происходит измерение. Всего имеется два варианта: абсолютный и относительный. На основе этих данных и разделяют виды нутромеров. Основных два — индикаторные и микрометрические устройства.

Для демонстрации измерений может использоваться механический или цифровой элемент. Модели с экраном, как правило, меньше весят и практически не восприимчивы к механическим воздействиям. Также они имеют более широкий диапазон функций. В их памяти могут храниться данные всех измерений в необходимой последовательности.

Виды штихмасов

Общепринятой классификации штихмасов нет. Поэтому их разделяют на группы по способу измерений. Микрометрические и индикаторные имеют разные методы замеров.

Микрометрический измеряет реальную длину.

Индикаторные сравнивают шаблон и реальный размер. Штихмас настраивают на конкретный размер. Потом определяют насколько реальное значение отличается от этого показателя.

Штихмасы имеют разные отсчётные устройства и способы передачи. Разными могут быть формы поверхностей, которые помогают измерять.

Измерительные поверхности трёхточечного штихмаса расположены под углом 120° друг к другу. Это позволяет проводить минимальное количество замеров для определения линейных характеристик детали. Информацию о размере берут на цифровой шкале нутромера.

Сферический штихмас – это инструмент, измерительные поверхности которого находятся на одной сфере. Максимальная длина 1000 мм. Он относится к двухточечным. Для измерений нужно сделать больше замеров, чем трехточечным.

Штихмасом цанговым (шариковым) измеряют небольшие отверстия, которые не под силу измерить микрометрическим (диаметр от 0,95 до 18 мм). Снабжён комплектом головок разных типов. Для измерения головку нужного размера и формы вводят в отверстие, внутренняя игла смещается вдоль оси, цанги прижимаются к его стенкам.

Самым точным, удобным и дорогим является электронный штихмас.

Индикаторный нутромер и его особенности

Индикаторный нутромер — это устройство, в котором применяется относительная методика замеров. Его сначала надо настроить на конкретное значение, а потом определить насколько реальный показатель отличается от заданного. Индикаторным нутромером можно измерять отверстия от 6 мм. При этом прибор имеет минимальную погрешность в диапазоне 0.015–0.025 мм.

Устройство индикаторного нутромера довольно простое. У него всего две составляющие. Первая представляет собой стержень с измерительными насадками, вторая — это круглая индикаторная головка со шкалой, на которой представлено два вида делений:

1. Основная шкала с шагом 0.001 мм отображает значение относительного отклонения того параметра, что измеряют.
2. Маленькая шкала. На ней отмечается общее число оборотов стрелки прибора (полный оборот равняется 1 мм). С ее помощью можно узнать размер отверстия в миллиметрах.

Устройство оснащено дополнительными насадками, использование которых позволяет проводить замеры различных деталей в расширенном диапазоне.

Перед тем как пользоваться нутромером индикаторным, нужно подобрать сменный элемент, который будет подходить по длине, и присоединить его к устройству. Затем инструмент вводится под наклоном внутрь измеряемого отверстия. Далее проводятся легкие покачивания, чтобы установить его строго перпендикулярно по отношению к оси отверстия.

После выполнения этих действий стрелка начнет колебаться. Если ее ход направлен влево, то диаметр отверстия больше установленного, если вправо, значит, он меньше. Чтобы произвести расчеты, понадобятся некоторые данные. Например, если при использовании сменной насадки в 10 мм, указатель уйдет на 12 делений вправо, то итоговый размер будет рассчитываться как 10−0.12 = 9.88 мм. При отклонении в другую сторону знак в примере меняется на положительный.

Чтобы все замеры выполнялись правильно, устройство следует удерживать только за специальную ручку. К самой штанге прикасаться нельзя, так как от минимального нагрева металл удлинится на несколько сотых долей. Это даст существенную погрешность и приведет к ошибочным подсчетам.

Расточка блока цилиндров

Причиной расточки цилиндров является выработка рабочей поверхности цилиндра. Расточка производится под ремонтный размер или под гильзу. Вставленная гильза растачивается под поршень в номинальный размер или в размер поршня.

Замер износа рабочей поверхности цилиндра

Цилиндр измеряется в трех или более уровнях во взаимно перпендикулярных направлениях:

• в месте расположения компрессионного кольца при установке поршня в ВМТ;
• в средней части цилиндра;
• у основания цилиндра.

Если диаметры цилиндров превышают требуемый размер или меньше его, либо стенки цилиндра сильно изношены или имеют задиры, цилиндры необходимо расточить и «отхонинговать» под ремонтные поршни. Затем необходимо установить новые поршни и кольца увеличенного размера.

Измерение износа гильзы нутромером

Чтобы узнать пригодность к дальнейшей работе изношенных деталей, необходимо точно измерять их размер. Нутромер опускается в гильзу цилиндра. В общей сложности на каждой гильзе цилиндра необходимо выполнить по 6 замеров. При необходимости замеры можно сделать чаще. Результаты всех замеров необходимо аккуратно записать, а затем сравнить с техническими данными.

