Чем измерить внутренний диаметр

Штихмас. Как измерить диаметр цилиндра?

Для разных видов измерений нужна своя точность. Размеры деталей обычно измеряют микрометром. Но что делать, если измерить нужно не саму деталь, а отверстие в ней? Сегодня, мы поговорим о малоизвестном инструменте для которого не составит труда дать значение с точностью до сотых миллиметров для блока цилиндров вашего автомобиля.

Предназначение штихмаса

Штихмас – это инструмент для измерения размеров отверстий разной формы. Поэтому его называют нутромером. Штихмас при измерении соприкасается с поверхностью только в двух точках.

Измеряют диаметры круглых отверстий или ширины паза (расстояния между плоскостями). Точность измерения – одна сотая часть миллиметра.

Есть более точные приборы (цена делений 5 мкм).

С его помощью можно понять, насколько сношены внутренние цилиндрические поверхности, определить овальность, узнать насколько реальный размер детали отличается от нужного.

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.

Микрометрический штихмас

Состоит из стального прута, концы которого заточены в виде шара, и устройства со шкалами для определения расстояний.

Существует специальное понятие: «снимать штихмас». Оно обозначает процесс измерения деталей.

Штихмас относится к группе инструментов, называемых калибрами.

Микрометрический штихмас имеет большое сходство с микрометром. Можно сказать, что принцип действия у них один и тот же, а расположения измеряемых деталей разное.

Микрометрическая головка – основная деталь этого штихмаса. Она состоит из стержня (стебля), винта, барабана.

Принцип действия микрометрического штихмаса

Инструмент помещают внутрь измеряемого отверстия. Начинают вращать барабан. Он соединён с измерительным наконечником, который под воздействием барабана выдвигается, пока не упрётся в стенку измеряемого отверстия. Если же сразу размер штихмаса был больше измеряемого расстояния, то наконечник ввинчивается внутрь, пока прибор не поместится в нём.

Но размеры стебля прибора ограничены. Чтобы измерить отверстие, длина которого превышает длину нутромера, используют удлинители. Они имеют постоянный размер. Он обозначен на внешней поверхности прибора. В каждом комплекте для измерения штихмасом есть несколько удлинителей разной длины.

Индикаторный штихмас

Это может быть устройство, по внешнему виду напоминающее циркуль. Его подпружиненные ножки на концах загнуты наружу. Это измерительные поверхности. Ножки такого кронциркуля-штихмаса сдвигаются и раздвигаются винтом.

Другие модели выполнены в форме стержня (направляющая втулка), с одного конца которого находится круглая шкала со стрелкой.

Внутри направляющей втулки есть два стержня разной длины. Тот, что покороче, прикасается к головке. В нем находится движок и стержень для измерения.

Вначале прибор устанавливают на нужный размер. Движок с пружиной передаёт движение на индикатор. Стрелка двигается и указывает отклонение размера.

Телескопический штихмас

Устройство телескопического штихмаса похоже на устройство микрометра. Точность измерения 0,01 мм.

Предназначен для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей, овальности, конусности валов, отверстий и цилиндров.

Измерительные части штихмаса делают из следующих видов стали:

Для того, чтобы измерительные поверхности сохранялись как можно дольше, их хромируют, азотируют или делают наплавку из прочного сплава.

Как читать показания штихмаса?

Когда вращение барабана прекращается и микрометрический винт перестает двигаться, стопором закрепляют его и начинают смотреть на показания прибора. Он состоит из двух шкал, расположенных перпендикулярно друг к другу. Одна, основная, находится на стебле прибора. Цена одного деления на ней 1 мм. Когда пятка прикасается к микрометрическому винту, ноль на шкале барабана совпадает с нолём шкалы на стебле. Шкала барабана разделена 50 делениями. Цифры стоят через каждые 5 делений. Цена каждого 0,01 мм. Поэтому при полном повороте барабана винт сдвигается на 0,5 мм.

Но на стебле есть своя шкала. Ее длина 13 мм. Цена деления на ней 0,5 мм и 1 мм. Поэтому сначала оценивают показания на стебле. Затем смотрят на показания на фаске барабана. Складывают эти цифры. Но это еще не все. В большинстве случаев при измерении используется удлинитель. Его длину тоже нужно прибавить к полученному значению.

