Вимірювальний інструмент (рис. 1) зазвичай становить предмет особливої турботи слюсаря, оскільки від того, в справному чи стані він знаходиться, залежить результат роботи, і часто не одного дня. Точність, яка потрібна при слюсарної збірці якогось механічного вузла, коливається зазвичай в межах від 0,1 до 0,005 мм. Точність вимірювання - це та помилка, яка неминуча при використанні в якості вимірювача того чи іншого інструменту.
Тому жоден слюсар не стане, наприклад, користуватися вимірювальною лінійкою для того, щоб точно підігнати вал під втулку - лінійка просто не дає необхідної точності, яка потрібна при виконанні цієї операції.
Але навіть якщо інструмент обраний правильно, абсолютно точного вимірювання отримати все одно не вдасться. Похибка при вимірюванні існує завжди, слюсар же повинен прагнути звести її до мінімуму. Чим менше похибка, тим вище точність вимірювання.
Найпростіший спосіб зменшення похибки - проводити вимірювання не один раз, а кілька, а потім обчислити середнє арифметичне з результатів кожного виміру.
Мал. 1. Вимірювальні інструменти: а - штангенциркуль: 1 - вимірювальні губки, 2 - рамка з вимірювальними губками, 3 - штанга, 4 - ноніус, 5 - гвинт; б - мікрометр: 1 - втулка-стебло, 2 - барабан, 3 - мікрометричний гвинт
Як правило, збільшення похибки найчастіше викликається помилками, яких цілком можна уникнути.
Найпоширеніші помилки, які знижують точність вимірювань, такі:
- використання пошкодженого вимірювального інструмента;
- забрудненість робочих поверхонь вимірювального інструмента;
- неправильне положення нульової позначки на шкалі і ноніуса;
- неправильна установка інструменту щодо деталі;
- вимір нагрітої або охолодженої деталі;
- вимір нагрітим або охолодженим інструментом;
- невміння користуватися інструментом;
- неправильно вибрана база виміру.
Лінійні розміри металевих деталей і самого інструменту змінюються дуже відчутно при нагріванні або охолодженні металу, тому для вимірювань обраний наступний температурний стандарт-виробляти їх слід при 20 градусах вище нуля за Цельсієм.
Отже, знайомтеся, номер перший: вимірювальна лінійка. Для лінійних вимірювань не дуже високої точності слюсарі застосовують зазвичай металеву вимірювальну лінійку - сталеву поліровану смугу з нанесеними на неї відмітками. Оскільки металеві деталі найчастіше невеликі, то і довжина лінійки не повинна перевищувати 200-300 мм (в окремих випадках можна використовувати лінійку довжиною до 1000 мм). Ціна поділки дорівнює 1 мм, відповідно і точність вимірювання також дорівнює 1 мм. Такий точності в слюсарних роботах, як правило, недостатньо. Тому слюсарі користуються іншими, більш точними інструментами.
Штангенциркуль. Штангенциркуль складається з гнеться металевої лінійки (штанги), на яку нанесена вимірювальна шкала з ціною поділки 0,5 мм. На передній частині лінійки розташовані дві вимірювальні губки; вздовж лінійки переміщається металева рамка, також забезпечена двома вимірювальними губками. Рамка оснащена ще однією вимірювальною шкалою - ноніусом який має ціну поділки 0,02 мм. Рух рамки по штанзі можна застопорити за допомогою спеціального гвинта. За основною шкалою на штанзі відраховуються показання з точністю до міліметрів, за ноніусом - свідчення уточнюються до десятих часток міліметра.
Більш точні свідчення вимірів може дати мікрометр: точність до сотих часток міліметра. Той, хто вперше чує назву цього вимірювального інструмента, часто припускається помилки, вважаючи, що за допомогою мікрометра можна вимірювати розміри з точністю до мікронів. Перш за все, така точність при слюсарних роботах, особливо в умовах домашньої майстерні, ніколи не потрібно. По-друге, мікрон - це одна мільйонна частина метра, а мікрометр дає можливість вимірювати з точністю тільки до однієї десятитисячної частини метра.
Основна частина мікрометра - гвинт з дуже точної різьбленням, він називається мікрометричним гвинтом, торець цього гвинта є вимірювальною поверхнею. Гвинт може висуватися і затискати вимірювану деталь, яку слід поміщати між п'ятою напівкруглої скоби і торцем мікрометричного гвинта. На втулці-стеблі проведена поздовжня лінія, на якій зверху і знизу розташовані дві шкали - одна вказує міліметри, друга - їх половини. На конічної частини барабана, що обертається навколо втулки-стебла, нанесені 50 поділок (ноніус), службовців для відліку сотих часток міліметра.
Відлік розміру знімається спочатку за шкалою на втулці-стеблі, а потім за ноніусом на конічному барабані.
Для вимірювання кутів деталей призначений кутомір.
Він являє собою напівдиск з вимірювальною шкалою, на якому закріплена лінійка і пересувний сектор, з нанесеним на ньому ноніусом. Пересувний сектор можна закріплювати на напівдиска стопорним гвинтом. До сектору прикріплені також кутник і знімна лінійка.
Для вимірювання кута деталі її потрібно докласти однією гранню до знімною лінійці кутоміра, а рухому лінійку зрушити таким чином, щоб між гранями деталі і сторонами обох лінійок утворився рівномірний просвіт. Потім потрібно закріпити сектор з ноніусом стопорним гвинтом і зняти показання спочатку по основній шкалі, потім - по ноніусом.
Для вимірювання величини зазору в слюсарних роботах використовується щуп - набір тонких пластин, закріплених в одній точці. Кожна з них має відому товщину. Збираючи з пластин щуп певної товщини, можна виміряти величину зазору. При цьому вимірі слід обережно поводитися з тонкими металевими пластинами набірного щупа, оскільки вони легко ламаються при незначному зусиллі. У той же час пластини повинні входити в зазор туго і на всю довжину, це забезпечить точність вимірювання.
Ось, мабуть, і весь вимірювальний інструмент, який може знадобитися домашньому слюсарю. А щоб він служив вам як можна довше і не приводив до невиправданих помилок при вимірах, подбайте про правильне його зберіганні: штангенциркуль і кутомір справжній слюсар носить завжди в спеціальному шкіряному футлярі і оберігає їх від ударів, не кажучи вже про мікрометрі; щуп найкраще зберігати в жорсткому футлярі.