В некоторых случаях во время измерения предметов требуется высокая точность результатов, которую нельзя получить при использовании обычной линейки. В таких ситуациях применяют специальные микрометрические инструменты. Что такое микрометр и как его используют, описано в этой статье.

Что такое микрометрический прибор

Это инструмент, предназначенный для точного измерения мелких деталей. Микрометр позволяет определить толщину, глубину, наружные и внутренние диаметры изделий. Для выполнения этих замеров применяют микрометрические глубиномеры, нутромеры, а также другие микрометры разных конструкций.

Все разновидности этого работают по одному принципу: использование взаимного перемещения гайки и винта. Среди всех микрометрических механизмов наиболее распространенными являются обычные микрометры.

Микрометр - это металлический инструмент небольшого размера, который состоит из винта, фиксатора и наконечника. Он позволяет измерять предметы с высокой степенью точности. Погрешность инструмента очень мала и составляет от 2 до 9 мкм. Следует отметить, что 0,1 мм = 100 мкм, то есть 1 мкм - это миллионная доля миллиметра. Максимальное перемещение винта составляет 25 мм. Такая длина способствует максимальной Если длина микрометрического винта была бы больше, результаты замеров не соответствовали бы действительности. Некоторые модели микрометров позволяют измерять изделия размерами до 100 мм за счет применения сменных пяток.

Существуют строгие технические требования, которым должен соответствовать микрометр. ГОСТ определяет, что все модели должны иметь точность 0,01 мм. Также, согласно стандартам, микрометры могут выпускаться с такими пределами измерений: 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 и так далее до 300 мм, а потом 300-400, 400-500, 500-600 мм.

История возникновения

Человечество уже много веков знает, что такое микрометр. Согласно историческим фактам, винтовой измерительный механизм начали использовать еще в XVI веке в прицельных механизмах артиллерийского оружия. Немного позднее инструмент стали применять в геодезических устройствах. Но он не давал требуемой точности результатов. И только в 1867 году американские инженеры создали микрометр, позволяющий получать качественные замеры.

Виды микрометров

Микрометр - это самый универсальный измерительный механизм. Легкость и простота в использовании сделали его практически незаменимым во многих промышленных сферах. Из-за разнообразия измерительных объектов выпускают следующие виды микрометров:

• листовые - предназначены для измерения толщины плоских листов, изготовленных из металла или другого материала;
• рычажные - отличаются от других микрометров наличием рычажно-зубчатой головки, позволяющей с высокой точностью производить сложные изделия или проводить их ремонт;
• гладкие - приборы такого типа оснащены скобой и трещоткой, которые позволяют измерять предметы с гладкой поверхностью; гладкие микрометры являются самыми распространенными и используются практически во всех промышленных отраслях;
• универсальные - предназначены для забора внутренних и наружных размеров разных деталей;
• трубные - применяются для замера трубных стенок;
• резьбомерные и проволочные - дают возможность измерить самые тонкие изделия, например, ;
• цифровые - измерение микрометром такого типа дает дополнительные преимущества: учет данных и возможность моментальной обработки на компьютере.

Что касается производства, здесь в наибольшей мере применяются два вида микрометров - механические и цифровые. Остановимся на них более подробно.

Механические микрометры

Микрометр механического типа является традиционным измерительным прибором и широко применяется в разных отраслях народного хозяйства, несмотря на наличие более совершенного электронного аналога.

Устройство микрометра механического состоит из двух частей:

• ручки (трещотка, стебель и барабан);
• выемка в форме полукруга с опорной стойкой для фиксации измеряемого предмета.

Чтобы измерить деталь, нужно следовать такой схеме: сначала надо поместить предмет на опорную стойку и закрутить ручкой микрометрический винт. После этого нужно прокрутить трещотку, чтобы подогнать замер. Когда она начинает прокручиваться, значит, замер уже сделан. Последний шаг - снять значения со шкалы, расположенной на барабане и стебле.

Есть модели микрометров, которые оснащены стопорным механизмом. Он позволяет удерживать трещотку на месте, чтобы зафиксированное значение не сбилось, пока результат будет заноситься в специальную книгу или журнал.

Микрометр цифровой

Электронный прибор является усовершенствованной формой простого механического микрометра. Он более современный и удобный в использовании. Так, микрометр цифровой позволяет получать замеры с точностью до 1 мкм и погрешностью до 0,1 мкм. Многие модели обладают встроенной калибровкой.

