Гладкий микрометр – измерения с точностью до микрона

Гладкий микрометр относится к измерительным устройствам, позволяющим выполнять замеры наружных линейных размеров деталей. Основной областью использования этих приборов является машиностроение.

Какие бывают микрометры и как устроен гладкий вариант?

Существуют различные типы микрометров, отличающиеся своим назначением. Они обеспечивают точность измерений, соответствующую 1 и 2 классу. По предназначению принято выделять следующие типы измерительных инструментов (по ГОСТ 6507-90):

• МК – для измерения наружных размеров;
• МЛ – для измерения толщины листов;
• МТ – для измерения толщины стенок трубного проката;
• МЗ – для измерения размеров зубчатых колес;
• МГ – головки, предназначенные для измерения перемещений;
• МП – для измерения толщины проволоки.

Гладкий микрометр, устройство которого включает в себя скобообразный корпус и винтовую пару, обеспечивает высокую точность замеров. Конструкция преобразующей винтовой пары состоит из микрометрического винта и гайки (микропары), закрепленной внутри стебля. Стебель и пятка запаиваются в корпус прибора. К микровинту колпачком с трещоткой присоединяется барабан.

При проведении измерений деталь охватывается поверхностями микровинта и пятки. Приближение микровинта к пятке осуществляется путем вращения трещотки по часовой стрелке. После того, как микровинт принял необходимое положение, он стопорится. Трещотка также обеспечивает ограничение измерительного усилия. В случае излишне плотного соприкосновения поверхностей она начинает издавать легкий треск, свидетельствующий о том, что вращение микровинта необходимо прекратить.

Основные требования, которым должен соответствовать гладкий микрометр (ГОСТ 6507-90):

• Диапазон измерительного усилия не менее 5Н и не более 10Н, колебание усилия – не более 2Н.
• Допускаемая погрешность измерений не должна превышать определенные стандартами параметры.
• Измерительная поверхность изготавливается из твердых сплавов (ГОСТ 3882), не должна иметь пор более 120 мкм, пористости более 0,4 % (ГОСТ 9391).
• Соответствие измерительного усилия заданным параметрам регулируется трещоткой или аналогичным устройством.
• Закрепление микрометрического винта должно выполняться при помощи стопора, после фиксации стопорящим устройством винт не должен вращаться.
• Для защиты наружных поверхностей на них должно наноситься антикоррозийное покрытие (в соответствие с ГОСТ 9.303 или ГОСТ 9.032).
• Приборы с пределом измерений выше 50 мм должны иметь теплоизолированный корпус.
• Микрометры с верхним пределом более 300 мм оснащаются сменной пяткой.

По каким принципам должны выполняться замеры?

В основе принципа действия этого измерительного прибора лежит осевое перемещение винта во время его вращения в гайке. Гладкие микрометры производятся в двух исполнениях – с круговой шкалой и нониусом, и цифровые. Для установки прибора на “ноль” применяются эталонные меры, входящие в комплект поставки.

Сечение эталонных мер может быть в виде цилиндра или параллелепипеда, а их размер соответствует нижнему пределу измерений.

Микропара является преобразующим устройством. Показания считываются с помощью круговой шкалы. В электронных устройствах данные выводятся на дисплей в цифровом виде. Замеряемая деталь устанавливается между измерительными поверхностями прибора. Регулирование измерительного усилия осуществляется с помощью трещотки.

Отсчетный узел включает в себя две шкалы:

• Первая – на стебле, где  цена деления 0,5 или 1 миллиметр, а параметр зависит от шага резьбы микропары.
• Вторая – круговая, расположенная на барабане прибора. Она включает в себя 50 делений. Цена одного деления круговой шкалы – 10 мкм. Вращение барабана на одно деление обозначает, что микровинт выполнил осевое перемещение на 10 мкм. Цена деления может также соответствовать 1, 2, 5 мкм, в зависимости от конкретного вида микрометра.

Как правильно пользоваться гладким микрометром?

Замеры гладким микрометром выполняются в соответствии с правилами. Измеряемая деталь и поверхности устройства обязательно протираются. Перед началом замеров проверяется плавность хода винта, инструмент выставляется на “ноль”. Для этого измерительные поверхности выставляются с помощью установочной меры, после чего микровинт стопорится. Далее нулевой штрих круговой шкалы на барабане совмещается с продольным штрихом линейной шкалы, размещенной на стебле.

Деталь размещается между пяткой и торцевой частью микровинта, после чего барабан устанавливается в необходимое положение трещоткой. О необходимости прекращения вращения барабана свидетельствуют три щелчка, издаваемые трещоткой. Определение размера осуществляется по всем шкалам. Сначала считываются данные с основной и дополнительной шкалы на стебле, сдвинутых по отношению друг к другу на 0,5 мм. В первую очередь считываются целые миллиметры на нижней шкале, так же, как при использовании обычной измерительной линейки. На этом сходство выполнения замеров заканчивается.

Следующий шаг – уточнение полученного результата с помощью данных верхней шкалы. По ней мы смотрим, находится ли риска правее, чем риска нижней шкалы. В том случае, если она будет просматриваться, к полученным данным прибавляется 0,5 мм. Если риска не видна, учитываются только показания нижней шкалы стебля. Показания с круговой шкалы на барабане считываются относительно прямой линии, расположенной вдоль стебля между шкалами.

Рассмотрим снятие показаний микрометра на конкретном примере. Допустим, размер замеряемой детали по нижней шкале составил 15 мм, риска на верхней шкале не просматривается, по шкале барабана замер составил 0,26 мм. Окончательный результат замеров рассчитывается следующим образом: 11 мм + 0 мм + 0,26 мм = 11,26 мм. Если бы риска на верхней шкале просматривалась, замеры рассчитывались бы немного иначе: 15 мм + 0,5 мм + 0, 26 мм = 11,76 мм.

В чем преимущества электронных микрометров?

Электронные микрометры обеспечивают большую точность измерений, практически исключая влияние человеческого фактора на полученные результаты. Они существенно проще в использовании, но отличаются от ручных приборов более высокой стоимостью. Основными преимуществами цифровых устройств являются:

• простота выставления прибора на “ноль” путем простого нажатия кнопки;
• возможность переключения между метрической и дюймовой системами;
• высокая точность полученных измерений, незначительная погрешность замеров;
• возможность выполнения относительных измерений, при которых ноль выставляется в любой необходимой точке диапазона;
• наличие дополнительных функций, не доступных при использовании механических приборов, например, функция удержания результатов.

Более современные электронные модели имеют возможность подключения к ПК, передачи полученных данных для дальнейшей обработки на компьютер. Конструкция электронных устройств также включает в себя микрометрическую пару, но в отличие от механического инструмента на стебле и барабане отсутствуют измерительные шкалы. Все полученные в ходе проведения замеров результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей. На дисплей выводятся не только цифровые результаты, но и используемая система отсчета, единицы измерения.