Расточка цилиндров блока

Расточка – процесс восстановления необходимой геометрии, а также создание необходимого расстояния между стенками цилиндра и поршнями. Посредством расточки двигателя восстанавливается геометрия цилиндра. В процессе расточки убираются: элипсность, конусность, бочкообразность, волнистость, седловидность, скошенность, бороздчатость.В случае, когда износ цилиндра превышает последний ремонтный размер или ремонтных размеров нет блок гильзуется. Старая изношенная гильза заменяется на новую.

Хонингование цилиндров блока

Хонингование представляет собой процесс абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонов) /в основном применяется для обработки внутренних цилиндрических поверхностей/. Обработка происходит путем совмещения вращательного и возвратно-поступательного движения хона с закрепленными на нем раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Возникающий при этом сетчатый след обработки улучшает трибологические качества поверхности цилиндра.

При контакте рабочей поверхности бруска с обрабатываемой поверхностью заготовки происходит царапанье металла одновременно большим числом абразивных частиц. Размер таких частиц при хонинговании составляет 20 — 100 мкм, среднее число частиц на поверхности бруска 20 — 400 зерен на 1 мм2. Основными видами взаимодействия абразивных зерен с металлом являются «микрорезание» со снятием тончайших стружек и трение с пластическим оттеснением металла.

Как пользоваться микрометрическим нутромером

Для более точной проверки и замеров применяется штихмас микрометрический — что это такое, было рассказано выше. Этот прибор показывает реальные значения размеров. Погрешность при замерах очень мала и составляет всего 0,006 мм. Чтобы понять, как правильно пользоваться нутромером, следует разобраться в его особенностях.

Микрометрический нутромер состоит из следующих элементов:

• барабан со шкалой;
• головка для соединения барабана с удлинителями и съемными насадками;
• фиксирующий винт;
• удлинитель;
• наконечник — элемент для проведения измерений.

Нутромер микрометрический не применяется для измерения диаметра цилиндров. С его помощью проводится определение только внутренних размеров. Существует несколько диапазонов, которые он может измерить (в миллиметрах):

• 50–75;
• 75–175;
• 75–600;
• 150–1250;
• 860–2500;
• 1520–4000.

По типу конструкции это устройство похоже на микрометр. Он также имеет винт и барабан, жестко соединенные между собой при помощи специального колпачка. Также есть стержень со сферическим наконечником, предохраняющий колпачок и фиксирующий стопор.

Чтобы разобраться, как пользоваться нутромером, необходимо знать правила его установки. Измерительный прибор устанавливается строго в перпендикулярном положении по отношению к оси отверстия. Измерительный стержень одним концом должен опираться на край отверстия, а другой нужно перемещать до упора к противоположной поверхности. Этот принцип установки похож у всех видов нутромеров.

Технические требования

С ними лучше ознакомиться, прежде чем смотреть, как правильно пользоваться индикаторным нутромером, видео ведь не расскажет о стандартах, а они тоже важны – хотя бы для понимания условий эксплуатации измерителя.

• Приборы должны быть изготовлены в соответствии с ГОСТом 868-82 или 10-88 (микрометрические).
• Пределы погрешностей, при нормальной температуре (20 0С ± 5 0С) и влажности (до 80%) обязаны быть не более 0,005-0,022 и 0,004-0,09 мм (в зависимости от диапазона, класса точности, участка проведения работ).
• Размах показаний (наибольшая разница между ними) – строго до одной трети деления шкалы.
• Контактные поверхности стержней – именно сферической формы, причем с радиусами от 1,8-2,8 до 30-40 мм.
• Исполнение головок – из твердых сплавов (от 57 HRC), с оговоренными ГОСТами параметрами шероховатости (например, Ra ≤ 0,16 мкм согласно межгосударственному стандарту 2789).
• Изготовление ручки – из материала с малым коэффициентом теплопроводности (чтобы не нагревалась и не обжигала).
• Покрытие наружных металлических поверхностей должно быть прочным и антикоррозионным, по ГОСТам 9.032 и 9.303.

Как настроить нутромер

Настройка нутромера невозможна без понимания его принципа действия. Следует знать, что он идентичен принципу работы микрометра, что позволяет провести сравнение показателей, полученных на двух аппаратах. Если микрометр имеет погрешность в пределах допустимых норм, то нужно произвести в следующем порядке действия для настройки нутромера:

1. Подобрать базовый стержень. Он может быть любой длины, его необходимо установить на измерительную штангу.
2. На микрометре устанавливается то же значение, которое имеет стержень.
3. Необходимо затянуть стопорный винт для фиксации значения.
4. Втулку стержня следует зафиксировать в тисках, а его основную часть разместить между измерительными губками.
5. Стрелку надо совместить с нулем на циферблате, вращая головку нутромера.

Таким способом можно откалибровать значение устройства и подогнать его под необходимые для работы и точного измерения данные. Это даст возможность производить измерение с точностью до сотой доли миллиметра. Настройка нутромера — это очень важный процесс, который будет влиять на качество работы в дальнейшем. По такому же алгоритму производится и ежегодная поверка аппарата.

