Реферат на тему микрометр
Обновлено: 04.07.2024
Характеристика универсального инструмента, предназначенного для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью. Рассмотрение основных типов микрометров. Оценка назначения прибора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.05.2016 |
| Размер файла | 988,7 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Микрометр -- универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью.
Для точного измерения наружных и внутренних диаметров, толщин и глубин применяются микрометрические инструменты. К микрометрическим измерительным средствам относятся инструменты, в основе конструкции которых лежит микрометрическая винтовая пара, преобразующая вращательное движение микрометрического винта в поступательное перемещение измерительного стержня. К ним относятся: микрометры различных конструкций и назначения, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры. Все типы микрометрических инструментов работают по принципу использования взаимного перемещения винта и гайки.
К настоящему времени все типы микрометрических инструментов стандартизованы и изготовляются массовым порядком на специализированных инструментальных заводах. Распространены в основном следующие типы микрометров:
МК - микрометры гладкие для измерения наружных размеров деталей;
МТ - микрометры для измерения толщины стенок трубчатых деталей;
МВМ - микрометры со вставками для измерения среднего диаметра метрических и дюймовых резьб;
МВТ - микрометры со вставками для измерения среднего диаметра трапецеидальных резьб и со вставками (шаровыми) для измерения деталей сложного профиля;
MP - микрометры рычажные со вставленным в корпус отсчетным устройством.
Микрометры гладкие предназначены для измерения наружных размеров и длин гладких деталей. Согласно стандарту микрометры выпускаются со следующими пределами измерений: 0--25, 25--50, 50--75, 75--100 и далее через 25 мм до 275--300 мм, а затем 300--400, 400--500 и 500--600 мм.
У всех микрометров максимальное перемещение микрометрического винта составляет 25 мм, что способствует сохранению необходимой точности. При более длинных винтах точность была бы ниже вследствие накопления ошибок при изготовлении винта. У трех последних типов микрометров с разницей в пределах измерения в 100 мм ход винта также равен 25 мм, а увеличение пределов измерений достигается за счет применения сменных пяток.
линейный контактный микрометр погрешность
Микрометр состоит из скобы 1, в которую запрессованы с одной стороны неподвижная пятка 2, с другой -- стебель 5. Стебель имеет внутри нарезку, в которую ввинчивается микрометрический винт 3. Винт неподвижно скреплен с барабаном 6, к торцу которого привернут корпус трещотки 7. При вращении трещотки вращается барабан и микрометрический винт. Трещотка служит для обеспечения постоянной величины зажатия измеряемых деталей и, следовательно, точности измерения. Закрепление винта в определенном положении производится стопором 4.
На стебле вдоль его оси нанесена черта, по обе стороны которой расположена шкала, где с одной стороны указаны целые миллиметры, с другой стороны -- полумиллиметры. На конической части барабана нанесена круговая шкала, имеющая 50 делений. Шаг микрометрического винта равен 0,5 мм, т. е. за один оборот винт перемещается на 0,5 мм, а при повороте на одно деление барабана продольное перемещен ние составит 0,5 : 50 = 0,01 мм. Отсчет размеров производится по шкале на стебле (целые миллиметры и полумиллиметры) и по шкале на барабане (сотые доли миллиметра). Считаются те деления на стебле, которые находятся слева от скошенного края барабана, и то деление на барабане, которое совпадает с продольной чертой на стебле.
Перед проведением замеров проверяют нулевые положения микрометра. Для этого при помощи трещотки перемещают микрометрический винт до соприкосновения его с неподвижной пяткой при пределах измерения 0--25 мм или с установочной мерой при других пределах измерения. Размер установочной меры должен быть равен нижнему пределу измерения микрометра. При этом у исправного микрометра должны совпадать нулевой штрих барабана с продольной чертой стебля, а кромка барабана -- с нулевым штрихом шкалы стебля.
Микрометрический нутромер (штихмасс) применяется для измерений внутренних размеров отверстий, пазов, скоб. Он выпускается с пределами измерений 50--75, 75--175, 75--600, 150-- 1250, 860--2500, 1520--4000 мм. Увеличение предела измерений производится за счет применения удлинителей. Микрометрический нутромер состоит из микрометрической головки с измерительными наконечниками и комплекта удлинителей. Нутромер отличается от микрометра отсутствием скобы и трещотки, а также некоторыми конструктивными особенностями. Микрометрический глубиномер используется для точного измерения глубины отверстий, пазов, канавок, выточек. Он выпускается с пределами измерений 0--25, 0--50, 0--100 мм. Точность отсчета 0,01 мм. Максимальный ход микрометрического винта 25 мм. Расширение пределов измерений достигается применением сменных стержней.
