Виды штихмасов
Общепринятой классификации штихмасов нет. Поэтому их разделяют на группы по способу измерений. Микрометрические и индикаторные имеют разные методы замеров.
Микрометрический измеряет реальную длину.
Индикаторные сравнивают шаблон и реальный размер. Штихмас настраивают на конкретный размер. Потом определяют насколько реальное значение отличается от этого показателя.
Штихмасы имеют разные отсчётные устройства и способы передачи. Разными могут быть формы поверхностей, которые помогают измерять.
Измерительные поверхности трёхточечного штихмаса расположены под углом 120° друг к другу. Это позволяет проводить минимальное количество замеров для определения линейных характеристик детали. Информацию о размере берут на цифровой шкале нутромера.
Сферический штихмас – это инструмент, измерительные поверхности которого находятся на одной сфере. Максимальная длина 1000 мм. Он относится к двухточечным. Для измерений нужно сделать больше замеров, чем трехточечным.
Штихмасом цанговым (шариковым) измеряют небольшие отверстия, которые не под силу измерить микрометрическим (диаметр от 0,95 до 18 мм). Снабжён комплектом головок разных типов. Для измерения головку нужного размера и формы вводят в отверстие, внутренняя игла смещается вдоль оси, цанги прижимаются к его стенкам.
Самым точным, удобным и дорогим является электронный штихмас.
Устройство и принцип функционирования
Нутромеры – это инструменты для нахождения внутренних размеров (диаметров отверстий, пазов и т. д.). Они рассчитаны на случаи, когда недоступно применение других инструментов в виде рулетки либо линейки или они недостаточно точны. Рассматриваемые приборы применяют в автосервисах, механосборочных цехах, слесарных мастерских, например, для замера цилиндров двигателя.
Общепринятой классификации данных устройств не создано, однако нутромеры дифференцируют на основе различных параметров. Так, по конструкции их подразделяют на шариковые, цанговые и др., по варианту отсчетного устройства – на индикаторные и др., по контакту с определяемой поверхностью – на кромочные и др. Наиболее известна и обширно распространена классификация, основанная на совокупности конструктивных особенностей нутромеров и их назначении:
- Конструкция микрометрических моделей, включает соединенные колпачком микрометрический винт и барабан, стебель со сферическим наконечником, предохранительный колпачок, стопор. К тому же их комплектуют несколькими удлинителями и мерой. Головку вариантов с верхним значением измерений более 1250 мм оснащают индикатором часовой конструкции с интервалами делений в 0,01 мм. Рассматриваемые приборы производят на основе ГОСТ 17215. Встречается пять типоразмеров таких моделей с различными рабочими диапазонами: от 50 до 2500 мм. Варианты с часовым индикатором представлены еще в трех типоразмерах с диапазоном от 1250 до 10000 мм. Устройства данного типа ввиду хороших метрологических параметров (точность и погрешность равны около 0,01 и 0,006 мм соответственно) обычно применяют для точной проверки размеров.
- Индикаторные нутромеры включают два основных узла: индикатор с часовым циферблатом и измерительную часть, представленную двумя стержнями (подвижным, служащим для монтажа сменных вставок, и находящимся в корпусе неподвижным). Кроме того, в корпусе размещена система подвижных рычагов. Индикаторные приборы подходят для отверстий диаметром от 6 мм и имеют погрешность в 0,025-0,15 мм. Движение стержня и цена деления составляют 1-10 и 0,001-0,01 мм соответственно.
Первые простейшие модели нутромеров появились около XVII в. Данные инструменты были выполнены в виде циркулей с отогнутыми наружу концами ножек. Современные начальные модели, называемые штихмассами, представлены трубками либо стержнями с наконечниками сферической формы. Они рассчитаны на крупные отверстия диаметром 100-2500 мм.
Принцип их функционирования состоит в передаче величины перемещения подвижного стержня на отсчетное устройство посредством передаточного механизма. Нутромеры оснащают передаточными механизмами различного типа, что также определяет сферу применения. Так, варианты с рычажными, конусными и клиновыми передачами рассчитаны на небольшие отверстия. Конусные модели (кромочные со стрелочной головкой либо шкалой с нониусом, цанговые, шариковые в трех типоразмерах) применяют для малых отверстий (от 0,2, от 0,95, 3-18 мм соответственно). Большинство индикаторных нутромеров оснащают передаточными устройствами рычажного либо клинового типа. Рабочий диапазон для них составляет от 3 до 1000 и от 18 до 50 мм соответственно.
