Что измеряет штангель циркуль
Как пользоваться механическим штангенциркулем?
Штангенциркуль — довольно популярный и распространённый инструмент для высокоточных измерений. Многие его видели, но мало кто применял в работе, в связи с отсутствием необходимости в очень точных измерениях, ограничиваясь простой рулеткой. В этой статье мы рассмотрим устройство механического штангенциркуля, его возможности и разберём, как считывать показания с точностью до десятых долей миллиметра.
Устройство штангенциркуля
Что можно измерить штангенциркулем?
1) Внешний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для наружных измерений можно измерить наружный диаметр трубы:
2) Толщину детали (предмета)
Например, точно также с помощью губок для наружных измерений можно измерить толщину стенки трубы:
3) Внутренний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для внутренних измерений можно измерить внутренний диаметр трубы:
4) Глубину детали (предмета)
Штангенциркуль имеет специальный глубиномер, который позволяет измерить глубину детали:
Как снимать показания?
Наиболее интересным вопросом, касаемо работы со штангенциркулем является снятие полученных в результате измерения значений.
В этой статье рассматривается штангенциркуль с точностью 0,1 мм. То есть он может измерить габариты детали с точностью до десятой доли миллиметра.
Рассмотрим процесс чтения показаний штангенциркуля при измерении наружного диаметра трубы, которое мы выполнили выше (см. п.1).
Для того, чтобы определить целое число миллиметров, мы должны посмотреть какому значению на шкале штанги соответствует нулевая риска на шкале нониуса. Мы видим, что нулевая риска находится между 26 и 27 мм по основной шкале. То есть наружный диаметр трубы составляет 26 мм, но нужно ещё определить десятые доли.
Для этого нам необходимо посмотреть какая из рисок на шкале нониуса, наиболее точно совпадает с рисками на шкале штанги. Мы видим что именно седьмая риска нониуса наиболее точно совпадает с риской на основной шкале (в данном случае с четырёх сантиметровой, но значение основной шкалы неважно), поэтому число долей составляет 0,7 мм.
Таким образом наружный диаметр трубы равен 26 + 0,7 = 26,7 мм, что абсолютно верно, так как это импортная труба диаметром ¾ дюйма, что соответствует полученному нами значению в миллиметрах.
Правило определения размера по штангенциркулю можно сформулировать следующим образом:
Как правильно пользоваться штангенциркулем
Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов, разметки. Свое название этот универсальный прибор получил от линейки-штанги, которая служит основой его конструкции.
Определение показаний по нониусу
Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.
Результат измерения равен сумме двух величин: числа целых миллиметров и долей мм. Если нулевой штрих нониуса точно совпал с одним из штрихов основной шкалы, полученный размер выражается целым числом.
На рисунке выше представлены показания штангенциркуля ШЦ-1. В первом случае они составляют: 3 + 0,3 = 3,3 мм, а во втором — 36 + 0,8 = 36,8 мм.
Нониус с ценой деления 0,05 мм
Шкала прибора с ценой деления 0,05 мм представлена ниже. Для примера приведены два различных показания. Первое составляет 6 мм + 0,45 мм = 6,45 мм, второе — 1 мм + 0,65 мм = 1,65 мм.
Аналогично первому примеру необходимо найти штрихи нониуса и штанги, которые точно совпадают друг с другом. На рисунке они выделены зеленым и черным цветом соответственно.
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
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.
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.
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.
Штангенциркуль. Назначение, виды, характеристики и выбор
Один из самых конструктивно простых и распространенных измерительных инструментов, который отличается своей универсальностью, высокой точностью показаний и способностью выполнять замеры внутренний и внешних диаметров – штангенциркуль.
Среди множества его видов, имеющих, к тому же, разные размеры, можно найти варианты с действительно минимальной погрешностью.
Сам инструмент активно применяют в быту, а в машиностроении и токарном деле без него и вовсе невозможно обойтись.
Подробнее о том, что такое штангенциркуль, на что он способен, из чего сделан, каким бывает и какой выбрать, далее.
Назначение и принцип действия
Назначение штангенциркуля – выполнение замеров высокой точности внутри и с наружи измеряемых объектов, а также глубины всевозможных отверстий.
Особенность инструмента — универсальность.
Штангель – распространенное название штангенциркуля среди тех, кто им постоянно пользуется, является обыкновенным сокращением слова.
Этот инструмент “умеет” измерять внешние и внутренние диаметры круглых и цилиндрических объектов, например, гаек и болтов, подходит для внутренних измерений канавок по всем параметрам.
