Vse o mikrometrih

S potrebo po izvedbi čim natančnejših meritev se danes skoraj vsakodnevno soočajo predstavniki različnih panog. Zaradi tega se mnogi poskušajo naučiti vse o tako sodobnih napravah, kot so mikrometri. Za odločitev o izbiri določenega modela je potrebno imeti predstavo o tehničnih značilnostih, principu delovanja in obstoječih različicah teh vzorcev merilne opreme.

Najprej je treba razumeti namen teh razširjenih naprav. V svojem bistvu je vsak mikrometer univerzalna naprava, ki je zasnovana za čim natančnejše določanje linearnih dimenzij. Ne glede na to, kateri merilni princip - absolutni ali relativni - se uporablja, se vse meritve izvajajo s kontaktno metodo. Pomembno je upoštevati, da obseg mikrometrov zagotavlja visoko natančnost meritev - od 2 do 50 mikronov - s pretežno majhnimi velikostmi.

Številne uporabnike zanima, kako se mikrometer razlikuje od kalibra. Po eni strani se obe napravi široko uporabljata za meritve na prostem in v zaprtih prostorih. Vendar pa v proizvodnji in včasih v domačih razmerah natančnost čeljusti morda ne bo zadostovala. V takih situacijah bo mikrometer postal nepogrešljiv. Eden od številnih primerov je merjenje debeline filma.

Maksimalno natančnost meritev, ki se izvajajo z omenjeno kontaktno metodo, zagotavlja uporaba enostavnega, a hkrati več kot učinkovitega pretvorbenega mehanizma. Njegova osnova je vijačni par. Omeniti velja, da ljudje, ki nimajo pojma o načelih delovanja naprave, se s tem elementom med delovanjem pojavijo težave. Z drugimi besedami, če lahko skoraj vsak dovolj prosto uporablja merilno merilo, je z mikrometri drugače.

Ta kategorija merilne opreme se več kot pogosto uporablja v različnih panogah. Že dolgo je nepogrešljivo orodje za merjenje notranjega premera delov, nastavitev ventilov in številne druge operacije. Mikrometri so profesionalno upravljani:

• strugarji in rezkarji (vključno z merjenjem navojev);

• livarski delavci;

• zaposleni v laboratorijih različnih specializacij;

• modelarji;

• draguljarji.

Z vsemi prednostmi mikrometrov je treba upoštevati, da so glede na vsestranskost nekoliko slabše od čeljusti. Za opravljanje določenih nalog pa so tovrstni merilni instrumenti preprosto nepogrešljivi. S tega vidika imajo mikrometri cel seznam nespornih konkurenčnih prednosti v primerjavi z drugimi vrstami ročnih merilnih naprav.

Naj spomnimo, da je bil v obdobju od leta 1879 do 1967 uporabljen izraz "mikron", enota pa je imela oznako "mk". Po sklepu 13. generalne konference za uteži in mere je bilo to ime preklicano. Do danes je merska enota v ruski različici označena kot "μm", to je mikrometer. Ta vrednost je delna enota v sistemu SI in je enakovredna milijoninki metra ali tisočinki milimetra (1 mikron = 0,000001 m = 0,001 mm).

Danes je na voljo precej široka paleta vrst mikrometrov. Poleg tega so vsi v eni ali drugi meri spremenjene različice osnovne zasnove z vložki, prilagojenimi za opravljanje določenih nalog. Če upoštevamo najbolj poenostavljeno različico opisane merilne naprave, lahko ločimo naslednje glavne komponente:

• nosilec;
• peta;
• mikro vijak;
• podloga iz toplotnoizolacijskega materiala;
• lestvica je vodoravna;
• boben;
• raglja;
• vpenjalna naprava.

Osnova celotne konstrukcije, ne glede na to, iz česa je sestavljena in kakšne dimenzije ima, je kovinski nosilec. Funkcionalnost naprave je neposredno odvisna od njenih parametrov. Eden od koncev nosilca ima tako imenovano peto, drugi pa je opremljen z vijakom. Ta mehanizem je nastavljen tako, da je razdalja med navedenima dvema elementoma (konico vijaka in peto) prikazana na digitalni lestvici. Načelo delovanja mikrometra temelji na dejstvu, da je v procesu stiskanja obdelovanca z vijakom mogoče dobiti njegove natančne linearne dimenzije.

