Из чего состоит штангенциркуль – Штангенциркуль — что это, виды, применение, устройство и ГОСТ — АртСтрой — строительные материалы в Санкт-Петербурге

Содержание

Штангенциркуль — что это, виды, применение, устройство и ГОСТ

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.

Устройство и применение штангенциркулей

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.

Передвижная рамка;
Подвижные губки для определения внутреннего размера;
Подвижные губки для определения наружного размера;
Шкала нониуса;
Штанга глубиномера;
Винт для крепления рамки.

В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.

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.

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:

ШЦ-I — инструмент с 2-сторонним размещением губок для измерения наружных и внутренних величин и глубиномером.
ШЦК — оснащен круговой шкалой для определения точного размера. Более простой в применении, чем штангенциркуль с отсчетом по нониусу.
ШЦТ-I — односторонние губки для измерения наружных линейных размеров. Отличается высокой стойкостью к износу.
ШЦ-II — оснащен двумя губками для наружного и внутреннего замера и разметки, а также рамкой микрометрической подачи.
ШЦ-III — односторонние губки для определения наружных и внутренних размеров.
ШЦЦ — электронный штангенциркуль с цифровой индикацией.

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.

mekkain.ru

Штангенциркули. Виды и устройство. Измерения и применение

При производстве строительных работ или мелкого ремонта часто требуются измерительные инструменты. Обычно ими являются линейки или рулетки. Но при измерении диаметра трубы или глубины отверстия эти инструменты не подходят. Для таких целей служат более точные измерительные приборы – штангенциркули.

Такой прибор является универсальным. С его помощью можно измерить внешние и внутренние размеры деталей. Штангенциркули приобрели широкую популярность в быту, так как он имеет простое устройство и удобен в пользовании. С помощью такого прибора можно быстро и легко произвести измерение с высокой точностью.

Устройство штангенциркуля

1 — Губки для внутренних измерений
2 — Губки для наружных измерений
3 — Зажимной винт
4 — Подвижная рамка
5 — Нониус
6 — Штанга
7 — Шкала штанги
8 — Глубинометр

У всех аналогичных штангенциркулю инструментов имеется измерительная штанга, благодаря которой прибор получил такое название. На штанге имеется основная шкала, которая необходима при измерении в первую очередь.

Подвижная рамка с нанесенной шкалой имеет возможность перемещаться по штанге. Шкала на штанге называется нониусом, который имеет более точную разметку по долям делений. Это обеспечивает повышенную точность измерений. Степень точности штангенциркуля в зависимости от исполнения может достигать сотых долей миллиметра.

Штангенциркули имеют губки двух видов:

Для измерения внутренних размеров.
Для измерения наружных размеров.

Также имеется еще один измерительный элемент прибора, который называется глубиномером. С помощью него можно измерить глубину отверстий и другие размеры.

Цифровые штангенциркули устроены аналогичным образом. Однако вместо нониуса применяется цифровая шкала, повышающая удобство применения и точность измерения прибором.

1 — Зажимной винт
2 — Батарейка
3 — Ролик изменения длинны
4 — Обнуление
5 — Вкл/Выкл
6 — Переключение мм/дюймы

Как и все измерительные приборы, цифровые приборы оснащены шкалой с ценой деления 0,01 мм. Допустимой погрешностью считается отклонение результата измерения в меньшую или большую сторону на 10%. В промышленности все измерительные инструменты каждые полгода подвергаются метрологическому контролю.

В торговой сети продаются штангенциркули, упакованные в футляре. При приобретении инструмента рекомендуется осмотреть измерительные губки. Они должны быть ровными, и при их сжатии не должно быть просвета.

Шкала нониуса при сомкнутых губках должна находиться в нулевом положении. Линии отметки делений шкалы по нониусу должны быть нанесены четко. В комплект прибора должен входить паспорт с отметкой о произведенной поверке на точность.

Виды и особенности

Основные виды штангенциркулей:

Существует несколько подвидов различных штангенциркулей в зависимости от размеров, конструктивных особенностей и принципа действия. Ниже рассмотрим основные разновидности таких измерительных приборов.

ШЦ-I

Это наиболее простая и популярная модель прибора, которая широко используется в промышленном производстве. Его называют «колумбиком» по названию фирмы изготовителя, которая производила инструмент в военное время (Columbus).

Прибором можно измерить внутренние, наружные размеры, глубину. Интервал измерений составляет от 0 до 150 мм. Точность измерений достигает 0,02 мм.

