Как сделать нутромер своими руками

Нутрометр своими руками**)

Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵

Нутромер Своими Руками DIY Bore GaugeПодробнее

Нутромер своими руками. ( Самая бюджетная версия)Подробнее

DIY. Самодельный нутромер . Homemade tool.Подробнее

Нутромер (штихмас) и посадка под подшипник.Подробнее

Нутромер индикаторный с Алиэкспресс / Распаковка посылок с АлиэкспрессПодробнее

Как из старой отвёртки сделать нутромер в 0,01 мм !Подробнее

Китайский нутромер 18-35 с «Али-Экспресс» ПОКУПАТЬ или НЕТ? \ китайский нутромер??Подробнее

самодельный нутромер для индикатораПодробнее

Самодельный индикаторный нутромер.Подробнее

ШТИХМАС ИЛИ НУТРОМЕР | ОбучениеПодробнее

Посылка с AliExpress Штангенциркуль нутромерПодробнее

Источник

Как правильно пользоваться нутромером: настроить индикаторные и микрометрические модели

Подготовка изделия к работе.

6.1. Ознакомиться с паспортом на изделие.
6.2. Удалить с наружных поверхностей прибора и сменных измерительных стержней смазку чистой ветошью, смоченной в бензине и протереть насухо.

6.3. Предварительно индикаторный нутромер необходимо настроить на заданный измеряемый размер.

На рисунке показана схема индикаторного нутромера (конструкция, схема настройки на ноль и схема измерения). Последовательность настройки нутромера на заданный размер с помощью блока концевых мер следующая:

а) собирают блок концевых мер «Dn» равный номинальному размеру отверстия, или равный среднему размеру;

б) блок устанавливают в державку (струбцину) с радиусными боковиками, как показано на рисунке;

в) устанавливают нутромер в державку, как показано на рисунке (его подвижный и неподвижный стержни должны примерно располагаться по оси «0 — 0», расположенной перпендикулярно к стержням (начальное положение)

г) отворачивая сменный стержень, устанавливают необходимый натяг и его закрепляют неподвижно с помощью гайки;

д) наклоняют нутромер в положение «1» от начального положения (или в положение «2», что все равно) и обратно плавно наклоняют в сторону положения «0». При этом большая стрелка индикаторной головки перемещается по часовой стрелке и в определенный момент (когда стержни нутромера располагаются точно перпендикулярно к радиусным боковикам), начнет перемещаться против часовой стрелки. Вращая за обод циферблата индикаторной головки нулевую метку, необходимо совместить с тем положением, где стрелка меняет направление движения на обратное. На этом настройка нутромера на заданный размер завершается.

Аналогично нутромер настраивается на заданный размер с помощью установочного кольца или микрометра.

При отсутствии приспособления для настройки нутромера на заданный размер (державки, радиусных боковиков и набора плиток концевых мер длины), установочного кольца, а также в случае, когда неизвестен номинальный размер отверстия, замерять приходится отверстия деталей, размеры которых намного отличаются от номинального значения по причине их изнашивания в процессе эксплуатации. Определяют примерное знамение диаметра отверстия (например, с помощью обычной линейки), выбирают соответствующий сменный стержень и устанавливают его в корпус нутромера (см. рисунок 1). Затем вводят нутромер в замеряемое отверстие (например, в гильзу), и покачивая от нулевого положения в положение «1» (или же в положение «2») вворачивая или выворачивая сменный стержень, устанавливают минимально возможный натяг (запас размера) и с помощью гайки закрепляют сменный стержень неподвижно. Натяг необходимо устанавливать по возможности минимальным, так как чем больше натяг, тем больше погрешность результатов измерений и наоборот. Величину натяга контролируют по показанию малой стрелки индикаторной головки и запоминают это показание. Затем, покачивая нутромер в положение «1» (или в положение «2»), устанавливают нутромер на ноль, как было описано выше в пункте «д».

Удаляют нутромер из отверстия и кладут на ровную поверхность, или же можно закрепить в тисках таким образом, чтобы не повредить или не деформировать нутромер. То есть, для удобства желательно расположить нутромер горизонтально, неподвижно и таким образом, чтобы циферблат индикатора располагался так, чтобы было удобно следить за показаниями стрелок.

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:

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.

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:

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:

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%

Устройство механического штангенциркуля

Как правильно пользоваться микрометром
Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0—150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.

