Средства измерений - микрометрические приборы
Микрометрические средства измерений включают достаточно большую группу разного рода инструментов, начиная от массовых и простых, заканчивая сложными и единичного изготовления экземплярами...
Микрометрические измерительные инструменты, СССР
Микрометрические приборы служат для измерений наружных размеров (микрометры гладкие, рычажные, настольные), внутренних размеров (микрометрические нутромеры), глубин пазов и отверстий (микрометрические глубиномеры). Существует также ряд специальных измерительных средств, основанных на применении микрометрической винтовой пары. В таблице ниже приведены технические характеристики номенклатуры выпускаемых микрометрических приборов.
+ Щелкайте по рисункам, чтобы увеличить!
У всех микрометрических приборов измерительным элементом служит микрометрический винт, имеющий резьбу с точным шагом. Конструктивно микрометрическая пара выполняется в виде резьбовой гайки и микровинта, соединенного с отсчетным барабаном тем или иным способом. Для учета осевого перемещения микровинта в целых оборотах служит продольная шкала. Интервал деления этой шкалы делается равным шагу микровинта и во всех выпускаемых конструкциях составляет b = 0,5 мм. Указателем для отсчета по этой шкале является торец барабана, закрепленного на микровинте. Для облегчения отсчета и использования шкалы с ценой деления 1 мм по обе стороны от продольного штриха на стебле нанесены две шкалы с интервалом в 1 мм, сдвинутые одна относительно другой на 0,5 мм. Для отсчета долей оборота микровинта служит круговая шкала с радиальными штрихами, нанесенными на конусной части барабана микрометра. Указателем для отсчета по этой шкале является продольный штрих, нанесенный на стебле. Круговая шкала содержит n = 50 делений. При повороте барабан а вместе с микровинтом на угол, соответствующий смещению круговой шкалы относительно продольного штриха на одно деление, микровинт переместится вдоль своей оси на величину цены деления круговой шкалы c = b/n = 0,5/50 = 0,01 мм.
Выпускается целый ряд конструкций гладких микрометров, отличающихся различным выполнением узла микроподачи, в частности, способом соединения барабана с микровинтом, конструкцией механизма фиксации подвижной пятки и различной конструкцией узла обеспечения постоянства измерительного усилия. Микрометры выпускаются гаммой, состоящей из нескольких типоразмеров, отличающихся диапазоном измерения.
Гладкий микрометр (рис. 1) состоит из скобы 1, снабженной с одной стороны неподвижной измерительной пяткой 2. С другой стороны в отверстие скобы запрессован стебель 3, в котором закреплена резьбовая гайка 4. Микровинт 5, перемещающийся в резьбе гайки, имеет направляющую для своей гладкой части в виде соосного с резьбой отверстия в стебле и снабжен на конце второй измерительной пяткой 11. Микровинт имеет посадочную поверхность для барабана 6 в виде цилиндрического пояска с буртиком (рис. 1, а) или конуса (рис. 1, б). Для обеспечения постоянства измерительного усилия микрометр снабжается специальным храповым механизмом 8 (рис. 1, б) или фрикционной муфтой 7 (рис. 1, а), отрегулированными на определенное усилие проворота или проскальзывания. Фиксация измерительной пятки вместе с микровинтом может быть обеспечена с помощью винтовото стопора 10 или с помощью цангового зажима, сжимаемого накатной гайкой. Аналогичная конусная гайка 9, стягивающая цанговую часть микрогайки, позволяет периодически компенсировать износ резьбы.
Размер скобы микрометра соответствует максимальной измеряемой длине и изменяется от одного типоразмера к другому ступенчато через 25 мм до верхнего предела измерения 300 мм и далее через 100 мм до верхнего предела измерения 600 мм. Скоба может иметь прямоугольное или двутавровое поперечное сечение.