ШЦЦ-I

Эта цифровая модель измерительного инструмента имеет аналогичную конструкцию классического штангенциркуля. Интервал измерений 0-150 мм. Одним из его преимуществ можно назвать более высокую точность при измерении за счет наличия цифрового индикатора.

Удобство использования такого цифрового прибора заключается в том, что в любой точке измерения можно обнулить индикатор. Также легко одной кнопкой можно переключать метрическую систему на дюймовую.

При покупке цифровой модели необходимо обратить внимание на наличие нулевых показаний при сведенных губках, а также при затянутом стопорном винте цифры на дисплее не должны прыгать.

ШЦК-I

В такой конструкции штангенциркуля присутствует поворотный индикатор с круглой шкалой, цена деления которой 0,02 мм. Такими штангенциркулями удобно пользоваться при частых измерениях на производстве. Стрелка индикатора хорошо видна для быстрого контроля результата, не имеет скачков, в отличие от цифровых моделей. Этим прибором особенно удобно пользоваться в отделе технического контроля для замеров аналогичных типовых размеров.

ШЦ-II

Такие линейки используются для измерения внутренних и наружных размеров, а также для работ по разметке деталей перед обработкой. Поэтому на их губках имеются насадки, выполненные из твердого сплава для защиты их от быстрого износа. Интервал измерения серии приборов ШЦ-II находится в пределах 0-250 мм и точностью измерения 0,02 мм.

ШЦ-III и ШЦЦ-III

Большие детали измеряются чаще всего такой моделью инструмента, так как точность измерений у него выше остальных моделей и составляет 0,02 мм для механических приборов, и 0,01 мм для цифровых.

Наибольший размер для измерения составляет 500 мм. Губки в таких моделях направлены вниз, и могут иметь длину до 300 мм. Это дает возможность производить измерения деталей в широких пределах.

Штангенциркули специального назначения

Коротко рассмотрим несколько специализированных моделей штангенциркулей, предназначенных для специальных видов работ. В торговой сети такие приборы появляются довольно редко.

ШЦЦТ – применяется для замеров труб, его называют трубным штангенциркулем.
ШЦЦВ — для измерения внутренних размеров, имеет цифровой дисплей.
ШЦЦН – аналогичная предыдущему прибору, служит для измерения наружных размеров.
ШЦЦУ — универсальный цифровой измеритель, в комплект входит комплект насадок для труднодоступных измерений: межцентровых расстояний, стенок труб, наружных и внутренних размеров и т.д.
ШЦЦД – прибор для измерения толщины тормозных дисков и деталей с наличием различных выступов.
ШЦЦП — штангенциркули применяются для измерения глубины протектора шин автомобилей.
ШЦЦМ – штангенциркули, предназначенны специально для замеров межцентровых расстояний.

Правила пользования штангенциркулем

Проверить инструмент. Для этого губки штангенциркуля свести вместе и проверить точность их смыкания на наличие между ними просвета.
Инструмент взять в правую руку, а измеряемую деталь в левую руку.
Для измерения внешнего размера детали, необходимо развести нижние губки инструмента и расположить между ними контролируемую деталь. При этом следует быть осторожным, так как края губок острые, и можно получить травму при неаккуратном обращении с инструментом.
Губки штангенциркуля сжать до соприкосновения с деталью. Если материал изготовления детали имеет мягкую структуру, то сильное сжатие губок приведет к неточности измерения. Поэтому губки необходимо сдавливать осторожно, только до соприкосновения с поверхностью детали. Для передвижения рамки штангенциркуля используют большой палец руки.
Проверить расположение губок относительно детали. Они должны находиться на равном расстоянии от краев детали, наличие перекосов инструмента не допускается.
Зафиксировать винт, предназначенный для зажима подвижной рамки. Это позволяет сохранить положение рамки для точных результатов измерения. Затягивать винт целесообразно большим и указательным пальцем, одновременно этой же рукой удерживать инструмент в одном положении, чтобы не сдвигать его для обеспечения точности измерения.
Отложить деталь в сторону, а зафиксированный штангенциркуль без детали взять для снятия результатов замера.
Этап снятия показаний инструмента является очень важным, так как неточность при измерении может привести к серьезным последствиям на производстве.

Штангенциркуль расположить прямо перед глазами.