Технология измерения

Прежде всего, необходимо отметить, что разработано два метода измерения:

• Абсолютный способ состоит в определении значения расстояния между заданными точками путем помещения прибора внутрь.
• При относительной технологии для получения результата используется образец.

Следует отметить, что названные технологии подходят для различных типов измерительных приборов. Первая служит для микрометрического нутромера, а вторая – для индикаторного.

Измерения прибором первого типа включают приведенные далее операции:

• На инструменте выставляют приблизительный размер измеряемого отверстия.
• Головку располагают внутри перпендикулярно продольной оси прибора.
• C обеих сторон обеспечивают прижатие поверхностей измерения к стенкам путем вращения трещотки и барабана.
• Закручивают стопорный винт и извлекают инструмент.
• Для получения результата к значению шкалы прибавляют длину манометрической головки, а также удлинителя в случае его применения.

При работах с отверстиями цилиндрической формы инструмент покачивают поочередно в продольном и поперечном направлениях с целью определения максимального и минимального значения соответственно.

Измерение индикаторным прибором также включает несколько этапов:

• Прежде всего, индикаторный нутромер располагают внутри отверстия стержнем перпендикулярно продольной оси измеряемой детали, корректируя его легкими покачиваниями.
• Отклонение стрелки вправо свидетельствует о меньшем диаметре отверстия в сравнении с образцом, влево – о большем.
• Далее снимают показания, применяя обе шкалы индикатора.
• Наконец, к полученному значению прибавляют диаметр образца.

Для измерения больших отверстий индикаторные нутромеры комплектуют дополнительными стержнями-удлинителями.

Как хранить инструмент после его использования

Правильное хранение и эксплуатация устройства необходимы для обеспечения его работы и надежности использования. Поскольку назначение прибора — проведение точных измерений, необходимо сохранять его целостность и исключать серьезные механические воздействия, которые могут повлиять на калибровку. Несоблюдение этих правил может доставить впоследствии массу неудобств.

Важным этапом при использовании агрегата является проведение поверки. Интервал такого обследования составляет один год. За этот период механизм может потерять свою целостность или силу крепления фиксирующего винта, а точность показаний во многом зависит от этих факторов.

Методика поверки включает ряд необходимых и крайне важных действий. Они должны быть проведены с соблюдением всех норм, а также правильности установки оборудования.

Назначение нутромера — предоставление точных данных о внутреннем диаметре измеряемого изделия. Чтобы эти показатели и дальше соответствовали действительности, важно правильно хранить инструмент. Процедура хранения проводится с соблюдением ряда правил:

• температура воздуха в помещении должна находиться в диапазоне от 15 до 25 градусов;
• уровень влажности не должен превышать 80 %;
• перед тем как начинать что-то мерить нутромером, стрелку на шкале необходимо выставлять на ноль.

Правильное хранение поможет длительное время сохранять настройку инструмента, чтобы проводить работу без высокого уровня погрешности. Также такие меры позволят устройству всегда быть готовым к работе, поскольку исключается пагубное влияние различных факторов.

Сборка и разборка инструмента

Чтобы подготовить нутромер к работе, нужно выполнить определенные действия в таком порядке:

1. Присоединить измеритель к штанге приспособления.
2. Вкрутить удлинительный стержень для окончательной сборки.

Этот порядок действий при подготовке аппарата к работе является основным, и ему необходимо четко следовать. Разборка производится строго в обратном порядке, чтобы исключить момент нарушения калибровки. Сначала необходимо открутить стержень, чтобы измеритель стал независимым от дальнейших действий, потом снять сам индикатор.

Если не планируется дальнейшее использование устройства, перед его передачей на хранение нужно выполнить следующее:

1. В первую очередь устройство надо вытереть насухо. Это нужно сделать максимально аккуратно с использованием мягкой безворсовой ветоши.
2. После этого все элементы измерителя, кроме шкалы циферблата, нужно протереть авиационным бензином или другим подходящим для этого случая веществом.
3. Упаковка осуществляется в специальный футляр, который надежно закрывается и исключает возможность движения деталей внутри.

Такой уход поможет избежать появления коррозии на металлических элементах, исключит возможность образования повреждений, а также полностью сохранит работоспособность и настройку инструмента.

Если появились сомнения относительно целостности или правильности работы устройства, нужно выполнить следующую процедуру:

• осмотреть инструмент на предмет наличия маркировок и всех комплектующих;
• проверить все элементы на правильность соединения;
• все расстояния должны полностью соответствовать нормативам;
• показатели погрешности изделия должны быть в пределах допустимого значения;
• на устройстве не должно быть никаких вмятин, сколов, царапин и других повреждений, появляющихся в ходе неправильной эксплуатации или хранения.

Такой осмотр поможет исключить неправильную работу и получение погрешностей при измерениях. Неправильные измерения могут привести к фатальным последствиям при производстве деталей для точных механизмов.