Основная задача штангенциркуля – измерение размеров. Прибор хоть и простой, тем не менее позволяет с высокой точностью померить практически любые предметы. Применение он находит повсеместно – от мастерских всех направлений до салонов красоты (используется, к примеру, для создания идеальной формы бровей).

Устройство

Если взглянуть на фото штангенциркуля, то станет очевидным, что основные элементы устройства типичны для любого его вида:

• Линейка – штанга
• Губки для измерения внешней и внутренней части детали
• Глубиномер – дополнительная опция позволяет измерить глубину отверстий и пазов
• Нониус – дополнительная подвижная шкала, позволяющая измерить с точностью до десятых долей миллиметра (до 0,05 мм, большая точность уже не имеет смысла, так как человеческий глаз не разберет результат замера)
• Винт для фиксации замера

Длина штанги прибора 15 см, но есть и специфичные модели с более длинной линейкой.

Наконечники на губках выполнены из очень твердого металла, что позволяет использовать их также для разметки (можно просто чертить линии на поверхности пластин, деталей и пр.).

Схема измерения

Давайте детально рассмотрим, как пользоваться штангенциркулем. Для начала нужно определиться с характером измерений, и в зависимости от того будет ли измеряться внутренняя, внешняя часть или же глубина изделия, используется нужный элемент прибора, принцип измерения во всех случаях один, поэтому рассмотрим на примере замера внешней части детали:

Губки разводятся в стороны, предмет помещается между ними и губки соединяются (если предмет твердый, то можно хорошо сжать губки, если же измеряется мягкий предмет, то ту главное не смять деталь, иначе результат измерения будет неверным). Чтобы удобно было снять замер, результат можно зафиксировать крепежным винтиком.

На линейке проверяются полученные значения.

Так как число может быть не целым, то для определения долей необходимо обратить внимание на нониус. Первым делом нужно найти деление, которое совпадает с делением основной линейки (например, основная линейка выдала результат 2 см и 4 миллиметра “с копейками”, для вычисления “копеек” видим, что совпала риска 7 на нониусе с риской на основной линейке, значит получается результат 2,47 см).

Важно! Совпадать должна только 1 риска. Если совпадает несколько рисок (не имеются в виду нули), то этим прибором не стоит пользоваться, так как он не исправен.

Разновидности штангенциркулей

Все виды штангенциркулей приведены в ГОСТ 166-89. Наиболее распространены нониусные, циферблатные и цифровые.

Нониусный штангенциркуль

Прибор в том виде, в котором мы привыкли его видеть, и именно его устройство описали выше.

Циферблатный штангенциркуль

Альтернативой нониусу и линейке служит циферблат, стрелка сразу показывает результат измерения. В использовании он гораздо проще, так как не нужно делать расчеты по нониусу. Ахиллесова пята в циферблатных штангенциркулях – это стекло, при его поломке прибор уже не годен. Но сейчас на прилавках появились ШЦЦ с более прочным углепластиковым таблом.

Цифровой штангенциркуль

На штанге с делениями расположена каретка с ЖК-дисплеем, где автоматически отображаются полученные данные измерения штангенциркулем. Их одним нажатием кнопки можно перевести из миллиметров в дюймы и наоборот, а также имеется дополнительная кнопка для сохранения результатов измерения и их обнуления.

Электронный штангенциркуль хорош точностью, наглядностью и быстротой измерения, в нем более плавно настраивается движение губок. И, согласитесь, удобнее смотреть на цифры, чем пытаться, напрягая зрение, уловить деления.

Уход и хранение

Штангенциркуль относится к разряду высокоточных приборов. Поэтому он требует тщательного ухода. Недопустимо наличие грязи или краски на нем, так как это критично испортит показания замера.

Качественный штангенциркуль – залог хорошего результата производства.

Фото использования штангенциркуля

Штангенциркуль используется для определения наружных и внутренних диаметров, линейных размеров, глубин канавок и отверстий, а также расстояний между уступами. Некоторые модификации позволяют наносить разметку на поверхности заготовок. Инструмент применяется для измерения обрабатываемых деталей на механических и слесарных производственных участках, контроля выработки изнашиваемых поверхностей при проведении ремонта оборудования, благодаря простоте в освоении используется в домашних мастерских.

Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:

1. Штанги.
2. Рамки.
3. Измерительной шкалы.
4. Верхних губок.
5. Нижних губок.
6. Глубиномера.
7. Шкалы нониуса.
8. Зажимного винта.

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. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливают резцы (рис. 2), комплектующиеся державками и зажимными винтами.

Порядок измерений

Инструмент и деталь нужно подготовить к работе: удалить загрязнения, свести губки вплотную и убедиться в том, что показания соответствуют «0». Для измерения наружного диаметра или линейного размера необходимо:

• развести губки путем передвижения рамки;
• сдвинуть до плотного прилегания к контрповерхостям;
• зафиксировать положение рамки стопорным винтом;
• вывести штангенциркуль для оценки полученных результатов.

Чтобы измерить внутренний размер, губки сводят в «0», а затем раздвигают до соприкосновения с контрповерхностями. Если конструктивные особенности детали позволяют увидеть шкалу, то показания считывают без фиксации и выведения.

Для измерения глубины отверстия:

• перемещением рамки выдвигают глубиномер;
• опускают его в отверстие до дна и прижимают к стенке;
• перемещают штангу до упора в торец;
• фиксируют стопорным винтом и выводят.

Точность результатов зависит от правильности позиционирования губок относительно детали. Например, при определении диаметра цилиндра штанга должна пересекаться или скрещиваться с его продольной осью под прямым углом, а при измерении длины – располагаться параллельно. В штангенциркулях типа ШЦ-2 и ШЦ-3 есть дополнительная рамка, которая подвижно соединяется с основной микрометрическим регулировочным винтом (рис.3). Такая конструкция упрощает позиционирование инструмента. При проведении замеров дополнительную рамку фиксируют на штанге, а положение основной регулируют вращением микрометрического винта.

Считывание результатов

По нониусной шкале

Количество целых миллиметров отсчитывается от нулевого деления на рейке до нулевого деления нониуса. Если они не совпадают, то размер содержит доли миллиметра, соответствующие точности инструмента. Чтобы определить их, необходимо на нониусе отсчитать от нуля до штриха, совпадающего с риской на штанге, а затем умножить их количество на цену деления.

На рисунке 4 показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм

По часовому индикатору

Количество целых миллиметров отсчитывают на штанге от нуля до последней риски, не скрытой под рамкой. Доли определяют по индикатору: номер деления, на котором остановилась стрелка, умножают на его цену.

На рисунке 5 показан размер 30.25 мм. Цена деления индикатора 0.01 мм.

По цифровому табло

Для определения внутреннего размера, снятого инструментом с радиусными мерительными поверхностями (нижние губки на рис. 3), к показаниям на шкале добавляют их толщину, которая указана на неподвижной губке. Чтобы посчитать наружный размер, снятый штангенциркулем с резцами (рис. 2), их толщину отнимают от показаний на шкале.

Разметка

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 (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.

Штангенциркуль, инструкция по использованию которого позволяет проводить довольно точные замеры, имеет простую конструкцию. Использовать его тоже достаточно просто. С помощью него можно определить внутренние и наружные габариты деталей. Мастер может узнать, какой глубиной обладают отверстия и всевозможные выступы.

Особенности использования штангенциркуля

Штангенциркуль представляет собой высокоточное средство измерительной техники. Полученные в ходе измерений данные будут иметь точность в пределах 0,1-0,01 мм. Если перед вами встала необходимость определить наружные и внутренние габариты, то следует использовать снизу расположенные широкие, а также вспомогательные заостренные губки. Последние из упомянутых выше применяются и для осуществления разметки поверхности деталей.

Глубину отверстий и габариты выступов можно определить посредством глубиномера, который выступает в роли составляющей части описываемого инструмента. Конструкция штангенциркуля может быть разной, например, нониусной, стрелочной или электронной . Последние два варианта имеют еще второе название — циферблатный и цифровой штангенциркули соответственно. Все они обладают одинаковой конструкцией, а отличие их состоит только в типе отсчетного устройства.

Вышеупомянутые обстоятельства указывают на то, что принципы использования штангенциркуля нониусного, стрелочного или цифрового типов совершенно одинаковы, однако разница есть, и состоит она только в представлении информации прибором. По этой причине целесообразно рассмотреть пример одного из инструментов, например, нониусного.