1 — Шкала штанги
2 — 21 деление
3 — Шкала нониуса

На рисунке изображен порядок измерения. Слева показаны губки для внешних замеров с измеряемой деталью, а справа изображены шкалы: нониусная и основная. Их деления и определят результат измерения.
• Сначала необходимо подсчитать количество целых миллиметров. Для этого нужно найти на шкале штанги деление, которое находится наиболее близко к нулю нониуса. Это деление указано первой верхней стрелкой красного цвета. В нашем случае эта величина равна 13 мм. Это значение необходимо запомнить, либо записать.
• Далее нужно вычислить доли миллиметра. Для этого на шкале нониуса надо найти деление, совпадающее с делением на шкале штанги. Это деление на рисунке показано второй красной стрелкой.
• Далее необходимо определить номер деления по порядку, для нашего случая получается 21.
• Затем нужно это число умножить на цену деления шкалы нониуса. В нашем примере цена деления 0,01 мм.
• Теперь необходимо подсчитать точную величину измерения, определенного штангенциркулем. Для этого нужно сложить целое число с долями миллиметра. В результате получается 13,21 мм.

По окончании работы с инструментом очистить его, ослабить винт, сомкнуть губки и положить в чехол. Если инструмент будет долго храниться, то рекомендуется обработать его антикоррозийным раствором.

При наличии циферблатного или цифрового штангенциркуля процесс измерения становится намного проще, так как рассчитывать ничего не нужно, готовый результат будет виден на дисплее или на циферблате.

Штангенциркуль. Виды и устройство. Работа и применение. Выбрать

Штангенциркуль представляет измерительный прибор, который создан для выяснения размеров изделий с высокой точностью. При помощи него можно выполнять измерения размеров деталей снаружи и внутри, в том числе глубины отверстий если присутствует выдвижная штанга. Такие инструменты востребованы не только в производстве, лабораториях, но и в быту. Они обеспечивают легкое и быстрое измерение с высокой точностью.

Виды

Все виды этих измерительных приборов в зависимости от типа шкалы можно поделить на изделия электронного и механического действия:

Нониусные – отсчет показаний осуществляется по нониусу.
Циферблатный – показания снимаются со шкалы циферблата.
Цифровой – инструмент с дисплеем на жидких кристаллах, который позволяет увидеть наиболее точные показания замеров.

В соответствии с ГОСТ основными видами этих приборов являются:

ШЦ-I – устройство, которое который имеет 2-стороннее размещение губок и глубиномер, он создан для измерения величин снаружи и внутри изделий.

ШЦК — устройство, оснащенное круговой шкалой для получения точного размера. Является более простым в использовании, чем инструмент с отсчетом по нониусу.

ШЦТ-I — устройство, имеющее губки с одной стороны для проведения измерений наружных линейных размеров. Выделяется высокой стойкостью к износу.

ШЦ-II — прибор, который имеет 2 губки для замера внутри и снаружи и разметки, в том числе рамку для микрометрической подачи.

ШЦ-III – устройство с губками с одной стороны, они используются для оценки размеров внутри и снаружи.

ШЦЦ — электронный инструмент с цифровой индикацией.

Штангенциркули специального назначения

Имеется ряд специализированных моделей, которые применяются для выполнения специальных видов работ. Их практически нельзя приобрести в обычном магазине, ведь они созданы для особых видов деятельности.

ШЦЦТ — используется для замеров труб, поэтому его часто называют трубным инструментом.

ШЦЦВ — выделяется цифровым дисплеем, задействуется для размеров изнутри.

ШЦЦН — вид, схожий с предыдущим прибором, используется для определения размеров снаружи.

ШЦЦУ — выделяется цифровым дисплеем универсального порядка, имеет ряд насадок для выполнения измерений в трудных местах: размеров внутри и снаружи, стенок труб, расстояний между центрами шестерен и так далее.

ШЦЦД — устройство для оценки толщины изделий, имеющих разные выступы.

ШЦЦП — устройство для оценки глубины протекторного рисунка шин.

ШЦЦМ – инструмент, используемый для выяснения межцентровых расстояний.

Устройство штангенциркуля

Штангенциркуль — это простое устройство. Основным его элементом выступает штанга с губками и шкалой для определения замеров внутри изделия и снаружи, к ней монтируются остальные элементы.

На штанге размещаются следующие элементы:

Некоторые модели имеют подвижную шкалу с дюймовой мерительной системой.

На штанге размечена главная мерная шкала. Рамку со шкалой можно перемещать по штанге. Шкала на штанге, которая называется нониусом, выделяется более точной разметкой. При помощи нее обеспечивается более высокая точность измерений.

Губки могут быть двух видов:

Для измерений снаружи;
Для измерений изнутри.

