Для чего нужен и из каких частей состоит микрометр

Немного истории

Первый микрометр был изобретен в 1848 году, французом Ж.Пальмером, а в 1867 году представлен на Парижской выставке, где он и был выкуплен американцами Шарпом и Брауном. В 1877 году они предложили собственную конструкцию, которая и выпускается до нынешнего времени почти в неизмененном виде.

Раритетный микрометр 19-го века, термоизолирующих накладок еще нет, шаг винтовой пары около миллиметра

Для того времени точность инструмента была избыточной, поскольку большинство станков не позволяли изготовить детали с таким малым допуском. Основное применение микрометра началось уже в двадцатом веке.

Стрелочный микрометр советского периода

Современные реалии внесли свои поправки – и требования к точности деталей заметно повысились, и новые возможности точного замера появились.

Современный цифровой микрометр и возможностью измерения в дюймовой и метрической системе

Как читать микрометр, градуированный в 0, 01 мм

Шаг винтовой резьбы на метрическом барабане составляет половину миллиметра (0, 5 мм). Одна поворот барабана продвигает винт в сторону или от пятки ровно 0, 5 мм. Линия считывания на гильзе градуирована над центральной длинной линией в миллиметрах (1, 0 мм) с пронумерованным пятым миллиметром. Каждый миллиметр также разделен наполовину (0, 5 мм) ниже центральной длинной линии. Скошенная грань шкалы разделена на пятьдесят равных частей, каждая из которых составляет 0. 01 мм, а каждая пятая строка пронумерована от 0−50.

Таким образом, количество миллиметровых и полумиллиметровых делений, видимых на шкале, плюс число сотых долей миллиметра, обозначенное градацией, которое совпадает с центральной длинной линией на шкале, дают показания. На рисунке выше барабан расположен так, чтобы можно было выставить край скоса между 5 и 6 градусами на верхней стороне шкалы, таким образом, 5, 0 миллиметров.

Он также проходит мимо следующей градуировки на нижней стороне шкалы, таким образом, дополнительный 0, 5 мм. Наконец, выпуск 28 (. 28) на шкале совпадает с центральной длинной линией. Результат измерения будет 5, 00 + 0, 5 + 0, 28 = 5, 78 мм.

Принцип действия

Работа с микрометром (измерение длины предмета 4,14 мм)

Ответ = главная шкала + круговая шкала — (поправка ошибки) = 4,00 + 0,29 — (0,15) = 4,14 мм

Ответ = главная шкала + круговая шкала — (поправка ошибки) = 4,00 + 0,05 — (−0,09) = 4,14 мм

Действие микрометра основано на перемещении винта вдоль оси при вращении его в неподвижной гайке. Перемещение пропорционально углу поворота винта вокруг оси. Полные обороты отсчитывают по шкале, нанесённой на стебле микрометра, а доли оборота — по круговой шкале, нанесённой на барабане. Оптимальным является перемещение винта в гайке лишь на длину не более 25 мм из-за трудности изготовления винта с точным шагом на большей длине. Поэтому микрометр изготовляют несколько типоразмеров для измерения длин от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т. д. Предельный диапазон измерений наибольшего из микрометров заканчивается на отметке в 3000 мм. Для микрометров с пределами измерений от 0 до 25 мм при сомкнутых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевой штрих шкалы барабана должен точно совпадать с продольным штрихом на стебле, а скошенный край барабана — с нулевым штрихом шкалы стебля. Для измерений длин, больших 25 мм, применяют микрометр со сменными пятками; установку таких микрометров на ноль производят с помощью установочной меры, прикладываемой к микрометру, или концевых мер. Измеряемое изделие зажимают между измерительными плоскостями микрометра. Обычно шаг винта равен 0,5 или 1 мм и соответственно шкала на стебле имеет цену деления 0,5 или 1 мм, а на барабане наносится 50 или 100 делении для получения отсчёта 0,01 мм. Постоянное осевое усилие при контакте винта с деталью обеспечивается фрикционным устройством — трещоткой (храповиком). При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с лёгким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить после трёх щелчков.