Внешне электронный прибор отличается от механической модели наличием цифрового табло. Пользователь может выбрать любую из возможных систем расчета. Например, дюймы или миллиметры. Также табло отображает другую важную информацию. Так, в любое время можно просмотреть уровень заряда батареек.

Для снижения энергетических расходов, устройство можно запрограммировать на автоматическое отключение. В основном это происходит через 5 минут бездействия.

Существуют технические требования, которым должен соответствовать цифровой микрометр. ГОСТ обозначает шкалу деления, допускаемые погрешности и другие важные особенности прибора.

Как пользоваться прибором

1. Проверка инструмента. Сразу после покупки следует проверить прибор на пригодность и отсутствие дефектов. Если микрометр исправен, тогда нужно настроить шкалу. Для этого в комплексе с инструментом идет специальный ключ. Если все сделано правильно, табло цифрового прибора при смыкании измерительных плоскостей без детали должно показать 0. В механическом микрометре барабан должен закрыть стебель, а нулевое значение шкалы барабана должно совпасть с продольным штрихом на стебле. Такие манипуляции желательно делать периодически, чтобы суметь вовремя выявить неисправности и отрегулировать микрометр. Это позволит в будущем исключить неправильные замеры.
2. Фиксация детали. Этот этап очень ответственный и требует соблюдения важных рекомендаций. Так, сначала следует поместить предмет между измерительными плоскостями и простыми вращениями барабана довести винт до детали. После недлительного вращения должен почувствоваться упор. Тогда следует сместиться по рукоятке и продолжать крутить трещотку, пока не прозвучит три щелчка. Это будет сигналом, что деталь надежно зафиксирована.
3. Измерение микрометром. После фиксации цифровой прибор покажет на табло результат измерений. Что касается механического устройства, здесь потребуется немного повозиться. Результат надо читать с крупных цифр и заканчивать маленькими. Сначала нужно смотреть на пометки стебля. На нем находятся две шкалы. Верхние деления обозначает 0,5 мм, а нижние - 1 мм.

Применение в промышленности

Микрометрические приборы являются незаменимыми в современной промышленности. Особенно это касается отраслей, работающих с мелкими деталями. Так, практически все приборостроительные предприятия используют микрометр. Это позволяет производить детали с высокой степенью точности. Также измерительное устройство применяется в ювелирной промышленности для измерения размеров камней.

Невозможно обойтись без микрометра на многих этапах автомобилестроения. То есть микрометрический инструмент применяется везде, где производство связано с мелкими и средними деталями.

Стоимость микрометра

Сегодня на рынке представлено большое разнообразие микрометров. Большой выбор инструмента объясняется активным возрастающим спросом на микрометр. Цена на разные модели прибора может существенно отличаться. Она зависит от функциональных возможностей, прочности материала, надежности. Большое влияние на стоимость инструмента оказывает производитель. Как правило, микрометр стоит намного дороже, чем обычный китайский. В этом случае покупатель сам решает, что важнее - сэкономить на приборе или иметь качественный измерительный механизм. Так, цена на цифровой гладкий микрометр находится в диапазоне 90-200 евро. А обычный механический прибор можно купить всего за 19 евро. Более сложные модели со встроенными цифровыми индикациями, рычагами, сменными измерительными элементами стоят намного дороже.

1. Перед тем как использовать микрометр, следует выдержать его и измерительный предмет 3 часа в одном температурном режиме.
2. Разметка на шкале в разных микрометрах может отличаться. Поэтому перед подсчетом замеров, следует ознакомиться с инструкцией и тщательно разобраться со значениями нанесенных делений.

Теперь вы знаете, что такое микрометр, и можете использовать его практике.

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.

Микрометр является универсальным измерительным прибором, который предназначается для получения линейных размеров измеряемой детали. Вне зависимости от того, используется здесь относительный или абсолютный принцип измерения, все они производятся контактным методом. Сфера измерений практически у всех приборов, лежит в области относительно небольших размеров, так как сам микрометр работает с высокой точность, вплоть до тысячных долей миллиметра. В зависимости от применяемой модели погрешность может составлять от 2 до 50 мкм. Создается микрометр по ГОСТ 6507 90.

микрометры:фото

Область применения устройства очень широка, так как он очень удобен и практичен. Зачастую он имеет небольшие размеры, поэтому, его можно встретить как при использовании в домашних условиях, так и в лабораториях по контролю качества, инструментальных мастерских, в машиностроении, столярных и слесарных мастерских. Их применяют для контроля толщины проводов, стенок деталей, металлических листов и так далее. Мало какой измерительный инструмент может работать в подобном диапазоне с заданной точностью.

