Для чего необходимы технические эталоны при измерениях микрометрическими измерительными устройствами
Виды микрометрических инструментов
Микрометрические инструменты используются для точного измерения толщины, глубины и длины очень маленьких объектов. Измерения которые они показывают, являются более точными, нежели другие измерительные устройства, такие как штангенциркуль и сильно зависят от работы пользователя. Они широко используются в машиностроении для точного замера компонентов.
Микрометрические инструменты используются для точного измерения
Что такое микрометр
Микрометр — это прецизионный измерительный прибор, который используется в механических мастерских по всему миру. Проверка показала, что механические, а также инструменты с цифровой индикацией, легко проводят высокоточные замеры.
Слово «микрометр» относится к двум терминологиям:
Используется прибор для замера меньших значений размеров, таких как длина, ширина и глубина точных деталей машин и объектов с точностью до 0,01 мм в случае метрической шкалы и до 1/1000 дюйма, если шкала в дюймах, выгравированная на микрометрической головке.
Огромное количество микрометров используется в промышленности, для таких условий, как линейные длины, угловые расстояния и глубина отверстий.
Конструкция микрометрического инструмента
Микрометрическая головка — это сердце микрометра, но его не видно из-за расположения внутри ствола прибора. Точность формы резьбы винта определяет точность микрометра. Винтовая резьба — это просто гребни, которые ощущаются при касании винта. Резьба — это спиральная структура, движущаяся вверх по винту и преобразующая крутящий момент в линейную силу.
Винт микрометра
Микрометрический винт впервые изобретен Уильямом Гаскойном в Англии 17 века. Это использовалось для измерения угловых расстояний между звездами в телескопах. Первая коммерческая версия, выпущена в 1867 году и до сих пор применяется в каждой области науки и техники.
Перед началом работы всегда проверьте микрометр на наличие повреждений, т.к, он, является важным инструментом. Стоит потратить немного времени чтобы откалибровать прибор. Калибровка ваших микрометров, необходима для точного измерения деталей и должна проводиться строго в соответствии техническим условиям производителя.
Измерительные грани
Измеряемые объекты размещаются между измерительными гранями; наковальня и шпиндель.
Наковальня и шпиндель
Наковальня — это неподвижная измерительная поверхность, на которой держатся детали, пока шпиндель не соприкоснется с предметом.
Резьбовой шпиндель — это движущейся измерительная поверхность механического микрометра.
Шкала микрометра
Шкала на гильзе является основным измерением на приборе.
Соединение линии наперстка и муфты, отображает результат замера.
Первая значимая цифра
Рукавная шкала, считывающая значение со шкалы микрометра. Первая значимая цифра измерения взята из этой шкалы. Эта часть замера является первым значением непосредственно слева от наперстка.
Наперсток
Вторичная шкала замера, наперсток, обеспечивает две оставшиеся значимые цифры измерения.
Эта часть замера является значением на шкале, которое выравнивается по линии индекса на шкале рукава.
Индексная линия
Индексная линия, которая проходит вдоль гильзы, используется для указания значения, показанного на шкале наперстка.
Движение наперстка
Когда наперсток поворачивается, шпиндель вращается и изменяет расстояние между измерительными гранями.
Некоторые наперстки содержат фрикционный привод., что дает точно прочитать размер, при использовании неопытным пользователем.
Храповик
Храповик увеличивает скорость вращения шпинделя, поэтому пространство между наковальней и шпинделем уменьшается быстрее, чем если бы использовался наперсток.
Использование трещотки сокращает время, необходимое для использования прибора.
Предотвращает натяжение
Храповик наружного инструмента имеет механизм скользящей муфты, который предотвращает чрезмерное натяжение и помогает пользователю прикладывать постоянную измерительную силу к шпинделю, помогая обеспечить надежные измерения.
Запирающее устройство
Запирающее устройство сохраняет замер и заготовку можно убрать, прежде чем прочитать размер.
Некоторые микрометры содержат стопорную гайку, в то время как другие могут иметь стопорный рычаг.
Скоба
U-образная рамка должна быть жесткая и устойчивая. Она поддерживает наковальню и гильзу.
Микрометрическая скоба удерживается пользователем во время измерений.
