Штангенциркуль: измеряем правильно

Конструкция и типы штангенциркулей

Немного истории. Измерительные приборы сделанные из бронзы, предшественники современных штангенциркулей, археологи обнаруживают в раскопках времён древнего Китая. В Европе подобные инструменты появились в начале XVII века, они изготавливались из дерева и не оснащались нониусом, что делало их неточными.

Штангенциркуль знакомого нам вида из металла  стал применятся в Англии в конце XVIII столетия, в период промышленной революции, когда потребовались более точные  замеры деталей. Он уже имел двигающуюся рамку с нанесённой на неё шкалой, которую придумал математик Педру Нуниш, а затем усовершенствовал Пьер Вернье. По фамилиям этих учёных, подвижную шкалу стали называть нониус и верньер.

По виду шкалы штангенциркули делятся на:

1. нониусные
2. циферблатные
3. цифровые

Описание нониусного штангенциркуля

Основные элементы штангенциркуля

Основные детали из которых состоит прибор:

1. Главной является штанга с нанесённой на ней шкалой. Отсюда и название.
2. Рамка с нониусной шкалой, позволяющая делать отсчёт долей миллиметра.
3. Губки для наружных и внутренних замеров.
4. Линейка глубиномера.
5. Стопорный винт, фиксирующий рамку, в некоторых видах может отсутствовать.

Конструктивно штангенциркуль состоит из двух линеек, наложенных друг на друга. На фото представлен прибор, который позволяет измерять внутренние и наружные размеры деталей, а также глубину отверстий в них. Пределы его измерений 0-125 мм, точность – 0,05 мм, это указано справа от нониусной шкалы.

Штангенциркули различаются по размеру и соответственно пределами: 0 – 150 мм, 0 – 500 мм, 500 – 1600 мм, 800 – 2000 мм и другие. Точность приборов: 0,1 мм, 0,05 мм, 0,02 мм, последние по точности близки к микрометрам. 

Некоторые разновидности штангелей имеют вторые шкалы для отсчёта в дюймах. Они располагаются на верхней части штанги и рамки. Также существуют модели, которые позволяют наносить разметку на поверхность заготовки – у них края специально заострены и сделаны из твёрдых материалов.

Циферблатные штангенциркули

Штангенциркуль с циферблатной шкалой

По конструкции циферблатный прибор устроен аналогично нониусному, но на рамке установлена круглая шкала. При считывании показаний целые миллиметры смотрят по левому краю рамки, а доли миллиметра – по разметке на циферблате. Такой штангенциркуль используется когда требуется высокая точность или невозможность применения нониусного.

Диапазон такого прибора 0 – 300 мм, цена деления – 0,01 мм. Он позволяет получить более достоверный результат измерений и сам процесс проще чем при использовании нониусного штангенциркуля.

Недостатком циферблатного штангеля является его большая стоимость и ограниченный диапазон (300 мм). Отсчётное устройство может выйти из строя при неправильном хранении из-за воздействия пыли и грязи.

Цифровые штангенциркули

Штангенциркуль с цифровым экраном

Этот измеритель очень похож на описанные ранее. Результат производимых измерений высвечивается на цифровом экране. Он незаменим, если данные надо получить быстро и с большой достоверностью. Диапазон измерений от 0 до 3000 мм, цена деления некоторых экземпляров 0,01 мм.

На рамке с табло располагаются кнопки включения, установки нуля и переключения показаний в миллиметрах или дюймах. К его достоинствам относится свойство сохранять в памяти итог последних измерений, высокая точность и скорость. Всё это значительно увеличивает производительность и экономит время при проведении большого числа измерений, например при отбраковке изделий. Исполнителю не надо производить отсчёт по циферблату, результат мгновенно высвечивается на экране.

Цифровые штангели отличаются высокой стоимостью по сравнению с рассмотренными ранее с теми же характеристиками. Питание осуществляется от аккумулятора, который требуется по прошествии времени заряжать или менять. Электроника таких приборов подвержена негативному влиянию перепадов температур и влажности.

ТЕХНОЛОГИЯ

§ 17. Измерение размеров деталей с помощью штангенциркуля

При изготовлении деталей из тонколистового металла и проволоки можно воспользоваться простейшими контрольно-измерительными инструментами: линейкой, слесарным угольником и др. Для измерения и контроля деталей с большей точностью применяют штангенциркули. Они предназначены для измерения наружных и внутренних размеров деталей и глубины отверстий, пазов, канавок. Штангенциркули бывают разных типов и отличаются пределами и точностью измерения.

