Как пользоваться микрометром: настройка шкалы на ноль

Микрометр – высокоточный прибор, предназначенный для измерения линейных величин абсолютным методом. Чтобы определить его показания, необходимо просуммировать значения шкалы стебля и барабана.

Конструктивное устройство микрометра

Гладкий микрометр, который чаще всего используется в быту, состоит из следующих конструктивных элементов:

  1. Скобы, которая должна иметь высокую жёсткость, так как при её малейшей деформации происходит изменение точности прибора, что приводит к появлению погрешности в измерениях.
  2. Пятки, которая может запрессовываться в корпус, а может иметь съёмную конструкцию. При этом последний вариант используется в приборах, имеющих большой измерительный диапазон.
  3. Микрометрического винта, перемещающегося в процессе вращения трещотки.
  4. Стопорного устройства, которое выполняется в виде зажима винтовой конструкции. Такой элемент используется с целью фиксации микрометра в процессе проведения настроек инструмента или непосредственном снятии показаний.
  5. Стебля, на котором наносятся шкалы – основная с нумерацией целых частей миллиметров и добавочная измеряющая половины миллиметров.
  6. Барабана, который предназначен для измерения десятых и сотых долей миллиметра. Также торцевая часть барабанного механизма используется в качестве указателя на шкале стебля.
  7. Эталона, предназначенного для проведения проверок настройки микрометра. Однако данный элемент предусмотрен не для всех приборов.

Чтобы не допустить возможность повреждения измеряемых изделий, особенно если они имеют резьбу, при большом усилии в процессе затягивания винта используют специальную трещотку.

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.

Устройство микрометра

Рассмотрим приборы, относящиеся к стандартному типу МК которые из-за наличия у них плоских измерительных поверхностей именуют гладкими.

Составные части микрометра

Они предназначены для наружных измерений с точностью до одной сотой миллиметра. Основными деталями и узлами, гладкого микрометра, являются неразъемно соединенные между собой:

  • микрометрическая головка
  • скоба

Микрометрическая головка

Устройство микрометра

Это механическое отсчетное устройство с разрешением, как правило, в одну сотую миллиметра.

Микрометрическая головка

Механизм состоит из стебля, на лицевой части которого нанесены две линейные шкалы, разделенные контрольной риской.

Устройство микрометра

Стебель с нанесенной на нем шкалой и контрольной риской

Обе шкалы миллиметровые, по шкале отмеченной числами, отсчитываются целые миллиметры. Шкала без чисел смещена относительно миллиметровой наполовину миллиметра.

Шкала без чисел для подсчета половин миллиметра

Устройство микрометра

По ней определяют наличие или отсутствие в размере, половин миллиметра. С одной стороны в стебель вмонтирована микрометрическая гайка.

Читайте также:  Аккумуляторные шуруповёрты: грамотный выбор инструмента

Микрометрическая гайка

Разрезы и навинчиваемые на её наружную резьбу регулировочная гайка предназначены для устранения люфта в соединении с микрометрическим винтом.

Устройство микрометра

Регулировочная гайка

Отверстие в стебле является направляющим для вращательного и поступательного движения цилиндрической части микрометрического винта.

Отверстие в стебле

Устройство микрометра

Винт имеет высокоточную резьбу с полумиллиметровым шагом.

Микрометрический винт со шпинделем

Цилиндрическая часть винта, условно назовем ее шпинделем, движется по направляющему отверстию в стебле. Торец шпинделя это одна из измерительных поверхностей инструмента.

Устройство микрометра

Измерительные плоскости

На другом конце винта через соединительные детали крепится барабан с круговой шкалой.

Барабан с круговой шкалой

Устройство микрометра

У приборов небольших габаритов круговые шкалы обычно поделены на 50 частей.

Поворот круговой шкалы относительно контрольной риски на одно деление, соответствует перемещению шпинделя на одну сотую миллиметра. Получается, цена деления шкалы барабана 0,01 мм.

Вращение барабана при измерениях и настройке должно выполняться только за колесо привода фрикциона или трещотки.

