Как правильно пользоваться штангенциркулем

Из чего состоит штангенциркуль

Самый простой прибор, а для понимания принципа работы подойдёт как раз такой, состоит из следующих элементов.

Основные части штангенциркуля: 1 – штанга, 2 – рамка, 3 – шкала для измерений, 4 − верхние губы, 5 − нижние губы, 6 − глубиномер (не у всех модификаций присутствует), 7 − шкала нониуса, 8 − зажимный винт.

Для того чтобы правильно определить, как, а главное, каким пользоваться штангенциркулем, необходимо изучить его модификации. Отправная точка для выбора прибора – точность измерений, габариты детали, а также число измерительных поверхностей. Штангенциркули могут иметь модификации в зависимости от:

1. Диапазона измерений. Длина шкалы на штанге может составлять от 125 до 4000 мм.
2. Точности прибора. Допустимая погрешность − от 0,05 мм.
3. Функциональности. В частности, есть ли глубинометр или нет.
4. Сложности и габаритов измеряемой детали.
5. Конструкции отсчётного устройства.

Как измерять штангенциркулем

Перед тем, как мерить штангенциркулем, требуется ознакомиться с основными правилами.

• Измерение наружных поверхностей. Для того, чтобы получить данные о внешних размерах изделия, его требуется зафиксировать в нижних губках инструмента. Для этого требуется развести его немного больше, чем сама измеряемая заготовка, а потом свести губки до упора. После этого можно снимать показания по основной и дополнительной шкале.
• Измерение внутренних поверхностей. Для данной операции инструмент следует переместить в нулевое положение, после чего поместить губки для внутреннего измерения в заготовку, параллельно измеряемой плоскости. Далее следует разводить их до упора, что поможет зафиксировать их в одном положении и избежать больших погрешностей. Это подходит также для определения диаметра.
• Измерение глубины. Здесь основной частью является глубиномер. Замер штангенгенциркулем осуществляется путем упора торца инструмента в один конец детали и погружением глубиномера в другой. Когда он упрется или дойдет до нужной точки, то можно снимать показания по основной и дополнительно шкале, так как нониус здесь по-прежнему остается актуальным.
• Как выполнять разметку. Разметка наносится прямыми рисками от базовых кромок инструмента, расположенных параллельно, или поверхности самой заготовки. Также делают засечки и могут проводить окружности.

фото:наружное и внутреннее измерение поверхности штангенциркулем

фото:измерение глубины штангенциркулем

Определение показаний штангенциркуля

Основной проблемой, чтобы понять как пользоваться штангенциркулем, является определение точного результата, а также использование дополнительных функций устройства. Наиболее просто и понятно дело обстоит с наружными размерами, но принцип снятия везде практически одинаков, поэтому, следует научиться обращаться двумя шкалами. На первой, она же является основной, показаны целые доли миллиметра. Вне зависимости от того, исползаете вы глубиномер, внешние или внутренние губки, передвигаются все три части, соответственно отмеренному расстоянию. Чтобы не сбить показания во время измерения, когда все доходит до контрольной предельной точки, происходит фиксация прибора.

После этого его можно снять с заготовки и приблизить поближе к себе. Показания при этом остаются такими же, как и в момент измерения. На штанге деления сразу видны и количество целых миллиметров видно сразу, чтобы определить более детально, следует воспользоваться нониусом. На нем располагает десять делений, каждое из которых соответствует доли целого. Если первое деление совпадает со значением черты на основной шкале, то получается ровное значение. Если второе деление совпадает с какой-либо чертой, то к полученному целом значению следует прибавить 0,1. К третьему – 0,2, четвертому – 0,3 и так далее.

Как пользоваться штангенциркулем, точность инструмента

Измерения с точностью до 1 мм интуитивно понятны абсолютно всем и в особых разъяснениях абсолютно не нуждаются. Передвигая подвижную рамку вдоль штанги, зажимая (не сильно) губками деталь, мы отслеживаем на цифровой шкале штанги размер. Все хорошо, когда риска с «0» нониуса четко совпадает с любой из рисок основной шкалы. Это значит, что деталь имеет размер в целых миллиметрах. Но если риски шкалы и нониуса не совпадают, то большинство людей применит термин «больше» или «меньше». К примеру: чуть больше 30 мм для обывателя будет означать размер от 30 до 31 мм. Но пользование нониусом настолько просто, что имея штангенциркуль, продолжать пользоваться подобными величинами – моветон.

Шкала нониуса разбита таким образом, что наиболее точное совпадение ее риски с риской основной шкалы покажет точное значение после запятой в дробном значении размера детали.

