Как правильно пользоваться штангенциркулем

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.

Обзор лучших моделей

Невзирая на узкую направленность приборов подобного вида, они часто необходимы в домашних условиях. Лучшие электронные модели на 2018 год представлены в таблице.

Все описанные приборы проводят замеры в миллиметрах и дюймах, у них есть ЖК-экран, автоматическое отключение, основная часть сделана из нержавейки. Как правило, все электронные штангенциркули продаются в защитном кейсе из пластика, но часть моделей не оснащаются подобным дополнением.

Электронные штангенциркули используются по аналогии с механическими моделями. Для замера внутренних частей губки вставляются в заготовку, разводятся до максимума, пока не будет упора в стенки. Готовые данные выводятся на дисплей. Подобным образом измеряется наружная часть и глубина.

Для сравнения двух размеров необходимо пользоваться фиксирующим винтом

Каждый новый замер требует обнуления информации, еще важно следить за режимом в мм или дюймах. С электронными приборами нужно быть бережнее, поскольку они очень чувствительны и могут выходить из строя или показывать неверные данные

Производители всегда рекомендуют носить с собой дополнительные батарейки, а хранение производить в футляре. Основные правила выбора и эксплуатации можно послушать здесь:

Штангенциркуль нониусный тип ШЦ-II

Штангенциркули типа ШЦ-2 так же, как и ШЦ-1, имеют губки для измерения внешних и внутренних размеров деталей, а так же линейку для определения глубины. Особенностью ШЦ-II является возможность разметки деталей с помощью устройства точной подачи рамки.

Общие требования к штангенциркулям ШЦ-2 содержатся в ГОСТ 166-89. ШЦ2 внесены в Госреестр средств измерения за №41094-09, диапазон измерения варьируется от 0 до 500мм в зависимости от модели. При необходимости, на инструмент может быть выдано свидетельство о поверке.

Основные технические характеристики ШЦ-II приведены в таблице:

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.

Читать также: Пиноль сверлильного станка чертеж

Как хранить инструмент

Для полноценной и качественной работы прибора  его хранят в специальных чемоданчиках или кейсах, чаще всего с мягким покрытием.

Такой кейс защитит прибор от пыли, ударов и других повреждений

После каждого измерения прибор следует обязательно убирать в коробку. Перед этим протереть все рабочие поверхности мягкой тряпкой. Лучше освободить винт, слегка ослабить губки отвести их на некоторые расстояние, чтобы исключить трение заостренного металла друг о друга. Если у вас остались вопросы по работе с прибором, то следующее видео поможет ответить на них.

Watch this video on YouTube

Также мы ждём ваших комментариев и вопросов ниже под статьёй. Редакция HouseChief.ru всегда готова дать полезную и достоверную инструкцию по любому интересующему вас вопросу.

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.

Обзор простых моделей

Среди механических моделей выделяют 4 основных вида: ШЦ-1, 2, 3 и ШЦК. Самым простым штангенциркулем является ШЦ-1. Модель очень распространенная, обладает шкалой нониуса с классом точности 0,1 мм, хотя можно найти и другие виды делений.

Вариант ШЦ-2 отличается от первого дополнительной рамкой, которая включает в себя ограничительный винт и механизм для регулировок, в дополнение есть губки. Нижняя часть дает возможность узнать внешние и внутренние размеры при помощи разных поверхностей. Разница показателей видна сразу на корпусе, что позволяет проводить измерения с высокой точностью. Верхние губы заточены, используются для двух целей:

• проведение разметки,
• измерения глубины тонких деталей.

Модель ШЦ-3 аналогична конструктивно с ШЦ-2, но есть верхняя пара губок для замеров и разметки. Такой прибор довольно длинный, поэтому позволяет замерить большие детали.

ШЦК-1 представляет собой механическое устройство, у которого есть круговая цифровая шкала. Это лучший штангенциркуль из простых видов, поскольку дает максимальную точность измерений. Для движения рамки используется реечная передача, которая приводится в движение колесом рукоятки. На головке есть винт для фиксации положения. К недостаткам относится необходимость постоянно держать прибор в чистоте, чтобы реечный механизм не выходил из строя.

ШЦЦ-1 — простое устройство с цифровым дисплеем. При помощи него намного облегчается работа по отсчету, класс точности максимально высок, составляет 0,01 мм. На дисплее есть кнопки для управления и выбора режимов, располагается источник автономного питания.