Pomembno je vedeti, da obravnavani vzorci merilne opreme spadajo v kategorijo kontaktnih. To pomeni, da z njihovo pomočjo ne bo mogoče najti dimenzij surovcev ali izdelkov iz mehkih materialov. Kljub konstrukcijskim razlikam vsi mikrometri delujejo po istem principu. Po pridobitvi rezultatov se uporabi vpenjalna naprava za shranjevanje podatkov. Ta ključavnica preprečuje nenamerno popuščanje vijaka in premik kazalca na skali naprave.

Obseg te vrste merilne opreme je več kot obsežen. Na podlagi tega je na trgu predstavljena zelo široka paleta sort, osredotočenih na specifične naloge. Do danes je bilo razvitih več kot dva ducata vrst mikrometrov, ki se med seboj razlikujejo po tehničnih značilnostih in oblikovnih značilnostih. Nekatere od njih so redke, ozko usmerjene modifikacije, ki se ne uporabljajo v vsakdanjem življenju.

Če analizirate paleto mehanskih in elektronskih modelov, morate najprej biti pozorni na naslednje modifikacije mikrometrov.

• Gladka - najpogostejša in najbolj enostavna naprava za jemanje linearnih dimenzij iz različnih delov. Te modele uspešno uporabljajo strokovnjaki z različnih področij. Izjema so situacije, ko je treba določiti notranje dimenzije.

• List - mikrometer s posebnimi okroglimi ploščami na vijaku in peti, ki povečajo kontaktno površino. Zahvaljujoč tem elementom se izvede predhodna deformacija in izravnava površine merjenih predmetov.

• Mikrometri za merjenje toplo valjanih kovin. Ta vrsta merilne opreme se uporablja pri delu z vročimi obdelovanci. Takšni mikrometri omogočajo določitev zahtevanih dimenzij neposredno v proizvodnem procesu, kar posledično omogoča določitev optimalnega trenutka za dokončanje valjanja, ko so doseženi določeni parametri.

• Instrumenti za globoko merjenje, ki ima podolgovat nosilec in vam omogoča, da preverite debelino obdelovanca ali dela na največji razdalji od roba. Takšne naprave so najbolj učinkovite v prisotnosti slepih lukenj in po grezenju.

• Cevni mikrometri. V tem primeru govorimo o visoko specializirani vrsti merilnih instrumentov, ki se uporabljajo izključno za določanje debeline sten cevi. Od drugih modelov se razlikujejo predvsem po svoji zasnovi. Glavna značilnost je prisotnost odrezanega nosilca, katerega manjkajoči del nadomesti peta. Slednji je nameščen znotraj izmerjene cevi, po katerem se vijak zategne, da se z največjo natančnostjo določijo želeni parametri.

• Prizmatični mikrometri, zasnovan za merjenje zunanjih premerov vzorcev orodja z več rezili. Glavne značilnosti te vrste so prisotnost namestitvenega ukrepa v kompletu, pa tudi trda zlitina na delovnih površinah.

• Žični modeli, ki so najbolj kompaktne naprave, ki nimajo izrazitega nosilca. Vizualno lahko tak mikrometer zamenjamo za navadno palico. Na podlagi imena je jasno, da se takšne naprave uporabljajo za določanje premera žice. Imajo pa relativno majhen delovni hod. Zaradi svoje največje kompaktnosti se žični mikrometri prilegajo majhnim ohišjem in ne zavzamejo več prostora kot običajne klešče.

• Naprave, opremljene z majhnimi čeljustmiuporablja se za zajemanje linearnih dimenzij iz kovinskih surovcev po končanem vrtanju in struženju. Glavna konstrukcijska značilnost takih mikrometrov je minimalna debelina vijaka in pete, tako da jih je mogoče namestiti v luknje majhnega premera. V nasprotnem primeru lahko zasnovo merilnega instrumenta, ki spada v opisano kategorijo, imenujemo standardna.

• Mikrometri z žlebovi za meritve na težko dostopnih mestih. Pomembna točka je odsotnost sponk v teh napravah in njihova zunanja podobnost z žičnimi modeli. V tem primeru je treba opozoriti na prisotnost gobic v obliki plošč, s pomočjo katerih se zajame merjeni predmet. Ti zaklepni elementi so precej krhki in zato zahtevajo najbolj skrbno ravnanje, da se prepreči nevarnost njihove deformacije.

• Vijak, so očesni, mikrometri - naprave z okularjem (10x in 15x), opremljenim z vodoravno skalo in navpično premično črto.Glavna naloga takih mikrometrov je linearno merjenje obdelovancev in delov vzdolž vodoravne osi.

