Как устроен микрометр чему равна погрешность микрометра

Микрометр — это точный измерительный инструмент, предназначенный для работы с деталями малых размеров. Он очень точен, поэтому детали с линейными размерами могут быть измерены с допуском 2 мкм и более. Именно из-за этой низкой точности инструмент и получил свое название. Он намного точнее штангенциркуля и даже точнее простой линейки.

Как устроен микрометр

Существует несколько популярных конструкций микрометров, которые являются усовершенствованиями базовой модели этого инструмента, приспособленными для определенных узких целей.

В простом исполнении микрометр состоит из следующих элементов:

В основе конструкции лежит металлический кронштейн, параметры которого ограничивают возможность изменений. На одном конце находится металлическая пятка, а на другом — винтообразный механизм. Он устанавливается таким образом, чтобы расстояние между его кончиком и пяткой скобы было видно на цифровой шкале инструмента. Вкручивая винт до тех пор, пока измеряемая заготовка не будет прижата, можно точно отобразить ширину заготовки. Тогда все, что вам нужно сделать, это посмотреть на весы. Прибор является контактным. Он не используется для измерения мягких материалов, которые начинают сжиматься при прикосновении.

Для того чтобы результат не пострадал до его записи, на микрометре имеется зажим. Это предотвращает случайное откручивание и препятствует соскальзыванию указателя на цифровой шкале даже на несколько миллиметров.

Сфера использования
Данное оборудование является довольно распространенным в различных отраслях. Его профессионально используют:
  • Туристы.
  • Литейщики.
  • Операторы фрезерных станков.
  • Ассистенты лаборатории.
  • Производители моделей.
  • Ювелиры.

Это оборудование позволяет получить точные линейные данные, но не так универсально, как тот же штангенциркуль. Для некоторых задач этот инструмент незаменим, поскольку именно он позволяет достичь почти лабораторной точности, чего не может сделать ни один другой ручной измерительный инструмент.

Виды микрометров

Область применения этого оборудования довольно широка, поэтому его конструкция была адаптирована к конкретным целям. Это обеспечивает наиболее удобное и точное измерение. Существует более 20 конструктивно различных микрометров, многие из которых очень редки и практически не используются в быту.

Среди популярных микрометров можно отметить:
  • Гладкая.
  • Лист.
  • Для горячекатаной стали.
  • Для глубокого измерения.
  • Трубка.
  • Провод.
  • С маленькими челюстями.
  • Многофункциональный.
  • Грув.
  • Цифровой.
Гладкий микрометр

Наиболее часто используемые. Используется для снятия внешних измерений деталей и заготовок. Это самый распространенный инструмент на рынке. Эти модели можно использовать практически для любых целей, за исключением измерения внутренних величин заготовок, так как прибор не предназначен для этого.

Листовые микрометры

Они имеют круглые пластины на пятке и винте, что увеличивает площадь контакта с измеряемой деталью. Это позволяет предварительно напрячь заготовку, чтобы выровнять ее и измерить точную толщину. Этот инструмент обычно используется для измерения листового металлопроката, металлических полос и кузнечных заготовок.

Хотя теоретически возможно проводить измерения обычным гладким микрометром, в реальности это не так. Часто кованое изделие имеет неровности, поэтому можно установить пятку и болт для вдавливания или наоборот для черновой обработки. Использование широких пластин увеличивает площадь поверхности и позволяет избежать контакта с такими участками, что может привести к неточным данным.

Микрометр для горячего металлопроката

Используется для горячих компонентов. С его помощью можно быстро и эффективно измерять толщину железных компонентов на производстве, не дожидаясь их остывания. Именно с помощью этого инструмента можно контролировать момент, в котором следует прекратить прокатку металла и взять готовую заготовку с нужными параметрами.

Микрометры для глубокого измерения

Они имеют очень удлиненную ручку, которая позволяет надвигать инструмент на заготовку и проверять толщину от края. Это особенно важно, когда измеряемая деталь имеет неравномерную окружность. С помощью этих устройств можно узнать точную толщину детали, в которой были сделаны несверленные отверстия или зенковки.

Микрометры трубного типа

Они предназначены для измерения толщины стенок труб. Они имеют специальный дизайн, поэтому их невозможно спутать с другими типами. Трубные микрометры несложно определить визуально. Они имеют усеченную культю, на конце которой находится пятка, заменяющая усеченную культю. Такая пятка вставляется внутрь измеряемой трубы, затем винт выталкивается вверх, и можно получить точное показание диаметра стенки.

С помощью этого оборудования можно измерять даже очень тонкие трубы, если каблук помещается внутри. Именно это отличает трубчатые инструменты от гладких типов. Обычный микрометр может снимать данные только с достаточно толстых труб, где внутренний диаметр позволяет вставить отрезок скобы так, чтобы пятка торчала в сторону.