Устройство микрометра

Трещетка и фрикцион

Трещоткой называют храповой механизм, который также как и фрикцион срабатывает при крутящем моменте превышающем расчётно-допустимый. На микрометре типа МК устанавливаются головки с одинаковым измерительным диапазоном 25 мм.

Скоба микрометра

Устройство микрометра

Стебель соединён скобой, а с противоположной ее стороны расположена пятка. У микрометров типа МК с верхним пределом измерений до 300 мм пятка несъёмная.

Скоба и пятка микрометра

Торцы пятки и шпиндельной части винта это измерительные поверхности или плоскости с высокой взаимной параллельностью. Винт и пятка соосные.

Твердосплав на торцах пятки и шпиндельной части винта

Для противодействия износа на оконечности пятки шпинделя обычно наплавляют твёрдосплавные элементы.

Порядок проведения измерений микрометром

Рабочие поверхности микрометра разводят на величину чуть большую, чем размер измеряемой детали, иначе при работе можно её поцарапать. Дело в том, что торцевые поверхности пятки и микрометрического винта имеют высокую твердость для устойчивости к истиранию.

Пятку слегка прижимают к детали и вращают микрометрический винт с помощью трещотки до соприкосновения его с измеряемой поверхностью. Трещотка служит для регулирования усилия натяга – делается обычно 3 – 5 щелчков. Положение микрометрического винта фиксируют с помощью стопорного устройства для того, чтобы не сбить показания при считывании значений со шкалы.

В процессе работы с микрометром его следует держать за скобу таким образом, чтобы была видна шкала стебля, и показания можно было снять на месте.

При измерении диаметра вала, измерительные поверхности нужно выставлять в диаметрально противоположных точках. При этом пятка прижимается к валу, а микрометрический винт, который медленно вращают трещоткой, последовательно выравнивается в двух направлениях: осевом и радиальном. После работы необходимо проверить точность инструмента с помощью эталона.

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.

Читайте также:  10 лучших лазерных уровней с Алиэкспресс

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:

  1. Микрометрический винт фиксируется стопорным устройством при соединенных измерительных плоскостях или при зажатой между ними концевой мере.
  2. Барабан разъединяется с микрометрическим винтом. Для этого следует воспользоваться специальным ключом, входящим в комплект прибора. В некоторых моделях достаточно просто отвернуть трещотку вращением против часовой стрелки.
  3. Нулевой штрих на барабане совмещается с продольным штрихом на стебле.
  4. Проводится сборка прибора в обратном порядке.
  5. Осуществляется новая проверка показаний.
  6. В случае необходимости регулировка повторяется.

Этап второй. Фиксация детали измерительными поверхностями

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

  1. Удерживая деталь вплотную к пятке, вращением барабана подвести измерительную плоскость микрометрического винта близко к габариту детали. Не следует прилагать усилий.
  2. Дальнейшее вращение можно осуществлять только через трещотку. Серия щелчков трещотки подскажет, что измерительные поверхности соприкоснулись с деталью, а показания прибора соответствуют измеряемому габариту.

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.

Важны ли стандарты для калибровки?

Да! Если говорить о калибровке, то самые важные стандарты указаны в табл. 1.

Таблица 1. Важнейшие стандарты калибровки

ISO/IEC 17025: 2005

Общие требования к компетенции поверочных и калибровочных лабораторий

Руководство ISO/IEC 98-3:2008

Руководство по расчету погрешности измерений

ILAC-G8:03/2009

Рекомендации по оценке соответствия спецификациям

ILAC-P14:01/2013

Политика погрешностей калибровки

ANSI/NCSL Z540-1-1994

Аннулирован в 2007 г., но все еще применяется для текущих работ в авиакосмической/оборонной промышленности

ANSI/NCSL

Требования к калибровке контрольно-измерительного оборудования

ISO 9001:2008

Системы управления качеством — требования

Примечание. Международная ассоциация по аккредитации лабораторий (ILAC) – сеть взаимного признания среди органов аккредитации.

Почти все знакомы с системой управления качеством ISO 9001. Почти все компании ей соответствуют. Однако в отношении калибровки она содержит несколько специфических аспектов, которые гарантируют компетенцию калибровочных лабораторий, способы оценки точности (которая, как уже упоминалось, соответствует погрешности измерения), состав отчетов о калибровке и т. д.

ISO/IEC 17025: 2005 является единственным и самым важным международным стандартом калибровки. Этот международный стандарт компетенции калибровочных лабораторий охватывает все аспекты применения калибровочных эталонов, разработки процедур калибровки и учета соответствующих погрешностей, составления отчетов о результатах и персонального обучения.

Выставляем ноль на микрометре или как правильно калибровать

Как пользоваться микрометром, знают далеко не многие, и еще меньше людей знает о том, что перед началом работ надо выставить прибор на ноль. Что это значит, когда и как надо это делать, выясним дальше.

Выставляем ноль на микрометре или как правильно калибровать

На ноль прибор надо выставлять тогда, когда при калибровании выявляется, что прибор показывает неточные данные. Установка на ноль — это и есть калибрование инструмента, и выполняется этот процесс очень легко. Для этого необходимо взять в руки прибор, и проверить совпадение нолевой риски на подвижном барабане с центральной отметкой на стебле. Чтобы выполнить проверку, для этого лапки необходимо свести друг с другом до момента срабатывания трещотки. После этого делаем следующие действия:

  1. Проверяем совпадение. Если ноль не совпадает с отметкой на неподвижной шкале, тогда приступаем к регулировочным манипуляциям
  2. Для этого понадобится воспользоваться специальным шестигранным ключом или выполнить работы вручную, что зависит от модификации
  3. Сначала сводим губки друг с другом
  4. При помощи переключателя фиксируем их в неподвижном состоянии губку
  5. Ослабляется крепление трещотки, а затем перемещается барабан до совпадения ноля со шкалой на стебле
  6. Закрутить трещотку, удерживая в таком положении барабан

Выставляем ноль на микрометре или как правильно калибровать

На этом выставление ноля на микрометре считается завершенным. Ниже на видео показан принцип калибрования микрометра при помощи шестигранного ключа. Принцип практически идентичный, только ключом надо выкрутить крепление барабана, чтобы иметь возможность его совмещения ноля с осевой линией.

Обслуживание и эксплуатация

Существуют следующие правила эксплуатации метрических нутромеров:

  1. Нельзя вывертывать винты установочной меры. Иначе могут измениться размеры меры.
  2. Нутромер требуется держать на участках, обеспечивающих его минимальный прогиб. Дистанция между штихмасом и измерительными поверхностями должно составлять 1/5 от измеряемой длины.
  3. Нельзя вынимать измерительные стержни из корпусов.
  4. Для сохранения чистоты инструмента необходимо его периодически обрабатывать спиртовыми растворами или растительным маслом.
  5. Требуется избегать перетяжки удлинителей и головки.

При длительной эксплуатации штихмаса происходит загустение смазки. На поверхности микрометрического нутромера скапливается большое количество пыли.

Если периодически не очищать прибор от грязи, то ход его частей станет неплавным. Это приведет к увеличению погрешности нутромера.

Обслуживание и эксплуатация

Для смены смазки требуется полностью разобрать инструмент. Разборка штихмаса осуществляется посредством откручивания удлинительного стержня. Необходимо смазать микровинт, торцы и иные измерительные поверхности устройства. Рекомендуется использовать смазочные жидкости, улучшающими противокоррозионные свойства металлов.

Хранить инструмент нужно в специальном футляре, изготовленном из искусственной кожи, древесины или металлических материалов. Футляры должны иметь выемки, отверстия или гнезда для размещения отдельных частей измерительного прибора. Прибор нужно хранить в сухом помещении с температурой не более 25 °C. Нельзя хранить нутромер в помещениях, где в воздухе содержится большое количество примесей и агрессивных газов.

Транспортировать измерительные приборы нужно в крытых ящиках или контейнеров. Транспортировка осуществляется в соответствии с правилами перевозки грузов для различных транспортных средств. При транспортировании микрометрических нутромеров важно, чтобы в упаковке влажность составляла не более 98 %, температура воздуха – не более 35 °С.