Микрометры: устройство и основные типы

Микрометры – высокоточный измерительный инструмент для определения малых линейных размеров контактным способом. Их используют везде, где необходимо получить точные замеры мелких деталей и элементов: машино- и автомобилестроение, легкая промышленность, автомобильный сервис, слесарное и токарное дело и т.д. С их помощью измеряют глубину пазов, высоту уступов, толщину стенок полых деталей, проволоки, листовые материалы, провода и многое другое. Микрометры являются универсальным измерительным инструментом, они позволяют определить величины относительным и абсолютным методом с низкой погрешностью.

Прибор был изобретен еще в 19 веке, и по сей день остается одним из наиболее востребованных в мире измерительных инструментов. Его название происходит от единицы измерения – «микрон» (одна миллионная доля метра). Микроны давно не участвуют в системах исчислений, но остались символом высокой точности. Микрометры точнее линейки в 100 раз.

Устройство микрометра

В основе работы прибора лежит микропара винт-гайка – преобразовательный механизм, который трансформирует вращательные движения в поступательные. В продаже есть более 20 разновидностей микрометров, которые отличаются назначением и характеристиками. Но все они имеют схожее устройство.

В цифровых микрометрах (обозначаются буквой "Ц" в названии) есть дисплей и кнопки управления, количество которых зачастую указывается в названии товара. Некоторые специальные виды микрометров имеют другую конструкцию (проволочные, микрометрические головки и пр.). У каждого вида инструмента различная форма и размеры основных элементов – скобы, винта, пятки.

Для измерений предмет помещают между микрометрическим винтом и неподвижной пяткой. При повороте винта он перемещается вдоль оси пропорционально углу поворота. По шкале на стебле отсчитывают полные обороты винта вокруг оси, по шкале на барабане – доли оборота. Для сверхточных измерений используют микрометры с нониусом – третьей шкалой, показывающей тысячные доли.

На стебель микрометров нанесена линейная шкала с ценой деления 0,5 и 1 мм, в соответствии с шагом резьбы микропары. На барабан наносится круговая шкала с ценой делений 0,01 мм, также выпускаются прецизионные приборы с ценой деления 0,005, 0,002 и 0,001 мм.

Трещотка (также фрикцион, храповик) обеспечивает постоянное осевое усилие между винтом и пяткой. При достижении плотного соприкосновения винта и пятки с измеряемой деталью, трещотка прокручивается и издает щелчки.

Стопор (или кольцевая гайка) необходим для фиксации микрометрического винта, чтобы исключить искажения показаний после снятия измеряемой детали. Предупредить ошибки показаний также позволяют термоизоляционные накладки, которые изолируют металл от воздействия тепла рук.

Максимальная длина перемещения микрометрического винта – 25 мм. При большей длине снижается точность шага, поэтому его изготовляют в нескольких типоразмерах, диапазон измерения каждого из которых 25 мм: 1-25, 25-50, 50-75 и т.д. до 3000 мм.

Показатели прибора могут изменяться под воздействием температуры. Производитель устанавливает допустимую погрешность микрометра в определенном температурном диапазоне, что указывается в паспорте товара. Значение допустимой погрешности в среднем составляет 0,002-0,03 мм и зависит от вида прибора и его модели.

Допустимые погрешности измерений, виды, пределы измерений, допуски плоскопараллельности и другие характеристики микрометров российского производства определены ГОСТ 6507-90, зарубежного производства - ISO 3611:2010, DIN 863 и другими внутренними и международными стандартами. Установку прибора на ноль осуществляют двумя способами. У микрометров с пределом измерений до 25 мм показатель 0 на шкале барабана должен совпадать с продольным штрихом на стебле при сомкнутых поверхностях пятки и винта. При этом нулевой штрих шкалы на стебле должен совпадать со скошенным краем барабана.

Микрометры с пределом измерений выше 25 мм выставляют на ноль с помощью установочных концевых мер, размер которых совпадает с нижним пределом измерений прибора. Электронные микрометры, как правило, оснащены функцией установки на ноль в любом положении.

Основные виды микрометров

По способу считывания показаний выделяют такие виды микрометров:

• Механические с двумя шкалами: на барабане и стебле (цена деления 0,01 мм);
• Механические с тремя шкалами: нониусные (значение 0,001 мм);
• Цифровые: с дисплеем (шаг дискретности 0,001);
• Механические с часовыми индикатором: стрелочные.

Механические и стрелочные микрометры применяют на серийных и штучных производствах, в слесарном и ремонтном деле для получения точных замеров. Они позволяют определить износ элементов и деталей различных механизмов. С часовым индикатором обычно выпускают рычажные микрометры с подвижной пяткой и микрометры со сменными пятками. На серийных производствах, где требуется быстрая и массовая проверка размеров деталей и комплектующих, предпочтительно использовать электронные микрометры.

Цифровые микрометры обладают неоспоримыми преимуществами:

• предельно высокая точность показаний;
• высокая скорость измерений;
• две системы исчислений: дюймовая и метрическая;
• установка на ноль в любом положении винта;
• функция памяти;
• подключение к ПК, флеш-памяти USB, принтеру и другим устройствам.

В продаже встречаются ручные и настольные микрометры. Последние значительно ускоряют процесс измерения заготовок, но требуют стационарного использования. Ручные микрометры более востребованы. 

Отдельно можно купить стойку для микрометра, и использовать его стационарно.

 По форме и назначению различают множество видов микрометров: трубные, зубомерные, листовые, проволочные, канавочные, призматические и др. Подробнее о видах микрометров читайте здесь.