Штангенциркуль, его назначение, виды, характеристики и выбор

Устройство и применение штангенциркулей

Наиболее популярными областями применения штангенциркуля является строительство, ремонт машин и оборудования, обработка металлических и деревянных изделий. Сфера применения фактически не имеет ограничений – он может быть использован для определения размеров с точностью 0,1 или 0,05 мм (в зависимости от типа инструмента) в любой сфере деятельности – и в быту, и в аэрокосмической отрасли. Возможности применения ограниченны лишь размером шкалы и требованиями точности (до 0,01 мм для электронных штангенциркулей).

Устройство штангенциркуля достаточно простое. Основным элементом является неподвижная штанга со шкалой и губками для наружных и внутренних размеров, к которой крепятся подвижные и фиксирующие элементы.

• Передвижная рамка;
• Подвижные губки для определения внутреннего размера;
• Подвижные губки для определения наружного размера;
• Шкала нониуса;
• Штанга глубиномера;
• Винт для крепления рамки.

В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.

Видео

Обучение по применению штангенциркуля учимся читать показания

На начальном этапе перед измерительными манипуляциями необходимо уточнить класс точности прибора. Позволяет убедиться, что указанная величина погрешности является допустимой. Чем выше значение погрешности, тем ниже класс точности инструмента.

Для измерения наружного диаметра детали надо развести губки, а затем плотно совместить их со стенками измеряемой заготовки. Это может быть любая деталь, например, сверло или поршень. Когда губки плотно соприкоснутся со стенками детали, надо воспользоваться зажимным винтом, чтобы зафиксировать подвижную планку в неподвижном положении. Далее можно извлечь деталь, и приступать к подсчету значений.

1. Шкала на неподвижной планке показывает целое значение в миллиметрах
2. Чтобы узнать размер детали в миллиметрах, следует смотреть на подвижную шкалу. Первая риска на подвижной шкале совместится с определенным значением на неподвижной. Это и есть соответствующее значение в мм, например, получается 15 мм
3. Зачастую таких показаний достаточно, например, когда надо узнать диаметр сверла. Если же надо узнать десятые или даже сотые доли миллиметров, тогда приступаем к дальнейшим исчислениям
4. Для этого смотрим на нониусную шкалу подвижной рамки. Надо найти риску на нониусе, которая точно совпадает с отметкой на неподвижной планке. Причем здесь требуется выяснить точное совпадение рисок
5. Если попадает на значение 5 (нониусной шкалы), тогда получается, что десятое значение составляет 0,5 мм, и получаем размер детали 15,5 мм. Может совпасть значение 5,5 на нониусной шкале, что означает величину 15,55 мм. Все зависит от класса точности используемого прибора для измерений

Опираясь на описанную инструкцию, можно понять, для чего нужны цифры на нониусной шкале. С их помощью можно выявить десятые и даже сотые доли миллиметров размера детали. Аналогичным образом выполняются исчисления при снятии замеров внутренних диаметров заготовок, а также глубины пазов.

Как снять показания с помощью штангенциркуля

Перед началом работы необходима поверка штангенциркуля на точность. Для этого необходимо полностью свести губки и проверить совпадение нулей на обеих шкалах. Если нет совпадения, то в зависимости от требуемой точности необходимо либо взять другой инструмент, либо учесть имеющуюся погрешность.

В процессе измерения учтите следующие рекомендации:

• Для замера внешнего размера разведите губки штангенциркуля, поместите предмет и соедините их.
• Замер внутреннего размера производится путем размещения соответствующих верхних губок внутрь измеряемой области и их разведением до упора
• Губки должны упереться в края детали. Если поверхность твердая, то можно немного сжать для плотной фиксации, для мягкой этого делать не следует, т. к. можно исказить результат.
• Проверьте расположение штангенциркуля относительно измеряемой детали на отсутствие перекосов. Для этого губки должны располагаться на одинаковом расстоянии от края детали.
• Зафиксируйте нониус крепежным винтом.
• Определите целое число миллиметров по основной шкале.
• Находим совпадение штриха на нониусе с нулем основной шкалы и отсчитываем количество делений.
• Умножаем количество делений нониуса на цену деления и суммируем со значением основной шкалы.