1. Штанга.
2. Рамка.
3. Губки для наружных измерений.
4. Губки для внутренних измерений.
5. Линейка глубиномера.
6. Стопорный винт для фиксации рамки.
7. Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
8. Шкала штанги.

Губки для внутренних измерений 4 имеют ножевидную форму. Благодаря этому размер отверстия определяется по шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля ступенчатые, как в устройстве ШЦ-2, то при измерении пазов и отверстий к полученным показаниям необходимо прибавлять их суммарную толщину.

Величина отсчета по нониусу у различных моделей инструмента может отличаться. Так, например, у ШЦ-1 она составляет 0,1 мм, у ШЦ-II 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с величиной отсчета по нониусу 0,02 мм приближается к точности микрометров. Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д. Точность измерений зависит от различных факторов: величины отсчета по нониусу, навыков работы, исправного состояния инструмента.

Как настроить?

Как правильно пользоваться перфоратором

Нутромер представляет собой сложный инструмент, который нуждается в предварительной настройке перед применением. Сам же метод настройки зависит от основной разновидности приспособления. Для начала рассмотрим более простой микрометрический инструмент. В первую очередь он нуждается в обнулении. Для этого требуются некоторые определенные условия. Например, температура окружающей среды должна составлять от +15 до +25°С. Идеальным вариантом являются +20°С.

Головку штихмаса нужно расположить между измерительными губками, прижав стержень к одной из них. Затем необходимо вращать барабан, чтобы определить кратчайшее расстояние. Когда нулевое деление на барабане будет совпадать с продольным штрихом стержня, можно извлечь головку, закрепив при этом микровинт стопорным винтом. Теперь головка установлена на ноль, можно отвернуть наконечник, чтобы подобрать и подсоединить к ней нужный удлинитель.

Настройка индикаторных нутромеров также заключается в обнулении. Наилучшим инструментом для этих целей считается калибровочное кольцо. Если же его нет под рукой, можно использовать концевую меру. Чтобы избежать значительных погрешностей при использовании нутромера, необходимо совершить ряд действий. Сначала подобрать сменный стержень и установить на измерительную штангу инструмента. Затем нужно выставить размер данного стержня на микрометре, и зажать стопорный винт. Втулка стержня фиксируется в тисках, а его основная часть размещается между измерительными губками. Так, вращая головку нутромера, нужно совместить стрелку с нулевой отметкой на циферблате.

Если все выше перечисленные шаги выполнены верно, можно приступать к измерениям, не волнуясь о вероятных погрешностях.

Как работать микрометрическим нутромером

Перед началом работ прибор устанавливается «на ноль» с помощью меры, входящей в комплект. Процедуру рекомендуется выполнять при температуре +20оС по следующему плану:

• микрометрическая головка размещается между губами установочной меры;
• вращением барабана добиваемся прижатия измерительных поверхностей с обеих сторон;
• закручиваем фиксирующий винт и извлекаем прибор.

Снимаем показания. Если нулевое значение на барабане совпадает с продольной линией на стебле, то прибор настроен и готов к работе.

Процесс гильзовки блока цилиндров

Как правильно залудить жало паяльника и как пользоваться инструментом?

Гильзование цилиндров является универсальным ремонтным мероприятием, способным восстановить любую силовую установку. При подборе втулки для блока цилиндров выдерживаются следующие требования:

• для чугунных блоков цилиндров используются гильзы из легированного чугуна;
• для блоков из легких сплавов применяются вставки, изготовленные из материалов на основе алюминия;
• для алюминиевых блоков, к которым подходят только дорогостоящие и дефицитные гильзы оригинального происхождения, допускается установка чугунных втулок с тщательным подбором тепловых зазоров.

При качественной и правильной гильзовке алюминиевого блока цилиндров съемными втулками из чугуна можно обеспечить дополнительный ресурс двигателя в 130-150 тыс. км.

Для установки гильзы выполняется расточка цилиндров со строгим соблюдением правильной геометрии посадочных гнезд. В ситуации с возникновением эллипсообразности загильзованного цилиндра уже нельзя рассчитывать на нормальную и долговечную работу двигателя. Для получения высокой точности внутренних поверхностей выполняется их абразивная обработка при помощи хонинговальных наконечников (хонинговка).

Горячее гильзование блока цилиндров подразумевает нагрев блока до температуры +140-150С с последующей установкой в термически расширенное посадочное гнездо охлажденной в жидком азоте втулки. Чтобы избавиться от образования конденсата, гильза предварительно обрабатывается специальным средством. Данный метод позволяет добиться плотной посадки втулки и оптимального натяга по всей площади ее соприкасания с поверхностями блока.