На рисунке 63 показан штангенциркуль ШЦ-1 с пределами измерения от 0 до 125 мм и точностью — 0,1 мм. Он состоит из штанги 1, имеющей шкалу 6 с миллиметровыми делениями. По штанге перемещается подвижная рамка 4, которая может быть закреплена в нужном положении зажимным винтом 3. К рамке прикреплён глубиномер 5.

Рис. 63. Штангенциркуль ШЦ-1: 1 — штанга; 2 — губки для внутренних измерений: 3 — зажимный винт для фиксации рамки; 4 — подвижная рамка; 5 — глубиномер; 6 — шкала штанги; 7 — нониус; 8 — губки для наружных измерений; 9 — измеряемые детали

Нижние губки 8 служат для измерения наружных размеров, верхние 2 — для измерения внутренних размеров. Глубиномером измеряют глубину пазов и отверстий.

Каким же образом удаётся измерять десятые доли миллиметра, если шкала штангенциркуля имеет миллиметровые деления? Для этой цели служит вспомогательная шкала, называемая нониусом 7. Длина нониуса 19 мм. Нониус поделён на 10 равных частей, следовательно, цена каждого деления равна 1,9 мм.

При сомкнутых губках нулевые штрихи шкалы штанги и нониуса совпадают (рис. 64), а десятый штрих нониуса совмещается с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Рис. 64. Шкала штанги и нониус

Обратите внимание на то, что первый штрих нониуса не доходит до второго штриха шкалы штанги ровно на 0,1 мм (2 – 1,9 = 0,1). Это и позволяет производить замеры с точностью до 0,1 мм

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале штанги до нулевого штриха нониуса. Десятые доли миллиметра — по шкале нониуса от нулевой отметки до того штриха нониуса, который совпадает с каким-либо штрихом миллиметровой шкалы (рис. 65).

Рис. 65. Примеры измерения штангенциркулем. Положение шкалы штанги и нониуса при измерении размерон: а — 0,4 мм; 6 — 6,9 мм; в — 34,3 мм

Помните! Штангенциркуль — это дорогостоящий измерительный инструмент, требующий бережного обращения.

Правила обращения со штангенциркулем

Перед началом работы протереть штангенциркуль чистой тканью, удалив смазку и пыль

Нельзя очищать инструмент шлифовальной шкуркой или ножом.

Нельзя класть инструмент на нагревательные приборы.

Измерять можно только чистые детали без задиров, заусенцев, царапин.

Губки штангенциркуля имеют острые концы, поэтому при измерении нужно соблюдать осторожность.

Не допускать перекоса губок штангенциркуля. Фиксировать их положение зажимным винтом.

При чтении показаний на измерительных шкалах держать штангенциркуль прямо перед глазами.

На предприятиях штангенциркуль является одним из основных измерительных инструментов. Им пользуются рабочие различных специальностей и контролёры станочных и слесарных работ. В настоящее время всё чаще применяют штангенциркули с цифровыми индикаторами (на батарейках), позволяющие измерять детали с точностью до 0,01 мм.

Знакомимся с профессиями

Контролёр отдела технического контроля (ОТК) — специалист, который на предприятии отвечает за качество выпускаемых деталей. Он следит за тем. чтобы изготовленные детали в точности соответствовали чертежам. Это очень ответственная работа, так как если в изделие попадёт бракованная деталь, не соответствующая чертежу, то изделие быстро выйдет из строя. Контролёры ОТК должны знать правила настройки и регулирования контрольно-измерительных инструментов и приборов, методы проверки качества поверхностей, правила приёмки деталей и т. д.

Лабораторно-практическая работа № 17

Измерение размеров деталей штангенциркулем

1. Выполните в рабочей тетради эскиз выданного учителем ступенчатого валика (рис. 66).

2. Измерьте каждый размер валика штангенциркулем и запишите результаты в миллиметрах в таблицу.

1. Проставьте полученные размеры на эскизе, выполненном в рабочей тетради.

Рис. 66. Эскиз детали «ступенчатый валик» (к пп. 1-3)

Проверяем свои знания

1. Из каких основных частей состоит штангенциркуль?

2. Сколько измерительных шкал имеет штангенциркуль?