Глубиномер позволяет производить измерения глубины в отверстиях, в том числе иных размеров. Цифровые инструменты устроены аналогичным образом. Однако здесь применяется цифровое устройство, оно позволяет увеличить точность измерений, в том числе удобно в эксплуатации.

Цифровое устройство имеет некоторые дополнения:

Аккумулятор.
Винт для зажима.
Кнопка для включения и выключения.
Механизм для передвижения.
Смена уровня на мм и дюймы.

Принцип действия

Наиболее распространенный инструмент ШЦ-1. Для определения параметров параллельности и оценки размеров снаружи используют мерительные губки. Для проведения разметки и проведения замеров изнутри — заостренные губки вспомогательного характера. С помощью глубиномера находят размер глубины выступающих элементов и отверстий.

Основа прибора стоит из линейки с делениями, а также шкала-нониус вспомогательного действия, она двигается по главной штанге. При помощи нее отсчитываются доли деления основной шкалы. Действие нониуса базируется на разности делений нониусной шкалы и главной шкалы. Разница соответствует делению нониуса, при этом число делений определяется ценой деления. При интервале деления шкалы в 1 мм и интервале делений нониуса в 0,9 мм, то деление нониуса составляет 0,1 мм.

В результате если совместить нулевое деление нониуса с делением основной шкалы, то первое деление нониуса будет отставать от первого деления на величину разности интервалов шкал, то есть на 0,1 мм — первое деление и на 0,2 мм — второе деление и так далее. К примеру, если нулевой штрих нониуса имеется совпадение с штрихом на линейке, то данное деление показывает на размер в целых миллиметрах. При несовпадении нулевого штриха нониуса со штрихом основной шкалы, то на линейке ближайшее слева деление демонстрирует целое число миллиметров, при этом по нониусу отсчитывают десятые доли. Величина отсчета по нониусу у разных моделей может отличаться. У ШЦ-1 — это 0,1 мм, у ШЦ-II — это составляет 0,1 или 0,05 мм.

Особенности выполнения измерений

Штангенциркуль перед применением проверяют на соответствие рабочим параметрам и производят его настройку. На рабочих поверхностях не допускаются царапины, коррозионные отложения и сколы, не должно быть перекошенных губок.

Измерение проводят следующим образом:

Губки инструмента плотно с небольшим усилием, без перекосов и зазоров прижимают к детали.
Оценивая диаметр круга, нужно следить, чтобы плоскость рамки располагалась перпендикулярно оси;
При оценке размеров отверстий губки устанавливают в противоположных точках. Плоскость рамки следует расположить через ось отверстия.
Для определения глубины штангу выставляют перпендикулярно поверхности изделия. При помощи подвижной рамки, линейка глубиномера должна упереться в дно.
Полученный размер фиксируется винтом, после чего определяются показания.

Применение

Штангенциркуль используется во многих отраслях промышленности. Это машиностроительные заводы, мебельные фабрики, лаборатории, мастерские, автомобильная промышленность и многие другие производства. Также этот инструмент можно встретить на строительной площадке, в гараже и дома. То есть его используют там, где требуется высокая точность измерений вплоть до десятой и сотой доли миллиметра.

На современном промышленном производстве каждый уважающий себя инженер, техник, рабочий обязательно пользуется этим инструментом, а работа фрезеровщиков и токарей без указанного устройства просто невозможна.

Как выбрать штангенциркуль

При выборе инструмента следует учитывать:

Точность требуемых измерений.
Виды измерений.
Условиях, в которых оно будет использоваться.

Самым простым в использовании является штангенциркуль ШЦ-I. Это удобный, надежный и точный механический прибор, который всегда готов к работе. У него доступная цена, при помощи него можно мерить величины до 300 мм и выше. Если первостепенное значение имеет удобство работы с инструментом, то прекрасным выбором станет покупка электронного или циферблатного измерителя типа I.

Штангенциркуль типа II и III являются более специализированными инструментами, которые в быту практически не применяются. Однако они незаменимы в других областях.