Конструкция инструмента и его применение

Чтобы узнать, как пользоваться микрометром, необходимо сначала разобраться с конструктивными особенностями этого инструмента. Конструктивно он напоминает штангенциркуль, но с незначительными отличиями во внешности. Одно из самых главных отличий — это непонятная система исчисления, которая отображена на цилиндрическом основании. Многих вводит заблуждение такая конструкция, и возникает желание отказаться от проведения измерительных процедур. Однако все намного проще, и в материале подробно описан принцип использования микрометра для вычисления минимальных значений измеряемой детали.

Рассматриваемый тип измерительного прибора состоит из целого ряда составных элементов. К таковым элементам относятся следующие детали:

1. Скоба или основание, в котором размещается измеряемая деталь. Кстати размеры скобы бывают разными, что определяет возможность измерения деталей соответствующих размеров
2. Пятка — это неподвижная часть (губка) на скобе, которая служит в качестве зажимного устройства при измерении деталей
3. Подвижный винт или губка — он отвечает не только за прижим детали, но и за отображение соответствующих сведений, что зависит от размера детали
4. Зажим — расположен на скобе, и служит для фиксации подвижной губки в соответствующем положении. Этот зажим нужен для того, чтобы при снятии замеров губка не сместилась со своего положения
5. Шкала стебля — имеет горизонтальное расположение, и состоит из двух частей, разделенных линией. Нижняя часть отвечает за показания целого числа в миллиметрах, а верхняя за десятые доли. Прямая линия служит для проведения расчетов по нониусной шкале
6. Барабан — цилиндрическая подвижная деталь, которая перемещается вместе с подвижной губкой. На барабане нанесена по окружности нониусная шкала (ее еще называют круговой), по которой определяются сотые и даже тысячные доли миллиметров
7. Трещоточный узел — это механизм, который позволяет плотно зафиксировать деталь в губках, но при этом исключить ее деформирование. Трещотка выставлена на соответствующую силу момента, поэтому при плотном соединении подвижной губки со стенкой измеряемой детали, происходит ее прокручивание

Прибор имеет простую конструкцию. В зависимости от видов, конструкция может несколько отличаться, однако один из первых измерителей был обычный прибор, как показано на фото выше. Такие устройства пользуются спросом и сегодня, и встречаются довольно часто в разных сферах. В домашнем хозяйстве микрометр также необходим, так как часто возникает необходимость измерить диаметр поршня или размер мелких деталей. Многие даже не знают, что можно измерять этим прибором, поэтому стоит разобраться.

Подготовка к работе.

6.1. Ознакомиться перед началом работы с паспортом на рычажный микрометр.

6.2. Перед применением микрометра тщательно протереть измерительные поверхности, проверить плавность хода микровинта и нулевую установку.

6.3. Перед началом измерений микрометрическим инструментом, производят его проверку и установку на нуль. Установку микрометров на нуль производят на начальном делении шкалы. Для микрометров с пределом измерений 0-25 мм на нулевом делении шкалы, для микрометров с пределами измерений 25-50 мм на делении 25.

Осторожно вращая микровинт, приводят в соприкосновение измерительные поверхности микровинта и пятки. У микровинтов с пределом измерения 25-50 микровинт и пятка соединяются между собой через блок концевых мер длины размером 25 мм или через специально установочные цилиндрические меры, прилагаемые в комплект к микрометрам

При указанном соприкосновении скошенный край барабана микрометра должен установиться так, чтобы штрих начального деления основной шкалы (нуль или 25) был полностью виден, а нулевое деление круговой шкалы барабана совпадало с продольной горизонтальной линией на стебле 5 (рис. 1). При этом необходимо зафиксировать микрометрический винт таким образом, чтобы он упирался в свободном состоянии в пятку так, чтобы на отсчетном устройстве индикатора 8 стрелка стояла на нуле.

Если нулевая установка сбита, привести измерительные поверхности в соприкосновение друг с другом или с установочной мерой, закрепить микровинт стопором. Затем отвернуть ключом винт стопорения барабана настолько, чтобы вращая барабан, можно было совместить нулевой штрих барабана с продольным штрихом стебля. При этом следить за тем, чтобы расстояние от торца конической части барабана до ближайшего к торцу края нулевого штриха стебля не превышало 0,15 мм. Закрепить ключом винт стопорения барабана.