Технические характеристики наиболее широко применяемых в инструментальных цехах микрометров приведены в табл.
Микрометр – это точный измерительный инструмент, предназначенный для работы с деталями мелких размеров. Он обладает высокой точностью, поэтому с его помощью можно получить линейные параметры измеряемого объекта с допуском от 2 мкм. Благодаря столь малой погрешности инструмент и получил свое название. Он намного более точный, чем штангенциркуль, а тем более чем обычная линейка.
Как устроен микрометр
Существует несколько популярных конструкции микрометров, которые являются усовершенствованной базовой моделью этого инструмента подогнанной под определенные узкие цели.
В простом исполнении микрометр состоит из следующих элементов:
В основе конструкции лежит металлическая скоба, параметры которой ограничивают возможность изменения. На одном ее конце имеется металлическая пятка, а на втором прикрепляется механизм в виде винта. Он отрегулирован таким способом, что расстояние между его кончиком и пяткой скобы отображается на цифровой шкале инструмента. Вкрутив винт до момента прижатия измеряемой заготовки, можно получить точное отображение ее ширины. После этого остается только посмотреть на шкалу. Данный прибор является контактным. Он не применяется для измерения мягких материалов, которые при прикасании начинают сжиматься.
Чтобы полученный результат не сбивался, пока не будет записан, на микрометре предусматривается фиксатор. При его нажатии исключается вероятность случайного выкручивания винтов и сдвига указателя на цифровой шкале даже на несколько долей миллиметра.
Сфера использования
Данное оборудование является довольно распространенным в различных отраслях. Его профессионально используют:
- Токари.
- Литейщики.
- Фрезеровщики.
- Лабораторные сотрудники.
- Моделисты.
- Ювелиры.
Это оборудование позволяет получить точные линейные данные, но оно не столь универсально, как тот же самый штангенциркуль. Для выполнения определенных задач данный инструмент является незаменимым, поскольку именно он позволяет добиться практически лабораторной точности, что не сможет ни один другой ручной прибор измерения.
Виды микрометров
Сфера использования данного оборудования довольно обширна, поэтому его конструкция была адаптирована под определенные цели. Это позволяет обеспечить максимально удобные и точные измерения. Существуют более 20 конструктивно отличающихся между собой микрометров, из которых многие являются очень редкими и практически не применяются в быту.
Среди популярных микрометров можно отметить:
- Гладкий.
- Листовой.
- Для горячего металлопроката.
- Для глубокого измерения.
- Трубный.
- Проволочный.
- С малыми губками.
- Универсальный.
- Канавочный.
- Цифровой.
Гладкий микрометр
Самый распространенный в использовании. Он применяется для снятия наружных показателей деталей и заготовок. Именно такой инструмент чаще всего можно встретить в продаже. Подобные модели можно использовать практически в любых целях, кроме тех случаев, когда нужно измерить внутренние показатели заготовок, поскольку для такого устройство не предназначено.
Листовые микрометры
Имеют на пятке и на самом винте круглые тарелки, что увеличивает площадь контакта с измеряемой заготовкой. Это позволяет провести ее предварительную деформацию, чтобы выровнять и измерять точную толщину. Таким инструментом обычно измеряют параметры листового проката, металлических лент и кованых в кузнице заготовок.
Хотя с теоретической точки зрения снять параметры можно и с помощью обычного гладкого микрометра, но на самом деле это не так. Зачастую прокат имеет неровности, поэтому можно установить пятку и винт на вмятину или наоборот на утолщение. Применение широких тарелок позволяет увеличить площадь и избежать контакта с подобными областями, которые могут приводить к получению неточных данных.
Микрометр для горячего металлопроката
Применяется для работы с раскаленными заготовками. C его помощью можно быстро и эффективно измерить толщину железных элементов при их производстве, не ожидая пока они остынут. Именно с помощью этого инструмента удается контролировать момент, когда необходимо остановить прокат металла и забрать готовую заготовку нужных параметров.