• Univerzalne naprave z odstranljivimi konicami. Izbira v korist te sorte je narejena, če so v proizvodnem procesu potrebne različne vrste meritev. Možnost hitre zamenjave delovnih elementov vam omogoča, da prilagodite napravo z minimalnimi časovnimi izgubami, ob upoštevanju pogojev delovanja v vsaki specifični situaciji. Upoštevati je treba, da poceni univerzalni mikrometri pogosto ne morejo zagotoviti zadostne natančnosti.

• Laserski ali optični mikrometri, ki so univerzalna, sodobna merilna naprava. Za razliko od običajnih mehanskih modelov delovanje takšne opreme zahteva vire energije (najpogosteje govorimo o avtonomnih napajalnikih). Glavne značilnosti in konkurenčne prednosti takšnih vzorcev opreme so največja merilna natančnost (napaka praviloma ne presega 2 mikronov), enostavnost uporabe, minimalna teža in majhne dimenzije.

• Digitalni instrumenti, ki so danes eni najbolj priročnih za uporabo zaradi prisotnosti elektronskega zaslona. Takšne indikatorske naprave so v mnogih pogledih boljše od svojih "bratov". Vir energije zanje je majhna baterija, podobna tistim, ki so nameščene v ročnih urah.

Poleg vsega naštetega je vredno biti pozoren na mikrometre s številčnico. Opremljeni so z ustreznimi tipi instrumentov s puščicami, ki prikazujejo rezultate meritev. Hkrati imajo dražji elektronski modeli vgrajen pomnilnik, ki vam omogoča snemanje prejetih podatkov, vključno z navedbo datuma in točnega časa meritev. Ta lastnost je najbolj pomembna za industrijsko uporabo mikrometrov, ki zahteva veliko število meritev v kratkih časovnih obdobjih.

Ker je glavni parameter vseh mikrometrov največja natančnost meritev, je posebna pozornost namenjena preverjanju in kalibraciji instrumentov. Prvi se izvaja v skladu s posebnimi standardi, in sicer smernicami "MI 782-85". Upoštevati je treba, da bi morali imeti idejo o tej tehniki ne le strokovnjaki, ki izvajajo preverjanje in prilagajanje, temveč tudi tisti, ki neposredno upravljajo mikrometre.

Kot kaže praksa, bo tudi pri uporabi mikrometra v domačih razmerah koristno imeti idejo o njegovem preverjanju in pravilni nastavitvi. Najprej morate biti pozorni na naslednje točke:

• odstopanje od izmerjene ravnosti;
• odstopanje od paralelizma;
• poševnost merilne ravnine vijaka.

Pojav vsaj enega od naštetih simptomov bi moral postati signalna naprava za uporabnika. V takih situacijah bo neizogibno potrebno vsaj preverjanje mejnih vrednosti napake ob upoštevanju merilnega območja in pogosto popravilo naprave. Razpoložljivost ustreznega znanja in praktičnih veščin bo povečala življenjsko dobo merilne naprave in zagotovila največjo natančnost njenih odčitkov.

Vsi sodobni mikrometri so izdelani v popolni skladnosti z veljavnimi zahtevami veljavnih norm in standardov. Slednje so zapisane v potrjeni projektni dokumentaciji. Posebno pozornost je treba nameniti naslednjim določbam GOST 6507-90, ki se neposredno nanašajo na delovanje zadevne kategorije merilnih instrumentov.

• Merilna sila v primeru naprav MZ, MT in ML se mora spreminjati v območju 3–7 N, za druge vrste mikrometrov pa je ta parameter od 5 do 10 N. Hkrati, ne glede na vrsto naprave, nihanja tega indikatorja ne smejo presegati 2 N.
• Meje dopustnega pogreška na vsaki od točk merilnega območja, predvidenega s projektom, so navedene v ustreznih tabelah. Pomembno je upoštevati, da so podatki navedeni za pogoje delovanja z nazivno temperaturo in merilno silo.
• Napaka naprav razredov MP, MK, MT in ML se določi s posebnimi merami, ki imajo ravne površine. V situacijah z mikrometri tipa MZ se ta indikator določi s cilindričnimi merami, nameščenimi 2-3 mm od roba površin same naprave.
• V skladu z veljavnimi predpisi je dovoljeno delovanje mikrometrov pri temperaturi v območju + 10–30 stopinj. Pomembno je tudi upoštevati, da relativna vlažnost zraka pri +25 stopinjah ne sme presegati 80 odstotkov.