Вернуться к оглавлению

Подготовка перед измерением

Перед использованием штангенциркуля его необходимо очистить от смазки и частичек пыли, уделив внимание поверхностям, которые будут задействованы в измерениях. Далее инструмент требуется проанализировать на точность. Если работа выполняется посредством нониусного прибора, сделать это будет просто — для этого только необходимо совместить главные (широкие) губки штангенциркуля, которые расположены снизу. При этом отметки на уровне «0» обеих шкал должны совпасть. Одновременно с этим 19-ая отметка шкалы должна совпасть с 10-ой — на нониусе. При соблюдении названных условий прибор можно считать исправным и полностью готовым к проведению измерений.

Руководство по использованию регламентирует правила и для анализа стрелочного и цифрового штангенциркулей, при этом тоже предстоит сопрячь между собой губки прибора.

В случае с циферблатом стрелочного инструмента указатель должен оказаться на нулевой отметке.

Тогда как на экране электронного аппарата должно появиться обозначение «0».

Вернуться к оглавлению

Осуществление измерений

При проведении работ необходимо соблюдать осторожность, так как измерительные основания губок прибора обладают опасными краями. Для определения внешнего размера элемента следует плотно зажать его между главных, снизу расположенных губок. Инструмент при этом необходимо удерживать в правой руке, четыре пальца должны обхватить штангу, тогда как большой палец следует расположить на рамке. Рамку стоит перемещать большим пальцем, и после достижения нужного шага между губками, которые сопрягаются с измеряемым основанием, она закрепляется посредством зажима.

Обзор неплохого, на мой взгляд, и почти полностью металлического (там где можно) штангенциркуля.

Приходит этот инструмент вот в такой коробочке:

Батареек в комплекте две - одна уже вставлена в штангенциркуль, другая запасная в блистере, тип LR44 (AG13).

Вот ещё пара фотографий штангенциркуля:

Металл применён везде, где он конструкционно и технически возможен, даже крышка батарейного отсека металлическая.

Немного реальных технических характеристик и особенностей (не из инструкции, из практики).
Максимальный измеряемый размер 154 мм.
Автоматическое включение при начале движения подвижной части. При этом ноль сохраняется правильно, где и был этот ноль перед отключением.
Автоматическое отключение через 6 минут неиспользования.
Есть глубиномер, ноль у него отшлифован точно.

Ну и несколько характеристик из инструкции:
Разрешение и повторяемость результата: 0.01 мм.
Точность На диапазоне < 100 мм: +-0.02 мм.
Точность На диапазоне 100 - 200 мм: +-0.03 мм.
Максимальная скорость передвижения слайдера, при которой контроллер успевает обсчитывать передвижение: 1.5 м/с.

Принцип работы.
Немного про принцип работы таких штангенциркулей. Он ёмкостный. Никаких колёсиков, которые крутятся и измеряют перемещение подвижной части нет. Там есть плата управления, находящаяся в подвижной части, на которой нанесены проводники по типу рисок в обычном штангенциркуле и аналогичные токопроводящие риски есть на линейке штангенциркуля. Именно поэтому верхняя накладка с цифрами и делениями на рейку не металлическая, в ней спрятаны ответные риски. Риски эти находятся на определённых расстояниях и при движении друг относительно друга ёмкость на разных рисках меняется по разному и контролер обсчитывает эти изменения и в итоге получает информацию о величине перемещения.
Дальше это отображается на экране.
Чуть ниже в обзоре будет разборка штангенциркуля и вы увидите плату с рисками.

Итоговый результат работы инструмента зависит помимо качества изготовления материальной части штангенциркуля, включающую как сами железки штангенциркуля так и используемую электронику, особенно аналоговую его часть, так ещё и от прошивки контроллера, который просчитывает изменения ёмкости на рисках и переводит это в длину перемещения.

От теории вернёмся к практике.
Вот два небольших видео с демонстрацией работы штангенциркуля:

Давайте теперь его разберём , посмотрим что там внутри.

Вот та самая плата с рисками:

А здесь видны контроллер, кнопки, и ЖК экран:

Вывод: За время теста каких-то проблем в работе штангенциркуля не заметил. Показания не скачут, многократные измерения одного и того же предмета дают погрешность не более одной сотой. Если не жалко денег, мне кажется, это не плохая покупка.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +8 Добавить в избранное Обзор понравился +25 +39

К атегория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Проверка и ремонт штангенинструментов

Неисправности штангенинструментов и их проверка.