В зависимости от типа доступного прибора, микрометрические инструменты могут измерять различные расстояния.
Стандартные микрометры будут измерять объекты длиной менее одного дюйма.
Для измерения требуется правильный тип инструмента
Типы и назначения микрометрических инструментов
Для измерения расстояния требуется правильный тип инструмента и исправный микрометрический винт. С целью замера толщины предмета применяется внешний вид. Эти распространенные инструменты также известны как микрометрические суппорты. Снаружи инструмент измеряет провода, сферы и блоки. Внутренние микрометры делают противоположное измерение, расстояние внутри предмета, например, диаметр отверстия. Микрометры трубки измеряют толщину трубки, а микрометры глубины измеряют глубину прорези или шага.
Каждый тип оснащен специализированным оборудованием для конкретных задач. Поскольку захватывают измеряемый объект то наковальня и наконечник шпинделя являются деталями которые настраиваются для уникальных применений. Некоторые микрометры имеют несколько наковален для более точного замера. Наковальня может быть сформирована в виде диска, v-образной формы или образовать часть винтовой резьбы. Некоторые микрометры поставляются со сменными наковальнями, что позволяет проводить различные виды измерений. Рассмотрим наиболее известные и распространенные микрометрические инструменты их типы и назначения.
Наружный
Распространенным и постоянно применяемым видом, является наружный вид.
Его действие применяется с целью замера внешнего диаметра объекта.
Применяется для измерения внешнего диаметра объекта
Внутренний
Внутренний вид применяется в целях замера внутреннего диаметра отверстия или трубки.
Два вида внутреннего микрометра:
Вариант штангенциркуля
Внутренние разновидности имеют измерительные губки, подобные тем, которые имеются на штангенциркуле.
Челюсти вставляются в измеряемое пространство и регулируются поворотом наперстка или храповика.
Внутренние разновидности имеют измерительные губки, подобные тем, которые имеются на штангенциркуле
Трубчатые и стержневые
Трубчатые микрометры и стержневые помещаются в измеряемое пространство и расширяются до тех пор, пока измерительная поверхность не коснутся края измеряемого пространства.
Помещаются в измеряемое пространство
Стержневой инструмент поставляется с набором измерительных стержней, которые прикрепляются к микрометру, там самым расширяют измерительные возможности прибора.
Некоторые стержневые микрометры имеют рукоятку, которая соединяется с инструментом и помогает пользователю измерять в труднодоступных местах.
Глубинный
Глубинные применяются, с целью замера глубины отверстий, пазов и ступеней.
Они поставляются с различными сменными стержнями разной длины, так что их можно использовать для измерения диапазона глубин.
Применяются для измерения глубины отверстий, пазов и ступеней
Инструменты для конкретных измерительных задач
Клинок
Наковальня и шпиндель микрометров фигурой лезвия, позволяет измерять труднодоступные размеры, такие как диаметр узкой внешней канавки.
Позволяет измерять труднодоступные размеры
Дисковый (вращающийся)
Измерительные поверхности дисковых микрометров выглядят в форме диска, то что дает измерять скрытые элементы, такие как зубья шестерни.
Этот инструмент подходит для измерения и показания длины касательно корней цилиндрических и винтовых зубчатых колес.
Дает возможность измерять скрытые элементы, такие как зубья шестерни
Трубный
Трубные нужны с целью замера толщины стенок труб.
Измерительная плоскость наковальни сферически изогнута, а не плоская, что позволяет осуществлять точечный контакт с измеряемым предметом.
Также доступен инструмент со сферическими наковальнями и измерительными поверхностями шпинделя.
Трубные измеряют толщину стенок труб
С винтовой резьбой
Микрометрическая головка с винтовой резьбой используются для замера диаметра шага винта.
Заостренный шпиндель и двойная наковальня предназначены для контакта с резьбой винта.
Используются для измерения диаметра шага винта
V-образной наковальней
Микрометры с V-образной наковальней полезны для замера наружного диаметра режущих головок с помощью трех канавок, таких как спиральные сверла или развертки.
Для замера наружного диаметра режущих головок
Для листового металла
Горловина делает инструмент идеальным для измерения толщины большого куска листового металла от края.