Prva faza postopka je preverjanje odčitkov merilne naprave. Izkušeni strokovnjaki priporočajo uporabo tega postopka ne le pri nakupu nove opreme, ampak tudi pred vsako uporabo. Med preverjanjem je potrebno vrteti boben, dokler se peta in mikrometrski vijak ne dotakneta. Če se konec bobna ustavi na ničelni oznaki lestvice, potem naprava deluje pravilno. Vzporedno mora vzdolžni hod nujno označevati "0".

Drugi korak je pravilna in zanesljiva fiksacija izmerjenega dela ali obdelovanca z delovnimi površinami mikrometra. Da bi čim bolj zmanjšali tveganje poškodb instrumenta in s tem povečali natančnost merilnih rezultatov, je treba posvetiti pozornost naslednjim pomembnim točkam:

• potem ko je predmet trdno pritisnjen na peto, je treba mikrometrski vijak brez napora pripeljati do roba;
• končno približevanje površine vijaka na predmet se izvaja izključno s pomočjo raglje;
• kliki so signal stika delovnih površin naprave z dimenzijami dela ali obdelovanca.

Na zadnji stopnji se odčitajo odčitki, ki se začnejo z največjim izpustom in se postopoma premikajo na manjše. Najprej se zapišejo podatki lestvice, ki se nahaja na steblu mikrometra. Pomembno je vedeti, da zahtevani indikator najprej določa prejšnjo odprto delitev. Po tem se vzamejo odčitki lestvice bobna. Končni rezultat je vsota obeh navedenih odčitkov.

Kot smo že omenili, je danes na voljo več kot široka paleta sodobnih vzorcev merilnih naprav, vključno z mikrometri. Hkrati imajo nekateri modeli oblikovne značilnosti in se bistveno razlikujejo od osnovnih modifikacij in vseh drugih "bratov". Po eni strani vam razpoložljivost takšne izbire omogoča nakup najprimernejše naprave v vsakem primeru ob upoštevanju pogojev delovanja in drugih dejavnikov. Hkrati je nekaterim težko krmariti v obstoječi raznolikosti. V takšnih situacijah lahko uporabite ocene najbolj priljubljenih in pogostih modelov, objavljenih na številnih specializiranih virih.

Najbolj priljubljeni mikrometri vključujejo naslednje vzorce.

• Gladka (MKT in MK), ki so univerzalne naprave z merilnim območjem 25 mm z zgornjo mejo 300 mm (modeli MK-25, MK-50 in do MK-300) in več kot 25 mm za modele z zgornjim pragom 100 mm ( MK-400, MK-500 itd.).

• Vzvod (MRI in MR), katerega glavna strukturna elementa sta vzvod, ki umakne peto naprave, in indikator v obliki puščice. Najpogosteje se takšni modeli uporabljajo kot del množične proizvodnje, njihov seznam pa vključuje MP-25-0,001, MP-50-0,002 in druge (natančnost poročila 0,001 in 0,002 mm). Mikrometri z natančnostjo 0,01 mm so na trgu predstavljeni z modeli, kot sta na primer MRI-25-0,01 in MRI-50-0,01.

• List (ML) za določitev debeline trakov in pločevinastih materialov iz kovine, plastike, stekla in drugih materialov, vključno s PVC folijo. V modelih proizvajalcev so naprave ML-5, -10, -25 in -50.

• Cev (MT). Za določanje debeline stene cevi se uporabljajo modeli MT-15, -25 in -50, ki imajo posebno zasnovo in natančnost merjenja do "stotink" milimetra.

• Zobniški mikrometri (MZ), katerega glavna naloga je določitev parametrov zobnikov. Modeli od MZ-25 do MZ-300 imajo natančnost 0,01 mm in so opremljeni s širokimi delovnimi površinami s premerom najmanj 24 mm. Na ta način je centriranje naprave vzdolž tetiv zob čim bolj poenostavljeno.

• Merilni instrumenti s posebnimi vložki (MVM)uporablja se za dimenzioniranje navojnih elementov. Pete in vijaki takih mikrometrov imajo izvrtine, v katere se pred uporabo vstavijo ustrezno oblikovani vložki. Modeli od MVM-25 do MVM-350 so standardno opremljeni z zamenljivimi elementi za delo z metričnimi navoji. Opcijsko so lahko v obseg dobave vključeni vložki za cevne in palčne navoje.

• Prizmatični mikrometri, ki se uporablja za merjenje zunanjega premera orodja z več robovi. Vlogo fiksne pete v takih napravah opravlja kotni nosilec. Modeli od MTI-20 do MTI-80 (kot prizme je 60 °) se proizvajajo za vzorce opreme s tremi rezili, mikrometri od MPI-25 do MPI-105 (kot 108 °) pa za modifikacije s petimi rezili. Parametri orodja s sedmimi rezili so določeni z uporabo modelov MSI-25 - MSI-105 s kotom prizme 128º34´.

