Штангенциркуль - самый универсальный и распространенный измерительный инструмент. Он позволяет измерять линейные наружные и внутренние размеры длиной до 4 метров с точностью до 0,01 мм. В мире выпускается большое разнообразие различных видов штангенциркулей, поэтому при покупке возникает вопрос, какой штангенциркуль выбрать? В данной статье мастерсантехник поможет разобраться в этом.
Устройство и применение штангенциркулей
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.
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:
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.
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:
Штангенциркуль ШЦ-I
Штангенциркуль Miol механический 150 мм
Это самый простой, и самый распространенный вид штангенциркуля, в простонародии именуемый "колумбиком" (в честь фирмы Columbus, поставлявшей инструмент в годы войны).
Штангенциркуль ШЦ-I может измерять внешние и внутренние размеры, а также глубину. Диапазон измерений от 0 до 125-300 мм (цена деления 0,1 мм, 0,05 мм, 0,02 мм).
Штангенциркуль ШЦЦ-I
Штангенциркуль Sigma Profi цифровой 150 мм
Это цифровой аналог классического штангенциркуля. Диапазон измерений от 0 до 150-300 мм. Основное преимущество цифрового штангенциркуля состоит в том, что он обеспечивает более высокую точность за счет устранения человеческого фактора, ибо цифры на табло разными людьми интерпретируются одинаково (дискретность цифровой шкалы составляет 0,01 мм). Немаловажный фактор - удобство проведения дополнительных измерений, например, в любой точке можно произвести обнуление, а одним нажатием кнопки можно переключаться между дюймовой и метрической системами.
Покупая цифровой штангенциркуль следует обратить внимание, чтобы при сведенных губках на табло значились нули, а цифры не должны прыгать при зажатом стопорном винте.
Штангенциркуль ШЦК-I
Штангенциркуль ШЦК-I
Данный вид штангенциркулей оснащен круговой шкалой, которая выполнена в виде поворотного индикатора с ценой деления 0,02 мм. ШЦК-I удобны при проведении частых сравнительных измерений, индикаторная стрелка удобна для быстрого считывания результатов, исключается возможность скачков, чем иногда грешат цифровые аналоги. Очень удобно использовать данный тип штангенциркуля для контроля одних и тех же типовых размеров деталей.
Штангенциркуль ШЦ-II
Штангенциркуль ШЦ-II
Эта серия инструментов применяется для контроля внешних и внутренних размеров. Диапазон измерений от 0 до 250-300 мм с ценой деления 0,02 и 0,05 мм. ШЦ-II используют чаще для проведения разметочных работ, по этой причине они оснащаются специальными твердосплавными насадками, которые защищают губки инструмента от быстрого износа.
Штангенциркули ШЦ-III, ШЦЦ-III
Штангенциркули ШЦ-III, ШЦЦ-III
Данный тип штангенциркулей предназначен для измерения больших деталей с высокой точностью. Максимальный размер измерений может составлять от 450 до 5000 мм. У ШЦ-III, ШЦЦ-III губки направлены только вниз, их длину можно заказать от 100 до 300 мм, что позволяет измерять детали в широком диапазоне. Цена деления составляет 0,01 мм у цифровых штангенциркулей и 0,02 мм - у механических.
Вкратце остановимся на специализированных штангенциркулях, которые вряд ли можно встретить в обычном магазине:
ШЦЦТ - трубный штангенциркуль, используется для измерения диаметров труб.
ШЦЦВ - цифровой штангенциркуль для измерения внутренних отверстий.
ШЦЦН - аналог для измерения наружных отверстий.
ШЦЦУ - цифровой универсальный штангенциркуль, в комплект которого входит специальный комплект насадок при помощи которых можно проводить труднодоступные измерения: измерение стенок труб, межцентовых расстояний, внутренних и наружных измерений.
ШЦЦД - штангенциркуль для контроля толщины тормозных дисков, а также для измерения деталей у которых имеются выступы.
ШЦЦП - протекторный штангенциркуль используется для замера остаточной глубины протектора автомобильных шин.
ШЦЦМ - штангенциркуль для измерения межцентровых расстояний.
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.