Устройство
Каким бы ни был нутромер, обучение пользованию стоит начать со знакомства с его функциональными узлами. Поэтому рассмотрим конструкции обоих видов по способу выполнения замеров.
Микрометрические обладают такими особенностями строения:
- винт с барабаном соединены колпачком;
- в качестве органа выступает стержень со сферическим наконечником;
- предусмотрена защита в виде предохранителя и стопора;
- в роли элементов дополнительной комплектации выступают удлинители.
Если они способны фиксировать размеры свыше 1250 мм, в их головку встраивают часовой индикатор с шагом в 0,01 мм. Такие модели выпускаются в 3 специальных исполнениях, диапазон которых – 1250-10000 мм; хорошее дополнение 5 стандартных вариантов, чья шкала значительно уже – 50-2500 мм. Метрологические параметры при этом на высоте: во время эксплуатации наблюдается прецизионная точность и малая погрешность – 0,01 и 0,006 мм.
Правила пользования нутромером индикаторным тоже начинаются с изучения его устройства, которое состоит из таких логических узлов:
- циферблат, показывающий изменение показателей;
- контактный орган, представляющий собой пару стержней: первый – динамический, позволяющий устанавливать сменные вставки, второй – статический;
- отдельное место занимает комплекс подвижных рычагов, являющийся, по сути, дополнительным.
При допусках в 0,025-0,15 мм данные приборы рассчитаны на отверстия диаметром свыше 6 мм. Их рабочий орган перемещается с шагом 1-10 мм при цене деления в 0,001-0,01 мм соответственно, что позволяет определять нужные величины достаточно быстро.
Назначение
В современных условиях использование нутромера только приветствуется, а зачастую и необходимо – потому что позволяет задать и реализовать универсальную методику проведения измерений. Это актуально для машиностроения, механизированных цехов, ремонта промышленного оборудования, автомобильных станций – для любой сферы, в которой требуется узнать точные показатели внутренних размеров.
При проведении работ наконечники обычно размещают под углом в 180 градусов друг к другу, центрируя линию, по которой будут считываться результаты. Данное решение также упрощает передачу движения от наконечников.
Как настроить нутромер
Настройка нутромера невозможна без понимания его принципа действия. Следует знать, что он идентичен принципу работы микрометра, что позволяет провести сравнение показателей, полученных на двух аппаратах. Если микрометр имеет погрешность в пределах допустимых норм, то нужно произвести в следующем порядке действия для настройки нутромера:
- Подобрать базовый стержень. Он может быть любой длины, его необходимо установить на измерительную штангу.
- На микрометре устанавливается то же значение, которое имеет стержень.
- Необходимо затянуть стопорный винт для фиксации значения.
- Втулку стержня следует зафиксировать в тисках, а его основную часть разместить между измерительными губками.
- Стрелку надо совместить с нулем на циферблате, вращая головку нутромера.
Таким способом можно откалибровать значение устройства и подогнать его под необходимые для работы и точного измерения данные. Это даст возможность производить измерение с точностью до сотой доли миллиметра. Настройка нутромера — это очень важный процесс, который будет влиять на качество работы в дальнейшем. По такому же алгоритму производится и ежегодная поверка аппарата.
Настройка микрометра на ноль
Для примера возьмём микрометр с рабочим диапазоном 0-25. Это самый «ходовой» прибор. Как всегда, перед любой манипуляцией прибор необходимо почистить. Как это делать с помощью бумажного листа, мы говорили выше.
Далее необходимо соединить лапки прибора. Зажимаем фиксирующий винт. Это необходимо, чтобы в дальнейшем зафиксировать наш прибор на нуле. Если мы видим, что данные метки не совпадают – риски не стоят ровно на нуле, то следует подкрутить стебель, используя специальный ключ. Он обычно входит в комплект, таким образом, чтобы риски совпали.
Наша задача – ослабить барабан и выставить его деления ровно напротив нуля на стеблевой отметке
Как пользоваться нутромером индикаторным и важные моменты при работе с инструментом
Индикаторный нутромер отличается от микрометрического не только конструкцией, но еще и назначением. Прибор служит не для получения точных значений расстояния или диаметра, а для определения отклонений от эталонных показаний. Как и в случае с микрометрическим прибором, индикаторный перед началом эксплуатации следует подготовить к работе. Для этого понадобится калибровочное кольцо (шаблон), которое обязательно поставляется вместе с инструментом. Специальная струбцина или микрометр используется для настройки нутромера при подготовке его к измерению больших отверстий.
