Важно! Прежде чем приступать к любым действиям с инструментом, установите его на нулевой уровень. Для этого сблизьте губки и проверьте показания. Учтите, что между губками не должно оставаться зазора.
Что можно измерить с помощью штангенциркуля?
Этот измерительный инструмент оказывает неоценимую помощь при определении диаметра деталей, в том числе и крупных заготовок. Кроме того, с его помощью можно получить информацию о величине зазора или выступа между различными элементами.
Штангенциркули подразделяются на три основные категории:
- Нониусные — имеют простейшую конструкцию и востребованы в домашних условиях для замеров по шкале делений.
- Стрелочные — результаты отображаются на циферблате.
- Цифровые — обеспечивают максимальную точность, показывая данные на цифровом дисплее.
Далее мы подробнее рассмотрим каждый из этих типов.
Нониусные (классические)
Основу измерительного устройства составляет линейка-штанга, которая может быть оснащена одной или двумя губками, в зависимости от конкретной модели. На корпусе устройства имеется шкала с делением в 1 мм.
- С одной стороны разметки предусмотрена рамка с дополнительным элементом (верньером), положение которого можно регулировать. При его совмещении с основной частью достигается высокая точность измерений вплоть до долей миллиметра, что позволяет получать данные в десятках или сотнях.
- На второй части находится увеличенное в масштабе нанесение в миллиметрах, что упрощает процесс вычислений.
Стрелочные
Эта группа устройств также известна как циферблатные измерительные инструменты. В своей конструкции штангенциркуль схож с приборами, использующими нониус. Вместо дополнительной шкалы здесь предусмотрена механическая головка для проведения измерений. Это подвижная структура, соединенная с круглым циферблатом и стрелкой, движение которой осуществляется при помощи шестеренки. На поверхности штанги размещена небольшая рейка с зубчиками, которая вращается по направляющей. Также на циферблате перемещается стрелка, отображающая пройденное расстояние.
Судя по отзывам пользователей, данная модель гораздо удобнее традиционного устройства. Здесь нет необходимости в постоянном поиске совпадений штрихов на главной линейке и нониусе.
Digital
Эти устройства обладают схожими характеристиками с двумя ранее описанными вариантами. Вместо нониуса здесь используется электрическая головка. Датчик выполняет замеры, а затем отображает результаты на экране.
Каждый из инструментов обладает своими уникальными характеристиками, которые следует учитывать при выполнении измерений. Подробности приведены в таблице:
Строение штангенциркуля
Исследуя различные разновидности штангенциркуля, обратим внимание на его главные элементы:
- Долгая плоская планка со шкалой деления (длина обычно варьируется от 120 до 4000 мм) обозначена в миллиметрах. На ней располагаются две пары губок, предназначенных для измерения как внутренних, так и внешних диаметров. В зависимости от версии инструмента, губки могут быть как плоскими, так и заостренными;
- Фиксация полученных измерений производится с помощью шпинделя. Эта конструкция особенно полезна, когда нужно выполнить замеры и затем произвести дополнительные расчеты;
- Есть глубиномер, который позволяет вычислить высоту измеряемого объекта или детали. Однако он присутствует не во всех моделях.
Измерительные инструменты изготавливаются из сплавов стойких к износу сталей и усиливаются напайками из твердосплавных металлов. Это необходимо для того, чтобы обеспечить надежность прибора в качестве разметочного средства, так как стандартные губки подвержены быстрому износу, что приводит к неточным замерам.
Для достижения высокой точности измерений используется инструмент, представляющий собой штангенциркуль. Существует несколько видов этого устройства. В следующих разделах мы рассмотрим их характеристики и особенности использования штангенциркуля.
Конструкция штангенциркуля
На рисунке 1 представлен штангенциркуль модели ШЦ-1, который состоит из следующих элементов:
- Штанги.
- Рамки.
- Измерительной шкалы.
- Верхних губок.
- Нижних губок.
- Глубиномера.
- Шкалы нониуса.
- Зажимного винта.
Выбор штангенциркуля зависит от специфики задачи, габаритов измеряемых деталей и требований к точности. Инструменты классифицируются по следующим характеристикам:
- Диапазон измерений. Длина шкалы может варьироваться от 125 до 4000 мм.
- Точность. Наиболее распространенные модели имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
- Функциональные возможности. Существуют штангенциркули как с глубиномером, так и без него.
- Количество и форма измерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних приборов могут быть плоскими, острыми или закругленными.