Максимальная длина без удлинителя 63 мм. Чтобы прикрепить удлинитель к прибору, снимают гайку со стебля. Устанавливают нужное количество удлинителей и закручивают гайку на конец последнего.

Самый короткий удлинитель 13 мм, самый длинный – 600 мм. Кроме них есть размером 25, 50, 100, 150 и 200 мм.

Требования при работе со штихмасом

Для максимальной точности измерений инструментом нужно соблюдать некоторые требования:

Источник

6.1. Способы и средства измерения отверстий. Нутромеры. Штангенциркуль. Шлангенглубиномер. Калибры-пробки.

При работе на сверлильных станках сверловщику приходится часто пользоваться измерительным инструментом для контроля диаметров и глубины отверстий, а также других размеров.

Измеряют и проверяют размеры отверстий различными контрольно-измерительными инструментами, которые выбирают в зависимости от требуемой точности измеряемого размера и характера производства.

Часто сверловщику приходится пользоваться следующими измерительными инструментами: измерительной линейкой, нутромером, угольниками, штангенциркулем, калибрами гладкими и резьбовыми, штангенглубиномером.

Измерительная линейка представляет собой жесткую стальную ленту длиной от 150 до 1000 мм и более с нанесенными на нее делениями через 1 мм и используется для приближенных измерений габаритных размеров обрабатываемых заготовок, расстояний между центрами отверстий, диаметров отверстий и т. д. Возможная точность измерения линейкой до 0,5 мм.

а — индикаторный, б — микрометрический

Индикаторный нутромер (рис. 6.1, а) применяют для измерения точных отверстий диаметром от 6 мм и более. Погрешность показаний нутромера от ±0,15 до 0,025 мм. Цена деления 0,01 мм. В комплект нутромеров входит набор сменных вставок, с помощью которых устанавливают нужные пределы измерения.

Установка индикатора на нуль производится по аттестованному кольцу или блоку концевых мер. При измерении диаметра отверстия нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки заготовки вводят в отверстие.

Нутромер перпендикулярно оси отверстия устанавливают легким покачиванием его, после чего отмечают отклонение стрелки от нуля. Если при измерении стрелка индикатора отклоняется вправо, измеряемый размер меньше настроенного, если влево — больше настроенного.

Для проверки точных отверстий применяют микрометрические нутромеры, которые имеют цену деления 0,01 мм и погрешность показаний не менее чем ±0,006 мм.

Микрометрический нутромер (рис. 6.1, б) имеет следующие основные части: стебель 3 с запресованным в него сферическим измерительным наконечником 1, микрометрический винт 5, барабан 6, жестко соединенный с микрометрическим винтом, колпачок 7, закрепляющий барабан на микрометрическом винте, измерительный наконечник 8, предохранительный колпачок 2 и стопор 4.

Нутромеры выпускают в виде микрометрической головки и нескольких удлинителей, свинчивая которые можно получить различные пределы измерения.

Штангенциркули имеют особую шкалу — нониус, позволяющий снимать показания с точностью до 0,1 и 0,05 мм.

Рис. 6.2. Штангенциркуль:

а — с отсчетом по нониусу, б — показания нониуса, в — с отсчетом по индикатору

На рис. 6.2, а изображен штангенциркуль с точностью отсчета по нониусу 0,05 мм. Он предназначается для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. Штангенциркуль состоит из штанги 6 с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются две губки 1 и 2. По штанге 6 перемещается рамка 9 с губками 11 и 3. На рамке укреплена нониусная линейка 10.

Для облегчения точных измерений в отдельных конструкциях штангенциркулей имеется микрометрическое устройство для подачи рамки 9, состоящее из винта 8, гайки 7 и зажимного винта 5. Стопорный винт 4 служит для закрепления рамки 9 на штанге 6.

Нониус 10 служит для отсчета дробных частей деления шкалы штанги 6. Длина его 39 мм и разделен он на 20 частей. Цифрами отмечается число сотых долей миллиметра через каждые пять делений. Поэтому против пятого штриха нониуса стоит цифра 25, против десятого — 50 и т. д. Длина каждого деления нониуса равна 39:20= 1,95 мм, т.е. отсчет может быть произведен с точностью до 0,05 мм.

