Как правильно измерять микрометром

Какими бывают микрометры

Практически все микрометры — это один и тот же тип устройств со схожим строением.

Для определения размера предметов используется винтовая пара, перемещая которую можно с высокой точностью узнать размер детали или предмета. Любой современный микрометр оснащен парой винт-гайка, которая позволяет с высокой точностью измерять предметы. Также на каждом из микрометров есть шкала, которая позволяет определить измеряемый размер.

Из-за разницы в видах работ, которые выполняются микрометром, может несколько различаться его форма. К примеру, существуют микрометры для замера толщины листов, для замера изделий со сложной конфигурацией (зубчатые), для измерения труб и их стен, для размера тонких изделий и другие. Особенность этих микрометров — в строении скобы, рычага и контрольного винта.

Эти формы изменяются в зависимости от того, для каких работ предназначен микрометр. Это очевидно, так как подобраться к внутренней плоскости трубы для измерения стенок можно только со специальным микрометром. Соответственно — и в других случаях.

Большинство микрометров — ручные, но есть и стационарные (настольные) модели. Они отличаются большей точностью и позволяют измерить очень мелкие детали за счёт стрелочного или часового механизма. Тем не менее, использовать их в быту не очень удобно.

Отдельного упоминания заслуживает разделение микрометров по точности. Более дешевые и простые в устройстве микрометры обладают несколько меньшей точностью, обычно — до 50 мкм. Такие микрометры применяются при выполнении работ, где не нужна предельно высокая точность — изготовлении несложных деталей. Более дорогие могут обладать точностью до 2 мкм, и они применяются при работе с электроникой, подшипниками и другими работами, где нужна максимальная точность.

Некоторые современные микрометры делают не механическими, а цифровыми. Такие микрометры стоят дороже, но они проще в эксплуатации и позволяют совершать измерения еще точнее — до 1 мкм.

Микрометр – что это такое: немного об истории прибора

В основе работы прибора простой, но эффективный механизм – винтовая пара. Все измерения проводятся контактным методом. Деталь зажимается тисками, а вращаемый винт в гайке, ширина шага которого варьируется, в зависимости от типа прибора, перемещается по оси.

Важно! Длина рабочего винта обычно составляет не более 25 мм, а микрометры производят различных типоразмеров, соответствующих диапазону измеряемых длин

Кстати, винтовая пара для точной установки размеров применялась еще в шестнадцатом веке. В те далекие времени она входила в устройство прицелов для пушек, а также геодезических инструментов. Патент на микрометр получил француз Пальмер в 1848 году. Но широкого применения он не получил

Только через 19 лет американские инженеры Луснан Шарпе и Джозеф Браун обратили внимание на устройство и организовали серийное производство микрометров

Как откалибровать прибор и проверить его точность

Микрометр относится к классу приборов, которые необходимо проверять на точность калибровки перед каждым использованием

Важно понимать, что иногда даже переноска микрометра без чехла или встряхивание его может сбить шкалу измерений. Что это значит? И как понять, что прибор настроен правильно? Разберёмся поэтапно

Прежде всего, протираем поверхность губок пятки. Делать это можно только с помощью тонкого листа бумаги. Для этого сводим пятки друг с другом и зажимаем лист между ними с небольшим усилием, чтобы он не выпадал

Потом аккуратно вытаскиваем его (важно, чтобы лист не порвался). Таким образом, можно очистить рабочие поверхности от пыли и жира

Далее полностью закручиваем зажимный винт и смотрим, совпадает ли нулевая отметка на барабане с горизонтальной риской на стебле. Если отметки не совпадают – проводим калибровку прибора

Иногда для проверки точности калибровки у некоторых типов микрометров (чаще всего микрометра с диапазоном измерений 25-50, 50-75 мм), а также электронных и лазерных приборов используют эталонные образцы, размеры которых точно известны.

Главное условие − правильно закрепить деталь в тиски, чтобы эталон показал точные размеры

Далее полученные данные сравнивают с теми, которые соответствуют эталону, и в случае необходимости производят дополнительную настройку прибора.

Конструкция микрометрического инструмента

Микрометрическая головка — это сердце микрометра, но его не видно из-за расположения внутри ствола прибора. Точность формы резьбы винта определяет точность микрометра. Винтовая резьба — это просто гребни, которые ощущаются при касании винта. Резьба — это спиральная структура, движущаяся вверх по винту и преобразующая крутящий момент в линейную силу.

