Какие микрометры бывают?

Один из приборов для измерения длины предметов — микрометр. Это слово — название не только инструмента, но и единицы длины в международной системе: одна тысячная часть миллиметра, одна миллионная часть метра. Микрометр — инструмент универсальный; с его помощью определяю размеры очень маленьких тел относительным, абсолютным контактным способом; погрешность измерений — о,01 мм. Винт с гайкой составляют преобразовательный механизм механического измерителя.

Этот инструмент чаще всего применяется для нахождения внешних размеров предметов (диаметра проволоки, толщины пластины пробника). Основа прибора — металлическая скоба в виде подковы. С одной стороны имеется утолщение с втулкой, в которой по резьбе перемещается измерительный стержень. На поверхность втулки нанесена неподвижная шкала с ценой деления 1 мм.

К стержню прикреплена более толстая трубка с конической передней частью, на которую нанесена круговая шкала с цифрами 0, 5, 10 … 50, ценой деления 0,01 мм. На трубке — два утолщенных пояса с продольными насечками для удобства вращения; в задней части — трещотка для ограничения прилагаемого усилия. В скобу вделан фиксатор от прокручивания после завершения измерений. Винт упирается в неподвижную пятку, это положение соответствует нулевому делению.

Шаг резьбы пары винта, гайки — 0,5 мм, что соответствует одному обороту винта. На круговой шкале нанесено 50 делений, отсюда цена деления равна 0,5 мм/50 = 0,01 мм. Обозначение МК происходит от сокращенного обозначения приставки СИ «микро» — мк. Границы измерений зависят от типа прибора и находятся в пределах 0-25 мм для самых маленьких, 500-600 мм для больших микрометров. Какие микрометры бывают, их особенности, условия измерений, учет погрешностей — далее в статье.

Условия транспортировки, хранения измерительного прибора предусмотрены ГОСТ 13762-86. Для хранения используется футляр или чехол, для перемещения — упаковка. Другой ГОСТ — 6507-90 — регламентирует условия измерений. Прибор дает верные показания с указанной погрешностью в диапазоне температур 10-30 градусов С, относительной влажности воздуха до 80%. Для уменьшения влияния теплоты рук на корпус одевают пластмассовую накладку.

Для увеличения точности измерений необходимо придерживаться правил эксплуатации. Прежде всего устанавливают область применения; это особенно важно в исследовательских работах. Оптимальная температура воздуха — 20 градусов С. Если инструмент ранее находился в холодном помещении, необходимо подождать, пока его температура не сравнится с температурой окружающей среды. Избыточная влажность воздуха влияет на коррозию металлических частей.

Перед началом измерений проверяют установку микрометра на ноль. В инструментах с границами измерений 0-25 мм измерительные поверхности сводят вместе. При этом нулевые деления на подвижной, неподвижной шкале должны совпасть. Если они не совпадают, необходимо произвести калибровку. В механических моделях для этой цели предусмотрен специальный ключ, входящий в комплект. С его помощью винт фиксируют, а барабан поворачивают до совмещения рисок. В электронных моделях нажимают кнопку «Сброс».

Если выполнить калибровку не удается, для определения истинного размера учитывают начальное смещение между рисками на подвижной, неподвижной шкале. Для инструментов с другим диапазоном измерений используют находящиеся в комплекте установочные меры — стержни определенной длины. Для микрометра с диапазоном измерений 25-50 мм установочная мера имеет длину 25 мм, для диапазона 50-75 мм — 50 мм. Длина меры соответствует нижней границе пределов измерений.

Для контроля усилий, прилагаемых к изделию в процессе измерений, недопущения его деформации предназначена трещотка (фрикцион). Для снижения влияния тепла рук на скобу одевают теплоизолирующую накладку. Соблюдение правил пользования микрометром, условий позволяют до минимума снизить инструментальную погрешность измерений.

Для решения разнообразных технических, исследовательских задач, требующих точных измерений, разработаны различные виды и типы микрометров. По способу визуализации показаний инструменты образуют следующие группы:

Механические микрометры получили наибольшее распространения благодаря простоте конструкции, простым правилам пользования, высокой точности, стабильности показаний. Значение измеренной величины определяется по числовым значениям нанесенных шкал. Типичные образцы гладких микрометров: МК25-1, МК75-2, МКН150.

Внешнее отличие цифрового инструмента от механического в том, что к его корпусу прикреплен небольшой модуль индикации. Он преобразует величину смещения центрального стержня в цифровой вид. Это более сложный прибор, имеющий ряд функциональных преимуществ: увеличенная до 0,001 мм точность, отслеживание относительных изменений одного из параметров, абсолютные измерения, перевод между единицами длины, установка начала отсчета в произвольном положении, сохранение результатов контроля на внешних носителях. В маркировке добавлен символ «Ц»: МКЦ25-1, МКЦ100-2.

В механизме со стрелочным (часовым) индикатором движение центрального стержня синхронизировано с вращательным движением стрелки при помощи реечного зубчатого механизма. Индикатором со стрелкой оснащены модели для контроля толщины листов (МЛ-10, МЛ-25), инструменты рычажного типа: МР-50, МРИ-125.

По функциональному назначению микрометры бывают:

Для определения размеров деталей с точностью 0,001 мм разработано значительное количество инструментов. Определение размеров многих специфических деталей осуществляют приборами особой конструкции. Измененная форма корпуса, измерительных плоскостей, дополнительные приспособления облегчают работу, расширяют функциональные возможности.

К универсальному типу измерительных инструментов принадлежат гладкие измерители МК, МКЦ. Слово «гладкие» означает, что части пятки, стержня, между которыми располагается исследуемый предмет, имеют ровные, параллельные плоскости. Ними удобно измерять толщину круглых предметов. Система считывания показателей — механическая, цифровая; пределы измерений различными моделями — 0-600 мм.

В рычажных моделях микрометров значения считывают с помощью круглого стрелочного индикатора. Передаточным звеном между стрелкой, измерительным стержнем выступает рычаг. Измерителями МР, МРИ контролируют внешние размеры предметов на конвейерных линиях. Устройство калибруют на определенный показатель, в дальнейшем контролируют величину отклонения размера изделий от заданного.

Для контроля параметров плоских изделий в виде лент, пластин, листов применяют листовые микрометры. Делают их из стекла, оцинкованной, нержавеющей стали, полихлорвиниловой пленки, пластика. Скоба инструмента имеет большой вылет для определения размера далеко от кромки листа. Модели МЛ выпускают с индикатором часового типа, механическим индикатором.

Измерители МТ применяют для контроля толщины стенок труб, параметров изделий закругленной, сферической формы. Отличительная особенность приборов: плоскость пятки — сферическая; при этом площадь контакта минимальна, кривизна поверхности пятки не влияет на результат. Модификации приборов различаются конструктивными особенностями пятки, измерительного стержня, скобы, пределами измерений.

С помощью измерителей МЗ определяют длину перпендикуляра зубчатых шестерен. В этих приборах величина контактной плоскости опоры, центрального стержня увеличена до 24 мм с целью облегчения центрирования.

Параметры резьбы на элементах крепежных соединений определяют с помощью вставок. Они имеют установленную форму для снятия параметров метрической, дюймовой, трубной нарезки. Их устанавливают в углубления пятки, стержня. Выпускаемые модели: МВМ с границами от 25 до 350 мм.

В призматических инструментах для измерений на место пятки устанавливают опорную пластину с накладками из твердосплавного материала. Накладки образуют призму с заданным углом наклона. Применяют устройство для контроля параметров многолезвийных изделий. В моделях МТИ для 3-лезвийных механизмов угол наклона 60°. В моделях МПИ для механизмов с 5 лезвиями угол наклона 108°, а в моделях МСИ для 7-лезвийных установок — 128°.

Для выяснения параметров небольших предметов (шпонок, втулок) применяют инструменты с уменьшенной площадью измерительных плоскостей. Толщина пятки, вала — 2 мм. Маркировка моделей: МК-МП, МКЦ-МП. Особенность точечных микрометров площадь контакта — 0,3 мм. Пятка, ось изготовлены в виде конуса. Маркировка — МК-ТП.

Отдельные модели МК дополняют цифровым счетчиком, упрощающим фиксацию результатов. Пример модели — МКЦМ. Приспособления для контроля внутренних размеров (труб, гаек, отверстий) — нутромеры — имеют особую конструкцию. Традиционная скоба отсутствует, а на корпусе измерительной головки расположены боковые губки, с помощью которых проводят измерение.

Отвечая на вопрос: «Как выбрать микрометр?», необходимо прежде всего определиться с областью его применения, целью, частотой использования. Выбор микрометра всецело определяется характеристиками, формой изделий. В некоторых случаях измерения с помощью инструментов МК невозможны; для них применяют более сложные, функциональные лазерные измерительные комплексы.