- Конструкция отсчетного устройства. Оно бывает нониусным, механическим (часового типа) или электронным.
Штангенциркулі производятся из прочных инструментальных сталей, а их измерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными вставками. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливаются резцы (рис. 2), которые комплектуются державками и зажимными винтами.
Процесс измерений
Перед началом работы необходимо подготовить инструмент и деталь: удалить загрязнения, привести губки в плотное положение и убедиться, что показания соответствуют нулю. Для измерения наружного диаметра или линейного размера требуется:
- развести губки с помощью передвижения рамки;
- сдвинуть их до плотного прилегания к контрольным поверхностям;
- зафиксировать положение рамки с помощью стопорного винта;
- вывести штангенциркуль для анализа полученных результатов.
Для того чтобы определить внутренний размер, губки устройства сначала сводят в нулевое положение, а затем раздвигают до тех пор, пока они не встретятся с контрольными поверхностями. Если конструкция детали позволяет увидеть измерительную шкалу, то данные считываются без необходимой фиксации.
Процесс измерения глубины отверстия включает следующие шаги:
- выдвижением рамки активируют глубиномер;
- опускают его в отверстие до упора и прижимают к стенке;
- перемещают штангу до контакта с торцем;
- закрепляют положение стопорным винтом и вынимают устройство.
Точность измерений зависит от правильного размещения губок относительно объекта. Например, чтобы точно измерить диаметр цилиндра, штанга должна пересекаться или скрещиваться с его осью под углом 90 градусов, а при определении длины – находиться в параллельном положении. В штангенциркулях моделей ШЦ-2 и ШЦ-3 предусмотрена дополнительная рамка, которая подвижно соединяется с основной частью с помощью микрометрического регулировочного винта (рис.3). Такая конструкция облегчает процесс позиционирования измерительного инструмента. Во время замеров дополнительную рамку фиксируют на штанге, а положение основной части изменяется с помощью вращения микрометрического винта.
Чтобы сделать процесс измерения более простым и удобным для считывания показаний, в электронной версии штангенциркуля ноньюс заменяется на циферблатный механизм. Теперь нет необходимости тщательно присматриваться и вычислять значения. Всё сделает электроника, а вам останется лишь взглянуть на данные и записать их.
Как снять показания?
Наиболее актуальным вопросом при работе со штангенциркулем является получение результатов измерений.
В данной статье рассматривается штангенциркуль с точностью 0,1 мм, что позволяет ему измерять размеры детали с точностью до десятой доли миллиметра.
Изучим процесс считывания показаний штангенциркуля при измерении внешнего диаметра трубы, который мы выполнили ранее (см. п.1).
Чтобы точно определить целое значение в миллиметрах, необходимо выяснить, какому числу на основной шкале штанги соответствует нулевая риска на шкале нониуса. Мы наблюдаем, что нулевая риска находится между 26 и 27 мм по основной шкале. Таким образом, наружный диаметр трубы составляет 26 мм, однако нам также нужно установить доли миллиметра.
Для этого необходимо проанализировать, какая из рисок на шкале нониуса наиболее точно совпадает с рисками основной шкалы. Мы видим, что седьмая риска на нониусе идеально совпадает с риской на основной шкале (в данном случае с отметкой в четыре сантиметра, но значение основной шкалы не играет решающей роли), следовательно, число десятых долей составляет 0,7 мм.
Таким образом, наружный диаметр трубы равен 26 + 0,7 = 26,7 мм. Это абсолютно корректное значение, так как это импортная труба диаметром ¾ дюйма, что также подтверждает полученное нами значение в миллиметрах.
Правило определения размера с помощью штангенциркуля можно сформулировать следующим образом:
Размер в миллиметрах определяется целым числом, которое соответствует риске на основной шкале штанги, находящейся слева от нулевой риски нониуса. Доли миллиметра определяются по значению риска на нониусе, наиболее точно совпадающего с риской на главной шкале. Если нулевая риска на шкале нониуса совпадает с какой-либо риской на миллиметровой шкале штанги, размер выражается целым числом.
Цифровые измерительные устройства показывают результаты прямо на экране в нужном формате. После завершения использования штангенциркуля рекомендуется очищать его с помощью наждачной бумаги, а для протирки измерительных поверхностей лучше использовать ткань. Для хранения инструмента предназначен специальный футляр.
Как работать со штангенциркулем
Основное – корректно подготовить инструмент к эксплуатации: уберите излишнюю пыль и загрязнения как с детали, так и с инструмента.
