В том случае если требуется высокая точность измерений необходимо использовать измерительный прибор под названием микрометр. Данный инструмент используется при измерении контактным способом сравнительно небольших линейных размеров с высокой точностью. В основе устройства микрометра лежит простой и в то же время эффективный механизм – винтовая пара. В данной статье рассмотрим, что такое микрометр и принцип работы с ним.
Определение микрометра
Микрометр – это прибор для проведения измерений высокой точности, его используют в промышленности для осуществления максимально точных измерений. Данный прибор имеет малую погрешность измерений, она составляет порядка 2-9 мкм.
Существует множество разновидностей прибора, что позволяет производить измерение микрометром деталей различной формы и размера. Микрометр нашёл широкое применение в промышленности, особенно в автомобилестроении, а также в ювелирном деле.
Рейтинг лучших микрометров (ТОП-5 производителей)
Исходя из отзывов рядовых покупателей и специалистов был составлен список лучших устройств:
- FIT 19909;
- Зубр «Эксперт»;
- МКЦ 25 GRIFF;
- Микрометр листовой МЛ-25;
- ASIMETO 152-01-0.
Разновидности микрометров
Микрометры делятся на механический и электронный тип. Механические в свою очередь можно разделить на следующие группы:
- листовые, они предназначены для измерения толщины плоских деталей, например, листов;
- рычажный микрометр, в его механизме находится рычажная головка с зубцами, которая позволяет с высокой точностью производить измерения сложных деталей;
- гладкие, их назначение – это измерение гладких поверхностей. Это самый распространённый тип микрометра.
- универсальные;
- трубные, используются для измерения стенок различных труб;
- проволочные, позволяющие измерять тонкую проволоку.
Градации измерений
Для быстрого снятия показаний нескольких деталей микрометр закрепляется в специальные тиски. Деталь помещается между измерительными поверхностями, ручкой быстрого подвода винт перемещается к детали. Последние 1-2 мм губка подводится с помощью трещотки. При первых щелчках можно приступать к снятию показаний.
- Сначала определяют число целых и половинных долей мм по горизонтальной шкале. Нижняя в целых числах мм, верхняя в десятых долях мм. Или, наоборот, зависит от модели.
- Если по шкале целых чисел отметка между 10мм и 11мм, значит, целая часть показаний 10мм.
- Теперь шкала десятых долей мм. Если барабан остановился правее риски этой шкалы, то к показаниям нужно прибавить 0.5 мм. Если правее основной (целых чисел) шкалы, то прибавлять ничего не нужно.
- Далее круговая шкала барабана. Смотрим на значение напротив горизонтальной линии. Если это 20, значит, к сумме предыдущих показаний нужно добавить 20 микрон или 0.02 мм.
Механический тип микрометра
В большинстве случаев для измерений применяют механические микрометры. Его устройство представляет собой ручку и выемку, в ней размещается деталь, которую необходимо измерить. Она представляет собой полукруг со стойкой на которую направлен винт микрометра.
Ручку необходимо доводить, чтобы замкнуть винт. Когда произошло их смыкание вокруг измеряемой детали начинают вращать трещотку для подгонки. После этого можно снимать показания по шкалам, которые нанесены на барабан и стебель микрометра.
Читайте здесь: Обзор лучших мультиметров — рейтинг ТОП-10 многофункциональных моделей 2022 года
Чтобы зафиксировать измеренные данные или сравнить их с другой деталью некоторые микрометры снабжены стопорным механизмом.
Типы и назначения микрометрических инструментов
Для измерения расстояния требуется правильный тип инструмента и исправный микрометрический винт. С целью замера толщины предмета применяется внешний вид. Эти распространенные инструменты также известны как микрометрические суппорты. Снаружи инструмент измеряет провода, сферы и блоки. Внутренние микрометры делают противоположное измерение, расстояние внутри предмета, например, диаметр отверстия. Микрометры трубки измеряют толщину трубки, а микрометры глубины измеряют глубину прорези или шага.
Выгодные цены на микрометры
Каждый тип оснащен специализированным оборудованием для конкретных задач. Поскольку захватывают измеряемый объект то наковальня и наконечник шпинделя являются деталями которые настраиваются для уникальных применений. Некоторые микрометры имеют несколько наковален для более точного замера. Наковальня может быть сформирована в виде диска, v-образной формы или образовать часть винтовой резьбы. Некоторые микрометры поставляются со сменными наковальнями, что позволяет проводить различные виды измерений. Рассмотрим наиболее известные и распространенные микрометрические инструменты их типы и назначения.