Проволочный микрометр

Это одна из самых компактных вариаций базовой модели. Он не имеет такой ярко выраженной строчки, как обычные приборы. Внешне его можно принять за обычный металлический стержень. Такой инструмент используется для измерения диаметра металлических проволок и стержней. Он имеет небольшой диапазон, но этого более чем достаточно для измерений, для которых он предназначен. Отсутствие громоздкой рукоятки позволяет носить инструмент в компактном кейсе вместе с гаечными ключами и отвертками. Такие микрометры занимают не больше места, чем плоскогубцы.

Микрометр с малыми губками

Предназначен для снятия параметров на поверхности металла после его сверления или растачивания. Главная особенность этих инструментов заключается в том, что пятка и винт сделаны очень тонкими. Это позволяет вставлять их в более тонкие отверстия. С точки зрения дизайна эти модели не отличаются от обычных, за исключением более тонких компонентов.

Универсальные микрометры

Они имеют съемные наконечники. Это выбор для измерения множества предметов с различными свойствами. Съемные наконечники позволяют адаптировать инструмент к условиям работы. Существует одна проблема с более дешевыми микрометрами такого типа. Если наконечник зажат недостаточно плотно, может образоваться зазор, который влияет на точность. Если вам не нужны очень точные данные и допуск в полмиллиметра не важен, универсальные модели также весьма удобны. Инструменты в более высоком ценовом сегменте часто имеют более высокое качество, а проблема болтающихся насадок сводится к минимуму благодаря подгонке всех частей инструмента друг к другу.

Канавочные микрометры

Для измерения размеров в труднодоступных местах. Главная особенность этого инструмента — полное отсутствие скобы. По внешнему виду они напоминают проволочную модель, но имеют специальный диск, который действует как губка, захватывающая заготовку. С помощью этого оборудования можно зажимать выступающие части заготовок губками и измерять их диаметр. При работе с этими устройствами следует соблюдать осторожность, так как диски, установленные на их концах, могут деформироваться от сильного удара, который может произойти при падении устройства.

Цифровой микрометр

Это одно из самых удобных устройств, поскольку оно имеет электронный дисплей. Гораздо быстрее и проще измерить размеры заготовки. Он питается от батареи, которая установлена в виде наручных часов. Они так же точны, как и механические часы, хотя и не обладают такой же долговечностью. Электронный дисплей можно разбить, если обращаться с ним недостаточно осторожно.

Более дорогие электронные модели имеют множество кнопок настройки и большую внутреннюю память, поэтому они сохраняют предыдущие данные и даже показывают, когда было проведено измерение. Такие микрометры будут особенно полезны в промышленных приложениях, где необходимо проводить множество измерений за короткое время.

Существует не менее десятка других типов микрометров. Это очень узкоспециализированные специалисты, и нельзя сказать, что они незаменимы. Работу, которую они выполняют, можно выполнять и с помощью микрометров других типов, что может быть не так удобно, но точность измерений от этого нисколько не пострадает. Все микрометры изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа. Большинство моделей этого инструмента имеют отдельный государственный стандарт, определяющий точность измерения. Желательно переносить микрометр в специальной трубке, чтобы на винт не оседала пыль, что предотвратит его заклинивание.

Микрометры

Микрометрические инструменты

К микрометрическим инструментам относятся гладкие микрометры, микрометры с костяшками, глубиномеры и стыковые микрометры, которые используются для абсолютных измерений внешних и внутренних размеров, высоты рычагов, глубины отверстий и т.д.
Принцип работы этих приборов основан на использовании винтовой пары (винт-гайка) для преобразования вращательного движения микрометра в поступательное.
Величина градуировки этих инструментов составляет 0,01 мм.

Классическая конструкция микрометра включает в себя скобу с фиксированной пяткой и впрессованным стеблем (иногда стебель ввинчивается в скобу). Внутри стержня с одной стороны имеется микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм, а с другой — гладкое цилиндрическое отверстие для обеспечения точной ориентации микрометра.
Винт имеет барабан, соединенный с храповиком. Храповик имеет односторонние зубья на лицевой стороне, к которым прижимается пружина для обеспечения постоянного измерительного усилия. Для фиксации винта в правильном положении используется упор.

Шкала микрометрических измерительных приборов состоит из двух шкал — линейной и круговой. Градуировка имеет два ряда, по одному с каждой стороны горизонтальной линии и каждый на расстоянии 0,5 мм от другого. Два ряда штрихов образуют единую продольную шкалу с градуировкой 0,5 мм, равной длине микровинта.
Круговая шкала обычно имеет 50 делений (при шаге винта P = 0,5 мм).
По шкале длины можно считать целые миллиметры и 0,5 мм, а по круговой шкале — десятые или сотые доли миллиметра.