Для разметочных и измерительных действий без привлечения другого инструмента подойдут модели типа II. Для работы лишь с цилиндрическими или плоскими деталями лучше использовать инструмент типа III.
При работе с поверхностями из абразивов или достаточно твердыми материалами рекомендуется выбирать модели типа Т-1.
Для бытового использования хватит инструмента с отсчетом 0,1 мм, профессионалам лучше присмотреться к моделям со значением отсчета 0,02, 0,05 или даже 0,01 мм. Следует учитывать, что циферблатные с отсчетом 0,02 и 0,05 мм имеют несколько большую точность, чем электронные устройства с отсчетом 0,01 мм.
Необходимо присмотреться и к диапазону измерений. Для большинства ситуаций хватит диапазона измерения 300 мм. Однако для работы с небольшими изделиями желательно иметь инструмент с диапазоном до 125 или 150 мм.
Следует учитывать не только свойства устройств, но и их марку, соответствие стандартам и качество изделия. Наилучшую надежность и точность измерений обеспечивают инструменты, выполненные в соответствии со стандартом и имеющие маркировку. «Безымянные» модели имеют на порядок меньшую цену, однако добиться высокой точности от них будет затруднительно. Такая экономия в будущем может вызвать новые затраты.

Штангенциркуль — один из самых распространенных инструментов измерения благодаря простой конструкции, удобству в обращении и быстроте в работе^[1].

Устройство

Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты (штангенрейсмас, штангенглубиномер), имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус — вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения — десятые/сотые (у разных видов) доли миллиметра.

На примере штангенциркуля ШЦ-I:

штанга;
подвижная рамка;
шкала штанги;
губки для внутренних измерений;
губки для наружных измерений;
линейка глубиномера;
нониус;
винт для зажима рамки.

Снятие показаний

Измерения штангенциркулем Циферблатный штангенциркуль Цифровой штангенциркуль

По способу снятия показаний штангенциркули делятся на:

нониусные,
циферблатные — оснащены циферблатом для удобства и быстроты снятия показаний,
цифровые — с цифровой индикацией для безошибочного считывания.

Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:

считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение;
считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги, и умножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса.
подсчитывают полную величину показания штангенциркуля, для этого складывают число целых миллиметров и долей миллиметра.

Виды штангенциркулей

Штангенциркули по ГОСТ 166-89:

ШЦ-I — штангенциркуль с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и с линейкой для измерения глубин.
ШЦ-IC

— (штангенциркуль со стрелочным отсчётом) для отсчёта показаний вместо нониуса имеет отсчётную стрелочную головку. В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают на круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее и менее утомительно для исполнителя, чем чтение отсчёта по нониусу;
ШЦТ-I — с односторонним расположением губок, оснащённых твёрдым сплавом для измерения наружных размеров и глубин в условиях повышенного абразивного изнашивания.
ШЦ-II — с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров и для разметки. Для облегчения последней оснащён рамкой микрометрической подачи.
ШЦ-III — с односторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров.
ШЦЦ — с цифровой индикацией (электронный).

Уход

В условиях активной работы со штангенциркулем рекомендуется протирать его салфеткой, смоченной в водно-щелочном растворе, затем вытирать насухо, а по окончании работ — укладывать в чехол. Не желательно допускать при эксплуатации грубых ударов или падения инструмента во избежание изгибов штанги, а также царапин на измерительных поверхностях или их трения об измеряемую деталь.

Порядок поверки штангенциркулей определен ГОСТ 8.113-85^[2].

Интересные факты

В немецком языке штангенциркулем (Stangenzirkel) называется циркуль для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки штангенциркуль называется Messschieber или Schieblehre — соответственно, «раздвижной измеритель» или «раздвижная линейка».
Разновидность штангенциркуля, оснащённая глубиномером на профессиональном сленге называется «Колумбус» или «Колумбик». Это название произошло от «Columbus» — производителя измерительного инструмента, такой штангенциркуль массово поставлялся в СССР под этой маркой.
В авиационной промышленности такие штангенциркули назывались «Маузер», по причине того что штангенциркули повышенного качества поставлялись в СССР фирмой «Маузер».

Примечания

См. также

dic.academic.ru

Штангенциркули — назначение, виды и классификация

Штангенциркуль – это универсальный инструмент для измерения с точностью до 0,1 или 0,01 мм внутренних и наружных размеров, а также глубины отверстий. Он входит в число наиболее популярных измерительных инструментов благодаря простоте конструкции, быстроте в работе и удобству в эксплуатации.

Назначение штангенциркулей

С помощью штангенциркуля можно производить точный замер наружных и внутренних диаметров отверстий, глубин, длин деталей и других изделий. Есть и специализированный инструмент, предназначенный для измерения пазов, малых диаметров, проточек, межосевых расстояний, толщин стен труб и т. д. Конструкцию штангенциркуля могут дополнять различные дополнительные поверхности и приспособления, значительно расширяющие функциональные возможности инструмента.