Штангенциркуль – это мерительный инструмент, который используется для вычисления внутренних и внешних размеров изделий и заготовок из металла, профилированных листов, крепежей и т.д. исключительно при помощи этого приспособления можно проверить точность исполнения любой детали относительно заявленных параметров. Штангенциркули активно применяются в быту, слесарном деле, в ремонтных мастерских и цехах, в судостроении, машиностроении, строительстве. В статье мастерсантехник расскажет, об основных функциях штангенциркуля.
Штангенциркули бывают механическими и электронными, а также различаются между собой точностью измерения.
Основными составляющими частями стандартного штангенциркуля являются шкала для измерения и дополнительная деталь, называемая нониусом. Основная функция этого приспособления – отсчитывание долей деления, некоторые разновидности измерительного инструмента дают возможность проводить измерение вплоть до сотых и тысячных долей миллиметров.
Обычный штангенциркуль включает в свою конструкцию такие элементы:
1 - Штанги;
2 - Рамки;
3 - Измерительной шкалы;
4 - Верхних губок;
5 - Нижних губок;
6 - Глубиномера;
7 - Шкалы нониуса;
8 - Зажимного винта.
Согласно ГОСТ 166-80 используются 3 основных типа штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 и 0,05 мм, ШЦ-2 с ценой деления 0,1 и 0,05 мм и ШЦ-3 с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, до сих пор активно используются ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм.
У штангенциркулей электронных ШЦЦ как правило цена деления составляет 0,01.
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.
Измерение внешнего размера
Допустим, нам необходимо измерить наружный диаметр торцевой головки. Как это сделать?
Всё просто: зажимаем деталь между нижних губок штангенциркуля и закручиваем винт фиксации подвижной рамки, чтобы не сбились показания, после чего вынимаем измеряемый предмет. Далее приступаем к изучению шкалы на штангенциркуле.
Если бы нулевая риска стояла бы точно напротив какой-либо риски на основной шкале, то это было бы именно это значение. Но в данном случае она стоит между 25 и 26 мм. Как в этом случае узнать точный размер детали?
Для этого нам нужно найти риску на шкале подвижной рамки, которая будет полностью совпадать с риской на основной шкале.
В нашем случае полное совпадение имеет риска под №8. Соответственно, наружный диаметр торцевой головки составляет 25,8 мм.
Измерение внутреннего размера
К примеру, надо измерить внутренний диаметр какой-либо гайки. Выполняем операцию с помощью верхней пары губок штангенциркуля, после чего закручиваем фиксирующий винт подвижной рамки.
В данном случае нулевая риска на шкале подвижной рамки снова не совпадает с риской на основной шкале, а находится после отметки 10 мм.
Чтобы узнать точный размер, ищем на подвижной шкале риску, которая будет полностью совпадать с риской на основной шкале. Таким образом, внутренний диаметр измеряемой детали составляет 10, 34 мм.
Измерение с помощью глубиномера
Используя «встроенный» глубиномер штангенциркуля, можно измерить глубина паза или отверстия.
Делается это очень просто: опускаем глубиномер в измеряемое отверстие, зажимаем фиксирующий винт и смотрим на шкалу.
Выполняем все те же действия, что и в предыдущих случаях. Получаем глубину отверстия 34, 62 мм.
Электронный штангенциркуль
При помощи электронного штангенциркуля выполнять измерения намного удобнее, чем механическим — на циферблате сразу показываются значения до сотых миллиметра. Однако электронные штангенциркули часто могут выдавать неверные значения, в особенности если почти разрядилась батарейка.
Видео
В сюжете - Как пользоваться штангенциркулем, как измерять внешние и внутренние размеры, а также глубину отверстий
Ни одно строительство или даже мелкий ремонт невозможно провести без измерительных приборов. Традиционно ими являются рулетки или линейки. Однако часто возникают ситуации, когда только ими не обойтись. Например, когда мастерусантехнику требуется измерить внутренний диаметр какого-то отверстия или трубы, наружный размер, глубину отверстия и прочее, особенно если требуется высокая точность. Или как узнать диаметр сверла, если маркировка на нем стерлась от времени? Ничего другого не остается, кроме как использовать штангенциркуль
Штангенциркуль отличается универсальным применением, так как данный прибор способен с высокой точностью измерить внутренние и внешние линейные размеры. Из-за своей простоты и легкости применения данный инструмент довольно распространен в бытовом использовании.
Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:
Диапазоном измерений. Длина шкалы на штанге составляет от 125 до 4000 мм.
Точностью. Распространенные модификации имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
Функционалом. Существуют штангенциркули с глубиномером и без него.