Сколько стоит микрометр: обзор популярных моделей и цен

Приобрести микрометр сегодня можно в любом магазине по продаже инструментов. Такой удобный прибор станет незаменимым как на производстве, так и в домашнем хозяйстве, например, при необходимости замера толщины проводки.

В завершение статьи предлагаем вам посмотреть видеоурок, как пользоваться микрометром.

Поверка

Поверка осуществляется согласно методическим указаниям МИ 782−85.

Знание методики поверки важно не только для специалиста, проводящего ее, но и для работника, который пользуются средством измерения и стремится быть квалифицированным. Может показаться, что при бытовой эксплуатации микрометра знания о поверочных операциях не нужны, но это не так

Отклонение от нормы отдельных контролируемых параметров заметно невооруженным глазом

Может показаться, что при бытовой эксплуатации микрометра знания о поверочных операциях не нужны, но это не так. Отклонение от нормы отдельных контролируемых параметров заметно невооруженным глазом.

Среди этих параметров:

• отклонение от плоскостности измерительных поверхностей;
• отклонение от параллельности измерительных поверхностей;
• перекос плоской измерительной поверхности винта.

Появление таких отклонений должно насторожить и побудить к принятию решения о необходимости ремонта измерительного прибора.

Теперь, обладая обширной информацией по проведению измерений с помощью микрометра, по его устройству и способам контроля качества его показаний, можно быть уверенным, что любые вопросы о микрометре, как пользоваться им — в том числе, никогда не застанут врасплох.

Как пользоваться микрометром

Микрометрами измеряют размеры деталей с точностью до десятых и сотых долей миллиметра. По виду инструмент напоминает штангенциркуль. Но от него микрометр отличается универсальностью и повышенной точностью.

Со стороны кажется, что это очень сложный прибор. Но это только на первый взгляд. Пользоваться различными типами микрометров может научиться каждый. Расскажем об этом в данной статье.

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

Устройство и применение микрометров

Как универсальный измерительный инструмент применение микрометра возможно в любой области, где необходимо определение линейных размеров с точностью от 2 мкм. Это, в первую очередь, механическая обработка деталей, точная сборка узлов и механизмов, настройка работы промышленного оборудования и мн. другое.

Устройство микрометра достаточно простое, в конструкцию инструмента входит всего три основных элемента:

• Рама в виде полукруга оснащенная опорной стойкой (1) для фиксации измеряемой детали.
• Ручка, оснащенная трещоткой (6), неподвижным стеблем (4) со шкалой и измерительным барабаном (5).
• Винт (2) с неподвижной гайкой (3) для измерения линейных величин.

Замер с помощью микрометра выполняется посредством перемещения винта в неподвижной гайке. По углу оборота винта и определяется перемещение и рассчитывается линейный размер. Количество полных оборотов указано на стебле, доли – по круговой шкале на барабане. Инструмент также оснащен устройством кольцевой гайкой для фиксации.

Для обеспечения точности измерений передвижение микрометрического винта не должно превышать 25 мм. Поэтому микрометры выпускаются в пределах 0–25, 25–50 мм и т. д., до 300 мм, с дальнейшим шагом 100 мм. – 300–400, 400–500 и т. д.

Принцип работы микрометра

Микрометры могут слегка отличаться конструкцией, но принцип действия один – деталь помещается между неподвижной пяткой устройства, после чего закрепляется винтом, который вращается в резьбовой втулке.

Когда прибор жестко зафиксирован, вы услышите соответствующий щелчок барабана. Теперь необходимо снять измерения. Как мы уже выяснили, микрометр имеет две шкалы – неподвижная на стебле (в механических конструкциях цена деления обычно здесь 1 мм.), затем смотрим данные на шкале крутящегося барабана (эти деления показывают доли миллиметра). На барабане 50 делений, шаг микровинта – 0,5 мм. А полный оборот барабана дает нам перемещение микровинта на 0,5 мм. Таким образом, путем складывания размеров с двух шкал, мы получаем точный размер детали.

