Как пользоваться микрометром: регулировка и описание, примеры и эталон; эксплуатация

Устройство и принцип функционирования

Нутромеры – это инструменты для нахождения внутренних размеров (диаметров отверстий, пазов и т. д.). Они рассчитаны на случаи, когда недоступно применение других инструментов в виде рулетки либо линейки или они недостаточно точны. Рассматриваемые приборы применяют в автосервисах, механосборочных цехах, слесарных мастерских, например, для замера цилиндров двигателя.

Общепринятой классификации данных устройств не создано, однако нутромеры дифференцируют на основе различных параметров. Так, по конструкции их подразделяют на шариковые, цанговые и др., по варианту отсчетного устройства – на индикаторные и др., по контакту с определяемой поверхностью – на кромочные и др. Наиболее известна и обширно распространена классификация, основанная на совокупности конструктивных особенностей нутромеров и их назначении:

Конструкция микрометрических моделей, включает соединенные колпачком микрометрический винт и барабан, стебель со сферическим наконечником, предохранительный колпачок, стопор. К тому же их комплектуют несколькими удлинителями и мерой. Головку вариантов с верхним значением измерений более 1250 мм оснащают индикатором часовой конструкции с интервалами делений в 0,01 мм. Рассматриваемые приборы производят на основе ГОСТ 17215. Встречается пять типоразмеров таких моделей с различными рабочими диапазонами: от 50 до 2500 мм. Варианты с часовым индикатором представлены еще в трех типоразмерах с диапазоном от 1250 до 10000 мм. Устройства данного типа ввиду хороших метрологических параметров (точность и погрешность равны около 0,01 и 0,006 мм соответственно) обычно применяют для точной проверки размеров.
Индикаторные нутромеры включают два основных узла: индикатор с часовым циферблатом и измерительную часть, представленную двумя стержнями (подвижным, служащим для монтажа сменных вставок, и находящимся в корпусе неподвижным). Кроме того, в корпусе размещена система подвижных рычагов. Индикаторные приборы подходят для отверстий диаметром от 6 мм и имеют погрешность в 0,025-0,15 мм. Движение стержня и цена деления составляют 1-10 и 0,001-0,01 мм соответственно.

Первые простейшие модели нутромеров появились около XVII в. Данные инструменты были выполнены в виде циркулей с отогнутыми наружу концами ножек. Современные начальные модели, называемые штихмассами, представлены трубками либо стержнями с наконечниками сферической формы. Они рассчитаны на крупные отверстия диаметром 100-2500 мм.

Принцип их функционирования состоит в передаче величины перемещения подвижного стержня на отсчетное устройство посредством передаточного механизма. Нутромеры оснащают передаточными механизмами различного типа, что также определяет сферу применения. Так, варианты с рычажными, конусными и клиновыми передачами рассчитаны на небольшие отверстия. Конусные модели (кромочные со стрелочной головкой либо шкалой с нониусом, цанговые, шариковые в трех типоразмерах) применяют для малых отверстий (от 0,2, от 0,95, 3-18 мм соответственно). Большинство индикаторных нутромеров оснащают передаточными устройствами рычажного либо клинового типа. Рабочий диапазон для них составляет от 3 до 1000 и от 18 до 50 мм соответственно.

Еще одним классификационным признаком для нутромеров является количество точек соприкосновения с поверхностью.

Только пассиметры имеют три наконечника, один из которых подвижен. Такие устройства имеют рабочий диапазон от 19 до 120 мм. Кроме того, для дифференциации нутромеров используют форму контактной поверхности (плоская, кромочная и др.).

Отдельно следует отметить электронные модели. Они представлены модификациями микрометрических нутромеров, оснащенными электронной головкой с цифровым отсчетом. Как и для механических аналогов, принцип измерения такими приборами основан на сравнении с мерой, в качестве которой в данном случае применяется высокоточное кольцо.