Также может применяться гильзовка блока цилиндров методом запрессовки. Эта технология не предусматривает предварительную расточку посадочных цилиндрических отверстий. Гильза устанавливается в блок на специальный герметик, после чего и происходит ее запрессовка.

Как откалибровать типовой микрометр, настроить его и проверить на точность

Микрометры относятся к таким приборам, которые перед каждым использованием необходимо проверять, калибровать и настраивать. Расскажем, как это сделать.

Сначала протрите при помощи тонкого листа бумаги поверхности пяток. Для этого сведите их, зажав лист с небольшим усилием. Потом аккуратно вытащите его, но следите, чтобы не было разрывов. В результате пятки очистятся от пыли и жира.

Фотография № 16: сдвигание пяток

Потом возьмите эталонный образец и удостоверьтесь в том, что прибор показывает все правильно.

Фотография №17: проверка точности показаний при помощи образца

В противном случай следует провести настройку.

Виды нутромеров

В практической деятельности применяют следующие виды нутромеров:

• нутромер рычажный индикаторный;
• нутромер микрометрический;
• нутромер индикаторный.

Все вышеназванные модели предназначены для выполнения одной и той же технологической операции – выполнение замера диаметров отверстий. Но, они отличаются друг от друга конструкцией и порядок измерения диаметра отверстия.

Нутромеры микрометрические (НМ) применяют для проведения замеров размеров внутри деталей. Конструктивно НМ включают в свою конструкцию головку микрометрическую, набора стержней и наконечника, выполненного из твердого сплава. Кроме, вышеназванных деталей в набор НМ входит шаблон (установочная мера), применяемая для калибровки инструмента.

Нутромер рычажный индикаторный

Нутромеры рычажные индикаторные предназначены для проведения замеров относительным методом. То есть конечный результат получается при замере отклонений от шаблона.

Индикаторный нутромер включает в свой состав – штангу, часового индикатора, вставки для проведения измерений. На этих вставках установлены наконечники, выполненные из твердого сплава. На некоторых моделях устанавливают наконечники, изготовленные из стального сплава высокой прочности, прошедшего термическую обработку.

На нутромерах устанавливают часовые индикаторные головки марки ИЧ. Может быть, установлена цифровая головка. Цена деления на ИЧ равна 0,01 мм, на цифровой головке цена деления может быть равна 0,01 или 0,001 мм.

На территории нашего государства действуют два ГОСТ – 9244 и 868. Первый определяет технические требования к индикаторным измерительным приборам с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Второй определяет технические условия к нутромерам с ценой деления 0,01 мм.

Эти документы определяют пределы измерений, погрешностей, твердости наконечников. Так, в соответствии с этими документами нутромер индикаторный НИ 50 — 160 мм может иметь наконечники с твердостью 57 единиц по HRC ГОСТ 9013. Эти требования нормированы ГОСТ 868. Нутромер индикаторный НИ 100 160 может обладать наконечниками, твердость которых составляет 61 по HRC. Кроме того, этими нормативами определено то, что на измерительных приборах с интервалом измерений от 2 до 10 мм устанавливают наконечники из закаленной стали.

Как пользоваться индикаторным нутромером: инструкция по применению

Порядок действий здесь тот же, что и в прошлом случае: сначала необходимо выполнить настройку прибора, и только после этого можно будет переходить к его непосредственному применению. Расскажем, как решить каждую из этих задач.

Поверка

Для выяснения степени точности проведения измерений и обнуления подойдет калибровочное кольцо или (если его нет) концевая мера, но только со струбциной.

Для обнуления необходимо сделать следующее:

• подобрать подходящий сменный стержень и установить его на металлическую штангу выбранной модели;
• задать устройству соответствующий размер и обеспечить достаточный прижим стопорного винта;
• зафиксировать втулку стебля (а с ней и весь инструмент) в тисках;
• вращать головку до тех пор, пока стрелка не встанет ровно на нулевую отметку.

Калибровка нутромера проводится в уже описанных условиях, актуальных и при эксплуатации: при влажности воздуха до 80% и температуре окружения до 25 градусов Цельсия. Обнулять прибор все так же следует перед каждым использованием. Интервал между поверками, опять же, 1 год, хотя можно осуществлять их и чаще – в случае возникновения каких-то подозрений в том, что текущая погрешность превышает допуски. Главное – придерживаться при этом требований МИ 2192-92.