3. Какие измерения можно выполнять с помощью штангенциркуля?

4. Во сколько раз точность измерения штангенциркулем превышает точность измерения линейкой?

5. Как по штангенциркулю производят отсчёт целых и десятых долей миллиметра?

Почему возникают ошибки при измерениях

Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:

• Чрезмерное давление на рамку вызывает перекос относительно штанги. Такой же эффект получается, если при измерении нижними губками сводить штангенциркуль за верхние.
• Установка губок на галтели, фаски и скругления.
• Перекосы при позиционировании.
• Нарушение калибровки инструмента.

Первые три ошибки чаще всего возникают от недостатка опыта, и уходят с практикой. Последнюю нужно предотвратить на этапе подготовки к измерениям. Проще всего выставить «0» на электронном штангенциркуле: для этого там предусмотрена кнопка (на рис. 6 кнопка «ZERO»). Часовой индикатор обнуляется вращением винта, расположенного в его нижней части. Чтобы откалибровать нониус, отпускают винты крепления к рамке, передвигают его в нужное положение и снова фиксируют.

Деформации элементов штангенциркуля и износ мерительных поверхностей делают инструмент непригодным к использованию. Для снижения количества брака на производстве штангенциркули проходят периодическую поверку в метрологических службах. Для проверки точности инструмента и приобретения навыков в бытовых условиях можно измерять детали, размеры которых заранее известны: например, хвостовики сверл или кольца подшипников.

Как пользоваться штангенциркулем

Для работы что с механическим, что с цифровым устройством необходимо знать общие принципы его эксплуатации.

С помощью штангенциркуля можно выполнять такие измерения.

• Внешний размер детали – длину, ширину, толщину, диаметр.
• Внутренний размер отверстия или полости – диаметр, ширину, длину.
• Глубину отверстия или полости.

Также с помощью инструмента можно определить внешний (для наружной) или внутренний (для внутренней) диаметр резьбы. При этом для выяснения номинального диаметра, по которому и маркируется изделие, придется воспользоваться таблицами.

Мерить штангенциркулем любые размеры следует в такой последовательности:

максимально свести (для внешних замеров) или развести (для внутренних замеров) измерительные губки прибора. Для замера глубины выдвинуть глубиномер так, чтобы его конец упирался в дно отверстия, а край штанги – в край отверстия

Важно при этом сохранить соосность отверстия и прибора;
при необходимости зафиксировать ползунок зажимным винтом или просто аккуратно снять/извлечь прибор;
снять показания. Для цифрового прибора достаточно увидеть показания на дисплее, для механического – отметить положение бегунка на разметочной шкале и положение рисок разметки на нониусе.. Вначале отмечается целое число (миллиметры) по основной шкале

Вначале отмечается целое число (миллиметры) по основной шкале.

Далее уточняется дробное число, то есть десятые и/или сотые доли миллиметра.

Для этого необходимо определить, какая по счету риска на разметке нониуса точно совпадает с любой из рисок основной шкалы.

Примеры использования штангенциркуля (для сравнения измерение штангенциркулем цифрового типа тех же размеров).

На втором фото хорошо видно совпадение девятой риски шкалы нониуса с делением шкалы штанги. Следовательно, размер составляет 14,9 мм (производитель указывает 15 мм).

При измерении гладкой части стержня болта механический штангенциркуль дает размер 5,4 мм.

Цифровой при таком же измерении дал диаметр 5,3 мм.

При замере длины болта разница также на десятую долю миллиметра – 57,7 мм для механического и 57,61 мм для электронного измерителей.

При замере глубины полости окончание штанги установлено так, чтобы края упирались в край детали, а глубиномер – в дно полости. При этом штангенциркуль установлен максимально ровно, по нормали к дну полости.

Полное совпадение на восьмой риске нониуса, следовательно, глубина составляет 34,8 мм.

При измерении резьбы показания обоих приборов совпали – 5,8 мм

Обратите внимание: чтобы губки измерителя не попали между витками резьбы, необходимо располагать прибор немного под углом, около 35…50 градусов к оси резьбового изделия

Порядок проведения измерений, проверка исправности

Перед работой проверяют техническое состояние штангенциркуля и при необходимости настраивают его. Если прибор имеет перекошенные губки, пользоваться им нельзя. Не допускаются также забоины, коррозия и царапины на рабочих поверхностях. Необходимо, чтобы торцы штанги и линейки-глубиномера при совмещенных губках совпадали. Шкала инструмента должна быть чистой, хорошо читаемой.