Винт микрометра

Микрометрический винт впервые изобретен Уильямом Гаскойном в Англии 17 века. Это использовалось для измерения угловых расстояний между звездами в телескопах. Первая коммерческая версия, выпущена в 1867 году и до сих пор применяется в каждой области науки и техники.

Устройство микрометра

Измерительные грани

Измеряемые объекты размещаются между измерительными гранями; наковальня и шпиндель.

Наковальня и шпиндель

Наковальня — это неподвижная измерительная поверхность, на которой держатся детали, пока шпиндель не соприкоснется с предметом.

Резьбовой шпиндель — это движущейся измерительная поверхность механического микрометра.

Шкала микрометра

Шкала на гильзе

Шкала на гильзе является основным измерением на приборе.

Соединение линии наперстка и муфты, отображает результат замера.

Первая значимая цифра

Рукавная шкала, считывающая значение со шкалы микрометра. Первая значимая цифра измерения взята из этой шкалы. Эта часть замера является первым значением непосредственно слева от наперстка.

Наперсток

Шкала замера на наперстке

Вторичная шкала замера, наперсток, обеспечивает две оставшиеся значимые цифры измерения.

Эта часть замера является значением на шкале, которое выравнивается по линии индекса на шкале рукава.

Индексная линия

Индексная линия

Индексная линия, которая проходит вдоль гильзы, используется для указания значения, показанного на шкале наперстка.

Движение наперстка

Наперсток

Когда наперсток поворачивается, шпиндель вращается и изменяет расстояние между измерительными гранями.

Некоторые наперстки содержат фрикционный привод., что дает точно прочитать размер, при использовании неопытным пользователем.

Храповик

Храповик увеличивает скорость вращения шпинделя

Храповик увеличивает скорость вращения шпинделя, поэтому пространство между наковальней и шпинделем уменьшается быстрее, чем если бы использовался наперсток.

Использование трещотки сокращает время, необходимое для использования прибора.

Предотвращает натяжение

Храповик наружного инструмента имеет механизм скользящей муфты, который предотвращает чрезмерное натяжение и помогает пользователю прикладывать постоянную измерительную силу к шпинделю, помогая обеспечить надежные измерения.

Запирающее устройство

Запирающее устройство сохраняет замер

Запирающее устройство сохраняет замер и заготовку можно убрать, прежде чем прочитать размер.

Некоторые микрометры содержат стопорную гайку, в то время как другие могут иметь стопорный рычаг.

Скоба

U-образная рамка, поддерживает наковальню и гильзу

U-образная рамка должна быть жесткая и устойчивая. Она поддерживает наковальню и гильзу.

Микрометрическая скоба удерживается пользователем во время измерений.

В зависимости от типа доступного прибора, микрометрические инструменты могут измерять различные расстояния.

• Толщину проволоки
• толщину листа бумаги
• диаметр отверстия
• длину поверхности гвоздя
• глубину прорези

Стандартные микрометры будут измерять объекты длиной менее одного дюйма.

Для измерения требуется правильный тип инструмента

Уход за инструментом

Чтобы прибор служил верой и правдой, надо не только уметь им пользоваться, но еще и правильно хранить. Изготавливаются микрометры из стали, поэтому хранить рекомендуется их исключительно в сухих и проветриваемых помещениях, не допуская воздействия влаги. Перед каждым применением надо не только протирать рабочую часть губок, но еще и выполнять калибровку. Это надо для получения более точных результатов измерений.

Кроме того, подвижный винт перемещается за счет резьбового механизма, который необходимо регулярно смазывать машинным маслом. Электронные приборы требуют соответствующего подхода к хранению, так как при воздействии низких температур происходит быстрый разряд батареек. Практически все виды приборов поставляются в специальных кейсах из пластика, металла или дерева. В этих кейсах необходимо хранить устройства, а также транспортировать их.

Это интересно!Только при грамотном подходе к применению и хранению инструмента, можно добиться полной его сохранности и продолжительного срока службы. Весомым аргументом в уходе за микрометрами является их высокая цена.