Количеством и формой мерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних инструментов бывают плоскими, заостренными или закругленными.
Конструкцией отсчетного устройства. Оно бывает нониусным, механическим часового типа или электронным.
Штангенциркули изготавливаются из износостойких инструментальных сталей, а их мерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными напайками.
Каждая модель штангенциркуля отличается наличием определенной маркировки, которая в свою очередь определяет функциональные возможности механизма. Предлагаем ознакомиться с основными разновидностями штангенциркулей:
шц-1 - инструмент на котором с двух сторон расположены губки, которые позволяют проводить измерения как внутреннего, так и наружного и глубинного характера;
шцк - на данном приборе также имеется круговая шкала, для считывания данных показаний следует смотреть на стрелку, соединенную со штангой, данный механизм более удобен и прост в работе, а его конструкция повышает скорость считывания измерений;
шцт-1 - на данном инструменте губки расположены в одностороннем порядке, однако, замеры выполняются как внутри, так и снаружи приборов;
шцц - этот прибор отличается наличием цифровой индикации.
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.
Как измерять штангенциркулем
Первый этап работы с данным инструментом основывается на фиксации детали в нужном положении. Далее необходимо провести проверку инструмента, свести губки на ноль и осмотреть точность их соединения. Между губками не должно быть просвета.
В работе следует проявлять особую осторожность, так как губки отличаются наличием острых краев, существует риск пораниться, при неправильном обращении с прибором.
Существует три варианта измерений с помощью штангенциркуля:
Наружные параметры предмета. Для измерения внешних параметров детали, достаточно установить ее между двумя губками. Рекомендуется удерживать прибор в правой руке, а деталь в левой. После установки губок по краям от детали, они прижимаются к ней. Для фиксации результатов используется специальный винт, который закручивается двумя пальцами. Перед тем как вытащить предмет из прибора, убедитесь в том, что деталь расположена правильно по отношению к прибору, а перекосы отсутствуют. Кроме того, правильность расположения детали констатируется тем, что вытаскивая ее из штангенциркуля, она легко проходит между губками, контактируя с ними.
Внутренние параметры детали. Для того, чтобы измерить деталь внутри, используют губки, имеющие острые края. Они располагаются внутри детали, далее следует их развести. При этом, губки должны плотно соприкасаться со стенками детали. После фиксации результатов деталь извлекается и производится снятие мерок.
Как определить глубину детали. Для того, чтобы измерить деталь в соотношении с ее глубиной, следует установить во внутрь предмета специальный элемент штангенциркуля, который называется глубиномером. Далее, губки раздвигаются до того положения, пока глубиномер не начинает упираться в поверхности. Дальнейшие действия связаны со считыванием результатом измерений.
Дальнейшие действия связаны со считыванием показаний. Наиболее сложными на данном этапе являются штангенциркули с нониусными элементами измерения. Для определения показаний на данном инструменте установите его непосредственно перед собой. Учтите, что расположение прибора сбоку от глаз, приведет к неточности в измерениях.
Независимо от типа измерений: внешнего внутреннего или глубинного, размеры считываются в одном и том же порядке. На поверхности шкалы имеется участок в виде небольшого скоса. В данном случае, с его помощью удается сопоставить нониус и основную шкалу. В зависимости от расположения данных элементов штангенциркуля определяется размер детали.
Для начала, следует записать показатели в миллиметрах. Затем следует определить количество долей и умножить их на значение каждой доли. Полученное значение будет результатом как внутреннего, так и внешнего или глубинного измерения детали.
На рисунке показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм
Если в процессе работы использовался стрелочный штангенциркуль, то для того, чтобы считать с него показатели, следует осмотреть шкалу прибора, определить показатели на ней и умножить полученное число на интервал между обозначениями, указанный в технических параметрах прибора.
Цифровые устройства отображают показатели непосредственно на дисплее в любом удобном формате.
После завершения работы для очищения штангенциркуля используйте ветошь, следует обезжирить инструмент, раздвинуть губки, ослабить их зажим и установить в чехол. При длительном хранении инструмента и его нечастом использовании, следует обработать его с помощью антикоррозийного раствора.
Проведение разметочных операций
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.
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 «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.
Видео
В сюжете - Как пользоваться штангенциркулем (измерение и настройка)
В сюжете - Считывание результатов по нониусной шкале
Антон_Росляков
