Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"
Ćwiczenie nr 2
Pomiary wymiarów zewnętrznych za pomocą mikrometru
1. Cel ćwiczenia
Zapoznanie studentów z pomiarami za pomocą mikrometrów oraz techniką
pomiarów tymi przyrządami.
2. Podstawy teoretyczne
Mikrometr (zwany także mikromierzem, dla odróżnienia od mikrometra,
jako jednostki miary) - przyrząd pomiarowy służący do mierzenia
przedmiotów z rozdzielczością rzędu 0,01 mm (z interpolacją "na oko" do 1
źm). Zasadniczą częścią mikrometru jest precyzyjnie wykonana śruba
mikrometryczna o skoku 0,5 mm (rzadziej 1 mm) i zakresie 25 mm (czasem
50 mm). Według PN dopuszczalny błąd wykonania pary gwintowej (tzn
śruby wraz z nakrętką) nie przekracza 4 źm/25 mm co limituje osiąganą
niepewność pomiaru przyrządów mikrometrycznych. Mikrometr został
wynaleziony przez WÅ‚ocha naturalizowanego w Polsce Tytusa Liwiusza
Burattiniego w wieku siedemnastym
1
 Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"
Działanie mikrometru opiera się na użyciu śruby mikrometrycznej oraz
noniusza. Śruba mikrometryczna to bardzo precyzyjnie wykonana śruba o skoku
gwintu 0,5 lub 1 mm połączona z bębnem mikrometru, na obwodzie którego
wygrawerowano podziałkę (noniusz). Z bębnem mikrometru połączone jest
sprzęgłem zapadkowym pokrętło zapewniające odpowiedni, stały docisk szczęk.
Nieodpowiedni docisk powoduje znaczne niedokładności pomiaru.
Szczęki mikrometru to:
·ð szczÄ™ka staÅ‚a
·ð mÅ‚oteczek - szczÄ™ka ruchoma bÄ™dÄ…ca przedÅ‚użeniem Å›ruby
mikrometrycznej lub z nią połączona
Przyrządy mikrometryczne podobnie jak suwmiarki, ze względu na prostą
konstrukcję, łatwość obsługi i szybki pomiar znalazły powszechne
zastosowanie. Zasada pomiaru mikrometrem polega na wykorzystaniu
proporcjonalności przesunięcia liniowego śruby do kąta jej obrotu
l=Ćp/2Ą (1)
gdzie: l -liniowe przesunięcie śruby mikrometrycznej,
5Øß -kÄ…t obrotu Å›ruby,
p -skok śruby.
Ponieważ śruba mikrometryczna ma najczęściej skok p = 0,5 mm, to pełny jej
obrót powoduje przesunięcie l także równe 0,5 mm. Widok oraz przekrój
mikrometru pokazano na rys. 1.
Przed użyciem mikrometru należy koniecznie sprawdzić jego wskazanie zerowe
(kreska zerowa bębna powinna pokrywać się z przedłużeniem poziomej kreski
tulei). Pomiar wykonuje się w ten sposób, że przedmiot umieszcza się między
kowadełkiem a wrzecionem, następnie dosuwa się wrzeciono przez pokręcanie
sprzęgiełkiem, aż do usłyszenia kilku trzasków. Odczyt stanowi sumę dwóch
liczb.
2
 Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"
Rys. 1. Mikrometr zewnętrzny: a) widok, b) przekrój; 1 - kabłąk, 2 - wrzeciono
ze śrubą mikrometryczną, 3 - kowadełko, 4  tulejka z nakrętką, 5 - bęben,
6 - sprzęgło, 7 - zacisk, 8 - nakrętka do usuwania luzu między gwintem
wrzeciona a tulejÄ…
Pierwsza liczba jest iloczynem pełnych obrotów śruby i jej skoku. Druga
liczba określa ilość setnych części milimetra według podziałki na bębnie.
Ilustruje to rys. 2.
Rys. 2. Sposób odczytu wyniku pomiaru na śrubie mikrometrycznej
Mikrometr (symbol: źm)  podwielokrotność metra, podstawowej jednostki
długości w układzie SI. Jest to jedna milionowa metra, czy inaczej, jedna
tysięczna milimetra. Jeden mikrometr równa się zatem 10-6 m. W notacji
naukowej można go zapisać jako 1 E-6 m oznaczajÄ…cy 0,000001 × 1 m. Spotyka
siÄ™ czasami zapis um oznaczajÄ…cy wÅ‚aÅ›nie jednostkÄ™ µm zapisanÄ… w sposób
przybliżony, bez użycia alfabetu greckiego. Dawniej tę jednostkę nazywano
3
 Zarządzanie i inżynieria produkcji "Podstawy metrologii"
mikronem od greckiego słowa mikrón (drobiazg). Nadal używa się czasami
starej nazwy mikron oraz oznacza jÄ…, używajÄ…c tylko symbolu µ jako oznaczenie
mikrometra. Nazwa mikron oraz symbol µ byÅ‚y oficjalnymi w latach
1879-1967.
3. Przebieg ćwiczenia
Wykonać pomiary średnic i długości wałków (min. Pięć) przy użyciu
mikrometru.
4. Sprawozdanie
W sprawozdaniu należy zamieścić szkice danego elementu. Podać dokładność
z jaką pomiary zostały wykonane. Zamieścić wnioski i uwagi dotyczące
pomiarów.
5.Przykładowe pytania kontrolne
1. Co to jest mikrometr?
2. Zasada pomiaru mikrometrem.
3. Jednostka miary mikrometr.
4. Przykładowe rodzaje mikrometrów oraz ich zastosowanie.
5. Budowa mikrometru.
6.Literatura
Karpiński T., Kacalak W., A
ukianowicz Cz., A
ukianowicz T.: Ćwiczenia
laboratoryjne z metrologii mechanicznej, Koszalin, Wydawnictwo Uczelniane
Politechniki Koszalińskiej 1997.
4