Важно! При работе с инструментом особое внимание следует уделять силе затягивания винта. Превышение допустимой нормы может привести к повреждению резьбы прибора либо деформации измеряемого предмета

История возникновения микрометра[ | ]

Использование винтовой пары в отсчётном устройстве было известно ещё в XVI веке, например в пушечных прицельных механизмах (1570), позднее винт стали использовать в различных геодезических приборах. Первый патент на микрометр как самостоятельное средство измерений был выдан во Франции Ж.-Л. Пальмеру (фр. Jean-Louis Palmer) в 1848 году как на «винтовой штангенциркуль с круговым нониусом». Но в то время, при обработке материалов такая точность не достигалась, и новый измерительный прибор не нашел применения. Только в 1867 году американские инженеры Джозеф Браун и Луснан Шарпе начали производство микрометров.

Рейтинг цифрового измерителя 2018

Если потребитель ищет отличный цифровой микрометр с трещоткой, тогда он будет выбирать между Mitutoyo 293 — 340 — 30 и Mahr Federal 40EWR. Хотя оба они построены по самым высоким стандартам, модель Mitutoyo обладает большей степенью точности. Из диапазона измерения около 200 мм микрометр Митутойо является точным до невероятно тонких 3 микрометров. 40EWR с точностью до 7 микрометров для аналогичного диапазона.

Другими словами, если нужна выдающаяся точность, лучше Mitutoyo 293 — 340 — 30 не бывает. Но если не нужны более 7 микрометров точности для измерений, полностью подойдут соотношением цены и производительности MahR Federal’s 40EWR, поэтому этот прибор больше будет частить в запросах.

Чтение показаний по шкале Нониуса

https://i.imgur.com/vIkI0fZ.png Микрометрический наконечник, показывающий 0, 276 дюйма. На рисунке выше измеритель расположен так, что он находится между 2 и 3 градуировкой, таким образом, 2 x 0. 100 = 0. 200, три дополнительных подраздела, которые составляют 3 x 0, 025 = 0, 075. Наконец, градуировка 1 на шкале ближе всего к длинной линии, поэтому 1 x 0, 001= 0, 001 дюйма. 0. 200 + 0, 075+ 0, 001, что составляет 0, 276.

Как прочитать внешний микрометр с градусом 0, 0001 (с использованием дополнительной шкалы Нониуса).

Многие приборы включают в себя шкалу Нониуса в дополнение к обычным шкалам. Это позволяет производить измерения в пределах 0, 001 миллиметра на метрических микрометрах или 0, 0001 дюйма на дюймовых микрометрах. Дополнительная цифра получается путём нахождения линии, которая лучше всего совпадает с линией на барабане. Номер этой совпадающей строки представляет дополнительную цифру.

Горизонтальная шкала отмечена градуировкой каждые 0, 025 (25-тысячных). Каждая 4-я линия, начиная с нуля, нумеруется последовательно. Эти цифры составляют 0. 100 (4 x. 025 = 0. 100), которые считаются 100-тысячными. Границы вертикальной шкалы составляют 0, 001 (1-тысячная). Каждая пятая чёрточка пронумерована. Вертикальные градации шкалы представляют 0, 0001 (десятая часть тысячной доли).Микрометрическое считывание 1. 1551 дюйма. Всего всех пяти цифр: 1, 0000; 0, 1000; 0, 0500; 0, 0050; 0, 0001.

Является 1. 1551 дюйма или может быть прочитан как одна тысяча пятьсот пятьдесят одна десятая тысяча дюймов. Другой пример в дюймах с использованием микрометра размером от 0 до 1 дюйма: 0, 300 + 0, 075 + 0, 006 + 0, 0001 = 0, 3811.

Рейтинг цифрового измерителя 2018

Если потребитель ищет отличный цифровой микрометр с трещоткой, тогда он будет выбирать между Mitutoyo 293 — 340 — 30 и Mahr Federal 40EWR. Хотя оба они построены по самым высоким стандартам, модель Mitutoyo обладает большей степенью точности. Из диапазона измерения около 200 мм микрометр Митутойо является точным до невероятно тонких 3 микрометров. 40EWR с точностью до 7 микрометров для аналогичного диапазона.

Другими словами, если нужна выдающаяся точность, лучше Mitutoyo 293 — 340 — 30 не бывает. Но если не нужны более 7 микрометров точности для измерений, полностью подойдут соотношением цены и производительности MahR Federal’s 40EWR, поэтому этот прибор больше будет частить в запросах.