Несмотря на разнообразие моделей, каждая из которых предназначается для особых целей, принцип действия у них оказывается весьма схожим. Он основан на перемещении винта, который располагается вдоль оси прибора в гайке, закрепленной неподвижно. Перемещение совершается пропорционально углу, который он проходит вокруг оси. Полный оборот отображается на шкале, которая располагается на стебле. Он показывает 1 мм пройденного пути. Доли показываются на барабане, который показывает данные с точностью до 0,01 мм. В зависимости от конкретной модели в данных могут быть некоторые различия.

В комплекте зачастую идут эталоны, по которым можно поверить прибор перед использованием. Для каждого диапазона используются свои эталоны, ведь пределы измерений микрометра могут отличаться в несколько раз.

Преимущества и недостатки

Микрометр не зря стал одним из самых распространенных средств для получения сверхточных линейных размеров деталей. Шаг микрометра в 0,01 мм позволяет применять микрометр в самых разнообразных сферах. Благодаря своим небольшим размерам он легко переносится и всегда может находиться под рукой. Как и другие механические приспособления, при должном уходе он сможет проработать очень длительный срок эксплуатации. Он легок в поверке, которую желательно производить перед каждым использованием. Некоторые современные модели могут сразу подключаться к компьютеру, чтобы вносить туда данные об измерении, упрощая дальнейшие расчеты.

Сложность заключается в считывании данных, так как не каждый человек умеет правильно пользовать микрометром. Здесь имеются три шкалы, каждая из которых показывает свои данные, так что их нужно складывать для получения итогового результата. Любой микрометр имеет ограничение по диапазону использования, что также создает сложности при использовании, поэтому, иногда приходится иметь несколько устройств, если речь идет о производстве. Сложная конструкция и множество деталей хоть и позволят повысить точность и уменьшить погрешность, но делают их практически не ремонтируемыми.

Виды микрометров

Существует несколько видов устройств, которые отличаются по сфере своего применения, а соответственно и имеют некоторые отличительные особенности, которые больше подходят для того или иного вида деятельности. Среди них выделяют:

• Зубомерный (микрометр МЗ) – он работает с зубьями, расположенными на зубчатых колесах, и служит для определения длины нормали зуба, модуль которого начинается от 1 мм. Верхний предел при этом составляет 50 мм. В комплект его входит установочная плоскопараллельная конечная мера длины;

• Трубный микрометр – его применяют для определения линейных размеров стен в трубах. Это актуально как для контроля качества при изготовлении, так и для исследования износа изделий;

• Листовые (МЛ) – используются для замеров толщины пленок и листов. Они, в основном, работают с достаточно маленькими размерами и имеют очень высокий класс точности;

• Микрометры гладкие ГОСТ 6507 90 – это самый распространенный тип изделий, которые применяются в большинстве сфер и служат для определения линейных наружных размеров всех доступных деталей;
• Рычажные (МР) – это измерительные приборы, в которых встроены рычажно-зубчатые индикаторные приборы. Эта система имеет высокую механическую сложность и состоит из множества деталей. Но это существенно облегчает процесс использования, поэтому, они применяются в тех местах, где идет интенсивное измерение различных деталей. Считываемые данные передаются на индикаторную головку и отображаются на шкале;

• Проволочные (МП) – их применяют для измерения диаметров в проволоке, подшипника и шариках. Далеко не каждый тип может нормально работать с круглыми предметами, но в данном случае к этому предрасполагают особенности конструкции;

• Призматические (МТИ, МПИ МСИ) – они применяются для измерений лезвийных инструментов с тремя, пятью и семью рабочими лезвиями от http://www.classeng.com соответственно. Пятка скобы в этих устройствах выполняется в виде стандартной призмы;

• Канавочные (МКН) – микрометры такого вида работают с определением расстояния между параллельными канавками и определяют ширину каждой из них. Верхний предел устройств составляет 50 мм. В комплект его входит установочная плоскопараллельная конечная мера длины;
• Резьбомерные (МВМ, бывают как метрические, так и дюймовые микрометры) – они имеют специальные колки-вставки в своей конструкции;

• Универсальные (МКУ) – приборы, которые имеют семь пар сменных пяток. Благодаря наличию сменного набора, можно измерять детали, имеющие различную конфигурацию;
• Для глубоких измерений (МКГ);
• Предельные или двушкальные (МКП) – служат для измерения предельных наружных размеров;
• Для горячего проката (МГП)
• Настольные – стационарные микрометры, которые крепятся к рабочему столу;
• Микрометр для левшей.