- Проводить работы необходимо в температурном диапазоне от +15 до +25 градусов.
- Принцип настройки заключается в том, что первоначально следует подобрать сменный стержень, которые поставляются в комплекте или приобретаются отдельно.
- Закрепляется стержень в рабочей части инструмента.
- Если используется микрометр или струбцина, тогда необходимо выставить размер, который соответствует примененному в приборе стержню.
- Через втулку стебля нутромер необходимо зафиксировать в тисках. Однако вместо этого можно в тисках зажать микрометр с предварительно выставленным значением.
- Стержень прибора размещается между измерительными губками микрометра или шаблонной струбциной.
- Далее путем вращения индикаторной головки необходимо совместить стрелку с нулевой отметкой. Чтобы обеспечить вращение индикаторной головки, необходимо ослабить стопорный винт.
На этом процесс настройки считается завершенным, и можно переходить к процедуре измерений. Как правильно пользоваться индикаторным нутромером, рассмотрим далее.
Подготовленный к работе инструмент необходимо расположить внутри отверстия рабочей частью
Причем стержень прибора должен располагаться строго перпендикулярно.
Корректировка положения инструмента осуществляется легкими покачиваниями в стороны.
Теперь самое важное — точное значение определяется по стрелке. Причем она должна указывать на нулевое значение, а при малейшем смещении стержня в стороны, она должна отклониться в правую или левую сторону
Если стрелка указывает на конкретное значение, тогда высчитывается уровень отклонения от нормы.
Прибор достаточно прост в использовании, поэтому трудностей с его применением у людей, освоивших технологию работы, не возникает. Ниже представлен видео материал, в котором показано, как настроить прибор к работе путем выставления его на ноль, а также произвести измерения детали.
Индикаторный нутромер применяется для измерения уровня износа блока цилиндров, шатунов и других деталей. С его помощью можно определить возможность дальнейшей эксплуатации ЦПГ, что зависит от уровня износа стенок цилиндров. Именно при помощи индикаторного устройства можно определить уровень износа, и делать последующие выводы. О том, как правильно пользоваться нутромером для измерения уровня износа цилиндров двигателя внутреннего сгорания, можно посмотреть в коротком видео ролике.
Обслуживание и эксплуатация
Чтобы прибор прослужил отведенный ему срок – 4-5 лет минимум, – его необходимо верно использовать; более того, его нужно регулярно осматривать. Комплекс мер при этом зависит от типа инструмента.
Микрометрические модели заслуживают пристального внимания – проводится их поверка на предмет соответствия требованиям ГОСТа 17215-71. Данный межгосударственный стандарт задает нормы таких параметров как:
- маркировка, комплектация, внешний вид;
- штрихи барабана и стержня;
- радиус и погрешность головки;
- расстояние от стебля до торца;
- общие допуски инструмента, включая и удлинители;
- жесткость (для моделей, рабочий предел которых превышает 1250 мм);
- параметры меры в точках контакта;
- биение в зоне касания;
- характер взаимодействия всех элементов конструкции.
Выше мы описали, как правильно настроить нутромер микрометрического типа, но не сказали о том, чего нужно избегать. Для длительной и беспроблемной эксплуатации стоит не допускать перетяжки удлинителей. Чтобы образец не потерял своих эталонных параметров, не нужно выкручивать из него винты или попусту убирать стержни. В процессе непосредственного выполнения задач удерживать инструмент следует за те поверхности, которые не перегреваются, и в местах наименьшего прогиба.
Индикаторные модели тоже важно периодически осматривать – поверка проводится на предмет соответствия МИ 2193-92 и 2194-92. Данные методики подразумевают:
- тщательный внешний осмотр;
- проведение пробных испытаний;
- даопределение конкретных метрологических и технических характеристик.
Следует знать не только то, как замерить нутромером отверстие, но и то, как разобрать его. Потому что храниться все составляющие прибора должны именно по отдельности. В этом вопросе нет ничего сложного: сперва нужно вывинтить стержень, после – отделить от штанги индикатор. Каждый элемент, кроме циферблата, необходимо смазать и протереть бензином (лучше авиационным), а затем сложить в упаковочный бокс и отправить его в темное место с температурой +15…25 градусов Цельсия.