Что касается конструкции штангенциркуля, то в качестве примера рассмотрим наиболее популярный ШЦ-I. Данный инструмент представляет собой измерительную линейку с верхними и нижними губками, левая половина которых закреплена неподвижно, а правая передвигается на подвижной рамке. Верхние губки, резцы которых смотрят наружу, используются для замеров внутреннего диаметра, нижние с резцами внутрь – для наружных диаметров и линейных размеров. Передвижная рамка имеет фиксатор и шкалу нониуса для замеров с точностью до 0,1 мм. На конце линейки также имеется глубиномер для измерения глубины отверстий.

Штангенциркуль широко используется практически во всех сферах деятельности, где возникает потребности в точном измерении внутренних и наружных диаметров изделий. В первую очередь это металлообработка, строительство, машиностроение, ремонт машин и оборудования – именно здесь данный измерительный инструмент получил наибольшее применение.

Классификация

Прежде чем купить штангенциркуль следует разобраться с тем, что предлагают современные производители. Существует три вида штангенциркуля и около восьми типоразмеров по российским стандартам. Вид инструмента зависит от шкалы индикатора и может быть нониусным (ШЦ), циферблатным (ШЦК) или цифровым (ШЦЦ). Их разновидностей стоит отметить универсальный ШЦ-I, ЩЦТ-I с односторонним расположением губок из твердого сплава и ШЦ-II с рамкой микрометрической подачи. И, в заключение, хотим напомнить, что огромный выбор штангенциркулей вас ожидает в «Мекке Инструментов»!

mekkain.ru

обзор и описание основных видов (90 фото )

Штангенциркулем называют инструмент для измерения внутренних и наружных габаритов до 4 метров с практически идеальной точностью. Перед приобретением данного устройства необходимо понять, для чего чаще всего он будет использован и какая погрешность будет критичной.

Любой штангенциркуль имеет стандартную общую форму, его основной элемент – штанга, заканчивающаяся статичной губкой, на которую нанесена шкала в соответствии с принятой мерой измерения. На штангу надета подвижная губка.

Остальные элементы могут разниться в зависимости от разновидности измерителя. Рассмотрим, какие бывают виды штангенциркуля:

Аналоговый;
Цифровой;
Стрелочный.

Этот список составлен по типу снятия показаний, далее более подробно о каждом из них.

Краткое содержимое статьи:

Аналоговый (нониусный) измеритель
Самый стандартный тип конструкции с обычной цифровой шкалой насеченной прямо на штанге прибора. Эта планка называется «Нониус», отсюда его второе название.
Измерение штангенциркулем такого вида имеет наибольший риск погрешности, т.к. полностью зависит от зрения и угла взгляда измеряющего. Считается, что их точность варьируется от 0,1 до 0,05 мм.

Цифровой
Штангенциркуль электронный или цифровой отличается наличием электронного табло на подвижной губке, которое показывает результат измерения с точностью до 0,01 мм.
Очень удобна функция, с которой можно установить начало отсчета с любой точки, а также менять единицы измерения и количество символов после запятой. Данные можно синхронизировать с компьютером, передавая показатели туда.
Обычно прибор дополняют клавишей выключения и обнуления результатов. Основной модуль конструкции выполняется из нержавеющего металла, корпус же из пластика.
В конструкции предусмотрена замена аккумулятора. На штангу, как и в стандартном инструменте, наносят шкалу, для продолжения использования штангенциркуля при отсутствии заряда.
В целом устройство считается качественным оборудованием, за исключением низкосортных продуктов из Китая. Важно чтобы аппарат имел износостойкость и отсутствовали скачки значений на табло.
Качественный точный прибор существенно облегчит строительные работы, замер глубин отверстий, подбора диаметра сверла и т.д.

Стрелочные штангенциркули
Такие приборы являются промежуточным по степени точности и удобства вариантом. Принцип работы основан на движении стрелки по круговому индикатору в зависимости от перемещения подвижной рамки.
Осуществляется измерение путем реечно-зубчатой передачи, дающей достаточно хорошую точность, плюс дополнительно усиливающей жесткость конструкции.
Поскольку все различия видны невооруженным взглядом, достаточно увидеть фото штангенциркуля для определения его разновидности.
Прочие виды
Чтобы не возникало вопроса, как пользоваться штангенциркулем при измерении нестандартных деталей, нужно еще рассмотреть остальные типы приборов для узко специфичных задач, для которых стандартный инструмент не подойдет:
Разметочный штангенциркуль создан для точной разметки поверхностей, чему служат особенно тонко заточенные нижние губки. Диапазон длин совершенно разнообразен, следует подбирать по максимально необходимым обычно габаритам.
Для измерения внешних и внутренних углублений. Конструкция предусматривает измененную форму нижних губок для того, чтобы можно было помещать их в пазы углублений. Размеры также выпускаются различные, в зависимости от необходимости мастера.