Общая классификация

В целом, все измерительные приборы данного типа можно разделить в классификации по следующим признакам и параметрам:

• Типы микрометров;
• Нижний и верхний предел измерения;
• Размеры;
• Принцип отображения данных (механические или электронные);
• Класс точности устройства;
• Сфера применения;
• Назначение;
• Конструктивные особенности (настольные или ручные);
• Наличие или отсутствие дополнительных приспособлений.

Технические характеристики

Обозначение микрометров и их расшифровка

Микрометры зачастую имеют обозначения, в которых соединяются буквы и цифры. Это помогает определить по одному лишь названию модели некоторые характеристики. К примеру, первые буквы (допустим МК) обозначают вид микрометра (в данном случае – гладкий микрометр). Наличии буквы «Н» говорит о том, что отсчет идет по двум шкалам на стебле и по барабану с нониусом. Если стоит буква «Ц» - то это означает, что это прибор цифрового типа и все результаты измерения будут показаны на специальном дисплее. Когда стоит двузначное число, то на нем обозначает конечная величина, относящаяся к измеряемому диапазону, а цифра, стоящая после тире, показывает класс точности.

Фирмы производители

Многие приборы работают еще со времен СССР, но они, в основном, находятся в частном использовании. Сейчас в магазинах встречаются модели от различных производителей. Это могут быть как отечественные, так и зарубежные компании. Очень перспективными оказываются те, которые занимаются электронными устройствами. Наиболее распространенными являются:

• Микротех (Украина, Харьков);
• Standart Gage;
• AmPro (Тайвань);
• Mitutoyo (Япония);
• Schut Geometrical Metrlogy (Нидерланды);
• Topex;
• JTC (Тайвань);
• Эталон (Россия);
• IsoMaster;
• Tesamaster.

Микрометр:Видео

Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова

Факультет металлургии, машиностроения и транспорта

УСТРОЙСТВО

И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МИКРОМЕТРИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ

методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Методы и средства измерения и контроля», «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Основы взаимозаменяемости», Метрология»

для студентов машиностроительных специальностей

(для внутривузовского пользования)

Павлодар

УДК 621: 531.714(07)

ББК 34.63-5я7

У82

Рецензент:

кандидат технических наук, профессор

магистр, старший преподаватель

Составители :

У82 Устройство и эксплуатация микрометрических инструментов: методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Методы и средства измерения и контроля», «Основы взаимозаменяемости», «Метрология» для студентов машиностроительных специальностей (для внутривузовского пользования)/сост. , – Павлодар, 2007. – 17с.

В методических указаниях с целью получения представления о микрометрических инструментах на основе эксплуатации и устройстве, и на конкретном примере, студентам предлагается дать заключение о годности детали с определением метрологических характеристик используемых микрометрических инструментов.

Лабораторная работа является составной частью общего цикла лабораторных работ предусмотренных по дисциплинам «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Методы и средства измерения и контроля», «Основы взаимозаменяемости», «Метрология».

УДК 621: 531.714(07)

ББК 34.63-5я7

© Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, 2007

Микрометрические инструменты находят широкое применение в машиностроении в процессе изготовления и контроля детали с точностью 0,01мм. Погрешность контроля изготовления детали во многом зависит от степени износа и метрологических показателей микрометрических инструментов. Поэтому необходимо знать и уметь производить настройку и регулировку микрометрических инструментов для точности измерений.

В лабораторной работе ставиться цель ознакомить студентов с назначением, устройством, применением, настройкой, регулировкой и разнообразием микрометрических инструментов.

В лабораторной работе студентам необходимо дать заключение о годности детали и определить метрологические показатели применяемых при измерении размеров детали микрометрических инструментов.

1 Цель и задачи лабораторной работы

1.1 Цель лабораторной работы – получить представление о микрометрических инструментах на основе их эксплуатации и устройстве и на конкретном примере, студентам предлагается дать заключение о годности детали с определением метрологических показателей, используемых микрометрических инструментов.

1.2 Задачи лабораторной работы:

Изучить настоящее методическое указание;

Используя приведенные в методическом указании формулы определить метрологические показатели микрометрических инструментов;

Для заданной детали начертить эскиз с указанием на нём размеров, подлежащих измерениям, а также расшифровать символические обозначения допусков;

Составить отчет.