Соблюдение всех этих нюансов позволит стабильно поддерживать должные характеристики инструментов, а именно:

• диаметр отверстий – от 6 мм;
• цена деления – 0,01-0,001 мм;
• шаг – 1-10 мм (в зависимости от конкретной модели);
• погрешность – 0,15-0,025 мм.

Как правильно провести замер нутромером индикаторного типа

Для этого необходимо выполнить такую последовательность действий:

1. Расположить инструмент внутри отверстия должным образом, то есть так, чтобы стержень шел под углом в 90 градусов к оси заготовки. При этом внимательно смотрите, куда отклоняется стрелка и корректируете положение стебля с помощью легких покачиваний; обратите внимание, движение вправо говорит, что реальное сечение полости меньше, чем у образца, влево – о том, что оно больше.
2. Снять фактические значения с обеих шкал – и с меньшей, отражающей миллиметры, и с большей, с сотыми долями мм.
3. Провести расчеты, приплюсовав диаметр образца.

Посмотрим, как снять показания нутромера на практике, с реальными цифрами.

Допустим, что при проведении измерений вы зафиксировали отклонение стрелки влево на 12 делений. В таком случае умножаете полученную цифру на 0,01, то есть на цену. Произведение равно 0,12 мм. Исходный, эталонный диаметр уже известен – 10 мм – значит, остается лишь приплюсовать полученное значение.

10 + 0,12 = 10,12 мм – вот реальное сечение.

Не так уж и сложно, верно? Есть лишь один нюанс – в случае очень глубоких отверстий могут дополнительно применяться удлинители – специальные стержни, входящие в комплектацию прибора.

Для закрепления материала посмотрите, как правильно мерить нутромером индикаторным, видео ответит на те вопросы, которые могли у вас возникнуть.

Как пользоваться?

После того как прибор настроен, вы можете приступить к измерениям. Нутромер вводится в измеряемое отверстие.

Для нутромеров с большим диапазоном измерений (более 300 мм) такие же теплонепроницаемые прокладки поставляются и для удлинителей.

Поворачивайте барабан, пока измерительные поверхности не соприкоснутся со стенками измеряемого отверстия. Инструмент следует слегка покачивать, чтобы он занял положение, соответствующее диаметру этого отверстия. Если у вас трёхточечный нутромер, беспокоиться об этом не придётся.

Когда барабан нутромера прокручен до нужного положения, нужно зафиксировать винт стопором и извлечь прибор. Чтобы узнать искомый размер, складывают значение на шкале нониуса с длиной микрометрической головки и номинальным размером удлинителя, указанным в его маркировке.

Сам микрометрический вид также может застревать при попадании пыли и ржавчины. Ещё до измерений рекомендуем убедиться, что микровинт движется плавно и без рывков.

Измерительный наконечник и удлинитель не должны быть загрязнены, чтобы не увеличилась погрешность измерений. Для сохранения измерительных поверхностей в чистоте рекомендуется пользоваться специальными предохранительными накладками. Но даже при полном соблюдении правил выполнения измерений бывают ситуации, когда следует дополнительно проверить их правильность. Если вам нужна гарантия точности, воспользуйтесь другим (проверенным и откалиброванным!) нутромером или микрометром.

Полученное значение – среднее арифметическое от результатов всех замеров – принять за итоговый размер. Таким образом вы сможете избежать случайной ошибки и в то же время усреднить влияние погрешности инструмента на результат замера.

Мы рассмотрели, как работает нутромер с микрометрической отсчётной головкой и как им пользоваться. Эти знания принципиально важны для специалистов-слесарей, токарей, инженеров. Также вам следует использовать по возможности только оригинальные инструменты с сертификатом соответствия приведённым техническим стандартам.

В следующем видео представлен обзор нутромера микрометрического НММЦ-2,5.

