Микрометрические инструменты

К микрометрическим инструментам общего назначения относятся микрометры гладкие для наружных измерений, микрометрические нутромеры для внутренних измерений (штихмасы), микрометрические глубиномеры для измерения глубин и высот уступов.

У всех этих инструментов в качестве измерителя служит микрометрическая головка, принцип действия которой основан на преобразовании вращательного движения в поступательное с помощью резьбовой пары.

Микрометрические головки

Наиболее распространенные конструкции микрометрических головок показаны на рисунке 3.6. У всех головок правый конец стебля 2 заканчивается разрезной втулкой с внутренней цилиндрической и на­ружной конической резьбой. Во внутреннюю резьбу стебля ввинчивается микровинт 4, левая гладкая часть которого входит в такое же гладкое отверстие в стебле, чем и обеспечивается точное направление микровинта. Микровинт имеет слева измерительную плоскость, а справа — фасонный цилиндрический или конический хвостовик 8, на который надевается барабан 5, соеди­няемый с микровинтом установочным колпачком 7 или коническим разрезным кольцом 9, закрепляемым подвижной гайкой 10. На скошенной кромке барабана по всей окружности нанесены деления. Установочный колпачок выполнен за одно целое с трещоточным уст­ройством 15. При вращении головки 13 крутящий мо­мент передается микровинту, но как только измерительное усилие на конце микровинта превысит усилие, кото­рое может обеспечить сила сопротивления пружины, так сейчас же зуб 12 начнет проскальзывать относи­тельно зубчатой дорожки головки 13, и она будет вра­щаться вхолостую. На наружную коническую резьбу стебля навинчивается коническая гайка 6, с помощью которой можно стягивать внутреннюю резьбу втулки и тем самым регулировать возникающий в процессе изно­са резьбы осевой люфт микровинта относительно гайки.

Рис. 3.6 Микрометрические головки: 1 – скоба; 2 - стебель; 3 – втулка; 4 – микровинт; 5 – барабан; 6 – регулировочная гайка; 7 – соединительный колпачок; 8 – хвостовик; 9 – коническое разрезное кольцо; 10 – поджимная гайка; 11 – пружина трещеточного устройства; 12 – зуб трещеточного устройства; 13 – головка трещеточного устройства; 14 – винт; 15 – трещеточное устройство; 16 – рычаг стопора; 17 – ось стопора; 18 – кольцо стопора; 19 – пружинящее разрезное кольцо.

Стопорное устройство микрометрической головки, представленной на рисунке 3.6а, выполнено в виде эксцентрической оси 17, соединенной с рычагом 16. Если поворачивать рычаг влево до отказа, то микровинт будет прижиматься к корпусу стебля. На рисунке 86 стопорное устройство выполнено в виде кольца 18, которое навинчивается на левый конец разрезной конической втулки. В микрометрической головке, показанной на рисунке 3.8в, крепление барабана 5 к микровинту осуществляется путем поджатия заплечиков барабана к цилиндрическому хвостовику микровинта 8 через разрезную коническую шайбу 9 с помощью гайки 10. Наружное кольцо 18 стопорного приспособления вставлено в корпус скобы. Если поворачивать это кольцо по часовой стрелке, то его косой срез будет прижимать ро­лик к пружинящему хвостовику, отчего внутреннее разрезное кольцо 19 сожмется и застопорит микровинт.

Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал, нанесенных на стебель и на барабан. На стебле нанесена продольная риска и двойная шкала с ценой деления 0,5 мм. Штрихи над риской показывают половины миллиметров, под риской - число миллиметров. Шаг резьбы микрометрического винта равен 0,5 мм, т. е. при одном обороте он перемещается в осевом направлении на 0,5 мм. На скосе барабана имеется 50 делений, значит, при повороте барабана на одно деление микровинт вместе с барабаном повернется на 1/50 оборота и переместится в осевом направлении на 0,5:50=0,01 мм. Таким образом, точность отсчёта всех микрометрических головок 0,01 мм.

Микрометр

Микрометр состоит из скобы 1 (рис. 3.7а), пятки 2 и стебля 4, запрессованных в скобу, микрометрического винта 3 с шагом р=0,5 мм, стопора 8 и барабана 5 со шкалой, закрепленного на микровинте с помощью корпуса трещотки 7. Гладкое отверстие в стебле обеспечивает точное направление перемещения микровинта при его вращении в резьбовой гайке 6. Гайка стебля делается разрезной и имеет наружную коническую резьбу, на которую навинчивается кольцо, вращением кольца регулируется плотность резьбового соединения, обеспечивающая необходимую легкость вращения винта и устранение мертвого хода. На торце головки трещотки имеется храповик, к зубьям которого под действием пружины, создающей постоянное усилие измерения в (7±2)Н, поджимается штифт со скосом. Вращение головки через штифт передается микровинту. С возрастанием усилия зубья вращающегося храповика утапливают штифт и не передают вращение микровинту. Измерительными поверхностями в микрометре являются торцевые плоскости пятки 2 и микровинта 3 . Шкала барабана имеет 50 делений. По этой шкале отсчитывают десятые и сотые доли миллиметра. Торец барабана служит указателем для шкалы на стебле, а продольный штрих на стебле - указателем для шкалы на барабане.