2 Основные положения

К микрометрическим измерительным инструментам относятся: микрометры для наружных измерений; микрометры для внутренних измерений – штихмассы и микрометрические глубиномеры. У всех этих инструментов в качестве измерителя служит микрометрическая головка.

Микрометрические головки наиболее распространенных конструкций показаны на рисунке 1. У всех головок правый конец стебля 2 заканчивается разрезной втулкой с внутренней цилиндрической и наружной конической резьбой. Во внутреннюю резьбу стебля ввинчивается микровинт 4, левая гладкая часть которого входит в такое же гладкое отверстие в стебле, чем и обеспечивается точное направление микровинта. Микровинт имеет слева измерительную плоскость, а справа – фасонный цилиндрический или конический хвостовик 5, на который надевается барабан 5, соединяемый с микровинтом установочным колпачком 7 или коническим разрезным кольцом 9, закрепляемым по движной гайкой 10. На скошенной кромке барабана по всей ее окружности нанесены деления. Установочный колпачок выполнен за одно целое с трещоточным устройством 15. При вращении головки 13 крутящий момент передается микровинту, но как только измерительное усилие на конце микровинта превысит усилие, которое может обеспечить сила сопротивления пружины, так сейчас же зуб 12 начнет проскальзывать относительно зубчатой дорожки головки 13, и она будет вращаться вхолостую. На наружную коническую резьбу стебля навинчивается коническая гайка 6, с помощью которой можно стягивать внутреннюю резьбу втулки и тем самым регулировать возникающий в процессе износа резьбы осевой люфт микровинта относительно гайки.

1 - скоба; 2 - стебель; 3 - втулка; 4 - микровинт; 5 - барабан; 6 - регу­лировочная гайка; 7 - соединительный колпачок; 8 - хвостовик; 9 - кони­ческое разрезное кольцо; 10 - поджимная гайка; 11 - пружина трещоточного устройства; 12 - зуб трещоточного устройства; 13 - головка трещоточного устройства; 14 - винт; 15 - трещоточное устройство; 16 - рычаг стопора; 17 - ось стопора; 18 - кольцо стопора; 19 - пружинящее разрезное кольцо.

Рисунок 1 – Микрометрические головки

Стопорное устройство микрометрической головки, представленной на рисунке 1, а, выполнено в виде эксцентрической оси 17, соединенной с рычагом 16. Если поворачивать рычаг влево до отказа, то микровинт будет прижиматься к корпусу стебля. На рисунке 1, б, стопорное устройство выполнено в виде кольца 18, которое навинчивается на левый конец разрезной конической втулки. В микрометрической головке, показанной на рисунке 1,в, крепление барабана 5 к микровинту осуществляется путем поджатия заплечиков барабана к цилиндрическому хвостовику микровинта 8 через разрезную коническую шайбу 9 с помощью гайки 10. Наружное кольцо 18 стопорного приспособления вставлено в корпус скобы. Если поворачивать это кольцо по часовой стрелке, то его косой срез будет прижимать ролик к пружинящему хвостовику, отчего внутреннее разрезное кольцо 19 сожмется и застопорит микровинт.

Точность отсчета всех микрометрических головок 0,01мм.

Микрометры для наружных измерений. Любой микрометр имеет скобу 1 (рисунок 2), на левом конце которой запрессована жесткая пятка 2 или, если пределы измерения больше 300мм, сменные удлиненные пятки (рисунок 3). Установку пяток ведут с помощью калибра. На правом конце скобы смонтирована микрометрическая головка 6 (рисунок 2), состоящая из стебля 5, барабана и подвижной пятки 4, связанной с микровинтом. Барабан соединен с установочным колпачком 7 и трещоточным устройством 8. Для фиксирования полученного при измерении размера микровинт стопорится рычажком тормозного приспособления 9.

При измерении объект вводят между пятками микрометра и, вращая барабан за головку трещоточного устройства 5, подводят подвижную пятку 4 до соприкосновения с ним. После того как головка трещоточного устройства начнет проворачиваться, отсчитывают показания. Микрометры имеют пределы измерения от 0 до 600мм с интервалом через 25мм (до 300мм) и с интервалом 100мм (после 300мм).

Перед измерениями микрометр необходимо проверить на совпадение нулевых штрихов на стебле и барабане. Если нулевые штрихи не совпадают, то микрометр иеобходимо настроить. Настройку микрометра ведут в следующем порядке.