Как выбрать

Главное при выборе микрометра — определиться со своими задачами. Для домашнего использования и бытовых целей подойдет обычный механический микрометр с точностью до 50 мкм. Такой инструмент стоит недорого и справляется с любой бытовой задачей. Для дома лучше всего подойдет ручной микрометр, так как он компактный и лучше подходит для стандартных в быту задач.

Если же микрометр нужен для профессиональных целей — выполнения сложных строительно-отделочных, токарных, фрезеровочных и литейных работ, то стоит задуматься о покупке более дорогих микрометров. Подойдет ручной или настольный механический, в том числе стрелочный

Важно покупать микрометр высокой точности, так как от этого зависит качество выполненных работ. Часто бывает так, что сверла одинакового диаметра (на глаз) обладают разной степенью износа, из-за чего качество креплений при монтажных работах страдает

С помощью регулярного использования микрометра таких проблем можно избежать.

Самые точные и дорогие цифровые и стрелочные-механические микрометры нужны в лабораториях, ювелирном деле, в электронике и при создании точных моделей. В этих сферах деятельности нельзя обойтись микрометром с обычной степенью погрешности. Соответственно, нужно покупать самые точные из микрометров.

Настройка

1000 см сколько метров

Перед началом работы нужна настройка нутромера, которая проводится перед каждым замером. Инструмент проверяют на комплектность, отсутствие повреждений. Измеряющий смотрит, стоит ли стрелка циферблата на, при необходимости подкручивая шкалу.

Первый этап настройки – обнуление параметров прибора. Способ настройки зависит от его типа. На индикаторном штихмасе для этого применяют:

• калибровочное кольцо;
• концевая мера со струбциной;
• штангенциркуль или микрометр.

Лучше всего применять калибровочное кольцо, но не у каждого мастера есть такое устройство ввиду высокой стоимости набора. Поэтому используют более простые приспособления.

Для начала нужно определить степень погрешности измерительного прибора, с помощью которого будет производиться калибровка. Для этого им замеряют эталон. Например, берут концевую меру размером 10 мм, измеряют его поперечный размер микрометром 3 раза. При совпадении значений считают устройство точным, инструмент можно использовать для настройки.

Далее выбирают стержень желаемой длины (10 мм, в данном случае), который устанавливают в нутромер, фиксируя ключом, чтобы насадка не перемещалась. Для удобства работы штихмас лучше всего зажать в тисках. Аналогичное значение устанавливают на втором средстве измерения, после чего присоединяют к нутромеру. После этого микрометр начинают раскачивать в разные стороны по вертикальной и горизонтальной оси. Стрелка на часовом циферблате начинает отклоняться от 0.

Определив максимальное значение, на которое происходит колебание, эту точку устанавливают, как начало координат. Устройство готово, можно приступать к замерам.

Описание прибора

Необходимость в приборе для особо точных измерений появилась в 15-16 веках с развитием огнестрельного оружия и артиллерии. Необходимость особо точного изготовления стволов аркебуз и пушек требовало специальных устройств. Первые подобные измерительные приборы появились в середине 16 века (их активно использовали для прицельных приспособлений артиллерии, а в 18 веке прицелы и орудия были доведены до совершенства русским инженером, генералом и ученым Шуваловым), а первый микрометр, который выглядел аналогично современным, появился в конце первой половины 19 века. В далеком 1848 году французский инженер Жан Луи Пальмер запатентовал первый микрометр.

Зубомерный микрометр используется для определения длин общей нормали у колес зубчатых.

Микрометр – прибор для измерений с высокой точностью. Используется во всех отраслях производства, на участках, где требуется особая точность измерений. Погрешность микрометра достаточно мала и составляет от 1 до 8 мкм (микрометров). Название прибора произошло от точности его измерения, поскольку 1 микрометр – это одна тысячная миллиметра. Существуют микрометры и с большой долей погрешности, но они используются, в основном, для обучения студентов и школьников в школах с техническим уклоном.

На сегодняшний день есть несколько видов микрометров и несколько способов измерений. Несмотря на свой почтенный возраст и различные виды конструкция прибора остается практически неизменной.

Большинство микрометров состоят из болта и гайки. Микрометр имеет зажим для детали, который имеет пятку (неподвижный упор) и винт микрометрический (подвижный упор), который вращается в специальной втулке. Втулка вращается на специальной ручке (иногда ее называют стеблем), на которой нанесена шкала деления. Практически все приборы имеют специальные накладки на рукояти, чтобы движения рук не влияли на точность измерения. Усилие при вращении рукояти обеспечивает трещетка.