Конструкция микрометра была впервые запатентована французским изобретателем Жаном Лораном Пальмером в 1848 году под названием «круговой верньерный штангенциркуль». Однако массовое производство микрометров началось только через несколько лет, после того как два американских инженера, Д. Браун и Л. Шарле, посетили выставку в Париже, где увидели изобретение Палмера и запустили его в массовое производство.

Микрометры — очень популярный инструмент для измерения наружных диаметров, толщины и т.д. Они являются наиболее часто используемыми линейными измерительными инструментами в мастерской благодаря простоте конструкции, легкости управления, скорости работы и достаточно высокой точности. У каждого машиниста, сборщика, технолога и чертежника есть свой микрометр. Разнообразие конструкций, позволяющих измерять множество различных внешних поверхностей, делает их универсальными приборами.
Микрометры производятся рядом международных и российских компаний, таких как Mitutoyo (Япония), Tesa (Швейцария), Carl Mahr (Германия), Челябинский инструментальный завод (ХИЗ) и Кировский инструментальный завод (КРИН).

Качество современных микрометров очень высокое. Прецизионный шлифованный винт, безлюфтовое соединение винт-гайка, твердосплавные измерительные поверхности обеспечивают плавное движение винта без биения торцевой поверхности. Использование нержавеющих сталей и термическая обработка придают инструменту антикоррозийные, износостойкие и антикоррозийные свойства.
Положительной особенностью микрометров является соблюдение принципа Аббе, что значительно повышает точность измерения.

Современные микрометры, микрометрические инструменты и приборы делятся на две группы:
— Механические микрометры с подвижной шкалой;
— Электронные микрометры с цифровым отсчетом.

Согласно ISO 3611-2010, микрометры с подвижной шкалой называются аналоговыми микрометрами, а цифровые микрометры — микрометрами с цифровым отсчетом.

Механический микрометр со штриховым отсчетом

Сердцем микрометра является микрометрический винт. Таким образом, поступательное движение измерительной поверхности (торца) микрометрического винта связано с вращением считывающего барабана. Один оборот микрометрического винта соответствует смещению торца микрометрического винта на одно приращение винтовой резьбы. В большинстве конструкций шаг винтовой резьбы составляет 0,5 мм, а на барабан наносится 50 или 100 шагов. Это дает значение шага 0,01 или 0,05 мм. Резьба винтов шлифуется на высокоточных станках. Микрометрическая пара в измерительных приборах формируется как отдельный блок — микрометрическая головка.

Микрометрическая головка является частью микрометров различного назначения, ночников, глубиномеров, различных стационарных установок в качестве измерительного блока или блока для точных перемещений и т.д.

В микрометрической головке микрометрический винт перемещается вместе с барабаном относительно стержня, который жестко соединен с микрометрической гайкой. Микрометрические головки обычно имеют две шкалы (Рисунок 1): круговая шкала для определения долей оборота и линейная шкала для определения числа полных оборотов микрометрического винта. Линейная шкала и линейный штрих нанесены на наружной поверхности стебля (или на втулке, надетой на стебель).
Величина деления линейной шкалы равна шагу винта; для шага 0,5 мм используются две секции шкалы с длиной шкалы 1,0 мм, смещенные на 0,5 мм. Общая длина линейной шкалы определяется диапазоном измерения микрометрического винта (обычно 25 мм).
Круговая шкала размечена на скосе барабана, на конце которого находится индикатор линейной шкалы. Удлиненная полоса на линейной шкале служит направляющей для круговой шкалы.

Диаметр барабана был выбран таким образом, чтобы длина шкалы составляла приблизительно 1 мм. Для считывания дробных частей градуировки круговой шкалы в некоторых случаях используется нониус, аналогичный нониусу штангенциркуля с непараллактическим отсчетом. Величина деления верньера составляет 0,001 мм. Однако верньер имеет смысл только в том случае, если отсчитанные доли деления меньше, чем погрешность передачи микрометра.

Для стабилизации измерительного усилия используется специальное устройство (трещотка, или фрикцион), прикрепленное к барабану. Это приводит к возникновению усилия на измерительной поверхности микрометрического винта, которое для большинства применений микрометрической головки составляет от 5 до 10 Н.

Микрометры — это универсальные инструменты для внешних измерений. Конструктивные и метрологические свойства микрометров определены в ISO 3611:2010, DIN 863 и ГОСТ 6207-90.

Микрометры имеют скобу с микрометрической головкой на одной стороне и пяткой на другой. Микрометр имеет стопорное устройство для фиксации микрометрического винта. Измерительными поверхностями в микрометрах являются параллельные плоскости концов микрометрического винта и пятки, диаметр которой обычно составляет 8 мм.