Для измерения толщины листового металла
Для измерения бумаги
Инструмент для измерения бумаги представляет собой дисковый вид не вращающегося типа, предназначенный для точного измерения толщины бумажного, картонного, резинового или пластикового листа.
Также включает в себя диски и шпиндель который не вращается. Это снижает риск сжатия измеряемого предмета.
Для измерения толщины бумажного, картонного, резинового или пластикового листа
Заключение
Микрометрические инструменты — это деликатное устройство, поэтому при обращении с ним следует соблюдать особую осторожность. Кроме того, важно, он должен быть откалиброван, чтобы не было погрешности при измерении и предотвратить ошибку в конечном показании.
Смотреть видео
Микрометрические средства измерения
Микрометрические средства измерения
Общие сведения
К микрометрическим средствам измерения относятся микрометры, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры, применяемые для измерения наружных и внутренних размеров, а также высот, уступов, глубин и т. п.
Измерения микрометрическими средствами основаны на преобразовании вращательного движения в поступательное с помощью винтовой пары (механический принцип) и реализуют прямой контактный вид измерения (рисунок 3.1). Результат измерения получаем методом непосредственной оценки.
1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель;
4 – винт микрометрический;
Рисунок 3.1 – Кинематическая
Отсчётное устройство микрометрических средств измерения состоит из двух шкал, нанесённых на стебель 1 (с ценой деления 0,5 мм) (рисунок 3.2) и барабан 3 (с ценой деления 0,01 мм), а также двух указателей для отсчёта значения размера. На верхнюю сторону продольного штриха 2 стебля 1 наносится одна группа штрихов с интервалом в 1 мм, а на нижнюю сторону продольного штриха – вторая группа штрихов также с интервалом в 1 мм, но сдвинутых на 0,5 мм по отношению к первой шкале. Обе группы штрихов относятся к одной шкале с ценой деления 0,5 мм.
Для шкалы на стебле 1 с ценой деления 0,05 мм указателем является торец 5 конической части барабана 3, а для шкалы барабана с ценой деления 0,01 мм – продольный штрих 2, нанесенный на стебель 1.
Диапазон измерений микрометрических средств зависит от их конструкции.
а)
г) 9,82 мм д) 8,615 мм
1 – стебель; 2 – продольная риска на стебле для отсчёта сотых долей миллиметра;
3 – барабан; 4 – шкала барабана; 5 – торец барабана, служащий для отсчёта значения размера с точностью 0,5 мм
При отсчётах по шкалам микрометрических средств измерения необходимо руководствоваться следующими правилами:
1) по шкале стебля отсчитывают миллиметровые и полумиллиметровые деления, расположенные левее скоса барабана;
2) сотые доли миллиметра определяют по штриху барабана, совпадающему с продольной риской на стебле. Если продольный штрих окажется между штрихами шкалы барабана на глаз оценивают часть интервала (обычно до 1/2интервала, т. е. до 0,005 мм). Скос на барабане для шкалы сотых долей миллиметра приближает её к шкале стебля и тем предохраняет от внесения значительной погрешности из-за параллакса шкалы.
Примеры отсчёта показаны на рисунке 3.2.
Порядок отсчёта показаний остается неизменным для всех типов микромет-рических средств измерения.
Микрометр
3.2.1 Конструкция гладкого микрометра
Гладкий микрометр типа МК, изображенный на рисунке 3.3, применяется для измерения наружных размеров плоских и цилиндрических деталей. Он состоит из скобы 1, с которой неподвижно соединены пятка 2 и стебель 3.
На правом конце стебля 3 нарезана внутренняя цилиндрическая резьба, в которую ввёрнута втулка 5 с внутренней цилиндрической и наружной конической резьбами. На всей длине наружной конической резьбы втулки имеются три равномерно расположенные продольные прорези. Внутри втулки 5 по резьбе перемещается микрометрический винт 6, а на наружную коническую резьбу наворачивается регулировочная гайка 7, предназначенная для устранения свободного хода (зазора) винта. На стебель 3 одевается барабан 8 и соединяется с микрометрическим винтом 6 гайкой 12.