Измеряем штангенциркулем правильно

Для точных работ по металлу, при проектировании различного рода самодельных конструкций не обойтись без точных измерений. Самым удобным инструментом для определения линейных размеров с достаточной точностью является штангенциркуль. Они производятся на специализированных инструментальных заводах (по ГОСТ 166-89) при тщательном соблюдении технологии, а потому надёжны и непритязательны в обращении.

Измерение штангенциркулем

Как правильно измерять штангенциркулем наружные поверхности

Для снятия наружных размеров (толщины) нужно развести губки штангенциркуля, поместить между ними измеряемый предмет, затем сдвинуть губки и слегка сжать. Измерительные кромки должны располагаться параллельно поверхности заготовки. Деление на основной шкале штангенциркуля, совместившееся с нулевой риской дополнительной шкалы, будет обозначать целые миллиметры. Риска, которая на нониусе совпадет с риской на штанге, определяет десятые доли миллиметра.

Аналогичным образом измеряется внешний диаметр трубы, при этом губки должны касаться диаметрально противоположных точек на наружном диаметре изделия. Таким же образом измеряются и другие детали, имеющие круглое сечение: кабель, размер болта и пр.

Как измерить штангенциркулем внутренний диаметр детали

Для замера внутреннего диаметра требуется сдвинуть штанги губки в нулевое положение и ввести в отверстие параллельно измеряемой плоскости. Затем их нужно развести до упора, при этом стараясь добиться максимального значения показаний. Этим же способом штангенциркулем проверяют расстояние между параллельными плоскостями, только стараются получить минимальные показания шкалы. Диаметр отверстия от сверла небольшого диаметра замерить не удастся, все определяется толщиной губок.

Устройство механического штангенциркуля

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.

Основные элементы

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.

Отличия штангеля от микрометра

Штангенциркули имеют прямых родственников — это микрометры. Отличается штангенциркуль от микрометра тем, что позволяет получать более точные значения при измерениях. Если штангелем можно вычислить размер заготовки до сотых долей миллиметров, то микрометр позволяет узнать значение до тысячных долей миллиметров. Главными отличительными особенностями штангеля от микрометра являются:

1. Конструкция прибора
2. Точность получаемых значений
3. Наличие устройства, предотвращающего деформацию измеряемой детали на микрометрах. Штангенциркули такого устройства не имеют, что снижает класс точности измерений
4. Возможность узнать размер тонкой проволоки и прочих подобных деталей, что сделать штангенциркулем невозможно

Если надо измерить толщину тормозного диска, то для получения точных результатов рекомендуется использовать именно микрометр, а не штангель. Если микрометра нет в наличии, тогда выяснить размер износа тормозного диска можно при помощи штангенциркуля, но дополнительно воспользовавшись при этом измерительными щупами.

Это интересно! Тормозной диск по окружности имеет неравномерный износ, поэтому выяснить отклонения износа с высокой точностью можно только микрометром.

Снятие показаний

Измерения штангенциркулем Циферблатный штангенциркуль

Цифровой штангенциркуль

По способу снятия показаний штангенциркули делятся на:

• нониусные,
• циферблатные — оснащены циферблатом для удобства и быстроты снятия показаний,
• цифровые — с цифровой индикацией для безошибочного считывания.

Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:

• считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение;
• считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги, и прибавляют его порядковый номер и цену деления нониуса (цена деления нониуса рассчитывается по формуле: цена деления основной шкалы разделить на количество штрихов нониуса), у наиболее распространенных штангенциркулей ШЦ-1 цена деления нониуса — 0.1мм.
• подсчитывают полную величину показания штангенциркуля, для этого складывают отсчет по основной шкале (число целых миллиметров) и отсчет по шкале нониуса (долей миллиметра).

Специальные штангенциркули

Яркие примеры специализированных моделей:

Разметочный

С остро заточенными твердосплавными губками и специальным циркульным механизмом.

Кроме проведения измерений, позволяет отрисовывать дуги прямо губками на твердом материале.

Разметочный штангенциркуль аналогичен вариантам без циркульного механизма с губками, в основе которых лежат твердые сплавы.

Цена – от 2,5 тыс. рублей.

Для тормозных дисков (ШЦЦД)

Конструкция с односторонними удлиненными губками для наружных измерений, имеющими на рабочей поверхности зубья для повышения точности замеров.

Существуют варианты, позволяющие определять толщину тормозных дисков авто и мотоциклов без необходимости демонтажа колеса.

