Нутромер - прибор для измерения отверстий

Отверстия и полости есть во многих деталях, механизмах, конструктивных узлах. Чтобы их измерить, требуются специальные инструменты - нутромеры. Они были изобретены еще в 16-17 веке в Германии. Отсюда появилось и альтернативное название - штихмас. Первые приборы разрабатывались в виде циркуля, с загнутыми внутрь (под углом 180 градусов) ножками. Для того времени они были достаточно точными. С развитием промышленности требования возрастали. Толчком для разработки более точного измерительного инструмента для производства внутренних замеров стало изобретение в 18 веке парового двигателя. Для контроля размера поршней требовались устройства, определяющие размер с точностью до 0,1 мм.

Назначение и устройство

Нутромер - это инструмент, предназначенный для определения внутренних расстояний между поверхностями, в отличие от микрометра, определяющего лишь наружные габариты. С его помощью определяют следующие параметры:

• диаметры отверстий сечения любого вида (круглого, квадратного, овального и прочее);
• ширину пазов;
• расстояния в деталях сложной формы.

Их применяют, когда замеры, сделанные другим инструментом, недостаточно точные или в местах, куда просто невозможно добраться штангенциркулем, линейкой и рулеткой.

Современные устройства определяют размеры с высокой точностью - до 0,01 мм. При этом величина погрешности не более 0,006 мм. Доли миллиметров играют большую роль в технике.

Эти инструменты широко применяются в машиностроении, приборостроении, в автосервисах, слесарных мастерских, например, для проверки цилиндров ДВС. Токари и фрезеровщики, вытачивающие детали вручную, также работают с нутромером. Нужен он не только в производственной отрасли. Его используют ювелиры, создающие ювелирные украшения, даже мастера по ремонту обуви.

Этот инструмент незаменим в следующих случаях:

• при изготовлении деталей с внутренними полостями;
• для определения степени износа;
• проверки соответствия реальных размеров и заявленных производителем;
• измерения точности разных приборов при проведении их аттестации.

Виды нутромеров

С их помощью выполняются измерения двумя методами: абсолютным и относительным.

По способу проведения измерений выделяют следующие виды нутромеров:

• микрометрические. Для измерения абсолютных значений;
• индикаторные. Определяется не сам размер, а отклонение от эталонного размера по всей длине поверхности (относительный способ).

У каждого вида есть свои подвиды, различающиеся конструктивными особенностями, типом контакта с поверхностью и рядом других характеристик.

Различают инструменты по числу точкек соприкосновения (количество касательных элементов):

• двухточечные. Наиболее распространенные модели;
• трехточечные. В этих приборах три наконечника, распложенных под углом 120 градусов. Точность измерения более высокая.

Устройства различают и по отображению параметров. По микрометрической шкале значения определяют самостоятельно. В индикаторных моделях значение указывается стрелкой на индикаторной шкале. В зависимости от точности устройства количество стрелочных указателей может быть несколько.

Различия устройств по специфике:

• для маленьких отверстий. Предназначены для измерения отверстий в деталях небольшого размера;
• рычажные. Они оснащаются стрелочным указателем или цифровым дисплеем и рычажками, соединенными с выступающими концами. Концы направлены в противоположные стороны. Предназначены для измерения пазов внутри деталей цилиндрической формы.

Кроме того, существуют разновидности: с боковыми губками, цанговыми, конусными, клиновыми, шариковыми телескопическими и прочими.

Есть и другие модификации штихмасов, например, по типу наконечников. Приборы с пневматическим наконечником (пробковые) используются в автомобилестроении. Дают точные результаты.

Использование электронных нутромеров

Наиболее точный из всех - электронный. Он используется для получения абсолютных размеров диаметров отверстий на производстве, в лабораторных условиях и т.п. Высокая точность инструмента позволяет работать без увеличения погрешности даже с самыми маленькими отверстиями. Вместо измерительной шкалы он оснащен электронным дисплеем, на котором высвечиваются результаты измерений. Нутромер с электронным индикатором состоит из наконечника, прикрепленного к цифровой головке. Отличается наличием дополнительных функций для удобства работы: кнопка настройки нуля, переключение единиц измерения и прочее. Для работы не требуется сложная подготовка и особый температурный режим. Как настроить и проводить измерения прибором электронного типа производитель указывает в инструкции по эксплуатации.