Важно! Перед выполнением любых операций с устройством установите нулевой уровень. Для этого сведите губки прибора вместе и сравните значения. Между ними не должно оставаться промежутков.
Инструмент следует держать в рабочей руке. Если вы правша, то в правой, а если левша – в левой. Измеряемая деталь располагается в другой руке. Чтобы получить наружный размер детали, достаточно развести внешние губки устройства и поместить между ними измеряемую деталь. Губки должны плотно прижиматься к детали, однако не стоит прикладывать чрезмерные усилия, так как слишком мягкий металл может деформироваться, что приведет к неточным измерениям.
Важно зафиксировать положение меток с использованием прижимного винта.
После того как подвижная часть штангенциркуля будет зафиксирована, поместите инструмент на стол, чтобы сохранить результаты измерений.
Какова цена деления штангенциркуля и как правильно считывать показания
Сначала необходимо записать основные показания на шкале, которые отображаются на основной штанге. Каждый шаг деления составляет 1 мм или другое значение, упомянутое в технической документации к прибору. Далее эти результаты суммируются, что приводит к окончательному результату измерения детали или предмета.
Совет! На нониусной шкале шаг может составлять как 0,1 мм, так и 0,05 мм.
В начале суммируются дробные части, которые затем преобразуются в целые значения. Десятичные доли миллиметра отображаются на штангенциркуле. Если объект измерения имеет небольшие размеры, крайне важно тщательно обезжирить инструмент, чтобы избежать ошибок в измерениях. При продолжительном хранении инструмента и редком его использовании рекомендуется обработать его антикоррозийным составом.
Чтобы установить наружные размеры инструмента, применяются широкие нижние дополнительные губки.
Совет! Для измерения глубины деталей или полостей рекомендуется использовать специальный выдвижной глубиномер. Это тоже линейка, но она выдвигается вниз. Далее губки раздвигаются до тех пор, пока глубиномер не достигнет поверхности. После этого нужно считать результаты измерений. С помощью такого прибора можно замерять как лунки, так и мелкие выбоины, а также подбирать саморезы.
Сначала следует записать значения в миллиметрах. Затем необходимо определить количество долей и умножить их на значение каждой доли. Полученное число станет результатом как внутреннего, так и внешнего измерения или замера глубины детали.
Как правильно пользоваться штангенциркулем
Чтобы эффективно работать как с механическими, так и с цифровыми инструментами, необходимо понимать основные принципы их использования.
Штангенциркуль позволяет проводить различные измерения:
- Внешние размеры детали – такие как длина, ширина, толщина и диаметр.
- Внутренние размеры отверстий или полостей – включая диаметр, ширину и длину.
- Глубину отверстий или полостей.
С помощью этого инструмента также можно узнать внешний (для наружной) или внутренний (для внутренней) диаметр резьбы. Для определения номинального диаметра, по которому маркируется изделие, необходимо обратиться к соответствующим таблицам.
Измерения штангенциркулем следует выполнять в следующем порядке:
- максимально сблизить (для внешних измерений) или разъединить (для внутренних измерений) измерительные губки устройства. Чтобы выполнить замер глубины, необходимо выдвинуть глубиномер так, чтобы его конец касался дна отверстия, а край штанги – края отверстия. Важно при этом обеспечить соосность между отверстием и прибором;
- при необходимости зафиксировать ползунок с помощью зажимного винта или аккуратно снять/извлечь прибор;
- записать показания. Для цифрового прибора достаточно просто считать информацию на дисплее, для механического – отметить положение бегунка на основной шкале и рассмотреть отметки на нониусе.
Сначала фиксируется целое число (миллиметры) по главной шкале.
Затем определяются дробные значения, то есть десятые и/или сотые доли миллиметра.
Для этого следует установить, какая из рисок на шкале нониуса точно соответствует одной из рисок основной шкалы.
Примеры применения штангенциркуля (включая сравнение с измерением цифровым штангенциркулем тех же значений).
На втором изображении четко видно, что девятая рисочка шкалы нониуса совпадает с делением шкалы штанги. Таким образом, размер равен 14,9 мм (при этом производитель указывает 15 мм).
При измерении гладкой области стержня болта с использованием механического штангенциркуля был получен размер 5,4 мм.
При аналогичных параметрах измерения цифровой прибор показал диаметр 5,3 мм.
При измерении длины болта отмечается разница в десятую долю миллиметра: 57,7 мм по данным механического устройства и 57,61 мм согласно электронному измерителю.