Нужно учитывать класс точности инструмента, он обязательно пишется – чаще прямо на нониусе – чему равно одно его деление. Большинство самых распространенных штангенциркулей обладает способностью определять размер с точностью до 1/10 миллиметра, но есть приборы и до 2/100, на них написано 0,02. На принцип пользования нониусом это не влияет.

https://youtube.com/watch?v=Nobw6s9k4dQ

Штангенциркули с круглой цифровой шкалой не требуют совпадения рисок, они прямо показывают на значение

Здесь важно учитывать значение деления, которое указывается на циферблате

Для этого штангеля оно составляет 0,02 мм. К плюсам такого исполнения инструмента можно отнести возможность тарирования (физической установки на «0» шкалы циферблата) при сведенных губках с фиксацией зажимным винтом – здесь он снизу циферблата. К явным же недостаткам – исключительную аккуратность в обращении. Слишком велик риск повреждения инструмента при разбивании стекла циферблата. А ведь особую бережность в обращении со штангенциркулем при проведении слесарных, токарных или фрезерных работ обеспечить практически невозможно, поэтому ШЦК все чаще снимается с производства ввиду малого спроса, хотя в домашних условиях, при бережном отношении он может многие годы служить верой и правдой.

Хотя очень недорогие (от 5,5 $) за штуку углепластиковые циферблатные штангеля все же пока удерживают этот тип инструмента на плаву.

Еще одним фактором, влияющим на уход с рынка ШЦК, стало наличие недорогих и менее прихотливых в эксплуатации ШЦЦ – цифровых или дигитальных (от digital – цифровой) штангенциркулей, в основном китайского производства.

Несколько слов о кнопках на цифровом штангенциркуле. Зеленая вверху – переключатель значений «миллиметры – дюймы». Ремарка: наличие на основной шкале (а также на подвижной рамке) верхней разметки позволяет производить измерения в дюймах, что в общем-то для нас не так уж и актуально. Левая красная кнопка снизу включает и выключает прибор. А вот правая, на наш взгляд, самая интересная кнопка, позволяющая обнулить значение в любом положении губок. Эта функция очень полезна при контроле размера большого числа однотипных деталей, когда номинальный размер выставляется изначально, фиксируется желтой кнопкой, а при замерах мы видим отклонения от него, причем в обе стороны.

Кстати, взаимная проверка точности всех перечисленных типов штангелей, в т.ч. и с разным классом точности измерений, показывает, что даже старые советские инструменты, при условии не убийственных условий эксплуатации, вполне справляются со своей задачей

Важно помнить: наиболее точным значением для наружных размеров будет наименьшее, а для внутренних – наибольшее. Все дело в том, что крайне сложно абсолютно точно позиционировать инструмент при замерах, а искажения дают именно эти неточности

И еще одно: винт фиксации подвижной рамки нужно держать в слегка поджатом состоянии, что предотвратит слишком большой ее люфт на основной штанге. И подводить к детали ее нужно без чрезмерных усилий, которые вынудят этот самый люфт конвертировать в искажение замера.

Как выбрать штангенциркуль

Перед приобретением штангенциркуля нужно решить его целевое назначение и условия пользования. На самом деле множество аспектов отражаются на работе измеряющего инструментария, в том числе на его избрании.

К примеру, когда штангенциркуль нужен для редкого применения в бытовых условиях, тогда необязательно приобретать дорогую модель. В этом случае подойдёт механическое устройство. Отлично для этих целей подойдут профессиональные штангенциркули. В них есть классического типа суппорт из нержавейки, позволяющий делать точные замеры до 0,02 мм. У данных штангенциркулей чёткая и понятная шкала. Такое устройство находится в надёжной упаковке. Им можно померить внутренние и наружные параметры, без труда высчитать высоту и глубину имеющегося предмета. Масса такого инструментария менее одного килограмма.
Когда нужно за день проделать 30-40 измерительных процедур, тогда стоит приобрести электронный продукт

Нужно принять во внимание то, что и цена на такие модели будет в разы выше.
Существуют штангенциркули с дополнительными функциями, к примеру твёрдо сплавные насадки либо функция контроля усилия прижима. Последняя функция предоставляет возможность точно измерить даже в таких местах, где это почти невозможно проделать.

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.

1. Количество целых миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо. Указателем служит нулевой штрих нониуса.
2. Для отсчета долей миллиметра необходимо найти тот штрих нониуса, который наиболее точно совпадает с одним из штрихов основной шкалы. После этого нужно умножить порядковый номер найденного штриха нониуса (не считая нулевого) на цену деления его 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

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.

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.

Измерение

• 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.