Двухконтатный индикаторный нутромер

Рис. 4 Конструкция двухконтактного индикаторного нутромера

У двухконтатных индикаторных нутромеров измерительные наконечники расположены диаметрально. Это позволяет, поворачивая нутромер, измерять диаметр отверстия в нескольких сечениях, определяя тем самым отклонение формы отверстия. Но при такой схеме измерения нельзя (как и при наружных измерениях) определить отклонения формы при огранке с нечетным числом граней. На рис. 4 показана конструкция индикаторного нутромера для измерения отверстий диаметром свыше 18 мм. В корпусе 12 нутромера закреплена втулка 9, в которую ввернут регулируемый неподвижный измерительный стержень (пятка) 11, закрепляемый после установки на размер гайкой 10. В направляющей другого конца втулки помещен измерительный наконечник 14, перемещение которого через рычаг 8, установленный на оси, и передается вертикальному стержню 7, в торец которого упирается шток индикатора 1. Измерительные контакты рычага образуются запрессованными в него шариками 13. Измерительное усилие создается совместным действием индикатора и пружины 2. Стержень 7 заключен в трубку 6, на которую надевается теплоизоляционная втулка 3. Для центрирования нутромера в измеряемом отверстии в его конструкции предусмотрен центрирующий мостик 5, опорные поверхности которого расположены симметрично относительно оси измерительных наконечников. Центрирующий мостик 4, прикреплен к корпусу в плоскости расположения измерительных наконечников. Под действием пружин 5 мостик в свободном состоянии выдвигается вперед до упора в винт-ограничитель. При измерении центрирующий мостик нутромера, прижимаемый пружинами к поверхности отверстия, устанавливает измерительные наконечники в диаметральной плоскости отверстия. Кроме того, требуется совместить линию измерения с диаметром отверстия в осевой плоскости; при наклонном положении нутромера определяют длину большей оси эллипса сечения, а не диаметр окружности. Установку правильного положения нутромера производят его покачиванием в осевой плоскости и определением минимальных показаний индикатора (рис. 5). Наименьшее показание индикатора будет соответствовать диаметру отверстия.

Рис. 5 Измерение диаметра отверстия двухконтактным индикаторным нутромером методом покачивания

При настройке нутромера и установке на размер измерительная пятка вывинчивается настолько, чтобы кольцевая риска на измерительном стержне расположилась приблизительно в плоскости торца втулки. При этом условии плечи рычага располагаются перпендикулярно осям стержней 14 и 7, что обеспечивает минимальные погрешности передаточного отношения рычага. Чем больше плечи рычага, тем меньше изменение передаточного отношения в диапазоне измерения. В разных конструкциях нутромеров длина плеч колеблется от 2,5 до 15 мм. Увеличение плеч рычага уменьшает его погрешности от неравных плеч и позволяет увеличить перемещение измерительного стержня. В результате этого значительно увеличивается диапазон измерения нутромерами без перенастройки. Измерительное усилие нутромера (до 9 Н для нутромеров свыше 100 мм) нормируется для подвижного измерительного наконечника 4. Кроме того, у нутромеров с мостиками на деталь действует также усилие центрирующего мостика 5 (до 16 Н). Измерительное усилие и усилие мостика устанавливают так, чтобы обеспечить устойчивое центрирование и стабильные показания нутромера. Однако при этом неподвижный измерительный наконечник 1 воздействует на деталь с усилием, равным сумме усилия на подвижном наконечнике и усилия мостика. Это усилие приводит к деформациям измеряемой поверхности и измерительного наконечника.

Предел измерений нутромеров от 6 до 400 мм обеспечивается благодаря комплектации их сменными измерительными стержнями различной длины. Диапазон измерения нутромера ограничен диапазоном измерений шкалы или дисплея индикатора.

На погрешность измерения нутромерами влияют: — погрешность самого нутромера, — погрешности из-за смещения (рис. 3, а) и перекос (рис. 3, б) контактных сферических наконечников при контроле отверстия и несовпадении линии измерения с диаметром отверстия; — погрешности от колебаний измерительного усилия и усилия прижима центрирующего мостика; — температурные погрешности от нагревания контролируемой детали и нутромера от рук оператора, — погрешности аттестации установочных колец (мер); — погрешность настройки нутромера по образцовому кольцу (мере); — погрешность отсчета минимальных показаний индикатора при покачивании нутромера в процессе измерения.

Погрешность совмещения линии измерения с диаметром зависит как от погрешности центрирования нутромера, так и от динамики процесса: от амплитуды покачивания нутромера и возможности уверенного определения минимума показаний. Характер динамики процесса зависит от цены деления отсчетного устройства нутромера, плавности изменения показаний, что связано с вариацией показаний нутромера и шероховатостью измеряемой поверхности, а также от опыта контролера. Влияние шероховатости поверхности сказывается меньше при большем радиусе измерительного стержня. Следует отметить, что непосредственно на результат измерения нутромером вариация показаний не оказывает влияния, так как измерение производится при перемещении измерительного стержня нутромера всегда в одном направлении — находится минимум показаний (размах показаний нутромера, разумеется, проявляется). Температурные погрешности проявляются, главным образом, вследствие изменения от тепла рук контролера длины трубки нутромера по отношению к длине штока, проходящего внутри трубки.