• Mikrometri MK-MPz majhnimi delovnimi površinami.Merilni elementi takih modelov so v obliki palic, katerih premer je 2 mm. Zdaj so na trgu mehanske in elektronske modifikacije z oznako MCC-MP. Oba se uporabljata za merjenje podrezov na majhnih delih.

• Točkovni mikrometri MK-TP, ki jih odlikuje relativno majhna kontaktna površina (0,3 mm) in oblika merilnih površin v obliki koničastega stožca. Modeli, vključno z digitalnim MCC-TP, imajo merilna območja od 0 do 25, 25 do 50, 50 do 75 in 75 do 100 mm.

Poleg seznama in značilnosti vrst opreme, ki je trenutno na voljo, je pomembna točka njena blagovna znamka. Danes so naslednji proizvajalci med vodilnimi v domači industriji.

• Čeljabinska orodjarna.
• "Rdeči orodjar" (KRIN, Kirov).
• Guilin Measuring & Cutting Tool Co. Ltd, ki predstavlja trg LRK. Merilne naprave v Ruski federaciji se dobavljajo pod blagovnimi znamkami SHAN in GRIFF. Podjetje je specializirano za proizvodnjo modelov gladkih (MK in MCC) koničastih, vzvodnih, pločevinastih, zobatih in cevnih mikrometrov ter njihovih modifikacij za notranje meritve.
• Obrat "Izmeron" (Sankt Peterburg), ki je prej proizvajal mikrometre razreda MP. Na žalost je danes proizvodnja ustavljena in naprave gredo v prodajo iz skladišča.

Izdelki Mitutoyo si zaslužijo posebno pozornost., ki je danes eno vodilnih na področju razvoja in proizvodnje visokoprecizne merilne opreme. Osupljiv primer optimalnega razmerja med ceno in kakovostjo lahko imenujemo na primer model Mitutoyo 0-25. Trenutno pisarne blagovnih znamk delujejo v več kot 40 državah po vsem svetu in strankam ponujajo zelo široko paleto, vključno z mikrometri.

Glede na raznolikost modelov mikrometrov imajo potencialni kupci pogosto težave pri izbiri določenega merilnega instrumenta. Seveda vsi poskušajo najti optimalno razmerje med ceno orodja in njegovo kakovostjo. Treba je opozoriti, da so stroški mikrometra neposredno odvisni od proizvajalca. Ni skrivnost, da bodo visokokakovostni izdelki znanih blagovnih znamk stali veliko več kot naprave, ki jih ponujajo malo znana podjetja.

Drugi ključni in najpomembnejši dejavnik je kakovost materialov, iz katerih je naprava izdelana. Priporočljivo je tudi, da posebno pozornost namenite naslednjim točkam:

• kakovost uporabljene oznake;
• zmogljivost raglje;
• natančnost merjenja (za preverjanje lahko uporabite del z znanimi linearnimi dimenzijami).

Med drugim se je pri izbiri določenega modela mikrometra, ob upoštevanju značilnosti delovnih pogojev, vredno osredotočiti na prisotnost stojala, stojala in posebnega držala v kompletu dostave. V nekaterih situacijah so lahko takšni strukturni elementi nepogrešljivi. Vendar pa bodo najpomembnejši parametri pri izbiri merilne opreme naslednji.

• Merilno območje, od katerega so odvisne najmanjše in največje dimenzije merilnih objektov.
• Natančnost izvedenih meritev, določena z navojem mikrometričnega vijaka. Izračunamo ga lahko tako, da korak navoja delimo s številom razdelkov lestvice. Ne smemo pozabiti, da je indikator odvisen od temperaturnega režima.
• Indikatorji napak, ki jih določi proizvajalec in so prikazani v potnem listu izdelka, priloženem dobavi. Napaka različnih modelov mikrometrov se lahko razlikuje v območju 0,002-0,03 mm. V primeru odstopanja od norme je treba napravo kalibrirati.

Seveda to ni popoln seznam izbirnih meril. Ena od pomembnih točk je obseg mikrometra. Gre za to, katere meritve in s kakšno frekvenco se bodo izvajale z napravo. Ne smemo pozabiti, da obstajajo univerzalni in visoko specializirani modeli, osredotočeni na izvajanje določenih nalog. Slednji imajo določene oblikovne značilnosti.

Za informacije o pravilni uporabi mikrometra si oglejte naslednji video.