Наиболее характерными неисправностями штангенинструментов, в результате которых нарушается точность показаний, являются: износ измерительных поверхностей и затупление острых концов губок; износ и деформация рабочих поверхностей штанг и рамки; перекос основной рамки; неправильная установка нониуса; ослабление пружины; износ резьбы винта и гайки микрометрической подачи и ряд других. п Показания штангенинструментов с величиной отсчета и 0,05 мм проверяют с помощью концевых мер длины 2-го класса точности (6-го разряда), а с величиной отсчета 0,1 мм - концевыми мерами длины 3-го класса.

Перекос подвижной губки относительно неподвижен выявляется также с помощью концевой меры длины.

Установив в двух крайних положениях концевую меру, снимают показания и по их разности судят о величине непараллельности измерительных поверхностей, вызванной перекосом подвижной губки.

Износ измерительных поверхностей определяют по величине несовпадения нулевых штрихов шкал штанги и нониуса при плотно сдвинутых губках. Для штанген-инструментов с величиной отсчета 0,02 и 0,05 мм просвет между измерительными поверхностями не должен превышать 0,003 мм, а для штангенинструментов с величиной отсчета 0,1 мм - 0,006 мм. На рис. 79,6 показано, как с помощью концевых мер и лекальной линейки можно на глаз определить величину просвета между измерительными поверхностями.

Рис. 1. Проверка штангенциркулей.

Схема проверки износа рабочих поверхностей губки для внутренних измерений приведена на рис. 1, е. Между губками для наружных измерений помещают концевую меру, а затем с помощью другого штангенинст-румента проверяют расстояние между губками для внутренних измерений. Это расстояние должно быть равно размеру концевой меры.

Износ штанги устанавливают лекальной линейкой на просвет.

Ремонт штангенинструментов. Износ рабочих поверхностей штангенинструментов устраняют рихтовкой губок с последующей их доводкой. Рихтовкой устраняют также дефекты измерительных поверхностей губок и доживаются совпадения нулевых штрихов шкал. После рихтовки приступают к доводке измерительных поверх-постей плоскопараллельными притирами, для чего штангенциркуль закрепляют в тисках, притир помещают между губками, а рамку сдвигают до соприкосновения губок с притиром. В этом положении Рамку закрепляют стопорным винтом и, перемещая при-г между губками с небольшим усилием, производят R доводку поверхностей со стороны как острых, так и тупых губок до достижения плоскостности, параллельности и одинакового размера раствора обеих сторон.

Рис. 2. Доводка измерительных поверхностей штангенциркуля.

Прямолинейность измерительных поверхностей проверяют лекальной линейкой, а параллельность губок рамки губкам штанги и размеры между ними контролируют концевыми мерами, при этом усилие, с которым мера вводится между губками, должно быть одинаковым для обеих сторон. Вставив концевую меру не с конца губок, а сбоку по всей плоскости и одновременно слегка поворачивая ее, можно определить степень параллельности поверхностей. Если плитка будет задерживаться концами губок, свободно вращаясь дальше по всей поверхности, или будет иметь зазор впереди, значит, губки непараллельны.

Наружные поверхности тупых губок доводятся до получения параллельности. Размер губок должен быть равен целому числу миллиметров с десятыми долями (например, 9,8 мм). После доводки губок нониус устанавливают на нулевое деление штанги. Для этого губки сдвигают до соприкосновения измерительных плоскостей и зажимают подвижную рамку. Затем нониус передвигают до совпадения первого и последнего делений, при этом его шкалы должны точно совпасть с первым и соответствующим делениями штанги. В этом положении нониус закрепляют.