Принцип измерения штангенциркулем заключается в определении размера на основании положения измерительной рамки, которая свободно перемещается вдоль штанги с нанесенной шкалой.
Само значение размера определяется методом совпадения, а его точность, в зависимости от, собственно, класса точности, способно доходить до сотых частей миллиметра.
Устройство, характеристики и свойства
Если подключить фантазию, то внешне штангель выглядит, как симбиоз молотка и линейки.
Состоит классический инструмент из следующих элементов:
Рассмотренная конструкция, имеющая односторонние губки, позволяет определять лишь внешние размеры объектов.
Для внутренних замеров потребуется штангенциркуль с двусторонним размещением губок.
Вторые имеют, как правило, меньшие размеры, расположены аналогично первым, но с противоположной стороны штанги, а рабочими являются внешние грани.
Материал
Металлический штангенциркуль изготавливают преимущественно из углеродистой и нержавеющей стали, низколегированных инструментальных сталей 9ХС, ХВГ.
Нержавеющий инструмент — классика, однако, в производстве современных штангелей используют и композит, например, на основе углеродного волокна и полимерных смол.
Размеры
Типовые размеры классических штангенциркулей:
Модели с диапазоном измерений до 5000 мм могут весить более 35 кг.
Следующие действующие ГОСТы регулируют как поверку, так и производство штангенциркулей:
Точность
Нониусный штангенциркуль характеризуется несколькими классами точности:
Для высокоточных замеров применяется совершенно другой инструмент – микрометр.
Чтобы наглядно показать, на что влияет класс точности, достаточно предположить, что необходимо определить диаметр нескольких сверл без маркировки.
Штангель второго класса точности позволит найти сверла диаметром 6,7 или 6,8 мм, а первого класса еще и 6,75 мм.
Для электронных инструментов погрешность может достигать 0,01 мм.
Поверка
В процессе работы штангенциркулем может наблюдаться нарушение его настроек, различные деформации отдельных элементов, банальный износ.
Все это влияет на точность проводимых измерений, которые, к тому же, способна исказить налипшая грязь, смазка, металлические опилки, покрывающие инструмент намагниченным слоем.
Каждому владельцу штангеля необходимо бережно обращаться с ним, и содержать инструмент в чистоте.
Дабы избежать различных искажений результатов измерений, выполняется ежегодная поверка инструмента.
Для этого достаточно обратится в специализированный сервисный центр по настройке и ремонту.
По результатам поверки выдается соответствующее свидетельство.
В домашних условиях выполнить простейшую проверку правильности показаний можно, если свести до упора губки штангенциркуля.
В этом случае нулевые штрихи должны совпадать.
Маркировка
Виды штангенциркулей и их цена
Штангенциркули делятся на следующие основные виды:
Аналоговый
Отсчет ведется по нониусу. Другое название – нониусный. Стоимость – от 400 рублей.
Стрелочный
Не требует вычислений, более простой в использовании, так как результаты замеров отображаются на циферблате с круговой шкалой.
Стоимость – от 1700 рублей.
Цифровой
С небольшим дисплеем, на который выводятся в цифровом виде результаты замеров. Обладает наивысшей точностью.
Другое название – электронный. Стоимость – от 700 рублей за самые простые модели.
Кроме того, штангели бывают с глубиномером (тип Т-I и I) и без него (тип II и III).
Прецизионный штангенциркуль – общее название для моделей, обладающих повышенной точностью измерений.
Кстати говоря, моноблочный инструмент (неподвижные губки не закреплены на штанге, а являются неотъемлемой ее частью) выдают самые точные показания.
Существуют задачи, с которыми стандартный инструмент справиться попросту не способен.
Тогда мастер берет в руки специальный штангенциркуль.
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:
Штангензубомер
Инструмент, предназначенный для измерения зубьев реек и шестерен с точностью 0,02 мм.
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.
Как выбрать хороший штангенциркуль?
Основные достоинства штангеля — его точность измерений.
По этой причине хороший инструмент, в первую очередь, обязан быть изготовлен из прочного материала, иметь легко различимую разметку и переносить активное использование.
Популярностью у опытных мастеров пользуется именно нержавеющий штангенциркуль с выгравированными делениями из-за своей высокой устойчивости к коррозии и долговечности.
Главные принципы выбора:
Перед покупкой штангенциркуля следует убедиться в отсутствии люфтов между подвижной и неподвижной его частями, а также в совпадении нулевых отметок двух шкал при сведенных губках.
Что нужно знать о штангенциркулях?
Штангенциркуль нуждается в бережном, аккуратном обращении, так как следующие факторы способны снизить его точность и исказить результаты замеров:
Хранение инструмента выполняется в футляре, который обязательно должен идти в комплекте.
