микрометр нониусный что это

Микрометр

Содержание: Скрыть Открыть

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:

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.

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:

Типы микрометров

Для различных объектов измерения выпускаются следующие типы микрометров:

Микрометры цифровые

Вместе с механическими, цифровые микрометры пользуются большой популярностью благодаря удобству и точности измерения, а также возможностям электронных приборов:

Государственные стандарты

Основной стандарт регулирующий технические условия производства инструмента – ГОСТ 6507-90

Источник

Нониус

Нониус (шкала Нониуса, верньер) — вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений.

Принцип работы шкалы основан на том факте, что глаз гораздо точнее замечает совпадение делений, чем определяет относительное расположение одного деления между другими. Нониусы используются в измерительных приборах, у которых при измерении длины или угла части прибора перемещаются относительно друг друга, например, две ножки штангенциркуля.

На одной из этих частей нанесена шкала основного масштаба, на другой – нониус, представляющий собой небольшую шкалу, которая передвигается при измерении вдоль основного масштаба. Если нижняя шкала имеет длину 9 мм и разбита на 10 отрезков, то цена деления нониуса будет равна 0,9 мм. При совпадении нулевых отрезков обеих шкал первый штрих нониуса будет смещен относительно первого штриха основной шкалы на 0,1 мм, второй штрих нониуса будет смещен относительно второго штриха верхней шкалы на 0,2 мм, и т. д. (рис.1).

Рис.1 Измерительная шкала с нониусом

Если сдвинуть нижнюю шкалу вправо на 0,1 мм, то первый штрих нониуса совпадет с 1-м штрихом верхней шкалы, если сдвинуть нижнюю шкалу на 0,2 мм, то совпадут вторые штрихи верхней и нижней шкалы, и т.д. Таким образом, порядковый номер штриха нониуса, совпадающий со штрихом верхней шкалы, показывает, на сколько десятых долей мм смещена нижняя шкала относительно миллиметрового штриха верхней шкалы (не обязательно нулевого).

Рис.2 Измерения при помощи шкалы Нониуса

Отсчет по шкале нониуса производится следующим образом. Ближайшее слева к нулю нониуса показание основной шкалы указывает целое число мм (рис.2). Порядковый номер штриха на шкале Нониуса, совпадающий со штрихом верхней шкалы, указывает количество десятых долей мм. Таким образом, показания на рис.2 соответствуют 21,3 мм.

Рассмотрим две шкалы, расположенные одна над другой (рис.3). Пусть цена деления (длина одного деления) верхней линейки равна Y, а цена деления нижней линейки –X. Линейки образуют нониус, если длина N делений одной шкалы совпадает с длиной kN±1 делений другой шкалы, где k – целое число. Другими словами, для шкалы Нониуса выполняется соотношение:

где знак «+» соответствует условию X > Y, а знак «–» ставится при X

Рис.4. Шкала Нониуса при X = 1,9 мм, Y = 1 мм, N = 10, k = 2, δ = 0,1

В данной работе изучается принцип работы и устройство шкал с нониусом и микрометрических шкал на примере приборов для измерения длин – штангенциркуля и микрометра.

1 – штанга; 2 – подвижная рамка; 3 – нониус; 4 – винт; 5,6 – ножки для измерения внешних размеров; 7,8 – ножки для измерения внутренних размеров; 9 – штанга для измерения глубины.

Штангенциркуль. Штангенциркулем (рис. 5) называется прибор, применяющийся для измерения линейных размеров с точностью от 0,1 до 0,02 мм. Штангенциркуль состоит из линейки (штанги) 1 с миллиметровыми делениями (Y = 1 мм) и подвижной рамки 2 с нониусом 3 и закрепляющим винтом 4. На штанге и рамке имеются ножки 5 и 6. Ножки с внутренней стороны имеют плоские поверхности. При сомкнутых ножках отсчет по нониусу равен нулю. Для измерения штангенциркуль берут в правую руку, а измеряемый предмет помещают между ножками, придерживая его левой рукой, и плотно зажимают предмет между ножками. Затем производят отсчет.

Для измерения внутренних размеров пользуются заостренными ножками 7 и 8. Штанга 9 служит для измерения глубины штангой.

Правила отсчета по нониусу штангенциркуля аналогичны изложенным выше. Отсчет целых делений (мм) производят по шкале линейки до нуля нониуса, затем отсчитывают по нониусу десятые доли миллиметра, число которых равно номеру деления на нониусе, совпадающему с каким–либо делением основной шкалы.

1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – трещотка; 7 – стопор микрометрического винта.

Микрометр. Основным элементом микрометра является микрометрический винт – винт с малым и очень точно выдержанным шагом.

Микрометр для измерения наружных размеров в пределах от 0 до 25 мм (Рис. 6) состоит из скобы 1 с пяткой 2 и трубкой – стеблем 3. В трубке имеется внутренняя резьба, в которую ввинчен микрометрический винт 4 с закрепленным на нем барабаном 5. На конце барабана имеется фрикционная головка (трещотка) 6. На скобе расположен стопор микрометрического винта 7.

Действие микрометра основано на свойстве винта совершать при повороте его поступательное перемещение, пропорциональное углу поворота. При измерении предмет зажимают между пяткой и микрометрическим винтом. Для вращения барабана при этом пользуются трещоткой. После того, как достигнута определенная степень нажатия на предмет (500-600 г), фрикционная головка начинает проскальзывать, издавая характерный треск.

Благодаря этому зажатый предмет деформируется мало (его размеры не искажаются) и кроме того, микрометрический винт предохраняется от порчи. На трубке 3 нанесены деления основной шкалы. Барабан 5 при вращении винта перемещается вдоль трубки. Шаг винта подбирается таким образом, что один полный оборот барабана соответствует его смещению вдоль основной шкалы на длину наименьшего деления. На барабан нанесена добавочная шкала (шкала барабана).

В микрометре, который Вам предстоит использовать, основная шкала имеет цену деления, равную 0,5 мм. При этом часть штрихов, чтобы не загромождать шкалу, располагаются под прямой линией (целые снизу, половины сверху). Шаг микрометрического винта у таких микрометров равен 0,5 мм, а шкала барабана разбивается на 50 делений.

Цена деления шкалы барабана равна 0,5мм/50 = 0,01мм. При отсчете на таком микрометре число сотых долей микрометра, отсчитанное на шкале барабана, напротив линии на основной шкале прибавляется к числу миллиметров, отсчитанному по основной шкале. Перед началом работы с микрометром следует убедиться в его исправности. Для этого вращением фрикционной головки приводят в соприкосновение микрометрический винт с пятой.

Момент соприкосновения определяется по сигналу трещотки. При этом край барабана должен располагаться над нулевым делением основной шкалы, а нуль шкалы барабана – против линии на трубке. Если эти условия не соблюдаются, то во всех дальнейших измерениях следует учитывать систематическую ошибку микрометра, равную тому числу делений барабана, которое соответствует сомкнутым микрометрическому винту с пяткой. Если это отклонение велико, то микрометр нуждается в регулировке.

Вращать микрометрический винт следует только за трещотку. Вращать микрометрический винт с усилием запрещается, так как это ведет к порче прибора.

Для отсчета по микрометру сначала определяют число делений, которые видны из-под края барабана на основной шкале, помня, что деления расположенные сверху и снизу горизонтальной линии на этой шкале, образуют единую шкалу с ценой деления 0,5 мм. Так, например, отсчет по основной шкале рис. 7а составит 5,5 мм. К этому значению необходимо прибавить отсчет по шкале барабана, который на рис. 7а составляет 25 делений. Вспоминая, что цена деления шкалы барабана составляет 0,01 мм, получим отсчет по шкале барабана 25 * 0,01мм=0,25мм. Тогда отсчет по микрометру составит 5,5 + 0,25 = 5,75 мм.

Для случая, изображенного на рис. 7б, отсчет по микрометру составит 5,15 мм.

Следует заметить, что производя измерения микрометром, не имея должного опыта можно ошибиться на 0,5 мм. Рассмотрим далее этот случай.

Рис.7. Отсчет по шкале микрометра.

1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – трещотка; 7 – стопор микрометрического винта.

Когда отсчеты по шкале барабана близки к 50, но на несколько делений меньше, следующее деление основной шкалы уже показывается из-под края барабана (Рис. 7с). Последнее видимое деление, которое показалось из под края барабана соответствует 4,5 мм. Возникает вопрос, следует ли его учитывать? Отсчет по шкале барабана составляет 46 делений или 46 * 0,01 = 0,46мм. Тогда в сумме отсчет по микрометру составил бы 4,5+ 0,46 = 4,96 мм. Однако это неправильный отсчет. Дело в том, что барабан совершит полные оборот только тогда, когда ноль на барабане совпадет с линией основной шкалы (будет пройден ноль). На рис 7с ноль еще не пройден, поэтому показавшееся из-под края барабана деление учитывать не нужно. Правильный отсчет по основной шкале составляет 4 мм, и тогда отсчет по микрометру 4 + 0,46 = 4,46 мм.

Используя выше сказанное можно сформулировать следующие правила:

1) если отсчет по шкале барабана микрометра находится в диапазоне от 25 до 50 делений (говорят ноль не прошли), то показавшееся из-под края барабана деление основной шкалы учитывать не нужно (помня при этом, что цена деления основной шкалы составляет 0,5 мм);

2) если отсчет по шкале барабана микрометра находится в диапазоне от 0 до 25 делений (говорят ноль прошли), то показавшееся из-под края барабана деление основной шкалы необходимо учитывать.

Контрольные вопросы

1. Какие приспособления называются нониусами, для чего они нужны?

2. Объясните, как определить точность нониуса.

3. Расскажите, как производить измерения с помощью штангенциркуля и микрометра.

4. Чему равны погрешности штангенциркуля, микрометра?

5. Как должен быть устроен нониус штангенциркуля, чтобы точность измерений составляла 0,02 мм?

Источник

30741-12: Микрометры нониусные 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 115, 118, 119, 122, 123, 169

Для измерений наружных линейных размеров деталей во всех отраслях машиностроительного комплекса.

Производитель / Заявитель

Фирма «Mitutoyo Corp.», Япония

20-1, Sakado 1-Chome, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 213-0012, Japan Тел. 81(044)813-8230, факс 81(044)813-8231

Скачать

Применение

Микрометры нониусные серий 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 115, 118, 119, 122, 123, 169 (далее микрометры) предназначены для измерений наружных линейных размеров деталей во всех отраслях машиностроительного комплекса.

Подробное описание

Микрометры нониусные серий 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 115, 118, 119, 122, 123, 169 (рис. 1) состоят из скобы, снабженной с одной стороны неподвижной измерительной пяткой. С другой стороны в отверстие скобы запрессован стебель, в котором закреплена резьбовая гайка. Микровинт, перемещающийся в резьбе гайки, снабжен на конце второй измерительной пяткой. Для учета осевого перемещения микровинта в целых оборотах служит продольная шкала, интервал деления которой равен шагу микровинта (0,5 мм), указателем для отсчета по этой шкале является торец барабана, закрепленного на микровинте. Для отсчета долей оборота микровинта служит круговая шкала (нониус) с радиальными штрихами, нанесенными на конусной части барабана микрометра. Шкалы на барабане и стебле хромированы. Для обеспечения постоянства измерительного усилия микрометры снабжены специальным механизмом, отрегулированным на определенное усилие поворота или проскальзывания.

Микрометры нониусные серий 102, 103, 104, 105, 106, 111, 112, 115, 118, 119, 122, 123, 169 выпускаются гаммой, состоящей из нескольких типоразмеров, и отличаются диапазоном измерений, конструктивными особенностями (особенностями конструкций скобы, шпинделя, формой и материалом измерительных поверхностей). Размер скобы микрометра соответствует максимальной измеряемой длине и изменяется от одного типоразмера к другому ступенчато через 25 мм.

Микрометры нониусные серии 102 (рис. 2) имеют исполнение, отличающееся наличием микрометрического винта, обеспечивающего ход шпинделя 1 мм на один оборот винта; а также исполнение, отличающееся наличием дополнительного микрометрического винта и стопорного устройства, обеспечивающего постоянное усилие.

Микрометры серии 103 (рис. 3) могут поставляться в наборах по 3, 6 и 12 штук с установочными мерами.

Микрометры нониусные серий 104 (рис. 4) исполнения Outside Micrometers имеют большой диапазон измерений за счет сменных измерительных пяток и изменяются от одного типоразмера к другому ступенчато через 50 или 100 мм. Ход микрометрического винта составляет 25 мм. Допускаемое отклонение от параллельности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 2 мкм для моделей с диапазоном измерений до 75 мм, 4 мкм для типоразмеров от 75 до 150 мм и (2+L/50) мкм для типоразмеров свыше 150 мм.

Микрометры нониусные серии 105 (рис. 5) исполнения Outside Micrometers имеют большой диапазон измерений за счет передвижной измерительной пятки и изменяются от одного типоразмера к другому ступенчато через 100 или 200 мм. Ход микрометрического винта составляет 50 мм. Отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 1,3 мкм, отклонение от параллельности определяется по формуле (2+L/100) мкм.

Микрометры нониусные серий 106 (рис. 6) имеют невращающийся шпиндель и дополнительный микрометрический винт. Допускаемое отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 0,3 мкм. Допускаемое отклонение от параллельности измерительных поверхностей составляет 1,6 мкм для моделей с диапазоном измерений 0 до 25 мм, 2 мкм для типоразмеров от 25 до 50мм, 3 мкм для типоразмеров от 50 до 75 мм и 4 мкм для типоразмеров от 75 до 100 мм.

Микрометры серии 111 (рис. 7) имеют измерительные поверхности диаметром 2 и 3 мм и предназначены для измерений в канавках и пазах. Допускаемое отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 0,3 мкм, допускаемое отклонение от параллельности измерительных поверхностей составляет 3 мкм для моделей с диапазоном измерений до 100 мм, 4 мкм для типоразмеров от 100 до 200 мм и 5 мкм для типоразмеров от 200 до 300 мм.

Микрометры серии 112 (рис. 8) имеют заостренные измерительные поверхности и предназначены для измерений в труднодоступных местах, а так же для измерений опрессо-ванных клемм (рис. 9)

Микрометры серии 115 (рис 10) имеют различные комбинации измерительных поверхностей (сфера-плоскость, сфера-сфера) и служат для измерений толщины стенок изделий типа труб. Отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 0,6 мкм

Микрометры серии 118 (рис. 11) имеют три комбинации измерительных поверхностей (плоскость-плоскость, сфера-плоскость, сфера-сфера) и предназначены для измерений толщины листовых материалов, на большом расстоянии от края. Назначение микрометра определило конструкцию скобы, она выполнена в виде вытянутой горловины глубиной от 160 до 300 мм в зависимости от исполнения. Допускаемое отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 0,6 мкм для моделей с скобой до 160 мм и 1 мкм для моделей со скобой 330 мм. Отклонение от параллельности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 3 мкм

Особенностью микрометра серии 119 (рис. 12) является то, что он имеет нониус в форме диска, что облегчает считывание результата измерения. Измерительная пятка имеет форму сферы. Допускаемое отклонение от плоскостности измерительной поверхности микрометра этого типа составляет 0,6 мкм.

Микрометры серии 122 (рис. 13) имеют ножевидные измерительные поверхности и предназначены для измерения в канавках. Допускаемое отклонение от параллельности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 3 мкм для моделей с диапазоном измерений до 75 мм, 4 мкм для типоразмеров от 75 до 100 мм, 5 мкм для типоразмеров от 100 до 200 мм и 6 мкм для типоразмеров от 200 до 300 мм.

Микрометры нониусные серии 123 (рис. 14)предназначены для измерений длины общей нормали зубчатых колес, они имеют измерительные поверхности в виде дисков диаметром 20 мм с толщиной края 0,7 мм, что позволяет при измерении проникать в узкие зазоры. Отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 1 мкм для диапазонов измерения до 100 мм и 1,6 мкм для диапазонов более 100 мм, отклонение от параллельности измерительных поверхностей соответственно 4 мкм для моделей с диапазоном измерений до 50 мм, (4+L/50) мкм для типоразмеров до 100 мм и (5+ L/75) мкм для диапазонов измерения более 100 мм.

Микрометры серии 169 (рис. 15) имеют измерительные поверхности в виде дисков диаметром 20 мм с толщиной края 0,7 мм и невращающийся шпиндель, что позволяет измерять мягкие материалы, резину, картон, ткани и т д. Отклонение от плоскостности измерительных поверхностей этого типа микрометров составляет 1 мкм, отклонение от параллельности 4 мкм для моделей с диапазоном измерений до 50 мм и 6 мкм для типоразмеров свыше 50 мм.

Технические данные

Диапазон измерений, мм

Пределы допускаемой абсолютной погрешности, мкм

Источник

Микрометры

Самый распространённый и доступный прибор для измерения линейных размеров — штангенциркуль. Но для точных, ответственных замеров применяется микрометр — инструмент, позволяющий оценивать линейные размеры с точностью до 1 мк или 0.001 мм.

Назначение, область применения

Основная область применения — машиностроение. При изготовлении детали заготовка проходит несколько операций технологического процесса. И на каждом этапе необходим контроль размеров, отбраковка. С помощью микрометров чаще всего контролируют размеры после финишных операций: линейные обхватываемые и обхватывающие размеры, диаметры осей, валов, высоту впадин, размеры шестерней, резьб, различные толщины.

Устройство микрометров 25 мм

Есть несколько видов этого инструмента с некоторыми отличиями в конструкции, но для понимания общего принципа устройства лучше рассмотреть устройство наиболее известного и распространённого — механического, гладкого, он же — аналоговый с максимальным перемещением винта 25 мм, микрометра типа МК25.

Скоба (основание). Это П-образный корпус, в котором закреплены все узлы микрометра. В П-образный зев скобы между губками микрометра зажимается измеряемая деталь.

Губки. Неподвижная губка (пятка) и подвижная (микрометрический винт или шпиндель) имеют полированные твердосплавные измерительные поверхности. При перемещении винт прижимает объект измерения к пятке. Микрометрический винт через гайку связан с барабаном и ручкой быстрого подвода. Винт фиксируется зажимом.

Зажим. Необходим для фиксации винта при снятии замеров по шкале втулки (стебля).

Шкала втулки. Имеет нижнюю и верхнюю шкалы, разделённые горизонтальной линией. По нижней определяется часть размера в целых числах мм, по верхней — в десятых долях мм. Горизонтальная линия служит для определения части размера в микронах по нониусной шкале барабана.

Барабан. При вращении перемещается вместе с микрометрическим винтом вдоль стебля. На барабане нанесена круговая нониусная шкала. Барабан имеет трещоточный узел (трещотка или фрикцион.

В рычажном микрометре есть ещё стрелочный индикатор, определяющий отклонения от размера с точностью до 1 микрона.

Трещоточный узел. Предотвращает повреждение микрометрического винта и деформацию измеряемой детали. При вращении барабана и достижении определённого измерительного усилия трещотка прокручивается с характерным треском без перемещения винта. Это сигнал того, что деталь надёжно зафиксирована и можно снимать показания.

Настройка микрометра 25 мм. Градация измерений

Калибровка. Перед замером нужно проверить, нужна ли настройка, калибровка инструмента:

При проведении измерений, а особенно при калибровке микрометра нельзя браться голыми руками за металлическую часть скобы, т.к. тепло тела может вызвать температурные деформации и исказить результаты измерений. Для этого на скобе имеются теплоизолирующие пластиковые накладки. При калибровке, для уменьшения влияния тепловых деформаций, микрометр желательно закреплять в специальной стойке.

Градации измерений

Для быстрого снятия показаний нескольких деталей микрометр закрепляется в специальные тиски. Деталь помещается между измерительными поверхностями, ручкой быстрого подвода винт перемещается к детали. Последние 1-2 мм губка подводится с помощью трещотки. При первых щелчках можно приступать к снятию показаний.

Виды микрометров

По способу измерения и отображения показаний:

Механические (аналоговые). Самые простые, надёжные, недорогие. Замеры с помощью линейного перемещения подвижного винта. Показания определяются по механическим шкалам, нанесённым с высокой точностью.

Электронные. В сравнении с механическими имеют электронное отсчётное устройство с ЖК-дисплеем, на который выводятся показания с дискретностью до тысячной доли миллиметра. Дороже механических, выпускаются в пылезащищённом и водонепроницаемом исполнении.

Лазерные. Измерение по величине отклонения лазерного луча, в котором располагается измеряемая деталь. Отклонения фиксируют фотоэлементы, обрабатываются и результат выводится на дисплей. Самые точные (тысячные доли миллиметра), но и самые дорогие, сложные в настройке и эксплуатации.

По прикладному назначению:

Гладкий микрометр. Измеряет линейные размеры охватываемых деталей (плоских или круглых).

Зубомерный. Для измерения расстояний между зубьями шестерен, цепей и других размеров с помощью конических насадок.

Трубный. Для измерения толщины стенки труб. Отличается от механического гладкого формой неподвижной губки.

Листовой. Для измерения толщин листовых материалов. Имеет малый диапазон перемещения губки.

Проволочный. Для измерения диаметра проволоки, подшипников. Малые габариты из-за небольших размеров П-образной скобы.

Универсальный. Может заменить несколько микрометров различного назначения благодаря сменным насадкам.

Глубиномер. Измеряет глубину канавок, уступов и пр. с высокой точностью.

Нутромер. Измеряет с высокой точностью внутренние размеры (диаметры отверстий, ширину пазов и т.п.).

Резьбовый. Измеряет размеры метрической и дюймовой резьбы с высокой точностью.

Двойной. Конструктивно — это два микрометра, собранных на одной скобе. Служит для одновременного измерения двух размеров. Например, при выбраковывании деталей, размер которых не соответствует диапазону допустимых отклонений.

В интернет-магазине Техноберинг Вы можете найти широкий спектр микрометров различного типа от ведущих мировых производителей.

Источник