Становится недостаточно, на помощь приходит микрометр. Этот прибор предназначен для измерения контактным методом относительно малых линейных величин с высокой точностью. Для ее обеспечения реализован простой, но очень эффективный преобразовательный механизм, в основе которого - винтовая пара. Однако он же вызывает трудности при использовании инструмента у людей, недостаточно разбирающихся в принципе его устройства. Если штангенциркулем может свободно пользоваться почти каждый, то про микрометр такого сказать нельзя.

Задача данной статьи - показать, что фактически использование микрометра ненамного сложнее измерений с помощью штангенциркуля.

Историческая справка

Винтовая пара для точной установки размеров применялась еще в шестнадцатом веке. Она была составной частью прогрессивных по тем временам прицельных приспособлений для пушек, входила в состав конструкций геодезических инструментов.

В 1848 году француз Пальмер впервые получил патент на микрометр. Вернее, тогда изобретение назвали винтовым штангенциркулем, имеющим круговой нониус. Этот прибор мог бы совершить революцию в области измерений. Однако промышленность в то время не обеспечивала такой высокой точности обработки материалов. Инструмент не пользовался популярностью и про него забыли.

Вспомнили про него американцы Луснан Шарпе и Джозеф Браун в 1867 году. Промышленность развивалась, производство наполнялось новыми технологиями и прогрессивными металлообрабатывающими станками. Американские инженеры уловили потребность в позабытом измерительном инструменте и начали серийное производство микрометров. Впоследствии появились и другие микрометрические инструменты.

Принцип действия микрометра

Работа измерительного механизма основана на перемещении вращаемого винта в гайке . Оптимальная погрешность измерений достигается при осевом перемещении винта на небольшую длину. Это объясняется тем, что достаточно трудно изготовить винт большой длины, который будет сохранять точность шага резьбы на любом участке. Поэтому рабочий ход винта обычно составляет не более 25 мм, а микрометры производят различных типоразмеров, соответствующих диапазону измеряемых длин.

В зависимости от назначения и конструкции различают приборы следующих типов:

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).

Имеющиеся в продаже микрометры с цифровой индикацией обладают рядом преимуществ:

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.

Пошаговая инструкция по использованию микрометра

Процесс измерения сводится к вращению барабана до соприкосновения пятки и плоской измерительной поверхности винта с габаритами предмета.

Чтобы не оставить без внимания ни один нюанс проведения измерений, приведем подробную инструкцию по использованию микрометра.

При пользовании цифровым микрометром трудности в снятии показаний обычно не возникают. Поэтому при описании процесса будем рассматривать прибор классической конструкции.

Этап первый. Проверка показаний

Желательно осуществлять не только при покупке нового прибора, но и каждый раз перед проведением измерений.

Для проверки показаний микрометра с диапазоном измерений от 0 до 25 мм нужно вращать барабан до смыкания измерительных плоскостей при отсутствии детали. Чтобы проверить показания микрометров с большим диапазоном, нужно использовать концевую меру, входящую в комплект прибора.

Барабан должен полностью закрыть шкалу, нанесенную на стебле. Говоря более точно, торец барабана должен остановиться четко на нулевой отметке стебля. А нулевая отметка шкалы барабана должна остановиться напротив продольного штриха.

Если неточность показаний обнаружена в магазине, от покупки стоит отказаться. Если показания сбились в процессе эксплуатации , можно пойти одним из двух путей решения проблемы:

1. Если микрометр предназначен для домашнего использования, можно провести регулировку самостоятельно.
2. Если микрометр производственный и его показания считаются официальными при изготовлении, контроле и сдаче деталей, регулировку следует поручить специально уполномоченным лицам или организациям.

Самостоятельная регулировка проводится по следующему алгоритму:

Этап второй. Фиксация детали измерительными поверхностями

Для получения точного результата измерени й и предотвращения поломки микрометра вследствие неправильного обращения следует придерживаться простых рекомендаций:

Первый пункт можно не принимать во внимание, если с самого начала вращать барабан через трещотку. Выработав такую привычку, можно избежать повреждения элементов микрометра и снизить износ измерительных поверхностей при случайном превышении необходимого вращательного момента.

Этап третий. Снятие показаний

Показания начинают снимать с крупного разряда, а заканчивают - мелким.

Цены делений у разных микрометров могут отличаться , поэтому перед снятием показаний нужно ознакомиться с прибором. Для полной уверенности в правильности проведения измерений желательно прочитать паспорт.