Производители штангенциркулей
Изготовлением штангенциркулей занимаются следующие производители:
Штангенциркуль
Содержание: Скрыть Открыть
Штангенциркуль – это универсальный измерительный прибор для определения линейных размеров деталей с установленной точностью. С его помощью можно производить измерения наружных и внутренних размеров деталей, а также глубины отверстий при условии наличия выдвижной штанги.
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.
В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.
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:
Виды штангенциркулей
В целом, все виды штангенциркулей можно разделить на механические и электронных в зависимости от типа шкалы. Основными видами, согласно ГОСТ 166-89 являются:
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.
Действующие ГОСТы
Производство и поверка инструмента регулируется рядом государственных стандартов. Так, определяет технические условия на штангенциркули ГОСТ 166-89. Порядок поверки инструмента определён в ГОСТ 8.113-85.
Измерения штангенциркулем, точность и правила пользования
Однажды я очень удивился на автомобильном рынке, когда подбирал подшипник с определённым внутренним диаметром. Нужен был подшипник, который туго садится на ось, для этого перед посадкой его подвергают нагреву. Продавец не знал как провести замер внутреннего диаметра подшипника, хотя штангенциркуль находился рядом. Пришлось показать ему как это делать, и самому произвести выбор нужного по размеру.
Как пользоваться штангенциркулем нас учили ещё в школе, на уроках труда. Но по прошествии времени, если редко им пользоваться, знания забываются. В статье рассмотрим какие бывают виды этого инструмента, различные варианты его исполнения, как считывать показания.
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:
Описание нониусного штангенциркуля
Основные элементы штангенциркуля
Основные детали из которых состоит прибор:
Циферблатные штангенциркули
Штангенциркуль с циферблатной шкалой
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.
Отсчёт показаний на нониусном штангенциркуле
Показания на таком приборе определяются путём сложения значений главной шкалы и нониусной. Порядок следующий:
Как производится отсчёт при измерении штангенциркулем
Измерение диаметра шайбы разными штангенциркулями
Для лучшего понимания отсчёта показаний посмотрите следующую живую картинку.
Замер внешнего размера гайки
Как проводить измерения, проверка исправности штангенциркуля
Перед проведением измерений следует проверить техническое состояние инструмента. На его рабочих зонах не допустимы следы ржавчины, вмятины или царапины. Не допускается перекос губок штангеля. Цифры хорошо читаться, а ход подвижных элементов плавный, без заеданий и рывков.
Как проводить измерения:
Как проводится проверка штангенциркуля
Приступая к работе со штангенциркулем следует произвести проверку правильности его показаний. Для этого сводят его края вместе, при этом нуль основной шкалы и нониуса должны совместится. А последняя риска нониуса должна указать на отметку 39 мм основной шкалы (пример показан на фото, риски отмечены красным цветом). Хочу обратить внимание, что в зависимости от конструкции и цены деления, длина нониуса может отличаться. В нашем примере она 39 мм, но бывают 19 мм с ценой деления 0,1 мм, соответственно и последняя риска нониуса укажет на число 19.
В некоторых конструкциях нониусная шкала крепится к рамке с помощью винтов и имеет в этих местах овальные отверстия. Это сделано с целью поправки шкалы нониуса, если при проверке на правильность показаний результат оказался неудовлетворительный.
Подготовка цифрового штангенциркуля к работе
Основные выводы
Штангенциркуль является наиболее популярным и распространённым измерительным средством благодаря простоте устройства, удобству пользования и быстроте получения результата измерения. При повреждении его элементов и их износе становится невозможно проводить достоверные измерения. На производстве штангенциркули подвергаются периодической поверке в центрах стандартизации и метрологии.
Для того, чтобы штангенциркуль служил долго и был всегда готов к работе нужно придерживаться следующих рекомендаций:
У домашнего мастера обязательно среди инструмента должен находиться такой прибор для измерений. Поэтому как пользоваться штангенциркулем, как понимать показания после измерений это необходимое знание. У меня например таких два: один пластиковый (жёлтого цвета, показан на фото в статье выше), второй цифровой (тоже есть на фото). Цифровой я использовал при измерении износа тормозных колодок, что описано в статье “Замена тормозных колодок…”
Надеюсь эта статья поможет Вам в выборе хорошего инструмента и правильном измерении штангенциркулем любых деталей. Если информация была интересна и полезна, поделитесь с друзьями в соцсетях и в комментариях оставляйте свои пожелания, критику и предложения.
Понравилась статья? Поделись!