Поворачивают стопорный рычаг 16 (рисунок 1,а) или стопорное кольцо 18 (рисунок 1,б и в) и освобождают (расстопоривают) микровинт.

1 - скоба; 2 - жесткая пят­ка; 3 - калибр (концевая мера) для установки микро­метра на нуль; 4 - под­вижная пятка (микровинт); 5 - стебель; 6 - микромет­рическая головка; 7 - уста­новочный колпачок; 8 - трещоточное устройство; 9 - тормозное приспособле­ние.

Рисунок 2 – Микрометр для наружных измерений

Рисунок 3 – Крепление пяток

Создают зазор в 1мм между пятками 2 и 4 (рисунок 2) или если между пятками вставлена концевая мера 3 (рисунок 2), между торцом концевой меры и пяткой 4.

Вращают барабан за головку трещоточного устройства 5, доводя пятки 2 и 4 до соприкосновения. Момент соприкосновения обнаруживается по характерному звуку трещоточного устройства. В этом положении проверяют совпадение нулевого штриха на барабане с нулевым штрихом на стебле 5. Если нулевые штрихи совпадают, микрометр готов к работе, если же нет, то необходима его настройка. В этом случае проводят следующие операции.

С помощью рычага тормозного приспособления 9 (рисунок 2) или кольца 18 (рисунок 1) стопорят микровинт.

В этом положении отъединяют барабан 6 (рисунок 2) от микровинта пятки 4. Для этого, придерживая барабан левой рукой, правой рукой ослабляют соединительный колпачок 7. В результате этого барабан может свободно вращаться вокруг стебля и его можно установить на нуль.

Установив барабан на нуль, осторожно завертывают (наживляют) соединительный колпачок 7.

Освободив стопор и отъединив измерительные пятки друг от друга или от установочного калибра, закрепляют соединительный колпачок окончательно. После этого еще раз повторяют первые три операции для проверки установки.

Микрометрические нутромеры (штихмассы) применяют для измерений диаметров отверстий или внутренних размеров более 50мм. Микрометрический нутромер состоит из головки (рисунок 4, а) и удлинителей (рисунок 4, б). В головку входят собственно микрометрический винт 5, стебель 3 с нарезным левым концом, на который навинчиваются удлинители или предохранительная гайка 2, сферические наконечники 1 и 10, которые соприкасаются со стенками измеряемого объекта, стопорный винт 4, барабан 7 и установочный колпачок 9. Наименыпий размер микрометрического нутромера будет тогда, когда нулевое деление шкалы барабана 7 совпадает с начальным штрихом продольной шкалы на стебле 3.

В большинстве нутромеров наименьший размер – 75мм и более. Наибольший же размер зависит от числа удлинителей, соединенных с головкой, и их размеров. Для уменьшения погрешности при измерениях необходимо использовать не более 3 – 4 удлинителей. Чтобы соединить удлинитель с микрометрической головкой, необходимо отвернуть предохранительную гайку 2, а вместо нее навернуть правый конец удлинителя. При навертывании измерительный наконечник 1, нажимая на правый конец удлинирисунок 4, б), заставляет выйти наружу его левый измерительный конец. При развинчивании головки стальной стержень (штихмасс) под воздействием пружины 12 снова скрывается в металлическую трубку 14. На свободный конец удлинителя с резьбой может быть навинчен другой удлинитель и т. д. На свободный конец последнего удлинителя навинчивают предохранительную гайку.

1 – сферические наконечник 9 – установочный колпачок

2 – предохранительная гайка 10 – сферические наконечник

3 – стебель 11 – буртик

4 – стопорный винт 12 – пружина

5 – микровинт 13 – предохранительная головка

6 – регулировочная гайка 14 – предохранительная трубка

7 – барабан 15 – удлинитель

8 – разрезное кольцо

Рисунок 4 – Микрометрический нутромер

В процессе измерений нутромер вводят в отверстие и один конец его упирают в поверхность измеряемого объекта, а другой, вращая барабан, приводят в соприкосновение с противоположной поверхностью. Покачивая нутромер сначала в осевом, а потом в диаметральном направлениях, находят наименьший и наибольший размеры. Зафиксировав размер с помощью стопора и вынув нутромер из отверстия, производят отсчет. При использовании удлинителей необходимо навертывать их на головку, начиная с больших размеров, так как другая последовательность установки удлинителей приводит к увеличению погрешности измерений.