Стоимость самых простых моделей – около 1 тыс. рублей.

Путевой

Для замера параметров рельсового полотна.

Цена – от 20 тыс. рублей.

К аналогам штангенциркуля относятся следующие измерительные инструменты:

Штангенглубиномер

Инструмент, предназначенный для измерения глубин, высот глухих отверстий, выступов, пазов, канавок.

Штангенрейсмас

Инструмент, позволяющий без специализированных навыков выполнять измерения высот и производить вертикальную разметку деталей с точностью до 0,05 мм.

Другое название – штангенрейсмус.

Штангенглубиномеры

Как можно догадаться из названия, штангенглубиномеры предназначены для измерения глубины пазов, углублений и отверстий. Кроме того, с помощью глубиномеров можно определить и высоту различных уступов на изделии.

Штангенглубиномеры (см. рис.3) принципиально не отличаются от штангенциркулей. По сути, штангенглубиномер — это штангенциркуль, конструктивно приспособленный для удобства линейных измерений малодоступных внутренних размеров изделий. Рабочими поверхностями штангенглубиномеров являются торцовая поверхность штанги и база для измерений — нижняя поверхность основания.

Как и все штангенинструменты, штангенглубиномеры изготавливают с отсчетом по штриховой шкале (оснащенные нониусом) , с отсчетом по циферблату и с цифровым отсчетом.

Виды штангенциркулей

Существуют три основных типа таких устройств. Использование их для определённого вида работы обусловлено её особенностями.

1. Штангенциркули нониусные или аналоговые. Измерения производятся по нониусной шкале. Эти механические инструменты простые и недорогие. Они наиболее распространены.
2. Штангенциркули циферблатные или стрелочные. Для измерения на них вместо шкалы имеется циферблат, который показывает результаты, и не требует проведения вычислений. Стоимость их выше, чем аналоговых моделей. Пользоваться ими несложно.
3. Штангенциркули цифровые или электронные. Это устройства, на которых имеются жидкокристаллические цифровые дисплеи с аккумуляторными батареями. Применение таких приборов позволяет получить наиболее точные результаты. Они показывают данные как в миллиметрах, так и в дюймах.

Помимо перечисленных также существуют модели штангенциркулей специального назначения. Их используют для особых работ. К примеру, ШЦЦД, которыми измеряются детали, имеющие выступы, или ШЦЦП – конструкция для измерения протекторного рисунка шин, и др. Эти устройства в обычных магазинах не продаются, их при необходимости можно приобрести на специальных сайтах. Пользуются ими профессиональные мастера.

Все разновидности штангенциркулей имеют свои обозначения в зависимости от особенностей применения.

1. ШтангенциркульШЦ-1. Им измеряются детали, их внешние и внутренние размеры с помощью двух пар губок. Им так же можно пользоваться при измерении размеров отверстия, используя глубиномер.
2. ШЦ-1С. Такие устройства оснащены стрелочными головками, благодаря чему процесс измерения упрощён.
3. ШЦК. Конструкции, имеющие круговую шкалу с пружинным механизмом. Пользоваться им можно для измерений, когда не требуется идеальная точность.
4. ШЦТ-I. Устройства, оснащённые губками с твердосплавным покрытием для предупреждения истирания поверхности. Устойчивы к износу, пользоваться ими можно долгое время.
5. ШЦ-II. Помимо губок такие устройства имеют также механизм для подачи рамки. Благодаря этому можно наносить разметку.
6. ШЦ- III. Этот прибор имеет крупные размеры. Губки на нём односторонние. Для измерения глубины непригоден.
7. ШЦЦ. Устройство с цифровой шкалой, с которой снимаются показания.

Каждый тип штангенциркуля изготавливается соответственно действующему в настоящее время ГОСТу 166-89 и имеет соответствующую маркировку.

Скачать

Техническое состояние и поверка штангенциркуля

Одним из наиболее важных требований обеспечения точности инструмента является его чистота. Намагниченный слой металлических опилок, консервирующая смазка, грязь – все это может значительно исказить результат измерений. Также на результат влияет износ инструмента, его деформация, нарушения настроек. Во избежание этого необходима ежегодная поверка штангенциркуля специализированном сервисном центре с ремонтом и настройкой. Самая же простая проверка корректности показаний – это совпадение нулевых штрихов при полном закрытии губок.

Теги