• Губки штангенциркуля плотно с небольшим усилием, без зазоров и перекосов прижимают к детали.
• Определяя величину наружного диаметра цилиндра (вала, болта и т. д.), следят за тем, чтобы плоскость рамки была перпендикулярна его оси.
• При измерении цилиндрических отверстий губки штангенциркуля располагают в диаметрально противоположных точках, которые можно найти, ориентируясь по максимальным показаниям шкалы. При этом плоскость рамки должна проходить через ось отверстия, т.е. не допускается измерение по хорде или под углом к оси.
• Чтобы измерить глубину отверстия, штангу устанавливают у его края перпендикулярно поверхности детали. Линейку глубиномера выдвигают до упора в дно при помощи подвижной рамки.
• Полученный размер фиксируют стопорным винтом и определяют показания.

Работая со штангенциркулем, следят за плавностью хода рамки. Она должна плотно, без покачивания сидеть на штанге, при этом передвигаться без рывков умеренным усилием, которое регулируется стопорным винтом. Необходимо, чтобы при совмещенных губках нулевой штрих нониуса совпадал с нулевым штрихом штанги. В противном случае требуется переустановка нониуса, для чего ослабляют его винты крепления к рамке, совмещают штрихи и вновь закрепляют винты.

Как можно проконтролировать трубу в условиях производства

Если нужно определить наружный диаметр трубы в условиях большого производства, то прибегают к более сложной формуле. А именно: D = С:3,14 — 2∆p — 0,2 мм. Здесь символ «дельта р» отвечает за толщину рулетки. Показатель же в 0,2 миллиметра берется для того, чтобы нивелировать возможные отклонения от точности в силу погрешности измерения

При этом ведь нужно принимать во внимание и отклонения в замерах, которые неизбежны из-за неплотного прилегания измерительной линейки к стенкам трубы. Во время проведения замеров труб, которые имеют большие диаметры, допускается отклонение в вычислениях:

• Для труб с диаметром от 820 до 1 020 мм погрешность может лежать в пределах 0,7 процента. Обычно для того, чтобы измерить такие трубы максимально точно, требуется прибегать к ультразвуку;
• Если толщина стенки измеряется на больших производствах с помощью штангенциркуля, то его делений шкалы должно составлять 0,01 мм. Допускается максимальное отклонение в сторону уменьшения не более 5 процентов;

  Штангенциркуль входит в число наиболее популярных измерительных инструментов благодаря простоте конструкции, быстроте в работе и удобству в эксплуатации.

• Нужно также измерять степень кривизны трубы. При этом она не должна быть больше полутора миллиметров на каждый метр трубы. Общая же кривизна трубы по отношению к своей длине не должна превышать 0,15 процента. Овальность трубного торца определяется через отношение разности наименьшего и наибольшего диаметра к диаметру трубы номинальному. При этом значение данного параметра не может быть выше 1 процента для трубы с толщиной стенки до 2 см и не больше 0,8 процента в случае с трубами с толщиной стенок более 2 см.

Показатель овальности трубы можно измерить, если знать диаметр торца трубы при помощи специальной индикаторной колбы или прибора – нутромера в двух плоскостях, пересекающихся друг с другом под прямым углом.

Проведение разметочных операций

У штангенциркуля присутствует множество функций, поэтому его можно использовать и для разметки. Этот процесс зависит от типа устройства прибора. Дело в том, что нижние губки (которыми и проводят разметку) могут быть не только прямоугольными с внутренними изгибами, но и круглыми. В любом случае внутренняя кромка вырезана специально таким образом, чтобы нижней губкой можно было делать отметки.

Для этого сделайте замер и немного придавите нижней губкой на материал, где вы будете делать отметку. Благодаря тому, что кромка немного подточена, она будет своеобразно царапать и отмечать. Также можно не прибегать к методу поцарапывания, а просто оставить штангенциркуль на месте и сделать отметку с помощью маркера, карандаша или других предметов.

Если вы делаете разметку по плану детали, то не забывайте про масштаб, ведь он не всегда 1 к 1.

Из чего состоит штангенциркуль

Основными составляющими штангенциркуля являются измерительная шкала и дополнительный элемент в виде нониуса. С его помощью удается отсчитать доли деления. Рассмотрим прибор внимательно.