Наружный
Распространенным и постоянно применяемым видом, является наружный вид.
Его действие применяется с целью замера внешнего диаметра объекта.
Применяется для измерения внешнего диаметра объекта
Внутренний
Внутренний вид применяется в целях замера внутреннего диаметра отверстия или трубки.
Два вида внутреннего микрометра:
- Суппорт
- Трубчатый
Применяется для измерения внутреннего диаметра отверстия или трубки
Вариант штангенциркуля
Внутренние разновидности имеют измерительные губки, подобные тем, которые имеются на штангенциркуле. Челюсти вставляются в измеряемое пространство и регулируются поворотом наперстка или храповика.
Внутренние разновидности имеют измерительные губки, подобные тем, которые имеются на штангенциркуле
Трубчатые и стержневые
Трубчатые микрометры и стержневые помещаются в измеряемое пространство и расширяются до тех пор, пока измерительная поверхность не коснутся края измеряемого пространства.
Помещаются в измеряемое пространство
Стержневой инструмент поставляется с набором измерительных стержней, которые прикрепляются к микрометру, там самым расширяют измерительные возможности прибора.
Некоторые стержневые микрометры имеют рукоятку, которая соединяется с инструментом и помогает пользователю измерять в труднодоступных местах.
Стержневые микрометры помещаются в измеряемое пространство
Стержневой инструмент поставляется с набором измерительных стержней
Глубинный
Глубинные применяются, с целью замера глубины отверстий, пазов и ступеней.
Они поставляются с различными сменными стержнями разной длины, так что их можно использовать для измерения диапазона глубин.
Применяются для измерения глубины отверстий, пазов и ступеней
Цифровой тип измерительного прибора
Более модифицированной моделью данного прибора для измерения малых величин является электронный микрометр. Это современный вариант, который более простой в использовании. Точность измерений таким прибором достигает 1 мкм и его погрешность до 0,1 мкм.
Калибровка в некоторых моделях встроенная. Внешне отличить электронный микрометр от механического можно по наличию цифровой панели. В нём предусмотрена возможность выбора системы расчёта, например, можно производить измерения в миллиметрах, а можно в дюймах.
На табло отображается и другая важная информация, например, степень заряда батареи. Прибор снабжён автоматическим отключением для экономии заряда аккумулятора. Все технические требования микрометра должны соответствовать ГОСТу.
Достоинства электронного микрометра:
- присутствие электронной панели значительно упрощает измерение деталей и уменьшает время на считывание информации;
- погрешность электронных приборов, изготовляемых по ГОСТу имеет малую погрешность, а цена деления составляет 0,001 мм;
- возможность осуществлять относительные измерения. Возможность в любое время выставить нулевое значение;
- возможность занесения в память измерительного прибора различных допусков;
- возможность выведения показаний прибора на компьютер и делать фото показаний, полученных с помощью микрометра;
- универсальная система измерений.
Конструкция микрометрического инструмента
Микрометрическая головка — это сердце микрометра, но его не видно из-за расположения внутри ствола прибора. Точность формы резьбы винта определяет точность микрометра. Винтовая резьба — это просто гребни, которые ощущаются при касании винта. Резьба — это спиральная структура, движущаяся вверх по винту и преобразующая крутящий момент в линейную силу.
Винт микрометра
Микрометрический винт впервые изобретен Уильямом Гаскойном в Англии 17 века. Это использовалось для измерения угловых расстояний между звездами в телескопах. Первая коммерческая версия, выпущена в 1867 году и до сих пор применяется в каждой области науки и техники.
Микрометрический винт
Очень мелко нарезанный винт с делениями на головке
Для измерения весьма малых линейных величин
Винт служит для передвижения на малое расстояние
Микрометрическая головка — это сердце микрометра
Применяется в каждой области науки и техники
Микрометрический винт вращается в неподвижной микрогайке
Перед началом работы всегда проверьте микрометр на наличие повреждений, т.к, он, является важным инструментом. Стоит потратить немного времени чтобы откалибровать прибор. Калибровка ваших микрометров, необходима для точного измерения деталей и должна проводиться строго в соответствии техническим условиям производителя.