В качестве примера возьмем наиболее широко распространенный гладкий микрометр МК25 с ценой деления 0,01 мм:

• Снимаем показания шкалы стебля. Цена деления - 0,5 мм. Важно помнить: если деление не видно, искомый размер определяется предыдущим открытым делением.
• Снимаем показания шкалы барабана. В рассматриваемом приборе цена деления барабана - 0,01 мм. Цифры на барабане показывают сотые доли миллиметра.
• Суммируем показания шкал стебля и барабана.

Мы довольно подробно рассмотрели, как пользоваться микрометром. Видеоурок по его использованию поможет более наглядно раскрыть тонкости проведения измерений.

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.

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

Микро́метр - универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным контактным методом в области малых размеров с высокой точностью (до 2 мкм), преобразовательным механизмом которого является микропара винт-гайка.

Рис. Микрометр с круговой шкалой для наружных измерений и диапазоном измерения 0 – 25 мм, с ценой деления 0,01 мм, показания шкалы соответствуют размеру 9,70 мм.

Первый патент на микрометр как самостоятельное измерительное средство был выдан Пальмеру (Jean-Louis Palmer) в 1848 году (Франция).

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 нескольких типоразмеров для измерения длин от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т. д.

Теперь, как измерять и отсчитывать показания.

При проведении измерений предмет (2) зажимается между пяткой (1) и шпинделем микрометрического винта (3). На поверхности стебля, запрессованного в скобу (8) находятся две штриховые шкалы (5). Они смещены относительно друг друга на 0,5 мм и имеют цену деления 1 мм. Барабан (7) вращается вокруг круговой шкалы с ценой деления 0,01 мм, которая также располагается на скосе барабана. Эта величина отсчёта является наиболее распространённой, но имеются микрометры с отсчётом 0,005, 0,002 и 0,001 мм. Микрометрический винт может быть зафиксирован в любом положении стопором (4). Винт оснащен механизмом – трещоткой (6) для обеспечения постоянства измерительного давления. При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с лёгким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить после двух-трёх щелчков.

На неподвижной части корпуса есть миллиметровая шкала, которую барабан закрывает или открывает при вращении. 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. Один оборот барабана равен полмиллиметра (барабан при этом открывает половину деления неподвижной шкалы), а цена одного деления на барабане - 0,01 мм. Поэтому, при измерении детали сначала отсчитывается целое число миллиметров, а затем число на барабане, соответствующее сотым долям миллиметра. (Не забыть, что 1 миллиметр барабан проходит за 2 оборота.)

Еще один виртуальный тренажер для проведения измерений микрометром. Для движения шпинделя в ту или иную сторону двигайте мышкой в соответствующую сторону барабан микрометра. Значение, которое появляется в скобках (), получается путем интерполяции. Человеческий глаз не имеет достаточной точности, чтобы определить измеряемое значение с такой точностью.

Порядок проведения измерений 1. Измеряемый предмет устанавливается между пяткой и микрометрическим винтом, при этом вращая барабан, устанавливают шпиндель очень близко от предмета.

Замечание. Держать инструмент следует левой рукой за изоляционную часть дуги, так чтобы тепло руки не меняло размер дуги и не нарушало точность измерений.

2. Шпиндель осторожно приближают до соприкосновения с измеряемым предметом;

Замечание. Крутите против часовой стрелки (если смотреть с торца, где нарезка) барабан прибора, пока измеряемая деталь не зайдёт в зазор между измерительными торцами. Затем крутите по часовой стрелке до упора.

ВНИМАНИЕ! Закручивать надо только держа за нарезку на самом конце вращающегося барабана - тогда при упоре измерительных торцов в деталь эта часть барабана начнёт прокручиваться, издавая звук, как трещотка. Это значит, что измерительные торцы упёрлись в деталь и надо снимать показания. (Если крутить за большой барабан, то можно нечаянно перекрутить прибор и сорвать его.) Замечание. Для более точного определения размеров предмет следует закрепить.

3. Замеряем размер при помощи нониуса барабана в мм, который соответствует горизонтальному указательному штриху шкалы стебля. 4. Определяем общий размер замеряемого объекта.

5. Вращая барабан в обратном направлении, освободить предмет.

Необходимость определения линейных размеров деталей возникает достаточно часто. При этом применение штангенциркулей и канцелярских линеек нельзя назвать эффективным вариантом для замера с требуемой точностью. Чтобы в полной мере реализовать поставленные задачи, полезно узнать, как пользоваться микрометром.

Конструкция

Стандартный ручной микрометр состоит из следующих элементов:

Особенности эксплуатации

Как правильно пользоваться микрометром? В ходе измерений деталь помещается между неподвижной пяткой устройства, после чего закрепляется винтом, который вращается в резьбовой втулке. Жестко зафиксированный барабан способствует выкручиванию винта.