В составе обычного штангенциркуля присутствуют элементы в виде:

• штанг и подвижных частиц;
• измерительной шкалы;
• губки, с помощью которой проводятся внутренние измерения;
• губки, которая позволяет проводить внешние измерения;
• глубинометрической линейки;
• нониуса;
• зажимного механизма.

Схема штангенциркуля

Как видно из рисунка, главным измерительным элементом прибора является линейка, она выполняет роль штанги. Чаще всего её размер составляет 15 см. С одной стороны линейки расположены специальные зажимы, в виде губок.

Различают два варианта губок: внешние – 2, внутренние – 1

С помощью первых удается измерить геометрическую внутреннюю длину, а вторые помогают измерить предмет снаружи. Для повышения точности снятия мерок на раме имеется специальный винт, позволяющий фиксировать результаты замеров.

Нониусный штангенциркуль

Именно такой штангенциркуль чаще всего можно найти в домашней мастерской. Это самый простой механический прибор, который, однако, обеспечивать высокую точность измерений.

Нониус – это дополнительная шкала для расчётов, которая позволяет измерять доли миллиметра, каждый шаг деления составляет 0,19 мм

Циферблатный штангенциркуль и его цифровые вариации

Для того чтобы упростить процесс измерения и легко снимать показания, в электронной версии штангенциркуля нониус заменяется циферблатным механизмом. Здесь не нужно присматриваться и высчитывать показания. Всё для вас сделает электроника. Вам останется только посмотреть на данные и записать их.

Электронный штангенциркуль используется для более точных и быстрых вычислений, к примеру, специалистами для отбраковки деталей

В свою очередь цифровой штангенциркуль может проводить самостоятельные измерения, необходимо лишь зафиксировать прибор в нужном положении.

Эксплуатация штангенциркуля — основные правила и рекомендации

Перед тем, как измерить диаметр трубы или произвести иные измерительные манипуляции, следует выполнить проверку инструмента на пригодность к использованию. Часто на неисправности страдают штангенциркули циферблатного типа. Их достаточно один раз уронить, чтобы они показывали с большой погрешностью или вовсе вышли из строя. Проводить проверку перед измерением нужно любого измерительного инструмента. Принцип проведения проверки следующий:

1. Взять в руки инструмент и свести губки вместе. Между соприкасающимися губками просвет должен быть практически незаметным. Если просвет большой, то инструмент непригоден к применению
2. При сведении губок вместе, шкала на подвижной рамке и неподвижной линейке должны совпасть. Если они не совпадают, то измерения будут неточными
3. Очистить прибор от загрязнений при наличии таковых. Если на корпусе инструмента имеются признаки ржавчины, то ее нужно удалить, иначе это повлияет не только на точность измерений, но еще и на работоспособность устройства

Штангенциркуль — это модернизированная линейка, которая позволяет не просто измерять размеры, но еще и получать точные показания. Как необходимо проводить измерения при помощи штангенциркуля, знают далеко не многие. Как пользоваться устройством, учат еще в школе, однако эти знания быстро забываются, особенно если долго не брать в руки прибор или вовсе воспользоваться им в единичном случае.

ТОП-5 лучших штангенциркулей, которые можно заказать с AliExpress

WANHENDA DIGITAL METAL CALIPER

Качественное устройство, главной задачей которого является точность измерения. Каждая металлическая деталь изготовлена из прочной нержавеющей стали. Для большего удобства на задней стороне инструмента присутствует наклейка со стандартами отверстий. Максимальная длина измерений составляет 150 мм.

В качестве бонуса в комплект к штангенциркулю входит эргономичный кейс, сделанный из пластика, однако, можно сэкономить, заказав устройство без него. Помимо самого устройства, в кейс легко помещаются маленькие детали.

Отзывы положительные, что радует большинство пользователей – отсутствие люфтов и спокойный ход подвижного элемента. Благодаря высокой точности (0.02 мм), этот инструмент можно применять как в быту, так и в профессиональной отрасли.

Средняя стоимость – 700 рублей.

WANHENDA DIGITAL METAL CALIPER

Достоинства:

• Цена;
• Точность;
• Отсутствует люфт;
• Подходит для профессионалов;
• Проверенный производитель.

Недостатки:

JIGONG JIGO-150

Главное преимущество этой модели – высокий показатель точности, который достигает 0.01 мм, что является неплохим результатом по меркам AliExpress. Основные элементы выполнены из нержавеющей стали. Легко измеряет изделия длиной не больше 150 мм.