Конструкция и устройство индикаторного нутромера
Для измерения внутренних расстояний относительным способом применяются индикаторные нутромеры. Для их обозначения применяется аббревиатура НИ, а выпускаемые модели отличаются друг от друга диапазоном измерений. Устройства состоят из удлинительного стержня со штоком внутри, стрелочного указателя со шкалой, а также непосредственно рабочей части называемой наконечником.
В приборах модели НИ-10 и НИ-18 в качестве механизма для передачи усилия перемещения подвижного стержня используется клиновая передача, а в инструментах марки от НИ-50 до НИ-450 применяется рычажная конструкция. Только на моделях нутромеров НИ-700 и НИ-1000 не применяются передаточные механизмы, так как стержень контактирует непосредственно с отсчетным устройством.
Рукоятка прибора выполняется из материалов, обладающих низкой теплопроводностью. Это необходимо для того, чтобы тепло от рук не влияло на результаты измерений. Стержни являются рабочими элементами, которые закрепляются на наконечнике в зависимости от расстояния между стенками измеряемой детали.
Это интересно! Стержни обычно поставляются вместе с прибором, что расширяет его измерительные возможности. Изготавливаются они из твердых марок стали, что необходимо для предотвращения малейших деформаций при измерениях
Это важно учитывать, если запланировали изготовить стержень самостоятельно. Сложностей в этом нет, так как нужно подобрать подходящую заготовку из закаленной стали, и нарезать в ней резьбу, соответствующую наконечнику прибора.
На стрелочном указателе индикаторного штихмаса находится две шкалы. Одна шкала является основной (цена ее деления составляет 0,001 мм), и она показывает величину относительного отклонения от исходного положения, а вторая служит для указания количества полных оборотов основной стрелки (один полный оборот равен 1 мм).
Приборы индикаторного типа предназначены не для определения точных размеров внутренних отверстий, а для выявления наличия отклонений на внутренней поверхности детали по всей длине. Величина их погрешности находится в пределах от 0,025 до 0,15 мм.Индикаторные нутромеры классифицируются на два вида — механические или стрелочные и цифровые или электронные. Устройства электронного типа характеризуются высокой точностью и простотой использования. Их главный недостаток — цена, которая в 2 раза выше, чем стоимость аналогового прибора.
При необходимости получения высокоточных значений применяется прибор НИ-В, который отличается от классических моделей конструкцией измерительной головки. Ее точность составляет 1 мкм. Служат такие инструменты специально для того, чтобы сделать высокоточные замеры маленьких отверстий.
Это интересно! Работа относительного нутромера заключается в передаче величины усилия или степени сжатия стержня на индикаторный указатель.
Стоит отметить, что определенной классификации по конструкции нутромеров не существует. Они делятся на два вида — микрометрические и индикаторные. Каждый из видов имеет свои подвиды, которые отличаются по конструкции и типу контакта с поверхностью. Они бывают рычажными, конусными, клиновыми, цанговыми, шариковыми, телескопическими, с боковыми губками и другие. В материале рассмотрим, как пользоваться нутромером (штихмасом) индикаторного и микрометрического типа, а также, что нужно сделать перед тем, как проводить измерения, и от чего зависит точность получаемых результатов.
Какие бывают нутромеры
Выделяют две основные разновидности нутромеров: микрометрические и индикаторные.
Нутромеры микрометрические (НМ)
Их применяют для абсолютных измерений. По конструкции микрометрический нутромер представляет собой винт с жестко закрепленным барабаном и стеблем с измерительным наконечником.
Фотография №1: микрометрический нутромер
Точность измерений достигает 0,01 мм. Инструменты хранятся в футлярах, защищающих приборы от загрязнений и механических повреждений.
Нутромеры индикаторные (НИ)
Предназначены для проведения относительных измерений. По конструкции индикаторные нутромеры состоят из двух элементов: измерительных частей и индикаторных головок с часовыми циферблатами.
Фотография №2: индикаторный нутромер
Цена деления — 0,01 мм.