При измерении штангенциркулем к количеству целых миллиметров, которое пройдено нулевыми штрихами нониуса, надо прибавить столько сотых долей миллиметра, сколько покажет штрих нониуса, совпадающий со штрихами измерительной штанги. Например, по штанге штангенциркуля (рис. 6.2, б) нулевой штрих нониуса прошел 24 мм, а его восьмой штрих совпал с одним из штрихов измерительной штанги. В этом случае штрих соответствует размеру 0,40 мм (0,05X8), а измеряемый размер равен 24,40 мм, т.е. 24 + 0,40= 24,40 мм.

Штангенциркули изготовляют с пределами измерения от 0 до 125, 160, 250, 400, 630, 1000 мм и более.

При измерении диаметра отверстия губки 1 и 11 штангенциркуля вводят в отверстие и фиксируют винтом 4 их положение. Затем по показаниям нониуса определяют размер диаметра. При этом к отсчитанному размеру прибавляется действительная толщина губок 1 и 11 для внутренних измерений.

Штангенциркуль с отсчетом по индикатору (рис. 6.2, в) применяют для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. На подвижной рамке штангенциркуля укреплен индикатор с ценой деления на циферблате 0,02 мм. Один оборот стрелки равен 2 мм. Максимальная погрешность при измерении с большими измерительными губками ±30 мкм. При измерении штангенциркулем происходит комбинированный отсчет измеряемых величин: грубая индикация положения движка на линейной шкале, а также точная индикация эффективного измеряемого значения по положению стрелки на циферблате. Диапазон измерения 0—150 мм.

Рис. 6.3. Способы измерения глубины отверстия: а — штангенглубиномером, б — микрометрическим глубиномером, в — индикаторным глубиномером, г — предельным шаблоном-глубиномером

Шлангенглубиномер (рис. 6.3, а) применяют для измерения глубины отверстий, выточек, канавок и размеров выступов. Устройство его аналогично устройству штангенциркуля.

Штанга 4, имеющая миллиметровые деления, свободно перемещается в рамке 8 с нониусом 1 и основанием 9 и закрепляется в нужном положении стопорным винтом 2. Рамка 8 соединена с механизмом микрометрической подачи, состоящим из движка 5, винта 7, гайки 6 и стопорного винта 3.

Для промера глубины просверленного отверстия с помощью штангенглубиномера необходимо левой рукой прижать основание 9 к поверхности детали, а правой рукой, вращая гайку 6, довести штангу 4 до соприкоснования с дном просверленного отверстия.

Отсчет по нониусу производится так же, как и при измерении штангенциркулем. Штангенглубиномеры изготовляют с верхними пределами измерений до 150, 200, 300 и 500 мм и с точностью отсчета от 0,1 до 0,02 мм.

Микрометрический глубиномер (рис. 6.3, б) позволяет измерять отверстия глубиной 0—25; 25—50; 50—75; 75—100 мм с точностью до 0,01 мм. Своим основанием 1 он устанавливается на обработанную поверхность детали 7 и плотно к ней прижимается. Затем вращением трещотки 3 измерительный стержень 6 микрометрического винта 5 перемещается до соприкосновения с дном отверстия. Расстояние между измерительными плоскостями основания и стержня микрометрического винта определяет глубину отверстия, паза и т. д. Отсчитывают размеры по шкале стебля 4 и барабана 2.

Индикаторный глубиномер (рис. 6.3, б) представляет собой измерительный прибор с отсчетным устройством — индикатором часового типа с зубчатой передачей от измерительного стержня к отсчетной стрелке.

Стрелка вращается вокруг оси и дает показания по круговой шкале. Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм, т. е. цена деления индикатора равна 0,01 мм. По второй шкале циферблата с малой стрелкой отсчитываются целые миллиметры.

Индикаторный глубиномер состоит из корпуса 2, большой 3 и малой 5 шкал циферблата, отсчетной стрелки 4 и измерительного стержня 6. Для замера глубины отверстия глубиномер устанавливается на поверхность детали своим основанием 1. Шаблоны-глубиномеры (рис. 6.3, г) рекомендуется применять для проверки отверстий глубиной до 100 мм. Ими можно быстро и надежно проверить глубину обрабатываемых отверстий в пределах заданных допусков.