В комплект входит удобный кейс, благодаря которому транспортировка упростится в несколько раз, также имеется запасная батарейка и инструкция, переведенная на английский язык. Некоторым специалистам это устройство не подойдет, однако для покупки в домашних целях – это один из лучших вариантов, который может предложить AliExpress.

Средняя оценка — 4.4. В основном претензии возникают по качеству обработки корпуса, в остальном изделие заслуживает свою стоимость и справляется с первоначальными функциями.

JIGONG JIGO-150

Достоинства:

• Инструкция на английском;
• Хороший рейтинг;
• Точность;
• Стоимость;
• Сборка.

Недостатки:

• Кейс легко разбивается;
• Плохая обработка корпуса.

XINGWEIANG XWQ-K150

Эта модель занимает отдельное место, ведь ее стоимость составляет 300 рублей (по купону нового пользователя цена снижается до 200 руб.), что делает  доступным для каждого человека. Хоть точность измерения доходит до 0.1 мм, но если применять это устройство для дома, то такой недостаток несущественен.

Материал корпуса – пластик, кому-то это может показаться минусом, но на АлиЭкспрессе много подобных изделий, где продавцы указывают «нержавеющая сталь», а на деле приходит штангенциркуль из алюминия. За точность измерения отвечает цифровая панель, которая работает от батареек типа LR44.

Инструмент имеет 1330 отзывов и среднюю оценку 4.7 баллов, что делает покупку безопасной и, если не ожидать от устройства чего-то большего, то оно полностью оправдывает свою стоимость.

XINGWEIANG XWQ-K150

Достоинства:

• Низкая цена;
• Хороший вариант для дома или дачи;
• Ничего не люфтит;
• Цифровая индикация.

Недостатки:

Mitutoyo 0-150

Этот вариант понравится профессионалам, так как точность измерения доходит до 0.001 мм. Корпус выполнен из качественной нержавеющей стали. С помощью этого устройства можно измерить как глубину изделия, так и внешний и внутренний диаметр, при этом точность сохранится на высоком уровне. Диапазон измерений 0-150 мм, присутствуют модели 0-200, 0-300, разница только в цене.

Штангенциркуль Mitutoyo 0-150 имеет 113 отзывов, 99 из которых – 5 звезд. Пользователи довольны покупкой и заявленными характеристиками. Помимо этого, большинство отмечает быструю доставку, которая составляет около 14 дней.

Средняя стоимость – 2300 руб.

Mitutoyo 0-150

Достоинства:

• Соответствует характеристикам;
• Прочный корпус;
• Точность;
• Быстрая доставка;
• Подойдет для профессионального использования.

Недостатки:

AIRAJ 0-150

Классическая модель, которая завоевала большую популярность своим прочным корпусом, выполненным из углеродистой стали. Вес – 151 грамм, это позволит проводить измерение, не прилагая особых усилий. Точность измерения – 0.02 мм.

Люфты отсутствуют, единственный недостаток, который отмечают большинство пользователей – во время движения нониуса металлические элементы часто цепляются друг за друга, это связано с посредственной обработкой материала. Однако это не мешает проводить какую-либо работу. Также в комплекте присутствует хороший кейс, который сохранит устройство во время доставки в целости и сохранности.

Средняя стоимость – 700 руб.

AIRAJ 0-150

Достоинства:

• Приемлемое качество товара;
• Соответствует описанию;
• Быстрая доставка;
• Лазерная гравировка;
• При схождении губок зазоров не замечено.

Недостатки:

Разметка

Обычный штангенциркуль с заостренными мерительными поверхностями справляется с базовыми разметочными операциями. Упирая одну губку в боковину детали, кончиком второй можно нанести черту на перпендикулярную ей поверхность. Линия получается равноудаленной от торца и копирует его форму. Чтобы начертить отверстие, нужно накернить его центр: углубление служит для фиксации одной из губок. Подобным образом можно использовать любой прием начертательной геометрии.

Твердосплавные напайки и резцы оставляют заметные царапины на деталях из сталей твердостью выше 60 HRC. Существуют также узкопрофильные штангенциркули, разработанные исключительно для разметки.

Как измерить расстояние между центрами отверстий?

Измеряем диаметры обоих отверстий, а потом перемычку между отверстиями, прибавив к длине перемычки, величины радиусов обоих отверстий, выясняем межцентровое расстояние.