Нулевую установку головки нутромера проверяют концевыми мерами или специальной скобой, приложенной к нутромеру.

Проверку и настройку штихмасса ведут в следующем порядке.

Вводят в скобу микрометрическую головку с надетой на нее предохранительной гайкой 2.

Отстопорив микровинт 4 и придерживая левой рукой микрометрическую головку в скобе, правой рукой поворачивают барабан 7 до тех пор, пока наконечники 1 и 10 не соприкоснутся с боко-выми стенками скобы. В этом положении стопорят микровинт.

Вынимают микрометрическую головку и, придерживая левой рукой барабан 7, правой рукой ослабляют колпачок 9. В этом положении барабан легко поворачивается вокруг стебля 3 и может быть установлен так, чтобы его нулевой штрих совпадал с нулевым штрихом стебля.

Легко затягивают колпачок 9, отстопоривают его и затягивают окончательно. Головка настроена и готова к работе.

Микрометрический глубиномер (рисунок 5) служит для измерения глубины отверстий, уступов, выточек и т. д. У глубиномеров со стеблем соединена не скоба, как у микрометров, а основание (траверса) 1. Кроме того, в отличие от микрометров нуль основной шкалы микрометрической головки глубиномеров расположен не слева, а справа. В остальном головка глубиномера сходна с головкой микрометра. В нижнем конце микровинта сделано отверстие 10, в которое может быть введен цилиндрический стержень 11 необходимой длины. Длина стержня зависит от измеряемого размера. На конце каждого цилиндрического стержня имеется пружинящее устройство, обеспечивающее достаточную связь стержня с микровинтом. Сменные стержни могут быть четырех размеров: 0-25; 25-50; 50-75; 75-100мм.

Проверку и настройку микрометрического глубиномера ведут в следующем порядке.

Вывертывают барабан 5 микрометрической головки настолько, чтобы конец измерительного стержня скрылся в отверстии траверсы.

Устанавливают траверсу на поверочную плиту и, прижимая ее левой рукой, вращают правой рукой головку трещоточного устройства 8 до появления щелчков. В этом положении микровинт 3 фиксируют с помощью стопорного винта 9.

Придерживая левой рукой барабан 5, ослабляют правой рукой колпачок 7. В этом положении барабан легко поворачивается вокруг стебля и может быть установлен так, что его нулевой штрих совпадет с нулевым штрихом стебля.

Завертывают колпачок 7 и расстопоривают микровинт. Прибор готов к работе.

1 – основание (траверса)

2 – стебель

3 – микровинт

4 – регулировочная гайка

5 – барабан

6 – хвостовик винта

7 – установочный колпачок

8 – трещоточное устройство

9 – стопорный винт

10 – отверстие для установки стержня

11 – стержни

Рисунок 5 – Микрометрический глубиномер

3 Порядок выполнения работы

Исходными данными при проведении измерений микрометрическими инструментами служат размеры, каждый из которых предназначен только для использования какого-либо одного прибора.

3.1 Изучить конструкцию, регулирование и настройку микрометрических инструментов.

3.2 Дать эскиз детали, указав на нем заданные размеры.

3.3 Расшифровать символические обозначения допусков по всем заданным размерам.

3.4 Определить для всех инструментов следующие метрологические показатели:

а) пределы измерения;

б) цену деления на стебле микрометрической головки в мм;

в) цену деления на барабане в мм. Цену деления на барабане находят по формуле

e=t/n (1)

где t – шаг резьбы микровинта

п – число делений на барабане;

г) возможную предельную погрешность Δlim инструмента в пределах его использования (см. приложение A).

3.5 Проверить и настроить все инструменты.

3.6 Произвести измерения всех заданных размеров с учетом возможностей инструмента. Измеренный размер записать с учетом предельной погрешности

Dвоз=Dпр±ΔΣ(изм) (2)

где Dвоз – возможный размер с учетом погрешности измерения

Dпр – размер, установленный по показаниям прибора

ΔΣ(изм) – предельная погрешность прибора для полученного размера.

3.7 Дать заключение о годности изделия (укладывается ли полученный размер в допуске).

4.1 Цель работы

4.2 Эскиз детали с указанием на нём размеров, подлежащих измерениям и символическая расшифровка обозначений допусков

4.3 Метрологические показатели, применяемых микрометрических инструментов

4.4 Заключение о годности детали

5 Меры безопасности

5.1 Запрещается производить действия, которые могут привести к травмам, бесцельное вращение винтов, нониусов и т. д.