Гладкие калибры — бесшкальные измерительные инструменты; используются главным образом в серийном или массовом производстве для контроля правильности изготовления отверстий. Они обеспечивают быстроту и точность измерений и делятся на нормальные и предельные.

Нормальные калибры имеют размеры, равные только номинальному размеру проверяемого элемента изделия. Эти калибры входят в проверяемую деталь с большей или меньшей степенью плотности.

В настоящее время применяют в основном предельные калибры. Их изготовляют двусторонними, из которых одна сторона имеет наибольшие, а другая — наименьшие предельные размеры детали. Одна сторона называется проходной (ПР), а вторая — непроходной (НЕ).

Рис. 6.4. Калибры-пробки: а — гладкая предельная, б — резьбовая

К предельным гладким калибрам относятся гладкие пробки (рис. 6.4, а), служащие для проверки отверстий. У гладких пробок проходной стороной считается сторона с наименьшим предельным размером, непроходной — с наибольшим.

Если непроходные стороны калибров входят в отверстие, то изделия считаются окончательным браком. Если же проходные стороны калибров не входят в отверстие, то изделия могут быть исправлены.

Изделия, имеющие внутренние резьбы, контролируются резьбовыми калибрами. Резьбовые калибры для контроля внутренних резьб являются прототипами сопрягаемых изделий.

Рабочими калибрами для контроля внутренних резьб являются резьбовые пробки: проходная ПР и непроходная НЕ (рис. 6.4,б).

Ввинчиваемость пробки ПР в нарезное отверстие показывает, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный предельный размер. Если непроходная пробка НЕ не ввинчивается, это означает, что средний диаметр гайки не больше установленного наибольшего предельного размера.

Следовательно, если проходная пробка ввинчивается в нарезное отверстие, а непроходная не ввинчивается, изделие считается годным.

Источник

Что такое нутромер

В промышленности используется большое количество измерительных приборов, при помощи которых осуществляется проверка качества и точности изготовления изделия и его работы. Нутромер один них.

Описание инструмента и его назначение

Нутромер сегодня — это инструмент высокой точности, который предназначен определять размер отверстий, пазов и прочих внутренних элементов любого изделия. Он отличается высокой достоверностью, а также удобством использования. С его помощью можно измерять разнообразные детали с небольшой массой. Этот инструмент еще называют штихмас. Слово пришло из немецкого языка. В переводе штихмас — это прибор или инструмент, который измеряет диаметры отверстий.

Конструкцией нутромера, в его классическом понимании, предусмотрено проведение измерения при помощи двух шаровых наконечников. Такой способ называется двухконтактным. Еще существуют трехточечные модели для более точных измерений, имеющие автоматическую центровку. Также механизм снабжается специальным элементом, благодаря которому происходит центрирование линии измерения.

Разновидности инструмента зависят от метода, при помощи которого происходит измерение. Всего имеется два варианта: абсолютный и относительный. На основе этих данных и разделяют виды нутромеров. Основных два — индикаторные и микрометрические устройства.

Для демонстрации измерений может использоваться механический или цифровой элемент. Модели с экраном, как правило, меньше весят и практически не восприимчивы к механическим воздействиям. Также они имеют более широкий диапазон функций. В их памяти могут храниться данные всех измерений в необходимой последовательности.

Индикаторный нутромер и его особенности

Индикаторный нутромер — это устройство, в котором применяется относительная методика замеров. Его сначала надо настроить на конкретное значение, а потом определить насколько реальный показатель отличается от заданного. Индикаторным нутромером можно измерять отверстия от 6 мм. При этом прибор имеет минимальную погрешность в диапазоне 0.015–0.025 мм.

Устройство индикаторного нутромера довольно простое. У него всего две составляющие. Первая представляет собой стержень с измерительными насадками, вторая — это круглая индикаторная головка со шкалой, на которой представлено два вида делений:

Устройство оснащено дополнительными насадками, использование которых позволяет проводить замеры различных деталей в расширенном диапазоне.

Перед тем как пользоваться нутромером индикаторным, нужно подобрать сменный элемент, который будет подходить по длине, и присоединить его к устройству. Затем инструмент вводится под наклоном внутрь измеряемого отверстия. Далее проводятся легкие покачивания, чтобы установить его строго перпендикулярно по отношению к оси отверстия.