Конструкция прибора

Современный рынок измерительных приборов предлагает довольно широкий ассортимент микрометров, однако их конструктивное исполнение практически идентично, за исключением моделей электронного типа. Отличия механических приборов заключаются в основном в габаритных размерах измеряемых ими предметов. Стандартный измеритель состоит из следующих компонентов:

«Скоба». Деталь, представляющая собой основу инструмента, на которой закреплены остальные механизмы прибора. Изготавливается из особо прочного металла, устойчивого к деформационным воздействиям, поскольку от жесткости этого элемента напрямую зависит величина погрешности при измерении.
«Пятка». Элемент, выполняющий функции жесткого упора. Выполняется в двух вариантах: запрессованная в корпус скобы и съемная. Сменная пятка характерна для приборов с диапазоном измерений 500 — 800 миллиметров.
«Стебель». Составная часть микрометра, выполненная в виде полого цилиндра с размещенной внутри винтовой парой. На лицевой стороне стебля находятся основная, показывающая миллиметры, и дополнительная, показывающая половины миллиметров, шкалы.
«Барабан». Элемент, шкала которого показывает десятые и сотые доли миллиметра (микрометры), одновременно играет роль указателя для шкалы стебля.
«Трещотка». Размещена со стороны внешнего торца барабана. Эта деталь не только перемещает микрометрический винт, но и ограничивает величину крутящего момента, прикладываемого человеческой рукой. Такая функция обеспечивает правдивость показаний при возникновении упругой деформации элементов винтовой пары и не позволяет повредить механизм прибора.
«Микрометрический винт». Одно из окончаний элемента имеет гладкую поверхность и выдвигается в измерительную зону, а другое жестко соединено с барабаном.
«Стопорное устройство». Деталь выполнена в виде винтового зажима, фиксирующего микрометрический винт в момент настройки прибора или снятия показаний.
«Эталон». Элемент, находящийся вне прибора и предназначенный для его проверки перед проведением измерений.

Как пользоваться микрометрами?

недопущения преждевременного истирания

Пятка чуть-чуть прижимается к поверхности детали и выполняется вращение микрометрического винта при помощи специальной трещотки до момента его соприкосновения с поверхностью измеряемого предмета. Трещотку используют с целью контроля усилий натяжения – обычно выполняется зажим винта до 2–4 щелчков трещотки. Микрометрический винт фиксируется при помощи стопорного механизма, для того чтобы не произошло изменений показаний, во время считывания данных, полученных на шкале.

Во время использования микрометра он должен удерживаться за скобу таким образом, чтобы шкала на стебле была хорошо видна и снятие замеров ничем не затруднялось.

В процессе измерения круглых заготовок, поверхности прибора должны располагаться в диаметрально противоположных частях детали. При этом, с одной стороны, прижимают пятку, а вращение трещотки микрометрического винта происходит с постоянным контролем и выравниванием прибора в нескольких направлениях – осевое и радиальное. После измерений нужно выполнить проверку инструмента по эталону.

Для вычисления размеров измеряемой детали складывают показания снятые с каждой шкалы: двух разметок на стебле и одной барабанном механизме. Верхняя часть шкалы на стебле предназначена для получения данных в мм. В свою очередь, нижняя шкала, предназначена для снятия половины миллиметра, при этом в случае её смещения в правую сторону к основному значению добавляют 0,5 мм. Ну и в заключение добавляются данные снятые со шкалы на барабане. Одна метка шкалы на барабанном механизме соответствует показанию в 0,01 мм.

Как читать микрометр, градуированный в 0, 01 мм

Шаг винтовой резьбы на метрическом барабане составляет половину миллиметра (0, 5 мм). Одна поворот барабана продвигает винт в сторону или от пятки ровно 0, 5 мм. Линия считывания на гильзе градуирована над центральной длинной линией в миллиметрах (1, 0 мм) с пронумерованным пятым миллиметром. Каждый миллиметр также разделен наполовину (0, 5 мм) ниже центральной длинной линии. Скошенная грань шкалы разделена на пятьдесят равных частей, каждая из которых составляет 0. 01 мм, а каждая пятая строка пронумерована от 0−50.