5.2 Осторожно прикасаться к острым краям детали, в случае пореза обратиться к преподавателю.

Контрольные вопросы

1 Разновидности, устройство и назначение микрометрических инструментов

2 Метрологические показатели микрометрических инструментов

3 Регулирование и настройка микрометрических инструментов

4 Предельная погрешность микрометрических инструментов

5 По указанию преподавателя расшифровать символическое обозначение допусков

Литература

1 , Полещенко по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. М.: Колос, 1977. – 224с.

2 и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник - 5-е изд., М.: Машиностроение, 19с.

3 Допуски и посадки. Справочник в 2-х томах. /Под редакцией, 6-е изд. - Л.: Машиностроение, 19с.

Приложение А

(справочное)

Предельные погрешности средств измерения линейных величин (±Δlim)

Наименвание измерительного средства

контакта

Интервалы размеров, мм

Цена деления, мм

Микрометры рычажные находятся на руках

находятся в стойке

Значение, Δlim, мкм

Глубиномеры микрометрические при абсолютном методе

при относит. методе

Перемещение стержня

Средства установки

Класс шерохов. пов. детали

Интервалы размеров, мм

Значение, Δlim, мкм

Нутромер микрометрический с ценой деления 0,01мм

по установочной мере

Введение……………………………………………………. Цели и задачи лабораторной работы……………………… Цель лабораторной работы………………………………… Задачи лабораторной работы……………………………… Основные положения……………………………………….. Порядок проведения работы……………………………….. Меры безопасности…………………………………………. Контрольные вопросы……………………………………… Литература…………………………………………………… Приложение А……………………………………………….. УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР ПГУ им. С. Торайгырова (личная подпись) «____»____________2007г. Составители: старший преподаватель __________ старший преподаватель __________ Кафедра машиностроения и стандартизации Утверждено на заседании кафедры «____»______2007г. Протокол №_____ Заведующий кафедрой _________________ Одобрено методическим советом факультета металлургии, машиностроения и транспорта «____»_________2007г. Протокол №_____ Председатель МС _____________________ СОГЛАСОВАНО Декан факультета _____________ «___»_______2007г. Нормоконтролер ОМК _________ «___»______2007г. ОДОБРЕНО ОПиМО Начальник ОПиМО _____________ «___»______2007г. Рецензия на методическое указание к лабораторной работе «Устройство и эксплуатация микрометрических инструментов» по дисциплинам «Метрология», «Основы взаимозаменяемости», «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Методы и средства измерения и контроля». В методическом указании представлены устройства, назначение и применение микрометрических инструментов – микрометров, микрометрического глубиномера и микрометрических нутромеров, а также их регулирование и настройка. По каждому описанному инструменту представлены рисунки с пояснительным текстом. По приведённым теоретическим положениям студент приобретает навыки чтения чертежа детали, правильного выбора методов измерения и применения измерительных инструментов. Методические указания разработаны в соответствии с общими требованиями к оформлению и изданию в научно-издательском центре ПГУ им. С. Торайгырова согласно МИ ПГУ 4.02.1-05. Методическое указание разработано в помощь студентам для полного и наглядного освоения лекционного материала на практике. Учитывая практическую значимость данной лабораторной работы «Устройство и эксплуатация микрометрических инструментов» для студентов машиностроительных специальностей рекомендовать к изданию в НИЦ ПГУ им. С. Торайгырова. Магистр, старший преподаватель Рецензия на методические указания к лабораторной работе «Устройство и эксплуатация микрометрических инструментов» по дисциплинам «Метрология», «Основы взаимозаменяемости», «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Методы и средства измерения и контроля». Методические указания составлены с целью получения представления о микрометрических инструментах. В процессе выполнения лабораторной работы на конкретной детали студентам предлагается дать заключение о годности детали с определением метрологических показателей используемых микрометрических инструментов. При заключении о годности детали, учитывается предельная погрешность микрометрических инструментов, что дает полную картину при измерении размеров детали. Лабораторная работа предусмотрена для дальнейшего освоения теоретического материала по дисциплинам «Стандартизация, сертификация и технические измерения», «Методы и средства измерения и контроля», «Основы взаимозаменяемости», «Метрология». Учитывая практическую значимость данной лабораторной работы «Устройство и эксплуатация микрометрических инструментов» для студентов машиностроительных специальностей, рекомендовать к изданию в НИЦ ПГУ им. С. Торайгырова. Кандидат технических наук, профессор