Предел допускаемой погрешности составляет 2-5 мкм в зависимости от размера измеряемого отверстия, повторяемость — 0,5-2 мкм.

Для измерения отверстий малых размеров применяют так называемые цанговые (рис. 6) и шариковые нутромеры (рис. 4, б).

Рис. 6 Наконечники цангового нутромера

У цанговых нутромеров (рис. 6) радиус измерительных поверхностей близок к радиусу измеряемого отверстия и, заполняя все отверстие, они хорошо центрируются в нем. Цанговые нутромеры предназначены для измерения отверстий малых диаметров от 0,95 до 18 мм. Глубина измеряемого отверстия от 12 до 62 мм. Конструктивно нутромеры выполнены с различными типами передач от измерительных наконечников к отсчетному устройству, применяемых в зависимости от размеров измеряемых отверстий. Цанговые наконечники подвешены на интегральном пружинном шарнире. Интегральным называют шарнир, выполненный из целого куска металла путем уменьшения его толщины в одном месте. Между наконечниками расположен тонкий шток (игла) с конусом на конце. При перемещении наконечников игла выдавливается, перемещается и воздействует на шток индикатора. Цена деления индикаторов цанговых нутромеров составляет 0,001 или 0,01 мм. У шариковых нутромеров (рис. 4, б) оба измерительных наконечника подвижные; они представляют собой шарики малого диаметра — два неподвижных 11 и два подвижных 10. Измерительные шарики 10 давят на конус штока 12 и вызывают его перемещение, которое передается упирающемуся в торец штока наконечнику индикатора 9.

Погрешность измерения цанговых нутромеров составляет 4-6 мкм. Повторяемость — 2 мкм.

В качестве индикатора в двухконтактных нутромерах применяют стрелочные индикаторы часового типа и электронные индикаторы с цифровым отсчетом Цена деления индикаторов 0,01 и 0,001 мм. Следить за изменением показаний при покачивании нутромера удобнее по стрелочной шкале, но индикаторы с цифровым отсчетом снабжают дополнительной функцией запоминания минимального значения при покачивании нутромера (рис. 5). При измерении диаметра отверстий обычно измеряют его по всей длине, по крайней мере в трех сечениях, чтобы установить отклонения от цилиндричности и конусности (рис. 7).

Рис. 7 Измерение отклонений диаметра в продольном направлении

Как видно из изложенного, двухконтактным нутромерам присущ серьезный эксплуатационный недостаток — необходимость вручную выравнивать или покачивать нутромер для определения правильного показания. По этой причине кроме двухконтактных нутромеров в настоящее время широко применяются трехконтактные самоцентрирующиеся нутромеры, которые выпускаются многими иностранными фирмами и которые стали основным инструментом для измерения отверстий.

Технология измерения

Этот процесс производится двумя способами: относительным и абсолютным. Первый из них требует наличия образца для определения результатов. Второй же заключается в том, что устройство для измерения диаметра помещается внутрь отверстия и между двумя точками определяется точное значение расстояния. Абсолютным способом производится измерение при помощи микрометрического нутромера, относительным же – с помощью индикаторного устройства.

При использовании микрометрического нутромера сначала нужно определить установочную меру и поставить параметры на нулевую отметку. Чтобы сделать это, головка вставляется в отверстие, а барабан поворачивается. Затем можно приступать к замерам. Для этого наконечник вводится в отверстие, которое требуется измерить. Одна его часть прижата к стенке. При этом положение корпуса должно быть точно перпендикулярно оси отверстия. Ручку нужно поворачивать до упора. Слегка покачивая аппарат, найти точки, наиболее удалённые друг от друга. После этого снять показания прибора.

Примерно также используется и индикаторный штихмас. Разница заключается в изучении результатов. Отклонение стрелки влево говорит о меньших размерах отверстия по сравнению с эталоном. Вправо – о больших на представленное количество делений. Если размер цилиндра подобран правильно, то головка входит в отверстие плотно, но без лишних усилий.