Обучаясь, как пользоваться микрометром, особое внимание следует уделять силе затягивания винта. Превышение допустимой нормы может привести к повреждению резьбы прибора либо деформации измеряемого предмета.

Как пользоваться микрометром - инструкция

Перед каждым применением устройства требуется его калибровка, поскольку по мере эксплуатации измерительная шкала сбивается. Для этого винт вкручивается до упора. Правильной является настройка, при которой горизонтальная отметка на стебле конструкции совпадает с нулевым значением на барабане. При наличии отклонений производится подкручивание стебля специальным ключом, который должен идти в комплекте с прибором.

Чтобы разобраться, как пользоваться микрометром, для начала необходимо настроить скобу так, чтобы между ее плоскостями свободно помещалась измеряемая деталь. Подстроить прибор можно путем вращения барабана. Далее измеряемая деталь устанавливается между неподвижным упором и винтом. Последний фиксируется трещоткой и затягивается кольцевой гайкой.

Определяются нужные размеры путем сочетания показаний трех шкал прибора. Верхняя часть шкалы, размещенной на стебле устройства, позволяет определить количество полных миллиметров. Если на нижней шкале последнее деление тяготеет к правой стороне, к полученному измерению прибавляется 0,5 мм. В завершение к данному результату прибавляется показатель шкалы барабана, где значение одного деления составляет 0,01 мм.

Хранение и уход

Очевидно, что понять, как пользоваться микрометром, совсем не сложно. Однако независимо от характера измерений прибор должен всегда находиться в полной готовности для выполнения новых замеров. Поэтому чрезвычайно важно поддерживать его в хорошем функциональном состоянии.

После применения микрометр нуждается в очистке от пыли и загрязнений, ведь довольно часто производить измерения приходится в помещениях, которые сложно назвать стерильными. Особенно тщательной очистки требуют измерительные поверхности. Чтобы получать точные значения, пользователь должен следить за сохранением их гладкости и первоначальной формы. Для этого при уходе за прибором стоит избегать применения абразивов.

Хранить и переносить микрометр лучше в специальном кейсе, что позволит избежать повреждений при случайном падении. Некоторые модели распространяются в комплекте с защитным футляром. При необходимости его стоит обязательно докупить.

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.

Точное измерение необходимо во многих сферах производства. Получить сверхточные данные позволяет лазерный микрометр. Применяют его при изготовлении деталей, инструментов, для проверки толщины готовых изделий. Этот прибор позволяет произвести самые точные измерения, погрешность которых очень незначительна. Применение устройства обычно не вызывает сложностей, но все-таки нужно знать, как правильно пользоваться микрометром.

Для того чтобы получить точные и верные данные, перед эксплуатацией необходимо посмотреть видеоурок как пользоваться микрометром. Найти его в интернете не составит особого труда. Измерение этим прибором предполагает соблюдение некоторых условий:

• измеряемая деталь, как и руки человека должна быть чистой и сухой, иначе это может отразиться на точности полученных данных;
• измерения партии продукции одного типа осуществляется в одинаковых условиях;
• не оказывать чрезмерные усилия на трещотку и микрометрические винты, так как это может стать причиной поломки инструмента.

Особенности проведения измерений

Для того чтобы воспользоваться этим прибором , следует выполнить определенные действия:

1. Поверхности торцов измерительных стержней плотно смыкаются друг с другом, чтобы не оставалось видимого зазора.
2. Считываются данные с обеих шкал по внутреннему канавочному диаметру. Они должны быть одинаковыми и находиться на нуле.
3. Движение винта микрометра должно происходить без затруднений, легко и плавно.
4. Работа измерительного стержня должна выполняться по прямой линии, а на его торце не должно быть загрязнений.

Для того чтобы выполнить измерение микрометром с резьбовым механизмом, необходимо знать последовательность отсчета. Осуществляется она в строгой последовательности. Вначале определяют целое число по нижней шкале, где находятся миллиметровые риски, а затем по шкале сверху — микронные. Чтобы выполнять измерения было удобнее , на корпус скобы нанесена вертикальная черта.

Для того чтобы понять, как правильно пользоваться микрометром призматическим, необходимо проверить заряд его аккумулятора, питающий дисплей. Если напряжения слишком мало и экран светится тускло либо вовсе не имеет подсветки, проводить измерение таким прибором нельзя. Основные отличия от резьбового инструмента незначительны — измерительная скоба выполнена не по окружности, а имеет вид рамки.

Виды прибора

Приборы для измерения выпускаются различных видов. Рассмотрим их подробнее.