Для повышения точности микрометры с диапазоном измерения до 100 мм выпускаются с уменьшенным до 6,5 мм диаметром рабочих поверхностей (хвостовика и пятки). Для повышения износостойкости измерительные поверхности микрометров изготавливаются из твердого сплава.
Стеки современных высокоточных микрометров теплоизолированы для уменьшения погрешностей, вызванных тепловым расширением при контакте с рукой.

Микрометры с нижним пределом 25 мм и более оснащены средствами настройки для регулировки нулевого положения. Градуировка большинства механических микрометров составляет 0,01 мм.
Также имеются микрометры с градуировкой 0,05 мм и верньерные микрометры с градуировкой 0,001 мм. Микрометры могут измерять диапазон до 1500 мм.

Микрометры для диаметров свыше 500 мм (консольные) изготовлены из сварных труб для малого веса и снабжены изолирующими шайбами. Микрометры оснащены сменными наконечниками с интервалом 25 мм.
Следует отметить, что измерение микрометрическими инструментами больших диаметров (свыше 500 мм) — очень громоздкая операция, требующая опыта и терпения.
Результат этого измерения не является надежным.

Электронный микрометр с цифровым отсчетом

Хотя градуированные и верньерные микрометры сегодня широко используются, отсчет и сложение двух делений не очень удобны для пользователя, особенно в условиях плохого зрения и освещения. Поэтому появление электронных микрометров с цифровым отсчетом сделало процесс измерения гораздо более простым и удобным, а в некоторых случаях даже более точным.

Конструктивно электронный микрометр мало чем отличается от механического микрометра, но вместо штриховой шкалы он имеет инкрементный, обычно емкостной преобразователь, небольшое электронное устройство и цифровой дисплей.
Датчик аналогичен инкрементальному датчику, используемому в штангенциркуле. Он состоит из двух небольших дисков с электродами, изолированными друг от друга. Один диск вращается вместе с винтом, другой неподвижен и удерживается ключом вдоль винта. Оба диска перемещаются вместе с микрометром по полному ходу винта.

В микрометрической опоре также расположен электронный микропроцессорный блок и цифровой дисплей с показаниями 0,01 или 0,001 мм. Высота цифр составляет от 7 до 9 мм. На корпусе расположены две кнопки включения/выключения и установки нуля. Установка нуля возможна как на сходящихся пятках микрометра, так и в любой точке диапазона измерений (например, при контроле партий одинаковых заготовок).

Некоторые модели имеют дополнительные функции, например, сортировку по размеру, вывод кода на внешние устройства и т.д. Вся электронная система питается от небольшой литиевой батареи со сроком службы 1,5 года или 2 000 часов.

Электронные микрометры выпускаются с диапазоном измерения до 300 мм и степенью защиты от IP40 до IP65 в соответствии с DIN EN 60529 и ГОСТ 14254-96.

В дополнение к стандартным микрометрам имеется ряд специализированных моделей, например, для измерения толщины стенок труб со сферическими измерительными поверхностями, для измерения мягких материалов с дискообразными измерительными поверхностями, для измерения среднего диаметра резьбы, для измерения общей длины обычных зубчатых колес с дискообразными измерительными поверхностями, для измерения наружного диаметра мультиинструментов и т.д.

Прогрешность при измерении микрометром

Общая погрешность микрометрического измерения состоит из следующих элементов

  • погрешности микрометрической головки;
  • отклонения от плоскостности и параллельности плоских измерительных поверхностей винта и пятки (для разных углов поворота микрометрического винта и для его упора). При использовании микрометров отклонения от параллельности измерительных поверхностей винта и пятки приводят к различным погрешностям для разных форм измеряемых деталей (плоских, цилиндрических, сферических). Деформация этих деталей под воздействием измерительной силы также будет различной;
  • Деформация зажима микрометра под действием измерительной силы;
  • Ошибки выравнивания измерений;
  • важной составляющей погрешности измерений микрометрами (особенно большими) является температурная погрешность, вызванная как разницей температур между измеряемой деталью и микрометром, так и нагревом микрометра, а иногда и проверяемой детали, и теплом рук проверяющего (для уменьшения этой погрешности в микрометрах для размеров свыше 50 мм используются тепловые экраны);
  • погрешность, вызванная емкостными ошибками в электронных микрометрах.

Пределы допусков в микрометрах приведены в таблице 1. Приведенные погрешности зависят от диапазона измерений.