Замер диаметров

чтобы измерить глубину канавки нам понадобится мостик. В качестве мостика используем подходящую шайбу. Из полученного результата измерений вычтем высоту шайбы и получим глубину канавки.

Измерение диаметра канавки

Применение косвенных замеров поможет, когда измеряемый диаметр превышает рабочий диапазон имеющегося штангенциркуля.
Начнем с измерения глубины губок от ребра штанги, назовем ее буквой H.

Снимаем размер губки штангенциркуля

Оперев ребро штанги на поверхность диаметра, сводим губки до касания обеих поверхностей этого диаметра и получаем длину хорды.

Измеряем хорду

А далее используем формулу:
D=L²/(4*H)+H
Подставляя в неё известные нам числовые значения, находим искомый диаметр.

Эту формулу можно применить для расчётов радиусов секторов. Если вылет штанги будет великоват, его можно уменьшить установкой штанги через мерную прокладку.

Находим радиус сектора

Дальнейший расчет аналогичен предыдущему.

Возможные ошибки

Новички начинают делать много ошибок во время первых замеров и последующей работы. Можно привести примеры, когда начинающие люди начинают измерять внутренний диаметр верхними губами, которые предназначены для измерения поверхностей детали.

Также новички не всегда следят за стопорным винтом: он у них свободно ходит. А ведь именно эта часть прибора надежно фиксирует деталь в тисках, что дает максимально точные измерения.

Все приходит с опытом, и нет возможности разузнать все тонкости штангенциркуля, не используя его, поэтому самая главная профилактика против ошибок – это практика.

Штангенциркуль – классификация и маркировка

Измерительный инструмент штангенциркуль может быть 3 видов и около 8 типоразмеров, во всяком случае, согласно отечественным нормативным документам

Причем важно, покупая любой точный инструмент, ориентироваться на стандарты, по которым его изготавливают и калибруют. На виды делят его в зависимости от индикатора измеряемого значения, с которого мы снимает искомые цифры

Это могут быть нониусные (ШЦ), циферблатные (ЩЦК) и цифровые (ШЦЦ) штангенциркули. В первом случае нам придется самим пробежаться по обеим шкалам глазами, посчитать деления и сообщить результат. Во втором случае мы увидим цифры на механической шкале с подвижной стрелкой, а вот в третьем случае нам покажут готовый результат на дисплее.

Внутри данных видов могут разделяться еще подвиды в зависимости от конструкции и длины основной линейки. Например, можно делить инструменты по виду материала, из которых они изготовлены. Примером инструмента из твердого сплава может служить ШЦТ-I. Есть различия в устройстве губок или дополнительных приспособлениях. Так, ШЦ-I и ШЦ-III отличаются расположением губок, в первом случае оно двустороннее, а во втором – одностороннее. А вот в ШЦ-II имеется рамка микрометрической подачи, которая сделает проще разметку, если вам нужно будет переносить свои замеры на другую плоскость. Различия по типоразмерам обсуждать долго не имеет смысла, стоит лишь сказать, что чем больше линейка, тем больше погрешность полученных значений.

Конструкция штангенциркуля

Разобраться в особенностях конструкции этого устройства необходимо для того, чтобы понять, как правильно им пользоваться. Состоит штангенциркуль из следующих деталей.

1. Неподвижная планка или линейка (штанга). Она представляет собой основу конструкции. На неё нанесена шкала.
2. Подвижная планка, которая может перемещаться вдоль по штанге. На этой планке имеется нониусная шкала. Она позволяет получить очень точные промеры, а именно отсчитывает доли миллиметра.
3. Верхние и нижние губки. Это передвигающиеся детали, позволяющие измерять объект, и узнать размеры и снаружи, и внутри. Когда губки точно совмещены, на обеих шкалах должны точно совпадать нулевые отметки.
4. Винт стопорный или зажимный. Он требуется для фиксации планки.
5. Глубиномер. Тонкая выдвигающаяся планка, при помощи её измеряется глубина. Электронные измерительные устройства оснащены также аккумуляторами, передвижным механизмом.

Кроме того, существуют модели, в верхней части которых имеется подвижная дюймовая измерительная шкала. Пользоваться ими легко и удобно.