Настройка

Перед тем как приступить к работе, нутромер необходимо настроить. Прежде всего, все его параметры нужно обнулить. На индикаторных нутромерах для этого имеются концевая мера, кольцо калибровочное, штангенциркуль. Определяется размер погрешности устройства путём измерения эталона. Подбирается стержень нужной длины, устанавливается в аппарат и фиксируется с помощью ключа для предупреждения перемещения насадки. На втором средстве измерения устанавливается такое же значение и присоединяется к штихмасу. Далее он раскачивается в разные стороны. И стрелка на циферблате отходит от нулевого значения. Точка максимального отклонения будет считаться началом координат.

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.

Еще одним классификационным признаком для нутромеров является количество точек соприкосновения с поверхностью.

Только пассиметры имеют три наконечника, один из которых подвижен. Такие устройства имеют рабочий диапазон от 19 до 120 мм. Кроме того, для дифференциации нутромеров используют форму контактной поверхности (плоская, кромочная и др.).

Отдельно следует отметить электронные модели. Они представлены модификациями микрометрических нутромеров, оснащенными электронной головкой с цифровым отсчетом. Как и для механических аналогов, принцип измерения такими приборами основан на сравнении с мерой, в качестве которой в данном случае применяется высокоточное кольцо.

Двухконтатные микрометрические нутромеры (штихмасы)

Рис. 1 Микрометрический нутромер

Для измерения внутренних размеров от 50 до 5 000 мм выпускают простейшие микрометрические нутромеры (рис. 1) с ценой деления 0,01 мм. Однако на практике применяют такие нутромеры. главным образом. в тяжелом машиностроении для измерения отверстий диаметром более 500 мм, так как в этом диапазоне нет удобных универсальных приборов для измерения отверстий.

Рис. 2 Микрометрический нутромер

Микрометрическая головка нутромера (рис. 2, а) состоит из корпуса 3, в который запрессован измерительный твердосплавный наконечник 4. В корпус ввинчивается микрометрический винт 7 с шагом 0,5 мм, соединенный с барабаном 8 конической гайкой 2 и контргайкой 1. Цена деления головки 0,01 мм. Сквозь гайку 2 наружу выступает сферический измерительный наконечник микрометрического винта с вставкой из твердого сплава. Для фиксации установленного размера служит стопор 6. В резьбу муфты 5 ввинчиваются сменные удлинители (рис. 2. б), служащие для увеличения предела измерения.

Удлинитель состоит из стального стержня со сферическими измерительными поверхностями, не выступающими за торцы муфты, что исключает возможность их повреждения. Наружная трубка увеличивает жесткость удлинителя и препятствует нагреву стержня руками контролера. При свинчивании удлинителя с микрометрической головкой их измерительные наконечники соприкасаются своими сферическими поверхностями под постоянным усилием, создаваемым пружиной удлинителя. На свободный конец удлинителя может быть навинчен другой удлинитель и т.д. до получения требуемого предела измерения. Удлинители следует соединять в порядке убывания размеров, располагая на конце защитный наконечник, а микрометрическую головку присоединять к свободному концу самого большого удлинителя. При расположении малых удлинителей в середине набора увеличивается искривление оси набора удлинителей, что приводит к увеличению погрешностей измерений. Обычно выпускают удлинители размером 50, 100, 200 и 300 мм.

Оси стержней не совпадают с осью корпуса, оси контактирующих между собой стержней имеют отклонения от соосности 0,5…0,8 мм. Стержни внутри нутромера могут устанавливаться произвольным образом в трехмерном пространстве. Однако можно свести этот случай к плоскому, так как любые две оси контактирующих стержней можно с известными допущениями (так как межосевое расстояние мало) рассмотреть в одной плоскости. Поскольку стержни обязательно находятся в контакте друг с другом, то можно принять такую сборку в нутромере как многозвенный механизм. Обычно функция положения на плоскости идеального звена механизма записываются в виде

где L, φ — линейная и угловая координаты, характеризующие положение каждого из звеньев. В реальных условиях всегда имеются отклонения размеров стержней и угловой координаты (первичные ошибки), которые определяют накопленную погрешность. Разницу Δψ положения реальных и идеальных стержней можно называть погрешностью от несовпадения осей стержней удлинителей нутромера.

При внутренних измерениях при смещении наконечников с диаметральной плоскости отверстия или их наклоне (рис. 3) возникают дополнительные погрешности.