Устройство микрометра
Измерительные грани
Измеряемые объекты размещаются между измерительными гранями; наковальня и шпиндель.
Наковальня и шпиндель
Наковальня — это неподвижная измерительная поверхность, на которой держатся детали, пока шпиндель не соприкоснется с предметом.
Резьбовой шпиндель — это движущейся измерительная поверхность механического микрометра.
Шкала микрометра
Шкала на гильзе
Шкала на гильзе является основным измерением на приборе.
Соединение линии наперстка и муфты, отображает результат замера.
Первая значимая цифра
Рукавная шкала, считывающая значение со шкалы микрометра. Первая значимая цифра измерения взята из этой шкалы. Эта часть замера является первым значением непосредственно слева от наперстка.
Наперсток
Шкала замера на наперстке
Вторичная шкала замера, наперсток, обеспечивает две оставшиеся значимые цифры измерения.
Эта часть замера является значением на шкале, которое выравнивается по линии индекса на шкале рукава.
Индексная линия
Индексная линия
Индексная линия, которая проходит вдоль гильзы, используется для указания значения, показанного на шкале наперстка.
Движение наперстка
Наперсток
Когда наперсток поворачивается, шпиндель вращается и изменяет расстояние между измерительными гранями.
Некоторые наперстки содержат фрикционный привод., что дает точно прочитать размер, при использовании неопытным пользователем.
Храповик
Храповик увеличивает скорость вращения шпинделя
Храповик увеличивает скорость вращения шпинделя, поэтому пространство между наковальней и шпинделем уменьшается быстрее, чем если бы использовался наперсток.
Использование трещотки сокращает время, необходимое для использования прибора.
Предотвращает натяжение
Храповик наружного инструмента имеет механизм скользящей муфты, который предотвращает чрезмерное натяжение и помогает пользователю прикладывать постоянную измерительную силу к шпинделю, помогая обеспечить надежные измерения.
Запирающее устройство
Запирающее устройство сохраняет замер
Запирающее устройство сохраняет замер и заготовку можно убрать, прежде чем прочитать размер.
Некоторые микрометры содержат стопорную гайку, в то время как другие могут иметь стопорный рычаг.
Скоба
U-образная рамка, поддерживает наковальню и гильзу
U-образная рамка должна быть жесткая и устойчивая. Она поддерживает наковальню и гильзу.
Микрометрическая скоба удерживается пользователем во время измерений.
В зависимости от типа доступного прибора, микрометрические инструменты могут измерять различные расстояния.
- Толщину проволоки
- толщину листа бумаги
- диаметр отверстия
- длину поверхности гвоздя
- глубину прорези
Стандартные микрометры будут измерять объекты длиной менее одного дюйма.
Для измерения требуется правильный тип инструмента
Историческая справка
Винтовая пара для точной установки размеров применялась еще в шестнадцатом веке. Она была составной частью прогрессивных по тем временам прицельных приспособлений для пушек, входила в состав конструкций геодезических инструментов.
В 1848 году француз Пальмер впервые получил патент на микрометр. Вернее, тогда изобретение назвали винтовым штангенциркулем, имеющим круговой нониус. Этот прибор мог бы совершить революцию в области измерений. Однако промышленность в то время не обеспечивала такой высокой точности обработки материалов. Инструмент не пользовался популярностью и про него забыли.
Вспомнили про него американцы Луснан Шарпе и Джозеф Браун в 1867 году. Промышленность развивалась, производство наполнялось новыми технологиями и прогрессивными металлообрабатывающими станками. Американские инженеры уловили потребность в позабытом измерительном инструменте и начали серийное производство микрометров. Впоследствии появились и другие микрометрические инструменты.
Как правильно пользоваться микрометром (уход и обслуживание)
Любая техника нуждается в уходе. Микрометры — не исключения. Вот список основных правил.
Следите за чистотой деталей и механизмов. Удаляйте загрязнения сразу же после их появления.
Перед каждым использованием протирайте пятки губкой или листом бумаги.
Если показания сбились, сразу же перенастройте прибор.
Не используйте трещотку при измерении деталей из мягких материалов. Они могут деформироваться.
И последнее. Если хотите получить максимальную точность измерений, не экономьте на качестве инструментов.
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