Из чего состоит измерительный инструмент — знакомимся с устройством

Рассматриваемый инструмент имеет простую конструкцию, что упрощает особенности его эксплуатации. С помощью штангенциркуля можно измерять размеры любых деталей, заготовок и элементов. Конструкция этого незамысловатого прибора включает в себя следующие составляющие:

1. Линейка измерительная — это основная составляющая рассматриваемого прибора, которая еще также называется штангой. На штанге с одной стороны имеется шкала, разметка которой составляет 1 мм. Длина измерительной линейки зависит от модели штангенциркуля. Стандартными считаются приборы, имеющие длину 150 мм, но есть устройства меньше и больше, которые предназначены специально для измерения мелких деталей и наоборот, только для крупных заготовок
2. Рамка измерительная — к линейке крепится подвижный элемент, за счет которого и удается выполнять соответствующие измерения. Во внутренней конструкции устройства находится пружинка, которая служит в качестве прижима для рамки. На передней части рамки находится шкала, называемая нониусом, которая является основой при снятии замеров. На этой шкале нанесено 10 делений, которые имеют ширину, равную 1,9 мм. Для фиксации подвижной рамки, в конструкции инструмента предусмотрен зажимной или стопорный винт. Этот винт применяется для того, чтобы не сместилась рамка после проведенного измерения
3. Губки неподвижные — это элементы, которые являются частью измерительной линейки. Губки имеют открытую и закрытую формы, что дает возможность измерять не только наружные, но и внутренние размеры
4. Подвижные губки — имеют аналогичную конструкцию с неподвижными, только они являются частью измерительной подвижной рамки. За счет подвижных губок, соприкасающихся с неподвижными, происходит снятие замеров детали
5. Линейка глубиномер — это дополнительный элемент, который является частью подвижной рамки. Линейка спрятана внутри инструмента, и выдвигается при перемещении подвижной рамки. Предназначена она для измерения глубины детали

Мало кто знает о том, что штангенциркули бывают разных видов, а вариант, который представлен выше, является самым популярным, простым и недорогим. О том, какие виды штангенциркулей бывают, и чем они отличаются, выясним далее.

Как устроен штангенциркуль ШЦ-1

Штанга с миллиметровой шкалой. Едино со штангой сделаны неподвижные губки для измерения наружных размеров, а другая, для измерения внутренних.

Штанга со шкалой

Рамка, которая передвигается по штанге, прижимается к ней установленной внутри пружиной.

Подвижная рамка

Подвижные губки, одна из которых для наружных, а вторая для внутренних измерений неразъемно соединены с рамкой.

Нониусная шкала на рамке может состоять из 10 делений. Для штангенциркуля с точностью до 0,1мм из 20 делений для инструментов с уровнем точности до 0,05мм.

Шкала нониуса находится как на самой рамке, так и на отдельной пластине, которая крепится к рамке винтами. Это позволяет регулировать шкалу нониуса относительно шкалы штанги.

Разная шкала делений

Глубиномер, связанный с рамкой, направляется пазом в штанге, он служит для измерения глубин и удалённости уступов. Стопорный винт на основной рамке предназначен для её фиксации со штангой в любой точки перемещения.

Глубиномер и стопорный винт

Одна пара губок имеет заужение измерительных поверхностей на крайней части своей длины, а вторая пара на всей длине, что создает дополнительные возможности при измерениях.

Считывание результатов

По нониусной шкале

Количество целых миллиметров отсчитывается от нулевого деления на рейке до нулевого деления нониуса. Если они не совпадают, то размер содержит доли миллиметра, соответствующие точности инструмента. Чтобы определить их, необходимо на нониусе отсчитать от нуля до штриха, совпадающего с риской на штанге, а затем умножить их количество на цену деления.

На рисунке 4 показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм

По часовому индикатору

Количество целых миллиметров отсчитывают на штанге от нуля до последней риски, не скрытой под рамкой. Доли определяют по индикатору: номер деления, на котором остановилась стрелка, умножают на его цену.

На рисунке 5 показан размер 30.25 мм. Цена деления индикатора 0.01 мм.

По цифровому табло

Здесь считать не нужно, размер отображается на дисплее.

Для определения внутреннего размера, снятого инструментом с радиусными мерительными поверхностями (нижние губки на рис. 3), к показаниям на шкале добавляют их толщину, которая указана на неподвижной губке. Чтобы посчитать наружный размер, снятый штангенциркулем с резцами (рис. 2), их толщину отнимают от показаний на шкале.