Микрометры для глубокого измерения
Имеют очень вытянутую скобу, которая позволяет накинуть инструмент на заготовку и проверить толщину в удаленном от края месте. Это особенно важно если измеряемая деталь является неравномерной по периметру. С помощью таких устройств можно узнать точную толщину детали, в которой проведено несквозное сверление отверстия или зенкование.
Микрометры трубного типа
Предназначены исключения для измерения толщины стенок трубок. Они имеют особенную конструкцию, поэтому их невозможно спутать с устройствами других типов. Визуально определить трубные микрометры несложно. Они имеют обрезанную скобу, на конце которой пятка заменяет срезанную скобу. Такая пятка вставляется внутрь трубки, которая измеряется, после чего винт поджимается и можно получить точные данные о диаметре стенки.
Данное оборудование позволяет снимать параметры даже с очень тонких труб, главное чтобы в них могла войти пятка. Именно это и отличает трубные инструменты от гладких типов. С помощью обычного микрометра можно снимать данные только с довольно толстых труб, внутренний диаметр которых позволяет вставлять в них часть скобы вместе с выходящей в сторону пяткой.
Проволочный микрометр
Является одной из самой компактной разновидностью базовой модели. Он не имеет столь ярко выраженной скобы как обычные инструменты. Внешне его можно принять за обычный металлический прут. Подобный инструмент используется для замера диаметра металлической проволоки и прутиков. Он имеет малый диапазон хода, но этого более чем достаточно для тех измерений, для которых он предназначен. Отсутствие объемной скобы позволяет носить инструмент в компактном чемоданчике с ключами и отвертками. Подобные микрометры занимают места не больше, чем плоскогубцы.
Микрометр с малыми губками
Предназначен для снятия параметров на поверхности металла после осуществления в нем проточки или сверления. Главная особенность таких инструментов заключается в том, что пятка и винт сделаны очень тонкими. Благодаря этому их можно вставлять в тонкие отверстия. По конструктивным особенностям подобные модели ничем не отличаются от обычных, кроме утонченных элементов.
Универсальные микрометры
Имеют съемные наконечники. Именно такие устройства выбирают в том случае, если нужно проводить измерение, различных по свойствам, заготовок и деталей. Съемные наконечники позволяют адаптировать инструмент под требуемые условия работы. Стоит отметить, что на более дешевых микрометрах данного типа наблюдается одна проблема. При недостаточно сильном зажатии наконечника возможен зазор, влияющий на точность. В том случае если очень точные данные не нужны и погрешность в пол миллиметра не имеет особого значения, то и универсальные модели будут вполне удобными. Приборы более дорогого ценового сегмента зачастую выполнены более качественно, и проблема болтающихся наконечников сведена к минимуму благодаря подгонке всех элементов инструмента.
Канавочные микрометры
Предназначены для замера габаритов в труднодоступных местах заготовок. Главной особенностью этого инструмента является полное отсутствие скобы. Внешне они напоминают проволочные модели, но оснащаются специальными тарелками, которые выступают в роли губок, захватывающих детали. С помощью данного оборудования можно зажать выступающие части заготовок губками и измерить их диаметр. Подобные приборы требуют аккуратного обращения, поскольку установленные на их конца тарелочки могут деформироваться при сильном ударе, что случается при падении.
Цифровой микрометр
Является одним из самых удобных устройств, поскольку он оснащается электронным дисплеем. С помощью такого оборудования можно намного удобнее и быстрее проводить замеры габаритов деталей заготовок. Питание данного прибора осуществляется благодаря установленной батарейке, такой как используется в наручных часах. По точности они ничем не уступают механическим, хотя и не являются такими долговечными. Электронный дисплей можно разбить, если не относиться к инструменту с достаточной осторожностью.
Более дорогие электронные модели имеют множество кнопок настройки, а также большую встроенную память, поэтому они сохраняют получаемые раннее данные и даже показывают время проведения обмеров. Подобные микрометры будут особенно удобны для промышленного применения, когда необходимо проводить множество измерений в сжатый период времени.