Разновидности специальных штангенциркулей — фото

Очень часто на основе этого инструмента выпускают специальные измерительные приборы узкого спектра действия (для замера диаметров внутренних и наружных канавок), как заводского изготовления, так и цехового, а иногда и для выполнения одной единственной операции, но очень многократно (для замера расстояния отверстия заданного диаметра от края детали) т.п.

Shtangentsirkul-11

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Shtangentsirkul-14

Shtangentsirkul-15

Shtangentsirkul-18

Есть приборы, производящие одновременно несколько замеров.

И совсем уж специальные, как штангенциркуль для замера геометрических параметров сварных швов соединений разной толщины.

Существуют в природе такие инструменты, как штангенглубиномеры.

А вот более точные измерения проводятся приборами под названием микрометр (до 1/1000), но дома вряд ли он пригодится.

Также следует помнить, что для инструментов, которые используются на производстве, где необходима высокая точность прибора, рекомендуется делать поверку в специальных учреждениях.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Малоизвестные факты

Интересные факты о штангенциркуле уже описаны ранее, но мы рассмотрим еще несколько:

• Если говорить проще, что это устройство нужно не только для измерения миллиметров, но даже десятых миллиметров, а иногда и сотых. Как минимум, для большинства людей это открытие, что для измерений до миллиметров применяется линейка, а штангенциркуль куда точнее.
• По типу снятие показаний с приборы штангенциркули разделяют на три группы. В первой нониусные, это те, что привычны для нашего глаза. Циферблатные – на таких приборах показания выдает механический циферблат, прям как на часах, а цифровые являются самыми удобными, имеют индикацию, и с таким прибором вы точно не ошибетесь.
• Есть даже большое семейство «штангенинструмент», и в него помимо привычного нам штангенциркуля входит штангенреймас (имеет основание, причем нижняя поверхность рабочая, и соответствует нулевому отсчету по шкале, применяется для того, чтобы измерять высоту и разметку изделий, которые стоят на плите. Также есть штангенглубиномер, который нужен для измерения глубины пазов и отверстий, и штангензубомер, который нужен для измерения толщины зубчиков.

Общие сведения

Принцип действия и назначение

Назначением штангенциркуля является проведение замеров с высокой точностью снаружи и внутри измеряемых объектов, а еще глубины различных отверстий. Особенностью инструмента является универсальность. Распространенным названием данного инструмента является «штангель» среди тех, кто постоянно им пользуется, и является самым простым сокращением слова.

Устройство, свойства и характеристики

Если вы подключите фантазию, то заметите, что внешне штангенциркуль похож на симбиоз линейки и молотка. Классический инструмент состоит из следующих элементов:

1. Штанга с размеченной шкалой, причем максимальная величина измерений будет зависеть от длины штанги.

2. Измерительная рамка – речь идет о подвижной части штангеля, которая может перемещаться вдоль штанги. На нее нанесена шкала нониуса, которая дает возможность определить миллиметровые доли. Внутри рамки установлена пружина с винтом для фиксации, которая прижимает ее к штанге, а это уменьшает погрешность измерений, которая может повыситься вследствие перекоса подвижной части относительно той, что неподвижная. Вместо нониуса может быть установлена шкала циферблата или небольшой цифровой дисплей, и это будет зависеть от модели штангенциркуля.
3. Неподвижная губка – конструктивно представляет собой частью штанги или жестко прикреплена к ней, и расположена с одной стороны инструмента. Рабочая зона – это внутренняя грань губки стационарного типа, и при измерениях ее нужно плотно прикладывать к объекту измерения.
4. Подвижная губка представляет собой конструктивную часть рамки или жестко на ней закреплена. Рабочая часть тоже внутренняя, а деталь расположена ровно напротив неподвижной губки так, чтобы при сдвигании рамки грани двух губок соприкасаются. В таком положении нулевые параметры шкалы штанги и нониуса должны совпадать.
5. Выдвигающаяся планка – это часть измерительной рамки конструкционного типа, а также ее назначение для замера глубины в объекте.

Простота и надежность штангенциркуля

Прежде чем приступить к подробному рассмотрению устройства штангенциркуля и работе с ним, следует отметить несколько важных и общих для различных видов измерительного инструмента требований. Это поможет более точно определить место и область использования штангенциркуля в системе измерений:

• Погрешность измерительного инструмента составляет примерно половину цены деления его шкалы.
• Допуск на измеряемую величину определяет выбор измерительного инструмента.
• Наибольшая цена деления измерительного инструмента должна быть примерно в 3 раза меньше допуска.