Более точные приборы имеют размеченную шкалу со стрелкой, а самые точные электронные – электронное табло. О типах микрометрах и из достоинствах и недостатках речь пойдет ниже.

Рейтинг лучших моделей

Мы составили для вас рейтинг лучших микрометров. При составлении списка мы руководствовались отзывами покупателей, качеством исполнения и функционалом микрометров. У каждого, кто выбирает микрометр, есть свои задачи. Соответственно, мы рассматриваем инструмент разного класса и точности. Кроме того, мы выбирали микрометры таким образом, чтобы их цена соответствовала качеству.

FIT 19909

Лучший бюджетный микрометр. Ручной механический инструмент со скобой обычной формы. Обладает достаточной для бытовых целей точностью измерения. Подойдет для домашней мастерской. У микрометра есть зажим, который позволяет зафиксировать инструмент и его шкалу в одном положении. Эта модель отличается высокой надежностью и универсальностью, а также небольшой ценой. Среди бюджетных микрометров FIT является самым популярным. Единственный недостаток — не самая большая точность измерения, даже если учесть другие механические микрометры из более дорогих ценовых категорий.

Преимущества:

• недорогой;
• легкий и компактный;
• надежный;
• есть зажим.

Недостатки:

точность измерения (в пределах 100 мкм).

ЗУБР «ЭКСПЕРТ»

Еще один недорогой микрометр, но на этот раз — цифровой. Этот микрометр уже обладает достаточной точностью для того, чтобы использовать его для точных работ, в том числе ювелирных. В отличие от ручных механических микрометров, этим микрометром легче пользоваться — при нормальном обслуживании для измерения достаточно правильно поместить предмет между концами винта, а на экране отобразится правильное значение. Тем не менее, здесь есть и традиционная механическая шкала, которая позволяет использовать микрометр, как и обычный. Выбирать цифровой микрометр лучше тем, кто часто пользуется этим инструментом — это экономит время работы.

Преимущества:

• удобная эксплуатация;
• высокая точность;
• скорость работы;
• есть зажим;
• механическая и цифровая шкала.

Недостатки:

• зависит от источника питания;
• стоит дороже обычных микрометров.

МКЦ 25 GRIFF

Продвинутый цифровой микрометр, который предназначен для измерений с высокой точностью. Главная особенность этого микрометра заключается в том, что он оснащен специальным портом, который позволяет подключать его к компьютеру. Благодаря этому легко записывать и изучать результаты измерений и совершать вычислительные работы. Этот микрометр подходит для профессиональных задач и позволяет делать работу в постоянном потоке. Этот микрометр работает только в цифровом режиме, механической шкалы для определения измерений нет.

Преимущества:

• высокая точность;
• возможность подключения к ПК;
• прочный винт из твердого сплава.

Недостатки:

• зависит от источника питания;
• нет механической шкалы;
• большая цена.

ASIMETO 152-01-0

Рычажный механический микрометр, который подойдет для совершения точных измерений вплоть до 0,001 мм. Благодаря подвижной пятке (один из концов винта) микрометр может с большим усилием зажимать деталь, что увеличивает точность прибора. Этот микрометр подойдет для использования на производстве для контроля деталей или при выполнении других сложных работ.

Преимущества:

• высокая точность измерений;
• рычажный механизм;

Недостатки:

• вес — 80 грамм;
• цена;
• маленький диапазон измерения.

Микрометр листовой МЛ-25

МЛ-25 предназначен для измерения толщины листов металла или других материалов: бумаги, пластика, стекла и т.д. U-образная форма позволяет легко и удобно измерять листы перечисленных материалов. В качестве измерителя используется неподвижная пятка и винтовая пара. В этом микрометре стоит механическая радиальная шкала, работающая с точностью до 0,01 мм.

Преимущества:

• удобно работать с листами;
• легкий и компактный;
• высокая точность измерения.

Недостатки:

• ограниченный диапазон задач;
• цена.