Существует ряд конструкций микрометров, выпускаемых зарубежными фирмами («Теза», Швейцария, «Мицутоя» - Mitutoyo, Япония), которые оснащаются числовым механизмом, расположенным в стебле микровинта или в скобе микрометра. Цифровой отсчет показаний исключает возможность грубой погрешности отсчета и увеличивает производительность измерений. В качестве примера на рис. 2 приведена конструкция микрометра с цифровым отсчетом фирмы «Мицутоя» (Япония).
Все выпускаемые в настоящее время конструкции гладких микрометров предусматривают армирование измерительных пяток вставками из твердого сплава. Кроме обычных гладких микрометров, выпускается на базе микрометрической пары ряд специализированных конструкций. Микрометр с плоскими вставками увеличенного диаметра. (12 мм) типа МВП предназначен для измерения деталей из мягких материалов — кожи, пластмассы или картона. Микрометр листовой типа МЛ (рис. 3, а) предназначен для измерения толщины металлических листов и лент. По сравнению с гладкими микрометрами у скобы этого прибора увеличен вылет, неподвижная пятка имеет сферическую измерительную поверхность, а отсчётное устройство выполнено в виде неподвижного кольцевого циферблата и вращающейся вместе с барабаном стрелки. Применение циферблатного отсчетного устройства связано с невозможностью отсчета по шкале на барабане при контроле и измерении длинных листов. Микрометр трубный типа МТ (рис. 3, б) предназначен для измерения толщины стенок труб с внутренним диаметром 12 мм и более. В этом микрометре неподвижная пятка выполнена с сферическим контактом, а место крепления этой пятки на скобе имеет уменьшенную толщину, позволяющую мерить стенки труб небольшого диаметра.
Выпускается также микрометр зубомерный (нормалемер типа М3), предназначенный для определения среднего значения и колебания длины общей нормали зубчатых колес с модулем от 1 мм. Его измерительные пятки оснащены специальными плоскими наконечниками (рис. 3, в).
Микрометр со вставками для измерения метрических и дюймовых резьб типа МВМ оснащается вместо неподвижной измерительной пятки подвижной, несущей на себе измерительную призматическую вставку, а на конце микрометрического винта устанавливается коническая вставка. Вставки и установочная мера, поставляемая вместе с прибором, могут иметь угол профиля 60 и 55° в зависимости от типа проверяемой резьбы (рис. 3, г).
Микрометрическая головка выпускается и отдельно как отсчетное устройство, которое может быть использовано при создании любых специальных контрольно-измерительных установок.
Рис. 4. Кинематическая схема рычажного микрометра с однорычажной передачей в отсчетном устройстве
При проведении особо точных измерений широкое применение получили рычажные микрометры, которые отличаются от гладких микрометров тем, что вместо неподвижной измерительной пятки встраивается в качестве отсчетного устройства зубчатый или рычажно-зубчатый измерительный механизм. Причем существуют конструкции, в которых в микрометр устанавливается целиком зубчатая или рычажно-зубчатая измерительная головка, и конструкции, в которых отсчетное устройство полностью встроено в корпус микрометра. В обоих случаях такие микрометры объединяют в себе свойства обычного гладкого микрометра для абсолютных линейных измерений и скобы с отсчетным устройством для проведения относительных измерений. При измерении таким микрометром снимается замер с точностью 0,01 мм с барабана микровинта, а по отсчетному устройству учитывается часть измеряемого размера менее 0,01 мм.
Индикаторное отсчетное устройство может быть использовано как указатель постоянного измерительного усилия (при установке его с помощью микровинта в нулевое положение отсчетного индекса по шкале).
Рис. 5. Кинематическая схема рычажного микрометра с двухрычажной передачей в отсчетном устройстве
На рис. 4 и 5 представлены кинематические схемы рычажных микрометров со встроенным отсчетным устройством, выпускавшихся до 1976 г. (рис. 4) и выпускаемых в настоящее время (рис. 5). В обеих моделях рычажных микрометров отсчетное устройство является рычажно-зубчатым, однако в ранее выпускавшейся модели это устройство применялось в двух типоразмерах микрометров с диапазоном измерения до 50 мм и состояло из однорычажной синусной и одноступенчатой зубчатой передач, а в новой конструкции отсчетное устройство состоит из двухрычажной синусно-кулисной и одноступенчатой зубчатой передач и унифицировано на четыре типоразмера с диапазоном измерения до 100 мм.