Штангенциркули для замера стенок цилиндрических объектов. Такая конструкция имеет статичную губку стержневой формы, остальная конфигурация аналогична стандартному прибору. Такое изменение позволяет выполнять замер стенок труб и других цилиндрических форм.
Штангенциркули для замера габаритов форм с перепадами высот. Конструкция несколько видоизменена, в этом случае статичная нижняя губка путем нажатия регулируется по высоте. Можно установить ее выше или ниже уровня подвижной губки и спокойно измерять ступенчатые детали.
Помимо этих видов, существуют другие, не так часто применяемые штангенциркули, например для замера расстояний между серединами отверстий, измерения автомобильных барабанов, регулирующиеся конструкции.
Сейчас производители выпускают, можно сказать, все необходимые инструменты, важно только разобраться, какой конкретно необходим именно для вас.
Фото штангенциркуля
Также рекомендуем посетить:
zdesinstrument.ru
устройство и принцип работы, шкала измерения, классы точности и виды
Среди прочих представителей ручного измерительного инструмента штангенциркуль отличается такими качествами, как универсальность и широкий диапазон измеряемых величин, простота в использовании, высокая точность измерений. Пользователями штангенциркуля являются представители многих профессий — токари и фрезеровщики, слесари и столяры, мастера и техники, конструкторы, технологи, контролеры и другие.
Из истории инструмента
Историю этого инструмента показательно рассматривать в контексте истории металлообработки и одного из направлений ее развития — токарного дела. Исторический период 15−18 веков характеризуется чередой научных открытий и практическим внедрением этих открытий во всех отраслях экономики этого периода.
Применение математического подхода в астрономии расширило горизонты морской навигации, эпоха Великих географических открытий подняла на новый уровень объем торговли и промышленного производства. Мелкотоварное производство уступило место мануфактурному, а промышленная революция 18−19 веков окончательно установила переход к массовому применению машин и индустриализации.
Хронология событий
Для наглядности можно представить хронологию этих событий, включающую ключевые точки появления штангенциркуля:
Начало XVI века — токарные станки применяются в основном для обработки дерева, кости и мягких металлов. Привод, хотя и усовершенствованный с древних времен, по-прежнему ручной или ножной, так же, как и резец, остается в руках мастера. Вехой можно считать появление стального центра и люнета для крепления заготовки.
К этому же периоду относится имеющая прямое отношение к штангенциркулю попытка португальского математика Педро Нуньеша создать прибор для точного измерения углов с помощью набора деленных на равные части концентрических окружностей. Целью являлась не металлообработка, а насущные проблемы навигации. До изготовления и практического применения прибора дело не дошло, но направление мысли не осталось незамеченным.
К середине XVI века токарные станки оснастили механическим приводом от водяного колеса, что позволило приступить к обработке резанием стали. В это время в мастерских появились первые образцы современного штангенциркуля — деревянные линейки с передвижными измерительными губками и нанесенной шкалой для прямого измерения. Вернувшись к Микеланджело, отметим, что именно циркуль явился прообразом штангенциркуля — замеры деталей выполнялись ножками циркуля, а величину определяли по линейке. Очевидно, нашелся мастер, упростивший эту процедуру, совместив оба инструмента в одном и сократив измерение до одной операции.
В 1631 году математик из Бургундии Пьер Верньер закончил начатое Нуньешем дело, доработав его мысль и адаптировав ее технически в квадранте для измерения угловых величин. Созданная им дополнительная измерительная шкала тут же широко шагнула во многие направления измерений, получив при этом названия в честь обоих ученых — «нониус» или «верньер». При этом в металлообработке в основном используют понятие нониус, верньер более распространен в приборной и радиотехнической отрасли.
Результатом постоянного совершенствования на отрезке более ста лет стало оснащение к началу XVIII века токарного станка суппортом для жесткого крепления резца, механизмами продольной и поперечной подачи. Токаря уже имели в своем распоряжении мерительный инструмент с нониусной шкалой, позволяющей обеспечить соответствующее качество изготовления.
К концу XVIII века появился на свет универсальный токарный станок, принцип устройства и работы которого мало в чем изменился по сегодняшний день. С этим периодом связано и появление понятий стандартизации и унификации продукции и мерительного инструмента, единой системы измерения.