Чтение показаний по шкале Нониуса

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

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

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

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

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

Цифровая индикация

Сегмент измерительных приборов современного рынка инструментов предлагает микрометры, имеющие вместо шкал электронное табло для цифровой индикации измерений. Такие устройства определенно имеют ряд преимуществ в сравнении с их механическими аналогами:

• Цифровое отображение значений значительно упрощает процедуру измерения и минимизирует время считывания показаний.
• Электронные приборы имеют сравнительно малый предел допустимой погрешности и цену деления в один микрометр.
• Цифровые микрометры обеспечивают возможность проведения как абсолютных, так и относительных измерений, что чрезвычайно удобно при проведении технического контроля, выполнении расчетов высокого уровня сложности, разбраковке деталей и тому подобное.
• Способность некоторых приборов «запоминать» пределы допуска.
• Наличие разъема подключения компьютера, позволяющего анализировать статистику измерений с последующим составлением отчетов.
• Возможность использования наряду с метрической системой измерений английскую.

https://youtube.com/watch?v=refwC-OgWIo

Как откалибровать типовой микрометр, настроить его и проверить на точность

Микрометры относятся к таким приборам, которые перед каждым использованием необходимо проверять, калибровать и настраивать. Расскажем, как это сделать.

Сначала протрите при помощи тонкого листа бумаги поверхности пяток. Для этого сведите их, зажав лист с небольшим усилием. Потом аккуратно вытащите его, но следите, чтобы не было разрывов. В результате пятки очистятся от пыли и жира.

Фотография № 16: сдвигание пяток

Потом возьмите эталонный образец и удостоверьтесь в том, что прибор показывает все правильно.

Фотография №17: проверка точности показаний при помощи образца

В противном случай следует провести настройку.

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.

Предлагаем Вашему вниманию познавательную статью о хронографах для пневматики.

Контроль точности и настроек прибора

Проверка нулевого показания любого измерительного прибора, в том числе и микрометра, должна выполняться каждый раз перед проведением любых измерений, и в случае обнаружения погрешности производится настройка. Процесс настройки микрометра состоит из следующих мероприятий:

• Проверяется, насколько жёстко закреплена пятка и стебель микрометрического винта в скобе. Все части инструмента протираются мягкой, а, главное, чистой ветошью.
• Выполняется проверка нулевых показаний микрометра. С этой целью на большинстве инструментов между собой соединяются микрометрический винт и поверхностная часть пятки с усилием в несколько щелчков трещотки (от 3 до 5). В случае правильной настройки инструмента на всех его шакалах будет показан ноль.

С целью проверки микрометра, диапазон измерений которого колеблется от 25 до 75 мм и больше используется соответствующий для него эталон с точным фиксированным размером. Эталон, очищенный от любых видов загрязнений, зажимается между рабочими поверхностями прибора без перекоса с небольшим усилием в пару щелчков трещотки. Полученные данные сравниваются с установленными параметрами и в случае обнаружения погрешности выполняется настройка измерительного инструмента.

Об уходе за измерительным инструментом

Приборы отличаются не только по индикации показаний и сфере их применения, но еще и по таким критериям, как погрешности или точность, цена деления (шаг деления), а также размер МК. Это косвенные параметры, которые надо учитывать еще на этапе выбора измерительного устройства. Погрешность влияет на точность конечных показаний, поэтому чем больше величина, тем менее точный получается результат. Цена деления шкалы влияет на принцип исчисления измерений. Выше представлен пример, в котором используется МК, имеющий основную шкалу 1 мм и нониусную — 0,1 мм. Размер инструмента влияет на возможность измерения соответствующих деталей, то есть мелкие или крупные.

Зная особенности, виды и принципы проведения измерений, остается незакрытым вопрос о том, как правильно ухаживать за инструментом. Срок службы его напрямую зависит от качества эксплуатации и хранения. Внутреннюю подвижную часть МК рекомендуется смазывать машинным маслом или солидолом. Вначале измерительных действий следует протереть губки, а также устанавливать устройство на ноль. Хранить его следует с соблюдением следующих условий:

1. Хранить в специальном контейнере, с которыми поставляются инструменты
2. Он должен лежать в помещении с низкой влажностью, чтобы исключить возникновение коррозионных процессов
3. Не допускать падения прибора, так как он может выйти из строя

Рассмотрев особенности хранения и эксплуатации микрометра остается решить, где покупать микрометры. Для этого есть много вариантов — пойти в магазин или посетить каталог интернет магазинов.