Таким образом, количество миллиметровых и полумиллиметровых делений, видимых на шкале, плюс число сотых долей миллиметра, обозначенное градацией, которое совпадает с центральной длинной линией на шкале, дают показания. На рисунке выше барабан расположен так, чтобы можно было выставить край скоса между 5 и 6 градусами на верхней стороне шкалы, таким образом, 5, 0 миллиметров.

Он также проходит мимо следующей градуировки на нижней стороне шкалы, таким образом, дополнительный 0, 5 мм. Наконец, выпуск 28 (. 28) на шкале совпадает с центральной длинной линией. Результат измерения будет 5, 00 + 0, 5 + 0, 28 = 5, 78 мм.

Устройство и особенности работы с прибором

Прибор знаком многим мастерам, по сути, это зажим с линейкой, правда, считает он по определённой системе. Если вы до сих пор не знаете, что измеряет микрометр и как с ним работать, прежде всего, необходимо внимательно изучить его устройство. Как мы видим из рисунка (фото ниже), все измерения микрометром проводятся контактным способом. Деталь зажимается в тиски и плотно удерживается в ней. Все основные механизмы микрометра расположены на скобе.

Внешний вид прибора и устройство

Принцип расчёта размеров в этом инструменте основан на таком понятии, как винтовая пара. Винт очень хорошо виден на фото. Благодаря его шагу на оси можно заметить отклонения от нулевой отметки. На стебле прибора нанесена шкала, цена её деления составляет 0,5 мм. Впрочем, ширина шага может быть разной.

Микрометр имеет две шкалы:

Неподвижную на стебле. Эта шкала обычно имеет шаг деления 1 мм и ещё половинчатые (0,5 мм), которые позволяют посчитать точный размер до половины миллиметра.
Крутящаяся шкала барабана. Эти деления показывают доли миллиметра. Чтобы узнать размер детали, необходимо сложить цифры, получившиеся на неподвижном стебле, и те, что показывает крутящийся барабан.

Противоположная часть микрометрического винта жёстко соединена с барабаном, в конце которого нанесена трещотка. Она позволяет прижимать лапки, именно поэтому её не стоит использовать для измерения таких тонких материалов, как проволока, трещотка, её просто сплющит. Трещотка необходима для калибровки прибора. Как это делать правильно, мы расскажем ниже в статье.

Как правильно измерять?

В барабан прибора вмонтирована трещотка. При измерении толщины или диаметра детали, как только та слегка сдавилась зажимами, раздаётся первый щелчок. Это и есть «момент истины» – перестаньте крутить барабан и посчитайте полученный размер по делениям. Инструкция крайне проста и выглядит следующим образом:

поместите деталь между винтом и упором;
прокрутите барабан до щелчка трещотки.

Дальнейшее вкручивание барабана с силой после щелчка трещотки способно расшатать винтовые канавки барабана. При многократном повторении этого неправильного шага микрометр со временем начнёт люфтить – резьба барабана подпортится. Никакая самая точная поверка на ноль не сделает достоверность измерений на нём первозданной, установленной заводом-изготовителем. Мерить повреждённым прибором станет невозможно.

Что касается тонкой проволоки из мягких металлов и сплавов – например, медной, алюминиевой, оловянной, свинцовой или проволочного припоя – лапки микрометра сплющат такую проволоку на 0,01–0,15 мм, и результат измерений окажется неточным. Закалённая сталь и победитовый сплав намного более устойчивы к воздействию трещотки. Такая проволока без проблем выдержит многократные измерения, не сплющившись по диаметру ни на микрон – при условии, что вы не продолжили сжимать её после контрольного щелчка барабана.

Технические характеристики

приведены в таблице 1.