Микрометр гладкий

В быту чаще всего приходится сталкиваться именно с микрометром гладким. Он наиболее универсален и чаще других встречается в домашних наборах инструментов. Кроме того, умея пользоваться этим инструментом, каждый с легкостью сможет воспользоваться и прибором другого типа.

Устройство

Все механизмы расположены на скобе. На ней жестко закреплена пятка, она служит неподвижным упором в процессе выполнения измерений. На противоположном конце скобы жестко закреплен стебель, он выполнен в виде полого цилиндра.

На стебле нанесена шкала, цена ее деления обычно составляет 0,5 мм. Внутри стебля располагается винтовая пара. Гладкая часть микрометрического винта выходит из стебля в измерительную зону и оканчивается плоской измерительной поверхностью.

Противоположная часть микрометрического винта жестко соединена с барабаном. На барабане нанесена шкала, позволяющая отсчитывать сотые или тысячные доли миллиметра. На практике мы чаще сталкиваемся с микрометрами, имеющими цену деления 0,01 мм.

На внешнем торце барабана размещена трещотка. Она ограничивает крутящий момент, прикладываемый рукой человека при вращении винта. Это позволяет избежать неверных показаний прибора при упругой деформации элементов винтовой пары. Кроме того, трещотка не даст повредить механизм микрометра приложением чрезмерных усилий.

Как мы видим, устройство микрометра довольно простое.

Класс точности

Вопреки распространенному заблуждению, класс точности микрометра определяет не цену деления, а допускаемую погрешность. Например, для МК25 первого класса предел погрешности составляет ±2 мкм (±0,002 мм), а второго класса — уже ±4 мкм (±0,004 мм).

Маркировка

ГОСТ 6507–90 определяет условные обозначения микрометров. Например, уже упомянутый гладкий микрометр с диапазоном измерения от 0 до 25 мм первого класса имеет обозначение «Микрометр МК25−1 ГОСТ 6507–90 ».

ГОСТ — документ, требующий неукоснительного соблюдения. В литературе могут встречаться обозначения этого же микрометра, написанные через пробел (микрометр МК 25) или через дефис (МК-25). Однако единственно верным является слитное написание (МК25).

Микрометр с цифровой индикацией

Имеющиеся в продаже микрометры с цифровой индикацией обладают рядом преимуществ:

• Наличие электронной начинки в составе прибора и цифровой индикации существенно упрощает процесс измерения и сокращает время, затрачиваемое на считывание показаний.
• Явным преимуществом производимых согласно ГОСТ 6507–90 цифровых приборов является цена деления 0,001 мм, а также небольшой предел допускаемой погрешности.
• Современные цифровые модели позволяют проводить не только абсолютные, но и относительные измерения. В любом положении из диапазона измерений можно выставить нулевое значение. Такая функция полезна при техническом контроле, разбраковке деталей, сложных измерениях.
• Контроль и разбраковку деталей можно проводить еще быстрее, если занести в память прибора пределы допуска. Продвинутые модели обладают такой функцией.
• Приборы последних лет имеют разъем, позволяющий выводить статистику измерений на компьютер. Эта функция полезна как для анализа серии измерений, так и для составления различных отчетов.
• Цифровые инструменты универсальны для жителей любой страны мира, поскольку позволяют использовать метрическую или английскую систему измерений.

Есть у цифровых приборов и свои недостатки. Главный из них — меньшая надежность. Любая цифровая техника требует бережного отношения. Классический механический микрометр при случайном падении на пол с большой долей вероятности не пострадает, хотя и для него это плохо. А вот цифровой при таком обращении может отказаться продолжать работу, что потребует ремонта или даже покупки нового прибора.

Также следует помнить, что дешевый цифровой прибор неизвестного производителя может выдавать существенные ошибки в результатах. И ошибки эти могут быть гораздо более критичными, чем ошибки, выдаваемые дешевой механической моделью. Разумеется, речь здесь идет о приборах, фактически не соответствующих ГОСТу. Хотя даже изготовленные по ГОСТу цифровые модели порой демонстрируют загадочное поведение или отказываются работать спустя месяц после начала эксплуатации.