Для обеспечения постоянства измерительного усилия микрометр имеет специальное устройство – храповой механизм 9, (так называемую трещотку) (см. рисунок 3.3), соединённый с гайкой 12. При вращении трещотки одновременно будут вращаться и перемещаться поступательно микрометрический винт и барабан.
ла на стебле; 5 – втул-
10 – винт стопорный;
11 – мера концевая; 12 – гайка
Когда измерительная поверхность микрометрического винта прикоснется к изделию, храповой механизм начнёт вращаться вхолостую, не вращая микрометрический винт (при этом будет слышен характерный треск). Пружина храпового механизма рассчитывается таким образом, чтобы она обеспечивала постоянное измерительное усилие в пределах 7 ± 2 Н.
Для проверки правильности установки на нуль следует отдать стопорный винт 3, освободив микровинт, за трещотку 4 отвести микровинт на половину или целый оборот и затем снова привести в соприкосновение измерительные
Микрометрический нутромер
Микрометрические нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров: диаметр отверстия, ширина паза и т.п.
Принцип действия нутромера механический – преобразование вращательного движения барабана в поступательное микровинта (аналогично микрометру). Нутромер реализует прямые контактные измерения. Результат измерения определяется методом сравнения (дифференциальный метод).
Основные части микрометрического нутромера (рисунок 3.10): измерительный наконечник 1, удлинители 2 и микрометрическая головка 3. Основным узлом нутромера является микрометрическая головка.
1 – наконечник; 2 – удлинители;
3 – микрометрическая головка
б – с микрометрической и индикаторной головками
1 – стебель; 2 – микровинт;
3 – барабан; 4 – гайка для соединения барабана с микровинтом;
5 – стопор микровинта
В комплект нутромера входит установочная мера 5, имеющая вид скобы (см. рисунок 3.12), по которой производится нулевая установка прибора.
1 – футляр; 2 – микрометрическая головка; 3 – наконечник;
4 – удлинители (50, 25 и 13 мм);
5 – скоба для настройки нутромера;
6 – винт крепления скобы к футляру
Размеры, технические условия и точность микрометрических нутромеров, а также размеры установочных мер регламентированы ГОСТ 10-88.
Лабораторная работа №2
Цель работы
Ознакомиться с устройством микрометрических средств измерения (микрометр гладкий и нутромер микрометрический), их метрологическими характеристиками. Освоить технику измерения ими, научиться определять случайную систематическую и суммарную погрешности результата измерения.
Литература
1) РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения
2) ГОСТ 6507 – 90. Микрометры. Технические условия
3) ГОСТ 10 – 88. Нутромеры микрометрические. Технические условия
4) Марков Н.Н. Конструкция, расчёт и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов: учебник/ Н.Н.Марков, Г.М.Ганевский.-М., 1993.- 416с.
3.4.3 Типовое задание
1) Произвести измерения указанных на эскизе (рисунок 3.13) размеров деталей:
2) обработать результаты измерений и дать заключение о погрешности измерений.
Рисунок 3.13 – Эскизы деталей для измерения
Содержание отчёта
1)Наименование работы, цель.
3) Эскиз детали с буквенными обозначениями и числовыми значениями измеренных размеров.
4) Используемые средства измерения и их метрологические характеристики.
5) Результаты измерений и их обработки, сведённые в таблицу.
6) Схемы измерения микрометром и микрометрическим нутромером с указанием их основных частей (ксерокопии не допускаются).
7) Заключение о точности проведённых измерений и состоянии средств измерения.
3.4.8 Контрольные вопросы
1) Что называется измерением?
2) Какие методы измерения используются в данной работе?
3) Назовите основные метрологические характеристики использованных в работе средств измерения.
4) Объясните устройство и укажите область применения средств измерения, которые были использованы в работе.
5) Как проверить правильность показаний микрометра, микрометрического нутромера?
6) Какие погрешности называют систематическими, случайными?
7) Что такое суммарная погрешность измерения и как она определяется?
8) Что такое предел допускаемой погрешности измерения?
9) В каких документах указана систематическая погрешность средства измерения?
10) Как производится отсчёт по микрометру?
11) Как производить отсчёт по нутромеру?
12) Что такое параллакс? Как уменьшить погрешность от параллакса?
13) Как настроить на требуемый размер микрометрический нутромер?