Рис. 3.7 Микрометрические инструменты: а – микрометр; б – микрометрический нутромер; в – микрометрический глубиномер

Рис. 3.8 Микрометры типа МК

Гладкие микрометры типа МК ГОСТ 6507-90 выпускают с пределами измерения от 0 до 300 мм с интервалом через 25 мм. Диапазон измерения 25 мм определяется длиной резьбы микровинта. Микрометры для размеров от 300 до 600 мм - с интервалом через 100 мм за счет применения сменных или переставных пяток (рис. 3.10). Допустимая погрешность микрометра класса точности 1 составляет от ±4 до ±10 мкм в зависимости от верхнего предела измерения. Микрометры для размеров 0-25 мм класса точности 0 имеют погрешность ±2 мкм. Кроме гладких выпускают микрометры для измерения толщины стенки труб, толщины листов и лент, настольные горизонтальные и вертикальные микрометры для контроля малогабаритных деталей, а также микрометры с цифровым отсчётом.

Микрометрический нутромер

Нутромер микрометрический НМ ГОСТ 10-88 состоит из микрометрической головки и набора сменных удлинителей (рис. 3.9).

Рис. 3.9 Микрометрический нутромер: 1 – наконечник; 2 – микрометрическая головка; 3 – удлинители; 4 – установочная мера

Микрометрическая головка имеет стебель 4 (рис. 3.7б) с запрессованным в него измерительным наконечником 1 и микрометрический винт 3, конец которого служит вторым измерительным наконечником. Имеется стопор 2, трещотка отсутствует, а остальное устройство такое же, как у микрометра.

Удлинитель состоит из стержня, длина которого указана на трубке. При соединении удлинителя с головкой пружина плотно прижимает стержень к неподвижному наконечнику.

Пределы измерения нутромера 50 - 10000 мм. Допустимая погрешность от ±4до±90 мкм.

Микрометрический глубиномер

Глубиномер микрометрический ГМ ГОСТ 7470-92 состоит из микрометрической головки, стебель 5 (рис. 3.7в) которой запрессован в основание 1. Головка почти полностью соответствует головке микрометра, только цифры у штрихов шкал на стебле 5 и барабане 4 нанесены в обратном направлении. В отверстие на торце микровинта 2 вставляются сменные измерительные стержни с разрезными пружинящими концами. Микровинт зажимается стопором 3.

Измерительными поверхностями являются нижняя плоскость основания и сферический конец стержня. Пределы измерения до 200 мм. Допустимая погрешность ±(3...6) мкм.

Метрологические характеристики микрометрических инструментов сведены в таблицах 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3 - Метрологические характеристики микрометрических инструментов

Наименование инструмента	Пределы измерения, мм	Точность отсчёта, мм
Микрометры типа МК ГОСТ 6507-90	0-25, 25-50, 50-75, 75-100, 100-125 и тд. до 275-300, 300-400, 400-500, 500-600	0,01
Глубиномер микрометрический типа ГМ ГОСТ 7470-92	0-100,0-150	0,01
Нутромер микрометрический типа НМ ГОСТ 10-88	50-75, 75-175, 75-600, 150-1250, 800-2500, 1250-4000, 2500-6000	0,01

Таблица 3.4 - Предельные погрешности измерения микрометрическими инструментами

Наименование инструмента	Метод измерения	Интервал размеров, мм
		до25	25-50	50-75	75-100	100-150	150-250
		Значение ±Δlim, мкм
Микрометр, допущенный к эксплуатации	Абсолютный	5 7 -	10 20 -	10 20 15	15 20 15	15 25 20	20-25 - 20
Глубиномер микрометрический
Нутромер микрометрический

Подготовка инструментов к измерению и приемы работы

Перед измерениями протереть микрометр чистой тканью, проверить свободу перемещения стопора, плавность работы трещотки и легкость вращения микровинта.

Рис.3.10 Приемы измерения микрометрическими инструментами

Проверить установку микрометра на "0". Для этого проверяемый микрометр взять за скобу скоса пятки и, вращая микровинт за трещотку, плавно подвести его торец к торцу пятки до их соприкосновения, пока трещотка не провернется 2-3 раза. В этом положении нулевой штрих шкалы барабана должен находиться над нулевым штрихом шкалы стебля.

Если такого совпадения нет, то микрометр отрегулирован неправильно, что приводит к систематической погрешности измерения. Приемы измерения микрометрическими инструментами приведены ни рис. 3.10.

Установка микрометрических инструментов на "0"

В положении плотного соприкосновения измерительных поверхностей микровинта и пятки закрепить стопор микровинта вращением гайки стопора по часовой стрелке или поворотом рычага до прочного зажатия.

Разъединить барабан и микровинт для чего охватить левой рукой барабан, а правой отвернуть корпус на 1-1,5 оборота трещотки винтовой настройки. Совместить штрих нулевой шкалы барабана с продольным штрихом стебля, после чего прочно навернуть корпус трещотки на барабан. Если установка на "0" с первого раза не удалась, то ее повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необходимая точность совпадения нулевых штрихов. При настройке микрометра с нижним пределом измерения не от "0", между измерительными поверхностями при настройке помещается установочная мера размером, равным нижнему пределу измерения.