Микрометрические инструменты

К ним относятся микрометры гладкие (рис. 6 а, б), микрометрические глубиномеры (рис. 7), микрометрические нутромеры (рис. 8).

Микрометры гладкие. Принцип их действия основан на использовании резьбовой микрометрической пары, позволяющей преобразовать вращательное движение микровинта в поступательное.

Микрометры служат для измерения наружных размеров контактным, абсолютным методом. Они выпускаются с диапазонами измерений 0 - 25; 25 - 50; 50 - 75; … 300 - 400; 400 - 500; 500 - 600 мм. Цена деления 0,01 мм.

Микровинт имеет длину всегда в 25 мм. Корпусом обычного гладкого микрометра (рис. 6 а, б) служит скоба 3, в которую запрессованы с одной стороны пятка 5, с другой – стебель 1 со шкалой. При измерении измерительный стержень 4 необходимовращать за трещотку 6. Храповой механизм трещотки 6 предназначен для обеспечения при измерении определенного постоянного по величине измерительного усилия.

Отсчетное устройство состоит из двух шкал: продольной на стебле 1 и круговой на барабане 2. Продольная шкала 1 имеет два ряда штрихов (рис. 6, в), расположенных по обе стороны горизонтальной линии и сдвинутых один относительного другого на 0,5 мм, равной шагу микровинта. Указателем для отсчета по шкале служит край барабана 2, который жестко скреплен с микровинтом 4 посредством гайки 9. Микровинт 4 и резьбовое отверстие в стебле образуют винтовую кинематическую пару высокой точности. Следовательно, одному обороту микровинта 4 и скрепленного с ним барабана 2 соответствует продольное перемещение края барабана на одно деление, равное 0,5 мм. Круговая шкала имеет число делений n = 50 (при шаге винта Р = 0,5 мм). Указателем для отсчета служит продольная черта на стебле. Следовательно, поворот барабана с микровинтом на одно деление относительно продольного штриха стебля 1 будет соответствовать величине С = Р / n = 0,5/50 = 0,01 мм. Микровинт при необходимости стопорится на стебле стопором 7. Пример отсчета по шкалам показан на рис. 6, в.

8

3

6

9

8

2

4

10

5

7

2

6

9

1

7

1

5

4

б)

а)

3

в)

Рис.6. Микрометр гладкий: а – с пределом измерения 25 мм;

б – с пределом измерения свыше 25 мм: 1 – стебель; 2 – барабан; 3 – скоба;

4 – измерительныйстержень с микровинтом; 5 – пятка; 6 – трещотка; 7 – стопор;

8 - накатной выступ; 9 – гайка; 10 - установочная мера;

в – пример отсчета по нониусу: отсчет составляет 12, 87 мм

Перед началом измерения микрометр необходимо проверить правильность нулевой установки (совпадают штрихи продольной и круговой шкал), иначе будет систематическая погрешность. Установка на ноль описана в пп. 2.2.2.

Микрометрический глубиномер (рис. 7) служит для измерения глубин пазов, глухих отверстий и высот уступов контактным, абсолютным методом. По ГОСТ 7470 глубиномеры выпускают с пределами измерений 0 -25; 50; 75; 100 мм. Цена деления 0,01 мм. Отсчетные устройства глубиномера аналогичны с микрометром, но направление возрастания шкалы – противоположное.

Стебель 1 жестко связан с основанием 3, нижняя плоскость которого служит измерительной поверхностью. Второй измерительной поверхностью является торец сменного измерительного стержня 4, который жестко скреплен с микровинтом. Микровинт вращается трещоткой 5, соединенной с барабаном 2. Закрепляется микровинт стопором 6 (рис. 7, б).

Глубиномер устанавливается на ноль по установочным мерам-втулкам на плоской стеклянной пластине или другой плоской поверхности (рис. 7, а).

Микрометрический нутромер служит для измерения внутренних размеров с точностью до 0,01 мм контактным, абсолютным методом. Состоит из двух частей: микрометрической головки (рис. 8, а) и удлинителей (рис. 8, б). Диапазон измерений микрометрической головки 50-63; 75-88 и т.д.; нутромера с удлинителями 50 – 75, 75 - 175; 75 - 600 и т. д. до 4000 мм.

Принцип действия микрометрического нутромера, как и всех микрометрических инструментов, основан на преобразовании вращательного движения микровинта в поступательное. Микрометрическая головка нутромера состоит из стебля 5 и микрометрического винта 9, соединенного с корпусом барабана 6 с помощью гайки 8. Один конец микровинта 9 является измерительным наконечником. Перемещение микровинта производится вращением его за накатное кольцо 7. Микровинт может быть застопорен в любом положении стопором 4, вращающимся в корпусе гильзы 3. Гильза соединена с измерительным наконечником 1 и имеет резьбу, на которую навинчивается предохранительная гайка 2.

Для увеличения диапазона измерений нутромера на эту же резьбу после свинчивания гайки 2 навинчивается удлинитель 11 (рис. 8, б). Резьбовой хвостовик 10 одного удлинителя служит для соединения с другим удлинителем.

На стебле 5 нанесена шкала, штрихи которой расположены выше и ниже продольной риски. Цена деления шкалы 0,5 мм – расстояние между штрихами верхней и нижней шкалы. Указателем для отсчета по шкале служит край барабана 6, который жестко скреплен с микровинтом гайкой 8. На конусной поверхности барабана нанесены 50 делений круговой шкалы; указателем для отсчета служит продольная риска на стебле.

Перед измерением всегда производят проверку нулевой установки микрометрического нутромера с помощью специальной скобы, имеющейся в комплекте к инструменту. Нулевая установка осуществляется ослаблением гайки 8 (рис. 8, а), соприкосновением измерительных наконечников 1 и 9 с боковыми сторонами скобы, совмещением нулевых штрихов на стебле 5 и барабане 6, повторной затяжной гайки 8 и легким перемещением без зазора измерительных наконечников в скобе.

а) б)   Рис.7. Микрометрический глубиномер: а – нулевая установка; б – измерение размера L; 1 – стебель; 2 - корпус барабана; 3 - основание; 4 - измерительный стержень; 6 – стопор; 7 – контргайка; 8 - накатное кольцо; 9 - стеклянная пластина     5. Трещотка

а) б)

 

Рис. 8. Микрометрический нутромер: а – микрометрическая головка;

б – удлинитель;

1 - измерительный наконечник; 2 - предохранительная гайка;

3 - корпус гильзы; 4 – стопор; 5 – стебель;

6 - корпус барабана; 7 -накатное кольцо; 8 – гайка; 9 - микрометрический винт;

10 – резьбовой хвостовик; 11 – удлинитель

Индикаторный нутромер

Индикаторный нутромер (рис. 9) служит для измерения диаметров отверстий контактным, относительным методом. Отсчетным устройством обычно служит индикатор часового типа ИЧ с ценой деления 0,01 мм, а при необходимости и более точный. Различные типы индикаторных нутромеров имеют пределы измерений: 6 - 10; 10 - 18; 18 - 50; 50 – 100 … 700 - 1000 мм. В комплект поставки нутромеров входит набор сменных измерительных стержней 5, державка 9 и боковички 7,8.

Индикатор 1 установлен в трубчатом корпусе 2, на противоположном конце которого помещена измерительная головка. С одной стороны измерительная головка имеет измерительный стержень 3, с другой – сменную измерительную вставку 5, которая фиксируется стопорной гайкой 6. Для совмещения линии измерения с диаметральной плоскостью измеряемого отверстия нутромеры имеют подвижный центрирующий мостик 4.

При измерении отверстия перемещение измерительного стержня 3 посредством системы рычагов и тяг передается отсчетному устройству. Повышению точности и стабильности измерений по сравнению с микрометрическим нутромером содействует постоянное измерительное усилие, которое составляет от 3 до 5 Н в зависимости от типоразмера индикаторного нутромера.

Проверить надежность закрепления индикатора 1, держать прибор за теплоизолиционную накладку 14, чтобы исключить субъективную температурную погрешность.

Настройка прибора на требуемый размер (рис. 9) производится по блоку КМД или по установочным аттестованным кольцам. Блок КМД составляют по размеру, равному номинальному диаметру измеряемого отверстия.

· К блоку притереть боковички 7 и 8. Затем вместе с ними блок зажать в державке 9 с помощью винта 11 и прижимной колодки 10.

· Подобрать по диаметру отверстия сменную измерительную вставку 5, навернуть на нее гайку 6 и слегка ввернуть в измерительную головку. Поместить измерительную головку между боковичками (рис. 9). Вращая измерительную вставку 5,сделать натяг пружины на индикаторе 1 не менее одного оборота большой стрелки. После этого закрепить гайку 6 ключом, имеющимся в наборе.

· Покачивая прибор в плоскости державки, отметить крайнее правое положение большой стрелки индикатора, а затем повернуть за ободок круговую шкалу индикатора до совмещения нулевого штриха с этим крайним положением стрелки. Повторно покачивая весь прибор, убедиться в стабильности показаний нулевой отметки.

Прибор настроен для проведения измерений. Вынимать нутромер из отверстия путем нажима на центрирующий мостик 4, чтобы не было царапин на поверхности.

При измерении отклонение большой стрелки индикатора вправо от нуля является отрицательным, а отклонение влево – положительным.

 

 

Рис. 9 Индикаторный нутромер. Настройка индикаторного нутромера на размер:

1 - индикатор; 2 - корпус прибора; 3 - измерительный стержень;

4 - центрирующий мостик; 5- измерительная вставка; 6 - стопорная гайка;

7 и 8 - боковички; 9 - державка-струбцина; 10 - прижимная колодка;

11- винт; 12 - измеряемая деталь; 13 - арретир; 14- накладка

 

 

 

a) б)

Рис.10 Схема измерения детали: a -в продольном направлении; б - в поперечном сечении

Рычажная скоба

Рычажная скоба (рис. 11) служит для измерений наружных размеров относительным методом. Приборы выпускают с пределами измерений: 0 – 25; 25 – 50; 50 – 75; 75 – 100; 100 – 125; 125 – 150 мм, с ценой делений: 0,002 и 0.005 мм, диапазоном показаний по шкале ± 0.08 мм (ГОСТ 11098). Поэтому рычажные скобы (СР) используются для измерения деталей с небольшими допусками.

Прибор состоит из собственно скобы 1, подвижной пятки 2, измерительного стержня 3, закрепленного во время измерений стопором 4. Измерительный стержень с нерабочей стороны закрыт предохранительным колпачком 5. Линейные перемещения подвижной пятки 2 преобразуются рычажно-зубчатым механизмом в угловые перемещения стрелки 9.

Рычажно-зубчатый механизм представлен на рис.12. Подвижная пятка 2 перемещаясь, воздействует на рычаг 3 с зубчатым сектором. Сектор находится в зацеплении с трибом 4, на оси которого и закреплена стрелка 9. Измерительное усилие (около 1200г) создается пружиной 6. Волосок 5 служит для обеспечения однопрофильного контакта зубцов сектора с трибом как при прямом, так и при обратном движении стрелки.

Арретир 6 (рис. 11) позволяет отводить пятку 2 при установке измерительного объекта или блока концевых мер с целью удобства и уменьшения износа измерительных поверхностей.

Настройка прибора на размер. Для проведения измерений рычажную скобу сначала необходимо настроить на размер, от которого должен будет производиться отсчет отклонений. Настройка производится с помощью блока КМД. Настроенный размер должен быть таким, чтобы действительные отклонения не выходили за пределы шкалы. В большинстве случаев настройка производится по номинальному размеру. Стрелка шкалы должна быть установлена на ноль.

Для настройки прибора необходимо свинтить колпачок 5 (рис. 11) и на 1-2 оборота освободить стопор 4. Нажав арретир 6, установить между подвижной пяткой 2 и измерительным стержнем 3 блок КМД, отпустить арретир 6. Измерительный стержень перемещать путем вращения головки до контакта с поверхностью КМД, добиваясь установки стрелки на ноль. Проверить настройку арретиром 6. Если стрелка не встает на ноль, необходимо описанным выше порядком снова произвести установку на ноль. Закрепить стержень стопором 4, винт закрыть колпачком 5.

На шкале прибора имеются два указателя границ допуска 7. С помощью специального ключа их можно установить на определенных делениях шкалы 8 в соответствии с допустимыми предельными отклонениями измеряемой детали. Это облегчает пользование прибором при контроле партии одинаковых деталей в производственных условиях.

Жесткая конструкция скобы, соблюдение принципа Аббе, постоянное измерительное усилие обеспечивают высокую точность результата измерения.

 

Рис. 11. Рычажная скоба: 1 – корпус скобы; 2 – подвижная пятка;

3 – измерительный стержень; 4 – стопор; 5 – предохранительный колпачок; 6 – арретир;

7 – указатели границ допуска; 8 – шкала; 9 - стрелка

 

 

 

Рис.12. Рычажно-зубчатый механизм скобы: 1 – рычаг; 2 – подвижная пятка;

3 – рычаг с зубчатым сектором; 4 – триб; 5 – волосок; 6 - пружина