Почему возникают ошибки при измерениях

Ошибки чаще всего возникают из-за неровного положения измеряемой детали относительно губок прибора. Очень часто неопытные мастера пытаются проводить измерения внутреннего диаметра внешними губами и наоборот. Эти проблемы решаются просто – навыками и опытом работы.

В механическом просто ослабьте винты и сведите прибор в исходное положение и снова закрепите

Некоторые ошибки могут возникнуть из-за физического износа прибора – искривления его рамки или потери винта. В этом случае произвести какие-либо точные измерения не представляется возможным.

Правила эксплуатации штангенциркуля

Прежде чем приступать к замерам, нужно проверить инструмент. Для этого губки ШЦ сводят вместе и смотрят на просвет, нет ли между ними зазора. Нужно проверить и совпадение шкал на нуле. Прибор должен быть чистым, особенно подвижные части. Результат замера будет более точным, т. к. ржавчина и грязь сильно увеличивают погрешность измерения.

С помощью ШЦ можно определить размеры внешнего и внутреннего диаметра, толщину поверхности и глубину выемки или уступа. Во время проведения работ нужно знать, в каком положении должны находиться губки штангенциркуля при измерении и как правильно снять показания.

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.

Определение глубины

Воспользовавшись выдвижной линейкой глубиномера штангенциркуля можно замерить глубину отверстия или высоту уступа. Для этого выдвигают глубиномер и опускают его в отверстие до соприкосновения с дном. Он должен располагаться параллельно поверхностям объекта. Затем торец штанги прибора двигают обратно на измерительную планку до упора в верхний край измеряемой детали.

Замер резьбовых соединений

Штангенциркулем можно осуществлять замеры резьбовых соединений. Диаметры резьбы могут быть измерены по выступам. Болт зажимается между губок вертикально, затем снимаются показания.

Для того чтобы замерить штангелем шаг резьбы, нужно произвести замер внешнего диаметра и высоту стержня и подсчитать количество витков резьбы. Шаг резьбы получится в результате деления длины стержня на число витков. Используя функцию микроподачи (если она есть), можно замерить шаг измерительными губками штангенциркуля. Для этого они размещаются на одинаковых склонах.

Как правильно хранить инструмент

Чтобы продлить срок эксплуатации штангенциркуля, его необходимо правильно хранить. Для этого следует использовать специальный футляр. Рекомендуется периодически мягкой тряпочкой протирать поверхность устройства, чтобы убрать загрязнение. При частом применении ему не нужно дополнительных защитных мер. Если же пользоваться им редко, то нужно обрабатывать его машинным маслом. Необходимо избегать воздействия влаги и солнечных лучей и механических повреждений — ударов, царапин и др.

Хранение штангенциркуля

Штангенциркуль — инструмент, который часто требуется как профессиональным мастерам так и любителям. Если необходимо часто производить измерения, то потребуется приобрести такое устройство. Выбирая нужную модель, пользователю следует руководствоваться особенностями работы, учитывая особенности конструкции и стоимость таких инструментов.

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?

Контроль параметров труб в производственных условиях

Производственный контроль параметров труб

Наружный диаметр водопроводных или канализационных труб в условиях больших производств контролируют и проверяют с применением более усложненной формулы: D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

В этой формуле, кроме уже известных значений, символы ∆p означают толщину полотна рулетки в мм, которую вы применяете для измерений диаметра, а “0,2 мм” из формулы – это допустимые отклонения, учитывающие прилегание рулетки к трубе. Значение допустимого отклонения для труб сечением 200 мм составляет ±1,5 мм.

При замерах труб большого диаметра допустимые отклонения измеряются в процентах. Пример, для изделий размером от 820 до 1020 мм допустимое отклонение = 0,7%. При таких замерах используется измерительная установка на основе ультразвука.

Толщину стенок труб в условиях больших производств измеряют штангенциркулем с делением шкалы 0,01 мм. Допустимое отклонение от номинальной толщины в сторону уменьшения не должен превышать 5%.

Контролю подлежат и значения кривизны трубы, которые не должны быть выше 1,5 мм на погонный метр длины трубы. Общая кривизна изделий по отношению к ее длине не должна составлять более 0,15%. Овальность трубных торцов определяется отношением разности наибольшего и наименьшего диаметра к номинальному диаметру трубы.

Значение этого параметра не должен превышать 1% для труб с толщиной стенки до 20 мм и не выше 0,8% для стенок выше 20 мм.

Овальность трубы можно определить, измерив диаметр торца трубы с помощью индикаторной скобы или нутромера в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Несложные школьные познания и внимательное применение простых инструментов существенно упростят вашу задачу — как измерить диаметр трубы подручными средствами.