Мастерство использования микрометра для прецизионных деталей

Точное измерение критически важно для деталей прецизионной CNC-обработки. Микрометр — распространенный измерительный инструмент для деталей обработки. Статья представляет определение микрометра, виды и основные компоненты, и главное — быстрое получение показаний и методы измерения.

Что такое микрометр?

Микрометры также называют микрометрическими нитяными измерителями. Прибор измеряет малые диаметры с макс. 1,65 мм (±0,005 мм). В инженерии обеспечивает точность до последнего миллиметра. Прецизионное измерительное устройство с калибровочным винтом. Основное назначение — измерение малых расстояний или толщин между двумя гранями в механическом инжиниринге и обработанных деталях. Часто используется с другими приборами (часовой тип), штангенциркулями и цифровыми штангенами. Микрометр также полезен для измерения видимого диаметра небесных или микроскопических объектов в телескопе или микроскопе.

Микрометрический винт работает по принципу винтового усиления: при одном обороте гайки винт продвигается или отходит по оси вращения на расстояние одного шага. Поэтому малую дистанцию по оси можно выразить показаниями на окружности. Шаг точной нити микрометрического винта 0,5 мм, подвижная шкала имеет 50 делений, один оборот подвижной шкалы = 0,5 мм смещения винта, значит одно деление = 0,5/50 = 0,01 мм. Каждое деление подвижной шкалы = 0,01 мм, микрометр точен до 0,01 мм. Так как можно оценить еще одну цифру, читают до микрон (0,001 мм).

Виды микрометров

Микрометр наружного диаметра: для измерения наружных размеров, то есть наружного диаметра (OD).

Микрометр внутреннего диаметра: измерение внутреннего диаметра (ID).

Глубиномер-микрометр: измерение глубины отверстия, паза или шва.

Основные части микрометра

Понимание конструкции и механизма прибора помогает правильно его понимать и использовать. Основные функции микрометра:

Арка (Frame): С-образный корпус, удерживающий наковальню и стойку вместе. Арка тяжелая и толстая, труднодеформируема под механическими и тепловыми нагрузками.

Наковальня (Anvil): деталь, опирающаяся на одну сторону арки. Для удержания объекта и измерения шпиндель движется к наковальне.

Стойка/Глубинка (Sleeve/Barrel): неподвижный цилиндрический элемент, закрепленный на арке с другой стороны наковальни.

Фиксирующая гайка/Замок барабана (Lock nut/thimble lock): стержень для фиксации движения шпинделя, чтобы он не смещался при измерении.

Винт (Screw): главная деталь микрометра, скрытая от глаз.

Шпиндель (Spindle): цилиндрический компонент, движущийся при вращении барабана. Касается измеряемого объекта и фиксирует его.

Барабан (Thimble): компонент, вращаемый большим и указательным пальцами, заставляющий шпиндель двигаться.

Кривошипный ограничитель (Ratchet stop): устройство на конце прибора, отвечающее только за допустимое давление на объект, не превышающее его.

Как читать микрометр

1. Проверьте, микрометр в английской или метрической системе, убедитесь, что инструмент использует те же единицы, что и измерительное устройство
2. Поверните микрометр в правильное положение и измерьте объект
3. Сначала прочитайте наибольшее число и посчитайте количество четвертей на стойке, затем прочитайте число, выровненное с базовой линией на барабане. Наконец, сложите эти два числа. Стойку можно считать линейкой с десятью числами, расстояние между каждым числом разделено на четверти. На стойке 1 соответствует 0,100 дюйма, одна четверть = 0,025 дюйма; на барабане каждая линия = 0,001 дюйма, например 11 читается как 0,011 дюйма.

Как пользоваться микрометром

1. Держите микрометр и поддерживайте весь прибор ладонью
2. Хватайте барабан между большим и указательным пальцами
3. Мизинец или безымянный палец частично внутри арки, не перекрывая измеряемый объект
4. Другой рукой держите измеряемую деталь
5. Нежно зажимайте объект между наковальней и шпинделем
6. Вращайте кривошип, пока объект не будет надежно зафиксирован
7. Прочитайте микрометр

Микрометрический винт оснащен фиксирующим стержнем для предотвращения движения при чтении показаний. Перед вращением барабана или кривошипа разблокируйте фиксатор.

Перед началом измерения обязательно очистите измерительную поверхность чистой тканью. Частицы могут помешать измерению.

Всегда читайте сначала шкалу на стойке, потом верньерную шкалу. При неправильном порядке результат будет неверным.

При начале измерения начинайте вращать кривошип, а не барабан. Кривошип гарантирует, что вы не перетянете барабан — это не только даст ложные показания, но и повредит прибор.

Наладчик должен научиться не только правильно считывать калибровочное значение на микрометре. Для правильного использования нужно учиться аккуратно держать деталь, обеспечивая правильное выравнивание измеряемого элемента между шпинделем и наковальней относительно рамы прибора. С идеальной квадратной плоскостью это легко. Странные геометрические формы сложнее. Микрометр нельзя использовать на некоторых наклонных поверхностях, поэтому наладчик нуждается в опыте, чтобы понимать, как наилучшим образом использовать прибор.

Какое давление применить при измерении?

На самом деле, стандарт измерительного давления очень важен, его нужно хорошо контролировать. Еще один навык, который должен освоить наладчик — знать, какое давление приложить между наковальней и шпинделем. Идеально — убрать любое люфту или свободное пространство для точного измерения. Но слишком большое давление может вызвать изгиб или деформацию тонкостенных деталей. Также может повредить прецизионный прибор.

В SANS Machining у нас обученные сотрудники ОТК и наладчики по использованию этого оборудования. Поэтому мы можем гарантировать, что процесс обработки деталей и готовые детали соответствуют требованиям.

Почему это важно для обучения квалифицированных наладчиков?

При создании машин точность — критически важный навык. Правильные аналоговые измерения критичны для достижения точности. Помните: точность и точность (precision) связаны, но не тождественны. Точность требует последовательности, поэтому мы обучаем операторов лучшим практикам для получения согласованных результатов.

Правильное использование микрометров обеспечивает качество деталей, экономит затраты, избегает брака или переработки, развивает бережливые рабочие привычки, усиливает аналитические и пространственные способности, нужные старшим инженерам. Это важно, потому что малые ошибки вызывают цепную реакцию. Последствия могут быть фатальными. Поэтому в SANS мы обучаем всех наладчиков правильному использованию микрометров.

Одновременно нам нужно унифицировать всю нашу систему качества, методы тестирования (разные инструменты для разных деталей), осознанность качества и стандарты, держать в уме уровень качества, чтобы доставлять высококачественные CNC-детали клиентам по всему миру.

Обслуживание микрометра

Прежде всего: сухой тканью удалите грязь и отпечатки пальцев с каждой детали.

При длительном хранении без масла протрите тонким слоем масла тканью с антикоррозийным маслом — хотя это может оставить масляные пятна на сплавной измерительной поверхности, но если долго не используется, это обеспечит долговечность микрометра.

При хранении микрометра обратите внимание на:

1. Храните в месте без прямого солнца, с малой влажностью, хорошей вентиляцией и малой пылью.
2. Помните: храните в коробке, не прямо на полу.
3. Самое важное: держите зазор между двумя измерительными поверхностями около 0,1–1 мм для хранения. Одновременно не блокируйте фиксирующее устройство, чтобы предотвратить заклинивание при хранении.