При ремонте большого количества штангенциркулей доводку измерительных поверхностей можно механизировать. Схема механизированной доводки приведена на рис. 2,б. Сложное зигзагообразное движение при механической доводке складывается в результате двух движений: горизонтального возвратно-поступательного движения притира 1 (при я = 400 дв. ход./мин и длине хода 23 мм) и вертикального поступательного движения штангенциркуля 2 (движение периодической подачи 5 = 1,5-3 м/дв. ход. притира). ДлЬ обеспечения качества доводки оба движения согласованы между собой. Штангенциркуль получает вертикальное перемещение только тогда, когда движется притир. На половине хода притира при максимальной скорости штангенциркулю сообщается также вертикальная подача небольшой величины. В крайних же точках пути притира, где скорость его равна нулю, вертикальная подача штангенциркуля прекращается. Давление доводки должно составлять Р-2-3 кг/см2.

При механической доводке губок штангенциркуля применяют чугунные притиры, шаржируемые микропорошком М20.

Ремонт штангенциркулей облегченного тина при поломке губок производят в следующем порядке. После отпуска в соляной ванне отрезают изношенный или сломанный конец губки. Затем в утолщенной части ножки дисковой фрезой прорезают паз, по ширине равный толщине губки. Новую заготовку губки вставляют в паз ножки и совместно сверлят два или три отверстия, затем обе части склепывают. Губки опиливают до заданных размеров и закаливают. После зачистки осуществляют доводку их измерительных поверхностей.

Рис. 3. Ремонт штангенциркуля.

При поломке обеих губок верхнюю ножку целиком заменяют новой. Для этого выбивают заклепки и снимают со штанги поломанную ножку. В заготовке новой ножки фрезеруют и опиливают прямоугольное окно, по форме и размерам равное торцу штанги. Затем на штангу надевают ножку, выверяют перпендикулярность ее положения относительно граней штанги, сверлят в другом месте отверстия и приклепывают ножку. Губки опиливают так, чтобы их конфигурация и размеры соответствовали форме губок рамки, и затем их доводят.

Поломанные губки рамки заменяют новыми, для чего, выбив заклепки и сняв негодную губку, на ее место приклепывают заготовку новой губки, опиливают ее, закаливают и доводят.

Ремонт поломанных губок штангенциркулей со штампованной штангой несколько сложнее, так как вся штанга вместе с губками имеет одинаковую толщину и врезать новую губку невозможно. Приклепывание внакладку не всегда обеспечивает достаточную прочность соединения. Можно применить сварку, однако лучше всего заменить всю верхнюю часть штанги, установив новую ножку.

С этой целью после отжига и отрезки губок торец линейки фрезеруют или опиливают вручную так, чтобы на гранях линейки образовались заплечики, в которые упирается ножка. При опиливании измерительных плоскостей губок ножки необходимо следить за тем, чтобы нулевое деление нониуса рамки примерно совпадало с нулевым делением шкалы на линейке, так как при значительном смещении нониуса на его торце придется снимать слишком большой слой металла, что ухудшит качество ремонта.

Деформация штанги может быть вызвана искривлением или неравномерным износом ее рабочей поверхности. Искривление штанги устраняется правкой, осуществляемой выгибанием в тисках с помощью трех узких латунных прокладок.

Неравномерный износ штанги устраняют припили-ванием и доводкой на притирочной плите, контролируя прямолинейность лекальной линейкой или методом на краску. Вмятины и забоины зачищают бархатным напильником, оселком и мелкой шкуркой с маслом.

Для устранения несовмещения нониуса со шкалой линейки его переставляют. Если торец нониуса упирается в стенку окна рамки и не может быть передвинут, то его подпиливают. Одновременно распиливают и отверстия под винты, после чего, переставив нониус, закрепляют его в правильном положении.

Ремонт других универсальных измерительных инструментов (угломеров, штангенрейсмусов и штангенглу-биномеров) аналогичен ремонту штангенциркулей.

Основными дефектами штангенглубиномера могут быть непрямолинейность опорной поверхности, отсутствие перпендикулярности линейки относительно опорной плоско.сти и неправильная установка нониуса.

Для обеспечения прямолинейности опорной плоскости корпуса и торца линейки они совместно доводятся на плите. Выдвинув линейку над плоскостью корпуса, с помощью лекального угольника проверяют перпендикулярность ее относительно опорной плоскости.

Ремонт нониуса производится так же, как и штангенциркуля. При установке линейки на определенный размер торец ее совмещают с плоскостью глубиномера. В этом положении нулевое деление нониуса совмещается с нулевым делением шкалы линейки или с делением, соответствующим высоте набора концевых мер, после чего нониус крепят винтами.