В первом случае отсчетный механизм состоит из синусного рычага, выполненного в виде вилки со стальным шариком, который упирается в стенку паза подвижной пятки, и зубчатого сектора, установленного с синусным рычагом на одной оси и находящегося в зацеплении с центральным трибом. На оси триба закреплена с помощью футера отсчетная стрелка, а также спиральная моментная пружина, устраняющая влияние зазоров. Крайние положения зубчатого сектора, определяющие диапазон показаний по шкале отсчетного устройства, ограничиваются положением специальных винтовых упоров. В механизме предусмотрен один компенсатор погрешности передаточного отношения, позволяющий изменять длину синусного рычага. Измерительный механизм в корпусе микрометра закрыт фигурной крышкой, в центральной части которой на специальных резьбовых втулках расположены указатели поля допуска. Подвижная измерительная пятка снабжена арретиром. Микрометрическая головка имеет такую же конструкцию, что и у гладких микрометров, но не имеет устройства стабилизации измерительного усилия. Следует отметить, что в рычажных микрометрах в отличие от гладких микрометрический винт выполняется закаленным и шлифованным по резьбе, а гайка сделана из бронзы, что в совокупности обеспечивает высокую износостойкость микрометрической пары.
Диапазон показаний по шкале этой модели микрометров невелик и при цене деления 0,002 мкм составляет ±0,030 мм. Микрометры с большим диапазоном измерения (более 50 мм) выпускались с отдельным отсчетным устройством, закрепленным в расточке микрометра. С целью расширения диапазона показаний и повышения надежности микрометров в настоящее время выпускается конструкция с унифицированным для четырех типоразмеров встроенным отсчетным устройством, в основе которого лежит измерительный механизм серийно выпускаемой рычажно-зубчатой головки 2ИГ (цена деления 2 мкм). При этом по сравнению с механизмом базовой головки диапазон показаний отсчетного устройства микрометров расширен с ±100 до ±140 мкм. Конструкция отсчетного устройства полностью идентична конструкции головки 2ИГ. Однако с целью уменьшения ошибки нелинейности двухрычажной передачи применена несколько иная схема (рис. 5) кулисного механизма.
Для обеспечения высокой надежности микрометров передаточный механизм встроенного отсчетного устройства разгружен от воздействия измерительного усилия в крайнем положении. Контактирующие элементы двухрычажного механизма выполнены из твердого сплава, все оси механизма установлены на камневые приборные подшипники, что существенно уменьшает износ наиболее ответственных элементов передаточного механизма. Микрометры снабжены теплоизоляционными накладками, рационально расположенным арретиром, удобным стяжным механизмом стопорения микровинта, винтовым зажимом барабана при переустановке (рис. 6). Все это обеспечивает микрометрам высокие эксплуатационные характеристики. Рычажные микрометры с диапазоном измерения более 100 мм типа МРИ выполняются с отдельной измерительной головкой, которая в микрометрах с верхним пределом измерения до 150 мм крепится непосредственно в скобе микрометра, а у остальных типоразмеров — в переставном стебле, который закрепляется в скобе стопором в заданном положении.
У микрометров с диапазоном измерения до 150 мм цена деления встроенного отсчетного устройства 0,002 мм, а у остальных типоразмеров с диапазоном измерения до 2000 мм цена деления отсчетного устройства в виде измерительной головки 0,01 мм. Конструкция микрометров типа МРИ представлена на рис. 7., Все микрометры с верхним пределом измерения выше 25 мм снабжаются установочной мерой для настройки микрометров на нуль шкалы по нижнему пределу измерения.
- Далее: микрометры настольные типа МГ и МН
- Микрометрические глубиномеры и нутромеры
UZZER.ru
2023-11-10
2023-11-10
Admin-uzzer November 10 2023 202 прочтения
0 комментариев
Печать
Комментариев нет.