Существует еще как минимум десяток различных типов микрометров. Они являются очень узкоспециализированными, и нельзя сказать, что незаменимыми. Операции, которые они выполняют, можно сделать и другими типами микрометров, что может быть не так и удобно, но точность измерения от этого никак не пострадает. Все микрометры выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ. Для большинства моделей данного инструмента предусматривается отдельный государственный стандарт определяющий точность измерения. Микрометр желательно носить в специальном тубусе, чтобы предотвратить набивания пыли на винт, что убережет его от заклинивания.
1.Микро́метр — универсальный инструмент, предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью (от 2 мкм до 50 мкм в зависимости от измеряемых диапазонов и класса точности), преобразовательным механизмом которого является микропара винт — гайка.
2.Микро́метр гладкий — средство для измерения наружных линейных размеров.
Основанием микрометра является скоба, а преобразующим устройством служит винтовая пара, состоящая из микрометрического винта и микрометрической гайки, укреплённой внутри стебля; их часто называют микропарой. В скобу запрессованы пятка и стебель. Измеряемую деталь охватывают торцевыми измерительными поверхностями микровинта и пятки. Барабан присоединён к микровинту с помощью колпачка в котором находится корпус трещотки. Чтобы приблизить микровинт к пятке, вращают барабан трещотку по часовой стрелке (от себя), а для обратного движения микровинта (от пятки) барабан вращают против часовой стрелки (на себя). Закрепляют микровинт в требуемом положении стопором.
Для ограничения измерительного усилия микрометр снабжён трещоткой. При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с лёгким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить после трёх щелчков. Результат измерения микрометром отсчитывается как сумма отсчётов по шкале стебля и шкале барабана. У наиболее распространенных микрометров цена деления шкалы стебля равна 0,5 мм, а шкалы барабана — 0,01 мм. Некоторые прецизионные микрометры имеют цену деления на шкале барабана 0,005, 0,002 или 0,001 мм.
Шаг резьбы микропары (микровинт и микрогайка) Р равен 0,5 мм. На барабане нанесено 50 делений. Если повернуть барабан на одно деление его шкалы, то торец микровинта переместится относительно пятки на 0,01 мм (мм), где n число делений круговой шкалы.
Показания по шкалам гладкого микрометра отсчитывают в следующем порядке:
4. Требование согласно ГОСТ
Микрометр с верхним пределом измерений более 300 мм должен иметь передвижную или сменную пятку, обеспечивающую возможность измерения любого размера в диапазоне измерений данного микрометра. Вылет скобы микрометра с верхним пределом измерения до 300 мм должен быть не менее В/2+4, а свыше 300 мм — не менее В/2+1б, где В — верхний предел измерения.Крепление передвижной или сменной пятки должно обеспечивать неизменность положения пятки при измерениях.
Измерительные поверхности установочных мер длиной до 300 мм должны быть плоскими, а более 300 мм — сферическими.
5. Листовой микрометр
Микрометр для измерения толщины листов и лент. Измерительные поверхности оснащены твердым сплавом.
Изготавливаются по ГОСТ 6507-90. Цена деления шкалы барабана — 0,01 мм. Измерительное усилие Н 3-7. Колебание измерительного усилия не более 2 Н. Микрометры МЛ с измерением по шкалам стебля и барабана изготавливаются только второго класса точности. Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра для 1-го класса точности равен 0,6 мкм, для 2-го класса точности равен 1 мкм.
Специальная вытянутая форма скобы микрометра удобна для измерений толщин на некотором удалении от кромки листа, обычно имеющей неровности и деформации, что позволяет получить более точные результаты измерения, в сравнении с обычными гладкими микрометрами
Кроме того, листовые микрометры снабжены круговой шкалой для более удобного снятия результатов измерения.
6.Технические характеристики микрометров листовых МЛ:
7.обозначение листового микрометра
МЛ — обозначение микрометра листового; буква Н обозначает, что отсчёт производится по шкалам стебля и барабана с нониусом; буква Ц обозначает, отсчёт производится по электронному цифровому устройству; двузначное число — обозначение конечной величины диапазона, цифра после тире обозначает класс точности.
Микрометр для измерения толщины стенок труб. Измерительные поверхности оснащены твердым сплавом. Изготавливаются по ГОСТ 6507-90, а также без данного ГОСТа. Цена деления шкалы барабана — 0,01 мм. Измерительное усилие Н 3-7. Допуск плоскостности измерительных поверхностей микрометра для 1-го класса точности равен 0,6 мкм, для 2-го класса точности равен 1 мкм.
