Микрометр: что это такое и как им правильно пользоваться

Микрометр – это универсальный инструмент для для высокоточного измерения объектов. По своему назначению он схож с другим известным измерительным прибором – штагенциркулем, но если штангенциркуль просто измеряет деталь, то микрометр кроме обычного замера ещё и показывает величину. Механические аппараты измеряют диаметр детали вплоть до десятых долей, электронные – вплоть до сотых.

Что это такое и история прибора

Фото 1Микрометр нужен для того, чтобы измерять длину, толщину, а также диаметр деталей с точностью до долей миллиметров.

Его средняя погрешность при измерении – примерно 2-9 мкм, что не является серьёзным отклонением. При этом 1 мкм равняется 0.000001 мм.

Суть работы инструмента – постоянное взаимодействие так называемой микропары, или винтовой пары – гайки и винта. Нормальным является передвижение микрометрического винта не более чем на 25 мм, именно при таких параметрах инструмент добивается точных результатов измерения.

Надо отметить, что микрометр, как полноценное средство для высокоточного измерения, появился в истории не так давно, однако аналогичное винтовое устройство было изобретено и введено в эксплуатацию как компонент в прицельных устройствах артиллерийских орудий уже в XVI веке. Позднее механизм эксплуатировался в геодезических приборах, но он не имел требуемой точности. Прототип современного высокоточного микрометра был запатентован в США лишь в 1867 году.

Устройство и принцип работы

  1. Все детали инструмента закреплены на C-образной скобе, по обе стороны которой находятся измерительные механизмы — это статичная, твёрдо зафиксированная т.н. пятка, выполняющая роль опоры при зажиме детали при измерении;
  2. На противоположной стороне располагается вращающийся микровинт, который, путём кручения трещотки, закручивает деталь в неподвижное состояние;
  3. Над винтом присутствует зажимающее устройство в виде гайки, которую можно закручивать и ослаблять – это позволяет в любой момент полностью останавливать движение винта и стопорить текущее значение;
  4. На другом конце скобы зафиксирована полая втулка, именуемая “стеблём”, а на её конце, в свою очередь, расположен барабан. Внутри стебля есть микропара из винта и гайки и зажимающее устройство. Микровинт выходит в измерительную область именно из барабана;
  5. На стебле присутствует две измерительных шкалы – горизонтальная и вертикальная, размером делений в 1 (на горизонтальной) и (на вертикальной) 0.5 мм. Барабан также имеет собственную вертикальную шкалу, отсчитывающую уже сотые доли миллиметра;
  6. В качестве наконечника конструкции расположена трещотка – гайка, регулирующая вращение винта.

Заметка: при бытовых замерах микрометром используется единица измерения мкм (микрометр), которая по вертикальной шкале прибора равняется 0.01 мм.

На фото предоставлено устройство гладкого микрометра:
Фото 2Механизмы аппаратов могут различаться, однако сам принцип работы остаётся прежним — сначала объект для измерения помещается между статичной пяткой и микрометрическим винтом, затем, путём вращения трещотки, плотно закрепляется.

При этом барабан издаст звуковое подтверждение достаточного соприкосновения поверхностей измерительного прибора с объектом (в виде щелчка), после которого вращение трещотки необходимо прекратить. Когда объект зафиксирован, его можно измерить при помощи измерительных шкал на стебле и на крутящемся барабане.

Трещотка используется с целью ограничения силы сдавливания.

Заметка: если переусердствовать с воздействием винта на деталь, особенно когда она выполнена из мягкого металла, это может привести к её деформации. В других случаях – наоборот, от чрезмерного давления может пострадать резьба самого инструмента.

Виды

Как уже было сказано, существует множество видов механизмов микрометра, которые отличаются друг от друга конструкционно, технологически и эксплуатационно.

По способу индикации

Разные виды микрометров отличаются принципиально разными подходами к измерению объектов.

Механические аналоговые, со статической шкалой измерения

Фото 3Наиболее распространённый тип микрометра, который чаще всего можно увидеть в недорогих мастерских и в быту.

Система простая: деталь располагается между винтом и пяткой, затем винт прокручивается при помощи рукояти на конце конструкции пока тиски не сжимают деталь, и наконец информация списывается по микрошкалам.

Читайте также:  Угломер из подручных материалов своими руками

Основной плюс механического прибора – это его высокая прочность. В отличие от электронных аналогов, падение с высоты не приведёт к его поломке, а, максимум, заставит заново его настраивать.