14) Как правильно измерить размер нутромером?
Микрометрические средства измерения
Общие сведения
К микрометрическим средствам измерения относятся микрометры, микрометрические нутромеры и микрометрические глубиномеры, применяемые для измерения наружных и внутренних размеров, а также высот, уступов, глубин и т. п.
Измерения микрометрическими средствами основаны на преобразовании вращательного движения в поступательное с помощью винтовой пары (механический принцип) и реализуют прямой контактный вид измерения (рисунок 3.1). Результат измерения получаем методом непосредственной оценки.
1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель;
4 – винт микрометрический;
Рисунок 3.1 – Кинематическая
Отсчётное устройство микрометрических средств измерения состоит из двух шкал, нанесённых на стебель 1 (с ценой деления 0,5 мм) (рисунок 3.2) и барабан 3 (с ценой деления 0,01 мм), а также двух указателей для отсчёта значения размера. На верхнюю сторону продольного штриха 2 стебля 1 наносится одна группа штрихов с интервалом в 1 мм, а на нижнюю сторону продольного штриха – вторая группа штрихов также с интервалом в 1 мм, но сдвинутых на 0,5 мм по отношению к первой шкале. Обе группы штрихов относятся к одной шкале с ценой деления 0,5 мм.
Для шкалы на стебле 1 с ценой деления 0,05 мм указателем является торец 5 конической части барабана 3, а для шкалы барабана с ценой деления 0,01 мм – продольный штрих 2, нанесенный на стебель 1.
Диапазон измерений микрометрических средств зависит от их конструкции.
а)
г) 9,82 мм д) 8,615 мм
1 – стебель; 2 – продольная риска на стебле для отсчёта сотых долей миллиметра;
3 – барабан; 4 – шкала барабана; 5 – торец барабана, служащий для отсчёта значения размера с точностью 0,5 мм
При отсчётах по шкалам микрометрических средств измерения необходимо руководствоваться следующими правилами:
1) по шкале стебля отсчитывают миллиметровые и полумиллиметровые деления, расположенные левее скоса барабана;
2) сотые доли миллиметра определяют по штриху барабана, совпадающему с продольной риской на стебле. Если продольный штрих окажется между штрихами шкалы барабана на глаз оценивают часть интервала (обычно до 1/2интервала, т. е. до 0,005 мм). Скос на барабане для шкалы сотых долей миллиметра приближает её к шкале стебля и тем предохраняет от внесения значительной погрешности из-за параллакса шкалы.
Примеры отсчёта показаны на рисунке 3.2.
Порядок отсчёта показаний остается неизменным для всех типов микромет-рических средств измерения.
Микрометр
3.2.1 Конструкция гладкого микрометра
Гладкий микрометр типа МК, изображенный на рисунке 3.3, применяется для измерения наружных размеров плоских и цилиндрических деталей. Он состоит из скобы 1, с которой неподвижно соединены пятка 2 и стебель 3.
На правом конце стебля 3 нарезана внутренняя цилиндрическая резьба, в которую ввёрнута втулка 5 с внутренней цилиндрической и наружной конической резьбами. На всей длине наружной конической резьбы втулки имеются три равномерно расположенные продольные прорези. Внутри втулки 5 по резьбе перемещается микрометрический винт 6, а на наружную коническую резьбу наворачивается регулировочная гайка 7, предназначенная для устранения свободного хода (зазора) винта. На стебель 3 одевается барабан 8 и соединяется с микрометрическим винтом 6 гайкой 12.
Для обеспечения постоянства измерительного усилия микрометр имеет специальное устройство – храповой механизм 9, (так называемую трещотку) (см. рисунок 3.3), соединённый с гайкой 12. При вращении трещотки одновременно будут вращаться и перемещаться поступательно микрометрический винт и барабан.
ла на стебле; 5 – втул-
10 – винт стопорный;
11 – мера концевая; 12 – гайка
Когда измерительная поверхность микрометрического винта прикоснется к изделию, храповой механизм начнёт вращаться вхолостую, не вращая микрометрический винт (при этом будет слышен характерный треск). Пружина храпового механизма рассчитывается таким образом, чтобы она обеспечивала постоянное измерительное усилие в пределах 7 ± 2 Н.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.