Рис. 3 Смещение контактных сферических наконечников

При смещении одного наконечника (рис. 3) возникает погрешность

При смещении обоих наконечников возникает погрешность

При наклоне плоскости наконечников относительно вертикальной плоскости возникает погрешность

При измерении с поверхностью отверстия соприкасаются только измерительные наконечники микрометрической головки и защитного наконечника, оснащенные твердым сплавом. Износ этих наконечников компенсируется при установке (калибровке) микрометрической головки вместе с защитным наконечником по установочной мере (рис. 2, г). Микрометрические нутромеры выпускаются с пределами измерения от 50 до 5 000 мм. Диапазон измерения каждого нутромера 25 мм. На практике микрометрические нутромеры применяют в основном для измерения диаметров более 300 мм. Измерение отверстий меньшего диаметра производят с помощью двухконтактных и трехконтактных индикаторных нутромеров.

Выпускают также штихмасы с электронной микрометрической головкой и цифровым отсчетом. Такие нутромеры значительно удобнее при измерениях. Измерение диаметра отверстий нутромерами производят методом сравнения с мерой. В большинстве случаев в качестве меры служит специально изготовленное и аттестованное кольцо, размер которого расположен в диапазоне измерения нутромера.

При использовании микрометрических нутромеров его микрометрическую головку устанавливают на нулевое деление по установочной мере — скобе (рис. 2, г), а затем подбирают и свинчивают удлинители до получения требуемого размера.

При измерениях повышенной точности действительный размер собранного микрометрического нутромера определяют на координатно-измерительной машине. В результате исключают погрешности удлинителей, погрешности, возникающие при их свинчивании и погрешности установочной меры.

Образцовые кольца для настройки нутромеров изготавливают из закаленной стали или керамики с точностью ±0,01 мм и аттестуют с высокой точностью в одном сечении, которое отмечают риской.

Таким образом, на точность измерения микрометрическим нутромером влияют следующие составляющие погрешности: — погрешность от смещения наконечников нутромера с оси измерения (рис. 3); — погрешность от смещения (перекоса) наконечников нутромера с линии измерения; — погрешность от изгиба нутромера под действием собственного веса; — погрешность от несовпадения осей стержней удлинителей; — погрешности установочных мер и настройки по ним; — существенной составляющей погрешности измерения микрометрическим нутромером (особенно больших размеров) является температурная погрешность, вызываемая как разностью температур измеряемой детали и нутромера, так и нагревом нутромера теплом рук контролера (для уменьшения последней погрешности в нутромерах предусмотрены теплозащитные накладки или втулки).

Предельная допускаемая погрешность микрометрического нутромера приблизительно определяется по эмпирической формуле

где L — длина нутромера в мм, V — количество удлинителей.

Однако реальная погрешность измерения отверстий микрометрическим нутромером существенно больше, так как измерение размеров более 500 мм проводить крайне неудобно. При измерении отверстий более 1 м проводить измерения приходится двум контролерам, так как одному не удержать инструмент по линии измерения. Предел допускаемой погрешности микрометрических нутромеров согласно ГОСТ 10-88 приведен в таблице 1.

Предел измерения, мм	Предел допускаемой погрешности, мкм	Предел измерения, мм	Предел допускаемой погрешности, мкм
325-500	±10	2000-2500	±40
500-800	±15	2500-3150	±50
800-1250	±20	3150-4000	±60
1250-1600	±25	4000-5000	±75
1600-2000	±30	5000-6000	±90

Как следует из описания, микрометрический нутромер не точный прибор, которому органически присущи конструктивные и метрологические недостатки. Этим инструментом чрезвычайно трудно и неудобно измерять отверстия большого диаметра. Но им приходится пользоваться, потому что других цеховых инструментов для измерения больших отверстий в настоящее время нет.

Назначение

Данный инструмент предназначен для точного определения внутренних размеров, когда недостаточно точности обычного штангенциркуля. Микрометр, который имеет такую же степень точности, также широко используется на производстве и в различных мастерских, но им не всегда удобно работать.

Хороший пример – определение диаметра цилиндра в автомобильном двигателе. Его нельзя измерить микрометром, а значение должно быть определено с большой точностью, если речь идёт, скажем, о выявлении брака или диагностике степени износа. Диаметру цилиндра достаточно измениться всего на несколько сотых миллиметра в процессе эксплуатации двигателя, и у поршня появится люфт, который вскоре приведёт к неисправности.

Метод измерения нутромером с микрометрической головкой в подобных случаях довольно прост. Достаточно всего лишь произвести установку шкалы на ноль и подобрать подходящий удлинитель из набора.

Источник