Стандартными для наиболее распространенных типов инструмента ШЦ-I и ШЦ-II установлены цены деления 0,1 и 0,05 мм. Следовательно, если изготовление детали включает контрольную операцию, этими штангенциркулями можно контролировать размеры с допуском не менее 0,3 и 0,15 мм соответственно.

Устройство и виды

Инструмент состоит из следующих основных частей:

• Штанга с односторонними или двусторонними губками и нанесенной основной шкалой с ценой деления 1 мм. Обе конструкции предназначены для измерения и наружных, и внутренних размеров деталей. Губки, как правило, изготовлены из твердосплавного материала.
• Передвигаемая по штанге каретка с ответным губками и нониусной шкалой. К каретке может быть прикреплен стержень глубиномера.

Наиболее распространенными являются штангенциркули типа ШЦ-I и ШЦ-II с интервалом измерений 0−150 и 0−250 мм соответственно. Модель ШЦ-III предназначена для измерения деталей с размерами до 500 мм, вылет губок составляет до 300 мм. По типу снятия показаний различают механические, индикаторные и цифровые штангенциркули.

Шкала штанги позволяет определить целую часть измеряемого размера. Измерение дробной части и ее точность определяется наличием и ценой деления нониусной шкалы.

Работа со шкалой

Нулевому размеру соответствуют совмещенные деления 0 обеих шкал. Значению 10 нониусной шкалы соответствует значение 39 основной шкалы, при этом она включает в себя 20 делений.

Деление 10 нониуса соответствует значению 39 основной, можно сказать, что она смещена влево на 1,00 мм от деления 40. По правилам геометрической пропорции риска 9,5 нониуса смещена на 0,95 мм от риски 38, далее соответственно и пропорционально: риска 9,0 — на 0,90 мм от риски 36, средняя риска 5,0 нониуса сдвинута влево 0,5 мм от риски 20, и, наконец, деление 0,5 сдвинуто влево на 0,05 мм от деления 2.

При сдвиге каретки вправо в диапазоне от 0 до 1 мм на долю 0,05 мм риски обеих шкал будут последовательно совмещаться: если зазор между губками 0,05 мм — риска 0,05 совпадает с риской 2 мм, зазор 0,10 мм — 1,00 нониуса совмещается с риской 4 мм основной, зазор 1,00 мм — 10 нониуса совмещается с риской 40.

Например, нужно измерить несколько проволочек диаметром до 1 мм. Диаметр проволоки 0,05 мм, если деление 0,05 нониуса наиболее точно совпало с одним из делений основной шкалы. Если риски 0 и 10 нониусной шкалы точно совпали с рисками основной шкалы — проволока имеет диаметр 1,00 мм.

Проверка штангенциркуля

Работа и точность показателей штангенциркуля зависит напрямую от его технического состояния. Для проверки характеристик используются высокотехнологические методы в условиях специальной лаборатории. Сделать проверку дома или во время покупки невозможно, поэтому, приобретая прибор, достаточно посмотреть паспорт и данные калибровки.

В ходе эксплуатации нужно использовать инструкцию и соблюдать основные требования производителя, благодаря этим правилам вы получите высокую точность показателей. Во время измерений штангенциркуль может падать, ударяться или повергаться другим влияниям, поэтому время от времени нужно выполнять:

• внешний осмотр — проводится визуальная оценка штангенциркуля, его геометрии, чистоты механизмов и потребности в дополнительной смазке пазов. Все части должны легко читаться, двигаться, а небольшие проблемы нужно устранять,
• проверку нулевого значения — проводится путем сдвигания рамки до самого начала в упор. В это время нужно следить, чтобы две шкалы были с нулевым значением. Десятое деление нониуса показывает значение 19 мм,
• оценку качества измерений разных поверхностей. Нужно сдвинуть губки, распределить их напротив света, оценить их прилегание. Свет не должен проникать, а если есть щели, то дефект нужно устранять.

Для получения точных значений во время измерений необходимо понимать основные правила. Ни одно устройство не может самостоятельно измерить поверхность или деталь. При помощи штангенциркуля отображается цифровое значение, а все манипуляции проводит человек, двигая рамку.