Таблица 1

Длина основной шкалы, мм	1,0000±0,0005
Количество интервалов основной шкалы	200
Расстояние между серединами соседних штрихов первых 10 делений шкалы ОМ, мм	0,0050±0,0003
Пределы допускаемой абсолютной погрешности ОМ, мм	±0,0001
Ширина штрихов шкалы, мм	0,0020±0,0005
Г абаритные размеры (без футляра), мм, не более	80х30х3
Масса (без футляра), кг, не более	0,035
Средний срок службы, лет, не менее	6
Условия эксплуатации по категории УХЛ 4.2 ГОСТ 15150-69 со следующими уточнениями:
— температура окружающей среды, °С	от +15 до +35
— верхнее значение относительной влажности при 25 °С, %	80

Технология измерения

Перед проведением измерений нутромером требуется проверить его работоспособность. Для этого нужно оценить состояние его комплектующих и осмотреть маркировку. После визуального осмотра проверяется взаимодействие элементов штихмаса. Посредством инструментального микроскопа измеряются ширина штрихов стебля и барабана. В конце проверяются радиус кривизны наконечника и габариты установочной меры.

Перед проведением измерительных работ также требуется убедиться, что штихмас соответствует следующим требованиям:

Предел погрешностей при комнатной температуре и влажности до 80 % составляет не более 0,09 мм.
Размах показаний составляет не более 1/3 деления шкалы.
Радиус контактной поверхности стержней равняется 2–40 мм.
Головки прибора изготовлены из твердых сплавов и имеют шероховатости в соответствии с международным стандартом 2789.
Покрытие металлических поверхностей микрометрического нутромера обладает антикоррозионными свойствами.
Ручка, расположенная на барабане, изготовлена из материалов с низкой теплопроводностью.

Рекомендуется пользоваться нутромерами от официальных производителей (Mitutoyo, Mahr, Norgau, ЧИЗ). Они обладают сертификатом соответствия международным и российским техническим стандартам, что подтверждает качество измерительных инструментов.

Процедура измерения заготовок микрометрическим нутромером осуществляется по следующему алгоритму:

На инструменте выставляются размеры измеряемого объекта. Необходимо выставить приблизительные размеры заготовки.
Головка располагается под углом 90° относительно продольной оси микрометрического нутромера.
Штихмас соприкасается со стенками барабана и трещотки.
Микрометрический винт завинчивается, стержень с наконечником извлекается.
Длина головки складывается со значением шкалы.

При работах с широкими отверстиями рекомендуется использовать микрометрические нутромеры с дополнительными стержнями-удлинителями.

Обслуживание и эксплуатация

Существуют следующие правила эксплуатации метрических нутромеров:

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

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

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

Измерения с помощью цифровых микрометров

Они используются для измерения размеров длины, диаметра или толщины с отображением результата на электронном дисплее. Цифровые микрометры доступны для эксплуатации в большом количестве разных размеров. Обычно имеется от 0 до 25 мм (от 0 до 1 дюйма), от 25 до 50 мм (от 1 до 2 дюймов), от 50 до 75 мм (от 2 до 3 дюймов) и от 75 до 100 мм (от 3 до 4 дюймов) микрометров.

Подготовка измерений:

Шаг 1: Очистить измерительную поверхность измеряемого предмета чистой тканью.
Шаг 2: Очистить все измерительные поверхности цифрового внешнего микрометра чистой тканью.
Шаг 3. Полностью закрыть цифровой внешний микрометр.
Шаг 4: Поверните барабан, чтобы убедиться, что линия 0 полностью выровнена с линией на шкале. Если используется 25−50 мм, от 50 до 75 мм или микрометры с большим диапазоном, необходимо будет применить соответствующий для калибровки перед измерением. Например, необходимо использовать 25 — миллиметровый для калибровки цифрового микрометра с 25 до 50 мм.
Шаг 5: Включите кнопку ON / OFF цифрового микрометра. Если он читает 0, вы можете начать измерение. Если он не читает 0, отрегулируйте трещотку до тех пор, пока он не будет читать 0.
Шаг 6: Включите кнопку mm / in цифрового внешнего микрометра, а затем выберите нужную систему единиц по своему усмотрению.