Микрометр – это универсальный измерительный прибор для высокоточного (с погрешностью от 2 до 50 мкм) определения линейного размера детали. Измерение может быть произведено абсолютным или относительным контактным методом с погрешностью достаточной для точной сборки узлов и станочного производства.
Устройство и применение микрометров
Как универсальный измерительный инструмент применение микрометра возможно в любой области, где необходимо определение линейных размеров с точностью от 2 мкм. Это, в первую очередь, механическая обработка деталей, точная сборка узлов и механизмов, настройка работы промышленного оборудования и мн. другое.
Устройство микрометра достаточно простое, в конструкцию инструмента входит всего три основных элемента:
- Рама в виде полукруга оснащенная опорной стойкой (1) для фиксации измеряемой детали.
- Ручка, оснащенная трещоткой (6), неподвижным стеблем (4) со шкалой и измерительным барабаном (5).
- Винт (2) с неподвижной гайкой (3) для измерения линейных величин.
Замер с помощью микрометра выполняется посредством перемещения винта в неподвижной гайке. По углу оборота винта и определяется перемещение и рассчитывается линейный размер. Количество полных оборотов указано на стебле, доли – по круговой шкале на барабане. Инструмент также оснащен устройством кольцевой гайкой для фиксации.
Для обеспечения точности измерений передвижение микрометрического винта не должно превышать 25 мм. Поэтому микрометры выпускаются в пределах 0–25, 25–50 мм и т. д., до 300 мм, с дальнейшим шагом 100 мм. - 300–400, 400–500 и т. д.
Принцип действия микрометров
Для примера возьмём обычные механические гладкие микрометры, получившие наиболее широкое применение. Данный инструмент позволяет производить замер абсолютным и относительным способом. При абсолютном замере измеряемая деталь размещается между опорной стойкой и передвижным винтом. Полученный размер можно определить непосредственно по шкале. При относительном измерении определяется размер рядом распложенных предметов и затем вычисляется нужный параметр.
Сам замер производится в следующей последовательности:
- Проверить точность прибора. Необходимо закрутить винт и проверить – совпадает ли нулевая отметка на шкале барабана с горизонтальным штрихом на стебле.
- Если предел измерений более 25 мм, то для проверки необходимо использовать эталонные меры.
- При несовпадении меток необходимо отрегулировать стебель специальным ключом (входит в комплект).
- Перед началом измерения винт выкручивается до размера немного более размера детали.
- Измеряемая деталь размещается между винтом и неподвижным упором.
- Винт необходимо зажать с помощью трещотки до характерного звука срабатывания – трещотка начинает проворачиваться, закрутка микровинта останавливается после 3 щелчков.
- Определяем показание по трем шкалам. Первые две расположены на стебле и одна на барабане. По штрихам в верхней части шкалы определяется количество полных миллиметров. К ним прибавляем, если возможно, половину второй шкалы, т. е. ещё 0,5 мм.
- В завершение прибавляем значение со шкалы барабана в соответствие с ценой деления шкалы, например 0,01 мм.
- Окончательный итог определяется суммированием всех трех показаний.
- Для получения максимально точного результата рекомендуется проведение нескольких замеров с расчетом среднего значения.
Типы микрометров
Для различных объектов измерения выпускаются следующие типы микрометров:
- Микрометры листовые – для замера толщины листов.
- Гладкие микрометры – для определения размера предметов с гладкой поверхностью.
- Микрометры рычажные – оснащены рычажно-зубчатой головкой для замера изделий со сложной конфигурацией.
- Трубные микрометры – для определения размеров стен труб.
- Проволочные и резьбомерные – для замера тонких изделий.
- Цифровые микрометры – оснащены электронной системой определения размера и цифровой шкалой.
Микрометры цифровые
Вместе с механическими, цифровые микрометры пользуются большой популярностью благодаря удобству и точности измерения, а также возможностям электронных приборов:
- Производить замер с точностью до 1 мкм при погрешности до 0,1 мкм.
- Встроенная калибровка.
- Удобное цифровое табло для максимально быстрого и точного получения результата.
- Выбор систем расчета.
- Вывод информации на ПК и мн. другое в зависимости от модели.
Государственные стандарты
Основной стандарт регулирующий технические условия производства инструмента – ГОСТ 6507-90
Читайте также: