Микрометры: основные функциональные возможности, отличия отдельных инструментов, правила эксплуатации

Во многих технических отраслях часто требуется выполнять замеры небольших по размеру деталей. И здесь одинаково важны такие факторы, как скорость выполнения замеров, так и точность. Для подобных задач используются микрометры, выполняющие замеры контактным способом. Результаты измерения предоставляются в наглядном формате, при этом, у каждой модели микрометра есть свой класс точности, определяющий погрешность замеров. Она варьируется от 2 до 50 мкм. При выборе микрометров нужно ориентироваться на то, с какими именно заготовками или изделиями придется работать.

Основное предназначение микрометров и области использования

Такие инструменты используются в ситуации, когда нужно сделать измерения особо высокой точности с минимальными допущениями. Микрометр можно поверхностно сравнить со штангенциркулем, так как в обеих ситуациях используется именно контактный принцип определения линейных размеров. Cами же измерения могут быть как наружными так и внутренними.  Но по степени точности, конкурентов у микрометра просто нет. В домашних лабораториях такие инструменты встречаются реже, так как намного больше профильных задач возникает в профессиональных мастерских, столярных и слесарных цехах. Микрометром удобно замерять толщину отдельных деталей, металлических листов, проводов.
Самих моделей микрометров выпускается достаточно много, но принцип действия почти всегда является неизменным. Механические приборы делают замеры на основе винтовой пары, чей шаг определяет отклонения от нулевых отметок. Блоки с измерительными механизмами имеют крутящую и неподвижную шкалу. Крутящая шкала располагается на барабане, и там представлены доли миллиметра. Тогда как неподвижная часть, расположенная на стебле микрометра, имеет шкалы с делениями по 0,5 и 1 мм.  Едва ли не основным недостатком микрометров выступает трудности с правильным считыванием полученных данных, особенно у новичков. Также стоит сказать про сложную конструкцию некоторых подобных инструментов, что делает невозможным их ремонт при порче или потере точности измерений.
Есть много отраслей, где использование микрометров является обычным делом. Микрометры в работе применяют такие специалисты, как:
•    литейщики, фрезеровщики, токари, которые регулярно выполнять измерение резьбы и другие специфические работы;
•    сотрудники различных лабораторий, моделисты, работники сферы автомобилестроения
•    ювелиры

Конструктивные особенности микрометров

Для примера можно рассмотреть конструктивные особенности аналоговых микрометров:
1.    В устройстве микрометра обязательно есть прочная скоба с достаточной степенью жесткости, внутри которой и происходит фиксация измеряемой детали. На одном и том же производстве могут требоваться микрометры с разными габаритами.
2.    Есть пятка скобы, изготовляемая обычно из закаленного металла или твердого сплава. Чтобы точность измерений не была нарушена, материал должен обеспечивать минимальные температурные расширения.
3.    Для предварительной фиксации измеряемого элемента используется подвижный микрометрический винт, где нанесена основная размерная шкала в двух диапазонах. На результат конечных измерений будут влиять показания, как целых, так и половинных значений.
4.    За точные показания отвечает позиционный зажим, исключающий смещение контрольных элементов.
5.    Барабан с круговой шкалой позволяет определить толщину изделия до сотой доли миллиметра. Отдельные приборы способы установить толщину изделия вплоть до тысячной части.
6.    В микрометре обязательно используется узел трещотки, который выставляется перед началом работы на нормированное усилие прижатия подвижной трубки к измеряемой детали. Как только будет достигнут предел по силе прижатия, она начнет прокручиваться.
Здесь рассматривались составные части наиболее простых микрометров, так как в более дорогих и сложных приборах есть и дополнительные компоненты, позволяющие измерять размеры с точностью до тысячных долей, а также тонко настраивать усилие прижатия. Чаще всего это цифровые микрометры.

Разновидности микрометров

В каталоге магазина wolfstar.ru есть как механические, так и электронные модели, направленные на выполнение узкоспециализированных задач. Отметить нужно такие виды микрометров, как:

1.    Гладкие микрометры, которые отличаются своей универсальностью, ведь тут нет особых ограничений по форме измеряемой детали или по месту выполнения необходимых измерений. Чаще всего инструмент применяется для круглых или плоских изделий, можно исследовать толщину на срезе детали. У такого прибора есть и цифровая версия, которая выгодно отличается точностью, а также скоростью выполнения операций. Слабым местом выступает невозможность определять внутренние размеры, для чего подбираются другие инструменты. Микрометр имеет обозначение МК.

2.    Как раз для измерения внутренних диаметров изделий используются микрометры-нутромеры, имеющие маркировку НМ. Без них нельзя представить работу тех же токарей, которые вынуждены постоянно контролировать процесс изменения внутренних диаметров деталей по ходу их обработки.

3.    Зубомерные микрометры или зубомеры используются для изучения параметров шестеренчатых колес. Их строение позволяет выполнять замеры расстояний между отдельными зубцами. Из особенностей отмечается наличие в комплекте установочной плоскопараллельной конечной меры длины, что используется для первоначальной калибровки. Найти такие микрометры можно по маркировке МЗ.

4.    Есть рычажные микрометры, которые имеют маркировку МР и отличаются особой конструктивной сложностью, что затрудняет процесс ремонта при повреждениях. В основе прибора лежат рычажно-зубчатые индикаторы, которые дают возможность получить точные значения измерений при работе со сложными по конструкции и форме изделиями.

5.    Микрометры МТ являются трубными, соответственно, их основная функция заключается в измерении толщины стенки. Для того, чтобы инструментом было удобно управлять внутри трубы, там используется тонкий, но одновременно прочный штырь. Есть насадки, позволяющие измерять не только новые трубы, но и те, которые успели покрыться ржавчиной. Такие микрометры демонстрируют свою эффективность как при тестировании на стадии изготовления трубы, так и во время проверки в процессе эксплуатации.

Но это далеко не все микрометры, которые выпускаются производителями. Есть много дополнительных категорий подобных инструментов. Например, для измерения толщины листовых материалов, в том числе и проката, используются листовые микрометры. Тут есть различные виды насадок под разные материалы. Для измерения различных углублений, канавок, отверстий используются канавочные микрометры со специальными щупами. Призматические микрометры востребованы при необходимости измерить ножи или лезвия. Существуют также инструменты для измерения подшипников, для резьбовых деталей.
Из не совсем стандартных микрометров можно выделить такие виды, как:

•    двушкальные или предельные приборы, которые нужны для получения предельных наружных размеров;
•    стоматологи в своей работе используют профильные микрометры, которые нужны для определения размеров коронок с малой погрешностью;
•    лазерные микрометры являются дорогостоящими и чуткими к внешним факторам, поэтому их использование имеет смысл только в лабораторных условиях:
•    есть также универсальные микрометры, где в комплекте поставляется набор сменных насадок вместе с эталонными образцами для калибровки, приборы для левшей, оптические микрометры, используемые в качестве насадки для мощного измерительного прибора.

Технические характеристики инструмента

В процессе выбора микрометра обычно изучается не только функциональность прибора, но и набор ключевых характеристик. Для любых измерительных приборов чуть ли не основным параметром выступает диапазон измерений. Если минимумом тут выступает 0 мм, то максимум выступает планка в 3000 мм.  Вторым важным параметром выступает класс точности, свидетельствующий о том, насколько инструмент будет давать достоверные результаты. По этому параметру все микрометры принято делить на устройства первого и второго классов точности.
Также следует изучать то, какую массу имеет микрометр и какие габариты тут используются. С неудобным или слишком тяжелым микрометром будет затруднительно выполнять мелкие процедуры на регулярной основе. Хотя конечная стоимость определяется не только перечисленными параметрами или известностью бренда. У микрометров есть и специфические характеристики, например, это измерительное усилие, допускаемое отклонение от изгиба скобы при максимальном усилии, допуск по параллельности и плоскостности измеряемых изделий.

Особенности использования микрометров

Тут можно посоветовать для начала научить управляться со стандартным аналоговым микрометром, что позволит без проблем перейти на более специфические приборы. Но перед тем, как приступать непосредственно к процессу измерения детали, нужно убедиться в том, что на достоверность измерений ничего не повлияет. А основными факторами влияния на точность измерений, кроме начального класса точности, выступает чистота инструмента, а также его калибровка.

Процедура калибровки

Для начала нужно делать проверку нулевой позиции, особенно если речь идет не о новом микрометре, а уже о ранее использованном инструменте, причем, с разным типом заготовок и с разными температурными показателями. Но до этого выполняется очистка подвижного микрометрического винта и пятки:

1.    Для очистки подойдет как сухой бумажный лист, так и предварительно смоченный в растворителе. Если речь идет о микрометре, который ранее уже работал с металлическими заготовками, то без растворителя не обойтись.
2.    Нужно между подвижным микрометрическим винтом и пяткой скобы зажать эту бумагу, но так, чтобы ее можно было вытащить.
3.    После нескольких повторных процедур, на поверхности контрольных элементов загрязнений не останется, что подтверждается чистотой самой бумаги.

Теперь нужно переходить к настройке на ноль. Инструкция подходит для приборов с относительно простой конструкцией, например, для гладких механических микрометров с диапазоном измерений от 0 до 25 мм. В комплекте с таким прибором есть специальный ключ для настройки. Процесс настройки выглядит так:

1.    Подвижный микрометрический винт выдвигается до предела, пока она не коснется пятки скобы.
2.    Далее идет вращение барабана до момента, пока трещотка не сработает, что говорит о наступлении предела по усилию прижатия.
3.    В нормальном состоянии, нулевая отметка на барабане и центральная линия шкалы стебля совпадают.

Если этого не произошло, то микрометр нуждается в калибровке. Для начала потребуется дойти до ситуации, когда трещотка начала прокручиваться, и в этом состоянии нужно зафиксировать с помощью зажима передвижной микрометрический винт. Ключом, который идет в комплекте, необходимо ослабить крепежный элемент барабана. Теперь ничего не мешает провернуть деталь со шкалой до нулевой позиции. Остается только закрутить крепление в обратном алгоритме. Такая инструкция не подойдет в ситуации, когда откалибровать нужно специфический микрометр, например, призматические микрометры или лазерные приборы. В подобной ситуации нужно применять эталонные образцы, которые нередко идут в комплекте с самим микрометром.

Описание работы с микрометром

Данные, получаемые с аналогового или с цифрового микрометра, являются одинаковыми, просто в первом случае результат будет более наглядным. Если же приходится работать с аналоговыми микрометрами, то тут нужно научиться не только грамотно снимать показания, но и грамотно делать сам замер. Прежде всего, не нужно прилагать сверхусилия при зажиме детали. После фиксации изделия между передвижным микрометрическим винтом и неподвижной пяткой, следует выкрутить барабан до характерного звукового оповещения от трещотки. Далее нужно фиксировать передвижной микрометрический винт, чтобы случайно не нанести вред резьбовым элементам.
Съем показаний с микрометра выполняется по совокупности результатов, демонстрируемых как обеими шкалами стебля, так и круговой шкалой барабана. Нижняя шкала стебля демонстрирует целые значения, тогда как на верхней разметке показываются уже половинные значения. А смотря на круговую шкалу барабана, можно определить результат в сотых долях – его видно в точке касания центральной риски шкалы стебля.

Условия эксплуатации микрометров

Так как речь идет о контактном измерительном инструменте, то тут получиться измерить только изделия или заготовки, выполненные из твердых материалов. Но даже при работе с твердыми материалами можно переусердствовать, пережав винты. Здесь есть риск как порчи самого измеряемого объекта, так и микрометра. После характерного звукового оповещения от трещотки, фиксировать деталь больше не нужно.
Условия эксплуатации микрометров не являются универсальными, поэтому тут нужно изучать требования к каждой конкретной модели в отдельности:

•    если говорить про микрометры типа МЗ, МТ и МЛ, то тут измерительное усилие не должно превышать 7 Н, для других микрометров предел составляет 10 Н. Есть ограничения и по колебаниям усилий, которые не могут быть больше 2 Н;
•    использовать микрометры можно при температурном диапазоне от +10 до 30 градусов, также есть диапазон относительной влажности воздуха, что составляет 80 процентов при +25 градусах;
•    установленные пределы допустимых погрешностей являются корректными только при условии выполнения замеров с попаданием в диапазон по температуре, влажности, а также по измерительному усилию.

Рекомендации по подбору микрометра

При выборе микрометра на сайте wolfstar.ru, нужно стараться попадать к оптимальному соотношению стоимости и качества микрометра. Здесь есть прямая связь между выпускаемым устройством и уровнем известности бренда – один и тот же микрометр может стоить у разных производителей по-разному. Хотя известные производители стараются применять только качественные материалы, также они уделяют внимание деталям, например, качеству нанесенной разметки, работоспособности трещотки, достоверности выполняемым измерениям. Покупать микрометр нужно на основе того, в каком диапазоне измерений придется работать, какую точность измерений хочется получить и какие показатели погрешности являются приемлемыми.