Для того чтобы понимать, как правильно пользоваться микрометром, нужно выполнить:

Шаг 1: Открыть устройство, вращая барабан.
Шаг 2: Поместите измеряемый элемент в цифровой микрометр. Убедитесь, что устройство перпендикулярно измеряемым поверхностям.
Шаг 3: Поверните стопор трещотки, пока винт не будет контактировать с предметом измерения. Не зажимайте прибор плотно на заготовку. Используйте только достаточное давление до остановки трещотки, чтобы изделие могло просто поместиться между пяткой и винтом. Вообще говоря, можно вращать храповой механизм трещотки на три круга после того, когда винт прикоснётся к предмету измерения.
Шаг 4: Зафиксируйте зажим на цифровом внешнем микрометре, чтобы убедиться, что цифры больше не могут измениться.

Можно также получить показания, читая метки на шкалах измерителя. Обычно пользуются в основном данными с большого ЖК — дисплея цифрового микрометра, потому что оно является более точным. Инструкции по техническому обслуживанию цифрового прибора:

Не забудьте выключить его после завершения измерения, чтобы продлить срок службы и предотвратить ремонт.
Никогда не применяйте давление на любой части устройства, опасаясь повредить цепь.
Очистите измерительную поверхность прибора сухой и чистой тканью, надо разобрать батарею и положить её в сухом месте, если прибор долгое время простаивает.

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.

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:

Если микрометр предназначен для домашнего использования, можно провести регулировку самостоятельно.
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:

Микрометрический винт фиксируется стопорным устройством при соединенных измерительных плоскостях или при зажатой между ними концевой мере.
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.
Нулевой штрих на барабане совмещается с продольным штрихом на стебле.
Проводится сборка прибора в обратном порядке.
Осуществляется новая проверка показаний.
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:

Удерживая деталь вплотную к пятке, вращением барабана подвести измерительную плоскость микрометрического винта близко к габариту детали. Не следует прилагать усилий.
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.

Использование микрометра

После того как вы изучили информации касаемо этого прибора, давайте разберемся, как же им пользоваться, чтобы будущие измерения были предельно точными.

Проверка и калибровка. Периодически, и сразу после приобретения следует проверить инструмента на наличие дефектов при замерах. Если шкала сбита, то необходимо провести регулировку, используя находящийся в комплекте ключ. Проверить его точность предельно просто, достаточно лишь сомкнуть измерительные плоскости без детали

Важно: после того, как винт упрется в противоположную плоскость, то в случае с электронным микрометром на экране должен высветиться 0. Если прибор механический, то барабан должен почти полностью закрыть стебель, а скошенный край оказаться на нулевой отметке

И еще один важный момент: перед началом измерений, рекомендуется выдержать как деталь, так и сам инструмент в одном температурном режиме в течение как минимум 3-х часов.

Закрепляем деталь. На первый взгляд может показаться, что зафиксировать деталь легкое дело, но на деле существуют некоторые нюансы. Первым делом следует понимать, что до упора ее зажимать нельзя, поскольку это отразиться на результатах замера, и чтобы предотвратить это, в приборе предусмотрели специальные механизмы. Для начала необходимо довести винт до детали с помощью вращения барабана, которая находится у второй измерительной плоскости. После того как будет заметен упор, следует немного сместиться по ручке и продолжить вращение трещотки. Услышав щелчок, второй и затем третий – нужно остановиться. Это сигнализирует о том, что деталь закреплена.

Снимаем показатели. Если у вас электронный микрометр, то достаточно посмотреть на дисплей и выписать показатель. А вот с механическим придется немного поработать. Чтобы узнать показатель, следует начать читать с крупных цифр и заканчивать маленькими, а потому в первую очередь необходимо посмотреть на пометки стебля, где находится две шкалы. Нижние деления обозначают 1 мм, а верхние – 0,5 мм.

Способов измерения бывает два типа – абсолютный и относительный (он же контактный). В первом случае разъем прибора прикладывается непосредственно к предмету, зажимы подгоняются согласно его геометрии и со шкалы выписываем результаты. Что же касается относительного способа, то он позволяет определять параметры находящихся рядом предметов и границ, и математическим путем узнать искомый параметр.