После выполнения этих действий стрелка начнет колебаться. Если ее ход направлен влево, то диаметр отверстия больше установленного, если вправо, значит, он меньше. Чтобы произвести расчеты, понадобятся некоторые данные. Например, если при использовании сменной насадки в 10 мм, указатель уйдет на 12 делений вправо, то итоговый размер будет рассчитываться как 10−0.12 = 9.88 мм. При отклонении в другую сторону знак в примере меняется на положительный.

Чтобы все замеры выполнялись правильно, устройство следует удерживать только за специальную ручку. К самой штанге прикасаться нельзя, так как от минимального нагрева металл удлинится на несколько сотых долей. Это даст существенную погрешность и приведет к ошибочным подсчетам.

Как пользоваться микрометрическим нутромером

Для более точной проверки и замеров применяется штихмас микрометрический — что это такое, было рассказано выше. Этот прибор показывает реальные значения размеров. Погрешность при замерах очень мала и составляет всего 0,006 мм. Чтобы понять, как правильно пользоваться нутромером, следует разобраться в его особенностях.

Микрометрический нутромер состоит из следующих элементов:

Нутромер микрометрический не применяется для измерения диаметра цилиндров. С его помощью проводится определение только внутренних размеров. Существует несколько диапазонов, которые он может измерить (в миллиметрах):

По типу конструкции это устройство похоже на микрометр. Он также имеет винт и барабан, жестко соединенные между собой при помощи специального колпачка. Также есть стержень со сферическим наконечником, предохраняющий колпачок и фиксирующий стопор.

Чтобы разобраться, как пользоваться нутромером, необходимо знать правила его установки. Измерительный прибор устанавливается строго в перпендикулярном положении по отношению к оси отверстия. Измерительный стержень одним концом должен опираться на край отверстия, а другой нужно перемещать до упора к противоположной поверхности. Этот принцип установки похож у всех видов нутромеров.

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:

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.

Как хранить инструмент после его использования

Правильное хранение и эксплуатация устройства необходимы для обеспечения его работы и надежности использования. Поскольку назначение прибора — проведение точных измерений, необходимо сохранять его целостность и исключать серьезные механические воздействия, которые могут повлиять на калибровку. Несоблюдение этих правил может доставить впоследствии массу неудобств.

Важным этапом при использовании агрегата является проведение поверки. Интервал такого обследования составляет один год. За этот период механизм может потерять свою целостность или силу крепления фиксирующего винта, а точность показаний во многом зависит от этих факторов.

Методика поверки включает ряд необходимых и крайне важных действий. Они должны быть проведены с соблюдением всех норм, а также правильности установки оборудования.

Назначение нутромера — предоставление точных данных о внутреннем диаметре измеряемого изделия. Чтобы эти показатели и дальше соответствовали действительности, важно правильно хранить инструмент. Процедура хранения проводится с соблюдением ряда правил:

Правильное хранение поможет длительное время сохранять настройку инструмента, чтобы проводить работу без высокого уровня погрешности. Также такие меры позволят устройству всегда быть готовым к работе, поскольку исключается пагубное влияние различных факторов.

Сборка и разборка инструмента

Чтобы подготовить нутромер к работе, нужно выполнить определенные действия в таком порядке:

Этот порядок действий при подготовке аппарата к работе является основным, и ему необходимо четко следовать. Разборка производится строго в обратном порядке, чтобы исключить момент нарушения калибровки. Сначала необходимо открутить стержень, чтобы измеритель стал независимым от дальнейших действий, потом снять сам индикатор.

Если не планируется дальнейшее использование устройства, перед его передачей на хранение нужно выполнить следующее:

Такой уход поможет избежать появления коррозии на металлических элементах, исключит возможность образования повреждений, а также полностью сохранит работоспособность и настройку инструмента.

Если появились сомнения относительно целостности или правильности работы устройства, нужно выполнить следующую процедуру:

Такой осмотр поможет исключить неправильную работу и получение погрешностей при измерениях. Неправильные измерения могут привести к фатальным последствиям при производстве деталей для точных механизмов.

Видео по теме

Источник