Стрелочный измеритель

Самый востребованный тип — стрелочный, настройка которого не составляет трудностей. Прибор позволяет качественно и с удобством производить замеры. Доступен в эксплуатации и рычажный инструмент, настроить который нетрудно. Принципиальные отличия нутромеров заключаются в особенностях использования и удобства вывода значений. Перед эксплуатацией рекомендуется почитать описание, которое можно найти онлайн на сайтах.

С часовым циферблатом

Еще один вид микрометра — часовой, он имеет не микронную шкалу отсчета, а циферблат со стрелкой, которая показывает мантиссу определяемой величины. При выборе устройства следует руководствоваться областью использования и потребностями, а также важно внимательно читать инструкцию перед измерением микрометром. Однако самый удобный — лазерный зубомер, который, к примеру, позволит с легкостью определить 25 мм с точностью. Править измерения при этом не придется.

Электронный аналог механического инструмента

Этот прибор является современным аналогом механического инструмента. С его помощью можно произвести более точные измерения. К тому же благодаря лучшей калибровке, использование такого микрометра становится более удобным.

Благодаря имеющемуся электронному табло вычисления можно производить и в других величинах — дюймах или миллиметрах. Там же указывается и заряд аккумулятора. В случае долгого бездействия инструмента табло автоматически отключается. Ремонт изделия вполне доступен, если доверить его опытному знающему свое дело мастеру.

Алгоритм эксплуатации

Для того чтобы получить точные данные , выполняются следующие действия:

Это основной алгоритм работы с микрометром. Принцип действия механического прибора кардинально ничем не отличается. Различие кроется только в удобстве работы и отсутствии дисплея.

Микрометр (фиг. 563) состоит из следующих частей: скобы 7 , пятки 1 , стебля 5 , микрометрического винта 2 , барабана 3 , трещотки 4 и стопора 6 . Скоба является основной частью: к ней крепятся остальные части микрометра; пятка служит неподвижным упором при измерениях. Стебель представляет собой трубку, неподвижно соединенную со скобой; на стебле имеется шкала, которая состоит из риски, нанесенной вдоль образующей стебля, и штрихов, перпендикулярных к риске и нанесенных под ней и над ней. Штрихи под риской расположены через 1мм , над риской - точно в середине, между нижними штрихами. Следовательно, расстояние по направлению риски (образующей) между любым нижним штрихом и следующим за ним верхним штрихом равно 0,5 мм.

Конец микрометрического винта является подвижным упором. Стопор служит для зажима микрометрического винта в нужном положении. Барабан представляет собой муфту, надетую на стебель; левая часть его сточена на конус. Вся коническая поверхность барабана разделена на 50 равных частей штрихами, имеющими направление образующих конуса. За один полный оборот барабана микрометрический винт и вместе с ним барабан продвинутся по направлению оси на 0,5 мм, т. е. на одно расстояние между соседними нижним и верхним штрихами шкалы стебля; следовательно, при повороте барабана на одно деление скоса (на 1 / 50 часть полного оборота) микрометрический винт, а вместе с ним и барабан продвинутся вдоль оси на 1 / 50 часть от 0,5мм , т. е. на 0,01мм . Трещотка служит для ограничения давления микрометрического винта на измеряемую деталь.

При измерениях микрометром деталь помещают между пяткой и микрометрическим винтом, затем поворачивают барабан с таким расчетом, чтобы микрометрический винт приблизился к детали, но не касался ее; дальнейшее продвижение микрометрического винта осуществляется поворотом трещотки до тех пор, пока не послышится характерное потрескивание, показывающее, что микрометрический винт достаточно плотно прижат к поверхности детали; тогда его застопоривают и читают получившееся значение размера.

Отсчет размера по микрометру производится так: определяют количество видимых под риской делений шкалы стебля и полученное число делений умножают на 1мм затем смотрят, не видно ли штриха над риской правее последнего нижнего штриха; если такой штрих виден, то это означает, что к полученному числу надо еще прибавить 0,5мм . Далее определяют, какой штрих на коническом скосе барабана совпадает с горизонтальной линией шкалы стебля; полученная цифра является количеством сотых долей миллиметра, которое прибавляют к ранее полученному числу миллиметров.

Размер, соответствующий положению барабана, изображенному на фиг. 564, а, следующий:

а) под риской четыре полных деления шкалы - 4 мм.
б) над риской не видно штриха правее нижнего правого штриха шкалы.
в) на скосе барабана совпадает с риской штрих 42-го деления - 0,42 мм.
Сложив показания шкал, получим полный размер, равный 4,42 мм.