Предел допускаемой погрешности микрометрической головки (если она выпускается как отдельная деталь) указан в ГОСТ 6507-78 «Микрометры с величиной деления 0,01 мм. Технические условия» в виде предельной погрешности δ = ±4 мкм.
Было бы правильно нормировать неопределенность расстояния между любыми двумя точками в соответствии с ISO 3611-1978, поскольку механизм головки при обнулении барабана может иметь различные положения, и неопределенность в любой отдельной точке будет зависеть от положения нулевой точки.

Максимально допустимая погрешность G микрометра в любой точке диапазона измерений (25 мм) приведена в таблице 1.

Они возникают из-за погрешностей микрометра, установочного калибра или блока концевых калибров, отклонения от параллельности измерительных поверхностей, силового отклонения скобы, погрешностей считывания, погрешностей из-за температуры и деформации контактов.

— Погрешность микрометра обычно составляет от 4 до 10 мкм, в зависимости от диапазона измерений при поверке с помощью концевого калибра;

— погрешность, возникающая при установочных измерениях, включается в погрешность измерения микрометром с диапазоном измерения 25 мм (в пределах 2 мкм);

— погрешность, возникающая из-за отклонения от параллельности измерительных поверхностей в точке контакта, может быть включена в погрешность измерения, в зависимости от положения точек контакта на измерительных поверхностях;

— погрешность из-за изгиба скобы обусловлена непостоянством измерительного усилия (200 сН переменного измерительного усилия). В общем, было установлено, что усилие изгиба скобы 10 Н имеет погрешность в диапазоне 2-12 мкм, т.е. переменное усилие может вызвать погрешность в 0,2 от заданного усилия (0,4-2,4 мкм). Эта относительно небольшая ошибка возникает при использовании трещотки. При несоблюдении этого правила погрешность достигает 0,01-0,02 мм;

в случае плоскостного смещения обоих

в точке соприкосновения поверхностей

контакт (наклон поверхности

— Ошибка чтения возникает из-за параллакса и трудности чтения. Приблизительно 2 мкм;

— погрешность из-за ручного нагрева не может быть определена практически. Это уменьшается за счет установки накладок на теплоизоляцию;

— Ошибки от контактной деформации возникают в основном при измерении сферических поверхностей, так как при измерительном усилии R=5 мм контактная деформация достигает 3 мкм, при R>S 2 мкм.

Погрешность измерения микрометром, обусловленная влиянием рассмотренных составляющих погрешности измерения, составляет от 5 до 50 микрон в зависимости от размера микрометра (первый 0-25 мм, второй от 400-500 мм).

Не нашли то, что искали? Используйте поиск:

Лучшие высказывания: Самое главное для студента — не сдать экзамен, а вовремя его вспомнить. 9755 — | 7376 — или прочитать их все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором размещенного материала. Но обеспечивает бесплатное пользование им. Было ли нарушено авторское право? Свяжитесь с нами | Обратная связь.

Снова активируйте AdBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужный

Микрометры изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6507-90 и относятся к микрометрическим инструментам и применяются для измерения наружных (охватываемых) размеров изделий и деталей прямым абсолютным методом.

Измеряемые размеры определяются углом поворота барабана микрометрической головки. Для отсчета полного оборота микрометрического винта используется продольная ведущая шкала, расположенная на неподвижной втулке, называемой оправкой. На оправке находится гайка со шлицем для центрирования и направления микрометрического винта. Для удобства использования шкала состоит из двух шкал с градуировкой 1 мм, смещенных друг относительно друга на 0,5 мм и размеченных по обе стороны продольного хода на штоке. Таким образом, интервал деления основной шкалы равен интервалу деления микрометрического винта.

Указатель основной шкалы — это конец барабана, закрепленный на микрометрическом винте. Круговая шкала с радиальными делениями используется для считывания долей миллиметра. Шкала имеет 50 делений, нанесенных на коническую часть микрометрического барабана. Показателем для этой шкалы является продольный ход на хвостовике.

Измерительные поверхности гладких микрометров оснащены твердым металлом.

Гладкие части микрометрического винта имеют диаметр 8h9 или 6h9.

Для настройки микрометры оснащены установочными мерами. Микрометры с диапазоном измерения от 25 мм до 300 мм оснащаются одним манометром, соответствующим нижнему пределу диапазона микрометра, и двумя манометрами, если диапазон превышает 300 мм. Микрометры с диапазоном измерения от 0 до 25 мм не имеют эталонного калибра.

Микрометры делятся на классы точности 1 и 2. Класс точности определяет предел допустимой погрешности микрометра

Гладкие микрометры производства ЗАО «ЦРИН», г. Киров, Россия, зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений Республики Беларусь и поставляются заказчику с сертификатом легализации.