Работа с микрометрическими нутромерами
В общем случае она делится на два типа: первый – это подготовка (настройка, с целью подтверждения точности регистрации значений, и обнуление), второй – непосредственное снятие показаний. Рассмотрим обе стадии и действия на каждой из них.
Поверка
Общий механизм ее проведения мы приведем ниже, в разделе, посвященном эксплуатации. Здесь же скажем, что осуществляется она лишь в отношении модели, установленной «на ноль». Для этого, при температуре окружения в 20 0С, выполняют следующие действия:
- размещают сферическую головку инструмента между губками меры;
- прижимают необходимые поверхности, вращая барабан;
- фиксируют сборку при помощи специального винта;
- убеждаются, что продольная линия на стебле расположена точно по центру отметки «0».
После чего переходят к снятию показаний.
Предлагаем посмотреть, как осуществляется настройка нутромера микрометрического, видеоролик ответит на те вопросы, возникшие в процессе прочтения, и рассказывать о которых в текстовом формате было бы слишком долго.
https://youtube.com/watch?v=hyqEwtqDxNY
Все действия следует выполнять в соответствии с ГОСТом 17215-71; согласно данной методике, интервал между поверками – 1 год. Условия для их проведения должны быть неизменно следующими:
- уровень влажности – не более 80%;
- температура в помещении – от +15 до +25 градусов по Цельсию.
Внимание, на ноль прибор необходимо устанавливать перед каждым новым снятием показаний. Чтобы не спровоцировать при этом искажение значений, стоит держать инструмент во время настройки за втулку, которая не нагреется от тепла руки, в отличие от стального стержня
Как правильно измерять нутромером микрометрического типа
Следует выполнить следующие действия:
- выставить на приборе примерный диаметр необходимого отверстия;
- расположить сферическую головку внутри данной полости, таким образом, чтобы она была расположена под углом в 90 градусов по отношению к продольной оси;
- прижать инструмент сразу к обеим стенкам с помощью барабана и вращающейся трещотки;
- закрутить стопорный винт для закрепления результата и извлечь стержень с наконечником;
- взять полученную величину и приплюсовать к ней длину головки вместе с удлинителем (если он использовался).
Согласитесь, нет ничего сложного и результат получается достаточно точным (даже с учетом погрешности, которая незначительна). Посмотрите, как работает нутромер микрометрический, как пользоваться им: видео поможет закрепить впечатление и наглядно покажет некоторые специфические моменты. Например, лучше слов объяснит, как покачивать прибор в цилиндрических отверстиях. Согласитесь, о специфике перемещения в продольном и одновременно поперечном направлении достаточно сложно рассказывать, а между тем эту операцию необходимо проводить для определения минимума и максимума величин.
Так что ролик в данном случае будет вдвойне полезен – отметет сомнения и заодно покажет, как на практике складывать три значения для получения итогового.
Обратите внимание, условия эксплуатации те же, то есть +15…25 0С при влажности не более 80%
Производители и лучшие модели
При выборе измерительного прибора лучше ориентироваться на продукцию от лидеров рынка, которую отличает наивысшее качество. Существует несколько десятков фирм, сделавших себе имя на производстве инструментов для высокоточных измерений. Назовём некоторые из них.
Японский бренд Mitutoyo – один из наиболее узнаваемых производителей микрометров, штангенциркулей и нутромеров. У них достаточно развит сегмент цифровых инструментов, но есть и хороший выбор механических. Например, индикаторные модели нутромеров с распространёнными диапазонами измерений – их можно отличить по маркировкам типа НИ 50-100, НИ 18-50.
Эти инструменты отличаются высокой точностью, особенно те, которые имеют цену деления 0.001 мм.
Высококачественные нутромеры выпускаются такими фирмами, как Mahr, Norgau. Проверенную дилерскую продукцию от этих и других зарубежных брендов в России можно купить, например, под торговой маркой «Калиброн».
Вы можете рассмотреть и другие бренды, в том числе – отечественные и те, производство которых расположено на территории СНГ. Обычно их продукцию можно приобрести дешевле. Среди них можно выделить: Челябинский инструментальный завод (ЧИЗ), МетроСтандарт, Микротех (производство находится на Украине).
Конечно, при выборе инструмента важным фактором является не только производитель, но и конкретные нужды, для которых он будет использоваться, а также цена
Обращайте внимание на технические характеристики, которые поставщик указывает на сайте магазина, и избегайте покупать не лицензированную продукцию