Механические аналоговые, рычажные

Конструкционные особенности не меняются, только присутствует встроенный (иногда внешний) индикатор со стрелочками, который и выводит полученные показания замеренных величин. Такой тип аналогового микрометра будет полезен в случаях, когда нужны быстрые массовые замеры.

Механические цифровые

Механика и функциональные особенности аналогичны предыдущим моделям, но в этом случае все показания напрямую передаются на жидкокристаллический экран, через специальный встроенный датчик, отслеживающий передвижение микровинта.

Лазерные

Фото 5Лазерный, или оптический микрометр – это принципиально иной, по сравнению с механическими, инструмент, с иными конструкционными, технологическими и даже функциональными особенностями.

Лазерный микрометр – это наиболее точный инструмент для замера линейных размеров, способный производить бесконтактные измерения на любой поверхности. Этот прибор полезен для измерения сыпучих, жидких материалов, стекла, акрила, разнообразных трещин, разрывов, коррозий и т.п.

Оптический микрометр должен быть подключён к источнику питания, поэтому такой аппарат, как правило, не транспортируется, что особенно усугубляется его хрупкостью. Несмотря на это, аппарат, как правило, компактен и при желании легко перемещается.

Лазерный микрометр – это наиболее точный вид микрометров из всех. Погрешность при измерении не превышает 2 мкм, что говорит о том, что прибор входит в ряд наиболее точных измерительных приборов, доступных на сегодняшний день.

Типы по области применения

Микрометр эксплуатируется в качестве контроллера точности во множестве различных сфер, однако сами типы используемых аппаратов могут варьироваться в зависимости от области применения.

Гладкий

Встречается регулярно и считается одним из самых дешёвых. Используется для замера круглых деталей и плоских поверхностей.

Микрометр – зубомер

Вычисляет линейные размеры зубцов шестеренок, часовых зубчатых колец и других зубчатых деталей. Оборудован коническими насадками и эталоном длины.

Трубный

Фото 6Предназначен для высокоточного измерения тел с криволинейными поверхностями: толщины стен труб, подшипников, шестеренок; причём соприкосновение поверхности тела и винта проходит идеально из-за его формы. Измерение толщины стенок проводится ещё на производственном этапе для контроля качества.

Листовой

Аналоговый прибор-толстометр со встроенным циферблатом, для точного измерения листового и ленточного металлопроката.

Есть две вариации модели:

  • С дополнительными насадками, для проведения замеров не сильно широких материалов.
  • Со специальными длинными измерительными губками – для работы с широкими и габаритными объектами.

Канавочный

Предназначен для проведения точечных измерений размеров канавок и определения ширины расстояния между отдельными из них. После монтирования системы на поверхность, винт проникает внутрь для определения глубины. Широко применяется в машиностроительной и вообще в промышленной сфере.

Резьбовой

Используется для измерения резьбы как на крупных, так и на небольших деталях. Можно работать по любой шкале измерения: встречаются модели с метрической системой, но есть и с дюймовой американского производства. Также включает в комплект дополнительные насадки для отдельных вариантов резьбы.

Как пользоваться резьбовым микрометром:

Двушкальный

Фото 7Аналоговый микрометр для измерения предельных размеров и габаритов детали.

Конструкция отличается наличием сразу двух винтов – при этом во время измерения первый микровинт ставится в максимальное предельное значение заготовки, а второй – в минимальное.

Для горячего проката

Измерительный прибор высокой точности, определяющий толщину горячего металлического листа в нагретом состоянии при температуре поверхности заготовки до 800 °C. Таким образом толщина заготовки может замеряться прямо во время производства, в следствие чего прибор широко используется в металлургии.

Микрометр – нутромер

Нутрометр – это подвид микрометра. В отличие от толщинометра, измеряющего толщину материалов, нутрометр предназначен для внутренних измерений диаметра. Широко используется на производстве для контроля качества.

Глубиномер микрометрический

Ещё один подвид микрометра, также функционально и конструкционно отличающийся от остальных. Его задача – исследовать глубину, а иногда высоту. В следствие этого располагается вертикально, а конструкция состоит из вытягиваемой штанги с нанесенной на ней измерительной шкалой, рамки, и иногда – циферблата.

Подготовка к работе

Те, кто часто пользуется микрометром, знают, что этот инструмент при длительном использовании сбивается и требует калибровки и поверки. Чтобы проверить точность шкалы необходимо по максимуму закрутить микровинт: если отметка 0 на горизонтальной шкале барабана совпадёт с вертикальной, то всё в порядке. Если нет, то необходима настройка.

Читайте также:  Простыми словами: теодолит - что это такое?

Если нужно проверить точность проведённой калибровки и измерений аппарата с диапазоном 25-50 или 50-75 мм и выше, то применяются специально подготовленные для этого эталоны длины. Работает это очень просто: эталон зажимается в тисках микрометра, прокручивается до щелчка, и затем замеряется. Именно эталонное значение используется при калибровке аппарата.

Настройка на 0 (ноль)

Вот более подробная инструкция о том, как самостоятельно откалибровать микрометр, чтобы он достигал нуля на шкале, с диапазоном 0-25 мм:

  1. Сначала тщательно почистите маслом сжимающие поверхности. Немного открутите микровинт, возьмите кусок тряпки или промочите обычным растительным маслом. Почистите всю эту область от пыли и закрепите обратно, то же касается и пятки.
  2. Зажмите в тиски пятку и микровинт и зафиксируйте зажим.
  3. Ключом ослабьте винты барабана и снимите его. Нам необходимо поставить его так, чтобы он совпал с нулём на стебле.

Сделайте так, чтобы барабан остановился именно на отметке 0 горизонтальной шкалы. Это и будет означать идеальную настройку.

Подробнее узнать о том, как настроить микрометр, можно на видео:

Как измерять

Микрометр – это очень точный прибор, поэтому для его эксплуатации требуются по крайней мере базовые знания об обращении с инструментом. Тем не менее, прибор совсем не сложен в освоении.

Основные правила пользования

Существует множество видов и вариаций микрометров, кардинально отличающихся друг от друга по конструкционным характеристикам, поэтому следующие рекомендации скорее относятся к классической аналоговой модели микрометра:

  1. На многих моделях имеется зажимающее устройство, присоединенное к скобе. Его нужно закрепить.
  2. Нужно регулярно протирать зажимающие поверхности спиртом или маслом, избавляя их от пыли, грязи и мусора.
  3. Обязательно нужно перенастраивать микрометр, если его значения хоть немного отклоняются от нормы.
  4. Будьте очень осторожны с приложением усилий к вращению трещотки. “Тиски” микрометра обладают настолько серьёзной зажимающей способностью, что даже при минимальном приложении силы деформируют деталь.
  5. Инструмент рекомендуется помещать в футляр или накрывать, чтобы защитить от попадания пыли.

Как правильно мерить: инструкция

Для того чтобы читатель полностью понимал, с чем он имеет дело, вот пошаговый гайд по использованию микрометра:

  1. Одной рукой поместите заготовку между зажимающими основными элементами конструкции – пяткой и винтом.
  2. Удерживая заготовку, другой рукой осторожно прокручивайте наконечник трещотки на конце конструкции. В какой-то момент раздастся длительный щелчок – после этого остановите вращение трещотки, иначе заготовку может сплющить.
  3. Взгляните на верхнюю часть горизонтальной шкалы (стебля). Поначалу отсчитывайте целые значения, потом обратите внимания на шкалу сотых.

Видео

Подробное видео с примерами,как устроен, как правильно пользоваться, выставить на ноль, методика измерения и т.д.:

В этом видео просто и доступно описываются основные части устройства и правильное пользование прибором:

Уход

Необходимо понимать, что за этим измерительным прибором необходим постоянный уход, так как он имеет свойство периодически ломаться и расфокусировываться.

Помимо очевидных предостережений о том, что устройство нужно беречь от падений и ударов, его также нужно постоянно чистить и проводить калибровку.

Во избежание погрешностей (а в отдельных отраслях, например в металлургии, даже небольшие погрешности могут привести к катастрофическим результатам) поверхности тисков рекомендуется прочищать тряпочкой после каждого использования.

Хранить инструмент лучше в отдельном чехле или футляре, а лучше всего накрыть легким поролоновым ковриком.

Сколько стоит прибор

Цены варьируются от 689 до 39200 руб в зависимости от модели. Средняя стоимость механического микрометра в России (по состоянию на 2018 год) – 700-1000 рублей.

Заключение

Несмотря на то, что тщательный уход за механическим микрометром – это основа всего, современные микрометры позволяют обеспечивать высокую точность измерений без особого страха, что замер пройдёт с большими отклонениями. Тем не менее, такая проблема всё ещё существует у советских микрометров, которые всё ещё составляют приличный объём используемых гражданами нашей страны инструментов этой категории. Поэтому лучше покупать современные модели и не опасаться.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий