Вимірювальна лінійка не завжди дозволяє провести вимірювання лінійного розміру з необхідною точністю. У цих випадках і слід скористатися більш точним вимірювальним інструментом - мікрометром.
Мікрометр - це вимірювальний прилад з високою точністю.
Принципи, на яких заснована робота мікрометра, такі, що освоїти їх нескладно, але вони дозволяють забезпечити постійне вдосконалення точності вимірювання.
Звідки така назва
Допустимі значення мікрометра.
Справа в тому, що мінімальні зміни розмірів, які впевнено може зафіксувати цей вимірювальний прилад - мільйонні частки метра (мікрометри). 1 мкм (0, 001 мм) - величина практично неможливо розрізнити для людського ока. Вимірювання мікрометрів можна здійснювати з точністю до декількох мікрометрів.
Потреба в дуже точних вимірах виникла ще в ХVI в збройовому виробництві. З точки зору механіки мікрометр влаштований досить просто - гвинт і гайка. Пізніше цей принцип почав застосовуватися в геодезії, але таким, яким ми його знаємо, мікрометр став до середини ХIХ століття. Справа в тому, що свідчення в ньому знімаються з ретельно розмічені і досконально вивірених шкал, виготовлення яких можливо лише при досить високому рівні розвитку технологій.
Механічний мікрометр - пристрій і принцип дії
Поряд зі звичайними мікрометрами, випускаються електронні. Принцип дії той же, але електронна індикація і можливість вдосконаленою калібрування дозволяють підвищити зручність і збільшити точність вимірювань. Але вони поки досить рідкісні і дороги, а освоїти роботу з ними, вміючи працювати з механічними, нескладно. Тому далі наводяться рекомендації щодо використання механічного мікрометра.
Малюнок 1. Пристрій мікрометра.
Зовнішній вигляд приладу показаний на рисунку 1. Позначення на цьому малюнку:
- П'ятка.
- Вимірюваний предмет.
- Шпиндель мікрометричного гвинта.
- Стопор мікрометричного гвинта.
- Горизонтальна шкала.
- Тріскачка.
- Барабан з круговою шкалою.
- Скоба.
Робота приладу грунтується на зміщенні гвинта, викликаному його обертанням в закріпленій гайки. Цей зсув прямо пропорційно куту повороту. Крок гвинта - рівно півміліметра. Барабан, пов'язаний з гвинтом, проходить 0, 5 мм за 1 оборот, закриваючи або відкриваючи штрихи горизонтальної шкали. Шкала, нанесена на барабан, має 50 поділок, отже, ціна її поділу - 0, 01 мм / справ.
Механічний мікрометр - рекомендації по використанню
Існує два основних способи того, як вимірювати мікрометрів:
Мікрометр (а) і приклади розрахунку по його шкалі (б, в, г).
- Абсолютний, коли роз'єм приладу прикладається прямо до вимірюваного предмета, відповідно до його геометрією виставляються затискачі. Потім розміри зчитуються безпосередньо з шкал вимірника.
- Відносний, коли вимірюються розміри кордонів або предметів, що знаходяться поруч з вимірюваної деталлю, розміри якої потім знаходять за допомогою математичних обчислень.
Перед тим як міряти деталь, її разом з мікрометром слід витримати в єдиному температурному режимі не менше 3 годин.
Безпосередньо після придбання, а потім періодично і в процесі експлуатації інструмент необхідно перевіряти. Для перевірки без деталі замикають п'яту і шпиндель. Робити це слід обережно, безпосередньо перед змиканням гвинт обертають за допомогою тріскачки. Після трьох клацань обертання припиняється.
Барабан при цьому повинен практично повністю закрити горизонтальну шкалу, а його початкова відмітка повинна збігтися з поздовжньою рискою цієї шкали. Якщо шкала збита, її можна відрегулювати за допомогою спеціального ключа.
Здавалося б, вимірювати мікрометрів просто - затиснути вимірювану деталь між п'ятою і шпинделем і зняти показання шкал. Але це прилад високої точності, і навіть невелике зусилля може деформувати деталь і спотворити результат. Ще гірше, якщо буде збита настройка приладу.
Пристрій мкрометра з цифровою індикацією.
Для того щоб цього не сталося, придумана тріскачка. Коли за рахунок обертання барабана шпиндель наблизився до поверхні деталі, переходять на його обертання за допомогою тріскачки. Як і під час калібрування, після трьох клацань обертання припиняється.
Деталь зафіксована надійно, але не деформована, що дозволяє вимірювати мікрометрів точно і з невеликою похибкою.
Електронний прилад відразу покаже кінцевий результат на своєму індикаторі. А ось якщо прилад механічний, то вимірювати мікрометрів не так вже й просто. Стосується це, перш за все, до зняття його показань. Починається воно з читання значень найбільшого розряду цифр (міліметрів), а закінчується найдрібнішим - сотими частками міліметра.
Міліметри зчитуються зі шкали, нанесеної на нерухому частину корпусу приладу. Горизонтальна шкала складається з двох частин. Поділу знизу означають міліметри. І на лівому, і на правому малюнку це значення дорівнює 5 мм. Ділення зверху показують половинки міліметрів.
Розподіл, відповідне половинці міліметра, після значення 5 мм на нижній шкалі закрито барабаном, отже, загальне показання складається з 5 і 0, 35 мм (на барабані). Розмір деталі 5, 35 мм. На барабані те ж значення 0, 35, але розподіл, що відповідає половині міліметра, зверху після значення 5 мм на нижній шкалі відкрито. Загальна показання тепер складається з 5, 0, 5 і 0, 35 мм. Підсумковий розмір деталі на цьому малюнку 5, 85 мм.
Це найпоширеніший варіант мікрометра. Для інших видів інструментів значення штрихів можуть бути іншими.