Диапазоны измерений гладких микрометров MK:

НазначениеДиапазон измерения, ммНазначениеДиапазон измерения, мм
MK-250-25MK-275250-275
MK-5025-50MK-300275-300
MK-7550-75MK-400300-400
MK-10075-100MK-500400-500
MK-125100-125MK-600500-600
MK-150125-150MK-700600-700
MK-175150-175MK-800700-800
MK-200175-200MK-900800-900
MK-225200-225MK-1000900-1000
MK-250225-250

Основные характеристики гладких микрометров MK:

Микрометр — это точный прибор, предназначенный для измерения линейных величин абсолютным методом. Чтобы определить его показания, необходимо сложить значения шкалы вала и барабана.

Определение показаний прибора

На шкале стебля 2 отмечен конец барабана, а на шкале 1 — круговая шкала 3. Пронумерованная шкала стебля показывает количество миллиметров, а его дополнительная шкала используется для отсчета полумиллиметров.

Обратите внимание на последний штрих миллиметровой шкалы стебля, который полностью открыт через барабан. Его значение — это общее количество миллиметров, на чертеже оно показано зеленым цветом. Если справа от него открыта вспомогательная масштабная линейка (показана синим цветом), добавьте 0,5 мм к полученному значению.

При считывании круговой шкалы 3 учитывается значение, совпадающее со штрихом 1. Таким образом, показания на верхнем изображении составляют

  • 16 + 0,22 = 16,22 мм.
  • 17 + 0,5 + 0,25 = 17,75 мм.

Распространенной ошибкой является неправильный подсчет (или отсутствие подсчета) значения 0,5 мм. Это происходит потому, что ближайшая к барабану планка на дополнительной шкале может быть частично открыта. При необходимости проверьте сами с помощью штангенциркуля.

Порядок проведения измерений микрометром

Стороны микрометра располагаются немного шире, чем измеряемый объект, иначе объект может быть поцарапан. Это связано с тем, что торцевые поверхности пятки и микрометрического винта очень твердые для устойчивости к истиранию.

Пятку слегка прижимают к заготовке, а микрометрический винт поворачивают с помощью трещотки до тех пор, пока он не коснется измеряемой поверхности. Храповик используется для регулировки натяжения — обычно от 3 до 5 щелчков. Положение микрометрического винта фиксируется стопорным устройством, чтобы не нарушалось считывание значения со шкалы.

При работе с микрометром держите его за ручку так, чтобы была видна шкала стебля и можно было снять показания на месте.

При измерении диаметра вала измерительные поверхности должны быть диаметрально противоположными. Пятка прижимается к валу, и микрометрический винт, медленно вращаемый с помощью трещотки, последовательно выравнивается в двух направлениях: осевом и радиальном. После работы точность инструмента следует проверить с помощью калибра.

Устройство гладкого микрометра типа мк-25

Основные структурные компоненты гладкого микрометра показаны на рисунке ниже и пронумерованы:

  1. Кронштейн. Он должен быть жестким, так как его малейшая деформация приводит к соответствующей ошибке измерения.
  2. Каблук. Он может быть впрессован в корпус или быть съемным в микрометрах с большим диапазоном измерения (500 — 600 мм, 700 — 800 мм и т.д.).
  3. Микрометрический винт, который перемещается при вращении трещотки 7.
  4. Запорное устройство. В микрометре, показанном на рисунке, он выполнен в виде винтового зажима. Он используется для фиксации микрометрического винта при настройке прибора или снятии показаний.
  5. стебель. На нем есть две шкалы: пронумерованная (основная), показывающая количество целых миллиметров, и дополнительная, показывающая количество половинок миллиметра.
  6. Барабан, на котором отсчитываются десятые и сотые доли миллиметра. Конец барабана также является указателем для шкалы хвостовика 5.
  7. Трещотка для вращения микрометрического винта 3 и регулировки усилия, прикладываемого к измерительным поверхностям прибора.
  8. Эталон, который используется для проверки и настройки прибора. Он не предусмотрен для некоторых моделей микрометра МК-25.

Настройка микрометра и проверка его точности

Нулевое показание микрометра проверяется каждый раз перед началом работы и при необходимости корректируется. Общая последовательность действий показана ниже.

  • Проверьте твердость пятки и вала микрометра в опоре. Протрите измерительные поверхности чистой мягкой тканью.
  • Проверьте нулевое показание прибора. Для этого соедините рабочие поверхности пятки и микрометрического винта с помощью усилия храповика (3 — 5 щелчков). Если манометр установлен правильно, показания будут равны 0,00.

Для поверки микрометров с диапазоном измерения от 25 до 50 мм, от 50 до 75 мм и более используются соответствующие эталоны (концевые меры длины), точный размер которых известен. Эталон, имеющий чистую торцевую поверхность, должен быть зажат без перекоса между измерительными поверхностями прибора с усилием храповика в несколько щелчков. Полученное значение сравнивается с известным значением и, при необходимости, микрометр регулируется в следующем порядке.