Устройство микрометрических нутромеров (НМ)

Конструктивно микрометрический нутромер состоит из следующих основных частей:

• барабан с мерной шкалой и с микрометрическим винтом, соединенные колпачком;
• стержень со сферическим наконечником;
• стопор или предохранитель. Фиксирует инструмент неподвижно;
• удлинители нутромера. Изготавливаются из стали. Применяются в зависимости от внутреннего размера измеряемой детали.

Микрометрические модели, способные фиксировать расстояние более 1,25 метра - это нутромеры часового типа. В головку встраивается часовой индикатор (шаг 0,01 мм). Шкала для снятия параметров у них индикаторная. Выпускаются в трех исполнениях с диапазоном замеров от 1,25 до 10 метров. Обозначаются - НМИ (нутромер микрометрический индикаторный). Приборы хранятся в футлярах, защищающих от внешних негативных воздействий, обеспечивающих продолжительный срок эксплуатации.

Устройство индикаторных нутромеров (НИ)

Штихмасы для измерения размеров относительным методом конструктивно состоят из следующих частей:

• цифровая головка;
• сменный стержень;
• наконечник (рабочая часть);
• рукоятка.

Ручка прибора изготавливается из материала с низкой теплопроводностью. В этом случае тепловое воздействие не влияет на результаты замеров. Стержни закрепляются на наконечнике в зависимости от расстояния между стенками детали. Они поставляются в комплекте с прибором, что расширяет его функционал. Изготавливаются из закаленных марок стали, что исключает их деформацию. Это нужно учитывать, если понадобится изготовить стержень самостоятельно. Сам процесс весьма прост: нужно взять заготовку из закаленной стали и нарезать резьбу, подходящую под наконечник.

На стрелочном указателе расположены две шкалы. На основной шкале (с делением 0,001 мм) отображается величина отклонения от шаблонного размера, а на второй указывается число полных оборотов стрелки на основной шкале (оборот соответствует 1 мм). Погрешность устройств колеблется в диапазоне от 0,025 до 0,15 мм.

Для получения высокоточных значений используют НИ-В. От классических моделей он отличается конструкцией цифровой головки. Точность - 1мкм. Предназначается для высокоточных замеров отверстий малых диаметров.

Принцип работы НИ основан на передаче величины степени сжатия стержня на индикаторный указатель.

Как настроить микрометрический нутромер

Прежде, чем приступать к измерениям, нужно убедиться в отсутствии внешних дефектов, обратить внимание на шкалу микрометрического нутромера, наконечники и преступить непосредственно к настройке. Настройка заключается, в первую очередь, в его обнулении. По-другому - калибровке. Она обязательно проводится перед каждым предстоящим измерением.

Как выставить нутромер на ноль

Процедуру рекомендуется проводить при температуре окружающего воздуха +20 градусов и влажности не выше 80%.

Калибрование проходит в несколько этапов:

• соединяют головку с наконечником и прикладывают инструмент к установочной мере;
• вращают барабан, пока поверхности головки не прижмутся к установочным мерам;
• закручивают фиксирующий винт и вынимают прибор.

Проверить удалось ли вам выставить нутромер на ноль, можно сравнив совмещается ли риска с нулевым значением продольной шкалы с нулевой отметкой на барабане. Если отметки не совпадают, штихмас нужно регулировать.

В некоторых моделях калибрование не требуется, так как они уже изначально выставлены на нужный параметр.

Как правильно пользоваться микрометрическим нутромером

Процесс измерения включает в себя следующие действия:

• установить на устройстве примерный диаметр измеряемого отверстия. Предварительно его измеряют линейкой или штангенциркулем;
• внутри отверстия расположить сферическую головку таким образом, чтобы она была перпендикулярна к продольной оси;
• вращая барабан, прижать инструмент к обеим стенкам;
• закрутить фиксирующий винт и вынуть стержень с наконечником;
• к полученной величине прибавить длину головки и удлинителя (если использовался).

В принципе, пользоваться микрометрическим нутромером просто, удобно и быстро. Даже с учетом незначительной погрешности, вы получаете точный результат.

Для определения максимального и минимального значения при замере цилиндрических отверстий, прибор покачивают в продольном и поперечном направлениях.

Как настроить индикаторный нутромер

ИМ, в отличие от микрометрического, определяет не размер или диаметр, а отклонение от эталонных размеров. Перед снятием показаний его нужно подготовить к работе, установить индикаторный нутромер на базовый размер.

Для этого потребуется калибровочное кольцо. Также можно использовать концевую меру со специальной струбциной, штангенциркуль, микрометр. Обнуление проводится при температуре воздуха +20 градусов и влажности не больше 80%.

Настройка включает в себя несколько этапов:

• подбирается сменный стержень и закрепляется на измерительной штанге;
• на микрометре или струбцине устанавливают размер, соответствующий стержню;
• зажимают стопорный винт;
• индикаторный нутромер фиксируют в тисках через втулку стебля;
• стержень размещают между измерительными губками микрометра или струбцины;
• вращая индикаторную головку, совмещают стрелку с отметкой «0»

Как правильно пользоваться индикаторным нутромером

Трудности с его применением возникают крайне редко. Для проведения замера нужно сделать следующее:

• расположить инструмент внутри отверстия. Стержень должен располагаться под углом 90 градусов к продольной оси детали;
• легкими покачиваниями скорректировать положение инструмента;
• определить значение по стрелке. Она должна указывать на ноль. Если происходит смещение вправо от нулевого значения, это говорит о меньшем размере диаметра по сравнению с эталонным, а если стрелка смещается влево - о большем;
• снять показания, использую две шкалы индикатора штихмаса (с миллиметрами и сотыми долями миллиметра);
• к полученному значению прибавить значение диаметра эталона.

При замере слишком глубоких отверстий используют удлинители, входящие в комплект.

Устройства индикаторного типа применяются для определения уровня износа блока цилиндров ДВС, шатунов, ряда других деталей и позволяют сделать вывод о возможности их дальнейшей эксплуатации. Срок службы индикаторного нутромера можно продлить при его правильном использовании.

Технические требования

К инструментам предъявляется ряд требований:

• должны быть изготовлены в соответствии с ГОСТом 868-82 или ГОСТом 10-88;
• разница в показаниях - 1/3 деления шкалы;
• пределы погрешностей - 0,004 - 0,09 и 0,005-0,022. Диапазон зависит класса точности, места проведения замеров;
• изготовление головок - из твердых сплавов (не ниже 57 HRC);
• изготовление рукоятки - из материалов с низкой теплопроводностью;
• наружное покрытие - прочное, антикоррозийное (ГОСТ 9.032, 9.033).

Срок хранения прибора в упаковке составляет 2-3 года. Каждые 1,5-2 года подлежат переконсервации.

Уход и обслуживание

Все измерительные инструменты, в том числе и штрихмасы, требуют правильного ухода, соблюдения условий хранения и эксплуатации. Чтобы продлить срок службы (минимум 4-5 лет), нужно придерживаться простых правил:

• хранить в заводской упаковке в теплом помещении;
• не допускать резких перепадов температуры;
• беречь от падения. В большей степени это касается стрелочных моделей;
• исключить контакт инструмента с водой или агрессивной средой.

Микрометрические модели требую особого внимания. Их проверка должна отвечать требованиям ГОСТа 17215071. Проверяется:

• маркировка, вид, комплектность;
• размер штрихов стержня, барабана;
• допуски инструмента, погрешности головки, расстояние от торца барабана до стебля;
• биение в месте соприкосновения;
• взаимодействие элементов устройства и ряд других.

Индикаторные модели тщательно осматриваются, проходят пробные испытания, определяются метрологические и технические характеристики на соответствие требованиям МИ 2193-92, 2194-92.

Инструмент может сломаться при его неправильной эксплуатации. Чтобы этого избежать, предварительно ознакомьтесь с инструкцией производителя.

В каталоге Micron представлены различные модели нутромеров, подходящие для любых видов работ.

Каталог Micron на Enex