Происхождение названия
К истории штангенциркуля можно добавить немного интересной информации о его названии.
В русском языке за инструментом по каким-то причинам закрепилось название с немецкими корнями — «штанга» и «циркуль». Обиходным среди специалистов для образца ШЦ-I является термин «колумбик», прижившийся с советских времен по имени компании «Колумбус», массово поставлявшей измерительную технику в нашу страну.
В Германии под названием Stangenzirkel используют инструмент, более соответствующий переводу — разметочный штанговый циркуль. Аналоги российского штангенциркуля выпускаются под названием Messchieber — раздвижной измеритель или Schieblehre — измерительная линейка.
Во многих языках название инструмента является производным от слова «калибр», что подчеркивает высокую точность измерения. В качестве примера можно привести английский calliper, испанский calibrador, итальянский calibro a corsoio (калибр кулисного камня — элемента шатунного механизма). Английский штангенциркуль имеет еще одно название — trammel, переводимый также как препятствие, трал или невод.
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.
Принцип определения основан на простых математических и геометрических правилах кратности и пропорциональности. Как правильно пользоваться штангенциркулем, можно рассмотреть на примере образца с классом точности 0,05 мм.
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.
Техника измерения ничем не отличается для размеров более 1 миллиметра — целая часть размера определяется по основной шкале, к ней добавляется дробная, определенная по описанному способу. Приведем несколько примеров подобных замеров.
Практические примеры
Качество измерения зависит как от индивидуальной квалификации специалиста, так и от способности человеческого глаза оценивать объект измерения. Именно по этой причине класс точности штангенциркулей ограничен делением 0,05 мм — более мелкая нониусная шкала с трудом воспринимается зрением и может привести к ошибке. Хотя бывают и штангенциркули повышенной точности — до 0,02 мм. Основная шкала этого прибора имеет цену деления 0,05 мм.
Примеры измерений:
Замер наружного диаметра втулки. Целое число делений основной шкалы — 33, совпавшей риской нониуса считаем 0,05. Наружный диаметр втулки 33,05 мм.
Замер внутреннего диаметра втулки. Результат — 27,30 мм.
Проверка осуществляется замером толщины стенки — 2,80 мм. Пересчет по двум первым замерам дает (33,05−27,30)/2=2,90 мм.
Замер высоты втулки губками инструмента — 40,40 мм.
Замер высоты глубиномером — 40,40 мм.
Чем объясняется полученная погрешность 0,05 при замере толщины стенки? Можно назвать три причины:
погрешность инструмента;
качество изготовления детали. У втулки при отрезке не сняты заусенцы, что привело к недостоверному результату при замере внутреннего диаметра, а результат замера должен заставить токаря исправить это отклонение;
третья причина точно сформулирована великим творцом Возрождения Микеланджело: «Циркуль следует иметь в глазу, а не в руке, ибо рука работает, а глаз судит». Глубиномер при замере можно было установить не строго вертикально, полученный замер получился бы недостоверным.
Инструкция инструмента предписывает простые правила, как правильно измерять штангенциркулем — при замере (в том числе глубины) инструмент должен быть установлен строго вдоль или перпендикулярно оси детали, губки должны быть плотно прижаты к измеряемой поверхности, а каретка зафиксирована винтом.
Для более точных измерений применяются инструменты более высокого класса точности — микрометры и микрометрические нутромеры с винтовой подачей рабочей измерительной головки и круговой шкалой с точностью 0,01 мм.
Доступные всем онлайн-справочники машиностроителя указывают, что установленные выше допуски на размер ±0,3 и ±0,15 мм для валов в диапазоне размеров от 50 до 1000 мм соответствуют квалитетам точности от h8 до h22. По этим квалитетам изготавливают неответственные детали техники и машин — втулки, оси, фланцы, крышки. С помощью штангенциркуля нельзя проточить шейку вала под посадку подшипника с квалитетом к6 и допуском до +0,02 мм.
При изготовлении деталей в пределах 8−12 классов точности применяются и другие модификации и виды штангенциркуля. Штангенглубиномер вместо губок оснащен опорными лапками для установки на края или буртики отверстий. Каретка штангенрейсмаса с установленной чертилкой позволяет использовать его для разметки высотных размеров.
По совокупности своих характеристик штангенциркуль нашел свое место в геральдике и эмблемологии, характеризующих его присутствие на гербах некоторых городов или на эмблемах ведомств и структур как символ технической вооруженности.
pochini.guru