Регулировка нуля

a) Закрепите микрометрический винт с упором в положении с затянутым концевым прилагательным или соединенными измерительными поверхностями.

b) Отделите барабан и микрометрический винт друг от друга. Для этого нужно одной рукой держать барабан, а другой откручивать корпус трещотки (достаточно половины оборота).

Также возможно исполнение устройства с утопленным болтом или зажимной гайкой для соединения барабана с микрометрическим винтом. В этом случае используйте предоставленный ключ.

(c) Нулевой шаг барабана совмещен с продольным шагом стебля. Затем барабан снова подсоединяется к микрометрическому винту и проводится новая проверка. При необходимости повторите регулировку.

— узнать об устройстве и работе микрометра;

— приобрести начальные практические навыки калибровки,

— выполнить поверку микрометра,

— определить пригодность микрометра для использования.

После выбора МИ (измерительного прибора) он готов к использованию. Это можно сделать в два этапа:

Поверка (калибровка) — это комплекс действий (проверок) для установления пригодности СИ к использованию, путем определения его фактических метрологических свойств и сравнения их с предельными значениями. Верификация и калибровка технически выполняются одинаково, но документируются по-разному.

Проверке подлежат МИ, связанные с безопасностью и потреблением материальных ресурсов. Список МО, подлежащих проверке, ежегодно утверждается Правительством РФ. Верификация осуществляется специалистами — верификаторами, которые имеют разрешения на эту работу от специальных государственных учреждений. В нашем случае это Владимирский ЦСМ (Центр стандартизации и метрологии). После поверки выдается юридический документ — протокол поверки (карта поверки), в котором фиксируются фактические значения метрологических характеристик и формулируется заключение о достоверности СИ. Акт подписывается проверяющим (его личная марка) и руководителем организации (печать организации).

Другие измерительные приборы подлежат калибровке. Калибровка осуществляется специалистами каждой компании. На основании полученных результатов принимается решение о годности средств измерений и вносится запись в реестр.

Верификация (калибровка) может быть

— первичный — при получении нового МИ на заводе,

— периодический — когда МИ используется через фиксированные промежутки времени.

Основной метрологической характеристикой средств измерений является их точность, т.е. разница между измеряемым и точным (эталонным) параметром:

= Xizm — Q = Xizm — Xd

Поверка — это совокупность действий (проверок) по определению пригодности средств измерений к применению путем определения фактических метрологических характеристик (полученных в результате измерений) и сравнения их с допустимыми (принятыми из нормативных документов).

1. Устройство и принцип действия микрометра

Микрометр — это микрометрический измерительный прибор, работающий по принципу использования винтовой пары (винт-гайка) для преобразования вращательного движения микрометра в поступательное.

Приборостроительная промышленность выпускает микрометры по ГОСТ 6507-90 с пределами измерения от до 300 мм с зазором 25 мм. (0-25, 25-50 и т.д. до 275-300). При необходимости микрометры могут быть оснащены специальной подставкой с зажимом для исключения дополнительной погрешности из-за температурных нарушений условий измерения.

Схема микрометра показана на рисунке 1.

Рисунок 1 Микрометр с диапазоном измерения от 0 до 25 мм

Основанием микрометра является опора 1, а передаточным механизмом — винтовая пара, состоящая из микрометрического винта 3 и микрометрической гайки, помещенной в стебель 5. Пятка 2 и стебель 5 запрессованы в опору 1. Измерительные поверхности микрометрического винта и пятки накладываются на измеряемый объект. Барабан 6 соединен с микровинтом с помощью регулировочного колпачка 8. Вращение барабана осуществляется с помощью трещотки 9 при одинаковом калибровочном и измерительном усилии, которое для микровинта составляет F = 7 ± 2Н. Превышение измерительного усилия ограничивается храповиком. Зафиксируйте микровинт в нужном положении с помощью стопорного винта 4. Выдвижной выступ 7 служит для удобства работы с микрометром.

Считывающее устройство микрометра состоит из двух шкал (рис.2.):

— продольные (на валу измерительной системы) и

— круговой (на круговой поверхности барабана).

Продольная (крупная) шкала имеет два ряда делений, расположенных по обе стороны от горизонтальной линии и смещенных один относительно другого на 0,5 мм. Два ряда штрихов образуют единую продольную шкалу с градуировкой 0,5 мм, равной градуировке микрометрического винта. Градуировка читается по последней видимой градуировке.

Круговая шкала имеет 50 делений с шагом 0,01 мм (при шаге винта S = 0,5 мм), нанесенных на поверхность ствола по кругу. Линия градуировки на крупной шкале служит в качестве точки отсчета. На продольной шкале отсчитывайте целые миллиметры и 0,5 мм, на круговой шкале — десятые и сотые доли миллиметра. Третий десятичный разряд отсчитывается приблизительно путем визуальной интерполяции значения деления шкалы барабана с точностью до 0,1 деления (до 0,001 мм).

Результат получается путем сложения показаний шкалы стебля и шкалы барабана.

Например, на рисунке 2 общее показание микрометра равно:

Для обеспечения стандартизированной точности при использовании средств измерений необходимо провести работы по легализации (калибровке), которые включают в себя ряд отдельных проверок и регулировок. Каждый измерительный прибор имеет общие проверки (регулировки) и индивидуальные проверки (регулировки) для каждого конкретного типа измерительного прибора.

К числу распространенных относятся:

— установка (проверка) прибора на нуль (начальная точка отсчета) и

— определение ошибок прибора.

Отдельным моментом для микрометра является проверка параллельности (непараллельности) измерительных поверхностей.

Микрометр — это измерительный инструмент, предназначенный для измерения длины (линейного размера) с небольшой погрешностью. Погрешность измерения в микрометре составляет от 2 до 50 микрон, в зависимости от диапазона и класса точности прибора. Для измерения используется абсолютный или относительный контактный метод, а преобразующим механизмом является пара винтовых микрометров.

Содержание

История возникновения микрометра [ править | править код ]

Использование пары винтов в качестве опорного устройства было известно уже в 16 веке, например, в пушечных прицелах (1570), позже винт использовался в различных геодезических приборах. Первый патент на микрометр как средство измерения был выдан в 1848 году Жаном-Луи Пальмером во Франции как «винтовой штангенциркуль с круговым верньером». Однако в то время такая точность обработки материалов была невозможна, и новый измерительный инструмент не мог быть использован. Только в 1867 году американские инженеры Джозеф Браун и Луснан Шарп начали производство микрометров [1].

Принцип действия [ править | править код ]

Работа микрометра основана на перемещении винта вдоль оси при его вращении в неподвижной гайке. Перемещение пропорционально углу поворота винта вокруг оси. Полные обороты отсчитываются по шкале на валу микрометра, а доли оборотов — по круговой шкале на барабане. Оптимальным является перемещение винта в гайке до максимальной длины 25 мм из-за сложности изготовления винта с точным шагом при большей длине. По этой причине микрометр выпускается в нескольких размерах для измерения длины от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т.д. Диапазон измерений самого большого микрометра заканчивается на отметке 3 000 мм. Для микрометров с диапазоном измерений от 0 до 25 мм при закрытых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевое деление шкалы барабана должно точно совпадать с продольным делением на хвостовике, а скошенный край барабана — с нулевым делением на шкале хвостовика. При измерении длины более 25 мм используются микрометры со сменными пятками; эти микрометры устанавливаются на нуль с помощью регулировочного калибра, прикрепленного к микрометру, или концевых калибров. Измеряемая деталь зажимается между измерительными плоскостями микрометра. Как правило, шаг винта составляет 0,5 или 1 мм и, соответственно, шкала на оправке имеет значение показаний 0,5 или 1 мм, а барабан имеет 50 или 100 делений для показаний 0,01 мм. Постоянное осевое усилие при контакте винта с заготовкой обеспечивается фрикционным устройством — трещоткой. Когда измерительные поверхности микрометра плотно соприкасаются с поверхностью заготовки, трещотка начинает вращаться с легким стуком, и вращение микрометра должно прекратиться после трех щелчков.

Типы микрометров [ править | править код ]

Типы микрометров зависят от конструкции (форма корпуса или держателя, в который встраивается микрометр, форма измерительных поверхностей) или назначения (измерение толщины металлических листов, труб, зубьев шестерен):

Недавно некоторые производители [ какие? ] предложили специальную трубчатую насадку с шариком диаметром 5 мм на пятке гладких микрометров, которая позволяет проводить измерения, аналогичные измерениям трубчатых микрометров.

Микрометры выпускаются как в ручном, так и в стационарном исполнении, с циферблатом и цифровыми показаниями. Цифровые микрометры обладают рядом преимуществ:

— обнуление нажатием кнопки; — доступны относительные измерения (обнуление в любой точке диапазона измерений); — переключение между дюймовой и метрической системами нумерации; — во многих моделях возможна передача результатов измерений на персональный компьютер нажатием кнопки или через заданный интервал времени.

Микрометрические пары также используются в глубиномерах, штангенциркулях и других измерительных приборах (включая испытательные стенды). Наиболее распространены гладкие микрометры. Стационарные микрометры (включая стрелочные микрометры) предназначены для измерения небольших деталей (до 20 мм) и часто называются циферблатными микрометрами.

Оцените статью
Добавить комментарий