Как правильно пользоваться штангенциркулем: видео и фотоинструкция

Конструкция и типы штангенциркулей

Немного истории. Измерительные приборы сделанные из бронзы, предшественники современных штангенциркулей, археологи обнаруживают в раскопках времён древнего Китая. В Европе подобные инструменты появились в начале XVII века, они изготавливались из дерева и не оснащались нониусом, что делало их неточными.

Штангенциркуль знакомого нам вида из металла  стал применятся в Англии в конце XVIII столетия, в период промышленной революции, когда потребовались более точные  замеры деталей. Он уже имел двигающуюся рамку с нанесённой на неё шкалой, которую придумал математик Педру Нуниш, а затем усовершенствовал Пьер Вернье. По фамилиям этих учёных, подвижную шкалу стали называть нониус и верньер.

По виду шкалы штангенциркули делятся на:

1. нониусные
2. циферблатные
3. цифровые

Описание нониусного штангенциркуля

Основные элементы штангенциркуля

Основные детали из которых состоит прибор:

1. Главной является штанга с нанесённой на ней шкалой. Отсюда и название.
2. Рамка с нониусной шкалой, позволяющая делать отсчёт долей миллиметра.
3. Губки для наружных и внутренних замеров.
4. Линейка глубиномера.
5. Стопорный винт, фиксирующий рамку, в некоторых видах может отсутствовать.

Конструктивно штангенциркуль состоит из двух линеек, наложенных друг на друга. На фото представлен прибор, который позволяет измерять внутренние и наружные размеры деталей, а также глубину отверстий в них. Пределы его измерений 0-125 мм, точность – 0,05 мм, это указано справа от нониусной шкалы.

Штангенциркули различаются по размеру и соответственно пределами: 0 – 150 мм, 0 – 500 мм, 500 – 1600 мм, 800 – 2000 мм и другие. Точность приборов: 0,1 мм, 0,05 мм, 0,02 мм, последние по точности близки к микрометрам. 

Некоторые разновидности штангелей имеют вторые шкалы для отсчёта в дюймах. Они располагаются на верхней части штанги и рамки. Также существуют модели, которые позволяют наносить разметку на поверхность заготовки – у них края специально заострены и сделаны из твёрдых материалов.

Циферблатные штангенциркули

Штангенциркуль с циферблатной шкалой

По конструкции циферблатный прибор устроен аналогично нониусному, но на рамке установлена круглая шкала. При считывании показаний целые миллиметры смотрят по левому краю рамки, а доли миллиметра – по разметке на циферблате. Такой штангенциркуль используется когда требуется высокая точность или невозможность применения нониусного.

Диапазон такого прибора 0 – 300 мм, цена деления – 0,01 мм. Он позволяет получить более достоверный результат измерений и сам процесс проще чем при использовании нониусного штангенциркуля.

Недостатком циферблатного штангеля является его большая стоимость и ограниченный диапазон (300 мм). Отсчётное устройство может выйти из строя при неправильном хранении из-за воздействия пыли и грязи.

Цифровые штангенциркули

Штангенциркуль с цифровым экраном

Этот измеритель очень похож на описанные ранее. Результат производимых измерений высвечивается на цифровом экране. Он незаменим, если данные надо получить быстро и с большой достоверностью. Диапазон измерений от 0 до 3000 мм, цена деления некоторых экземпляров 0,01 мм.

На рамке с табло располагаются кнопки включения, установки нуля и переключения показаний в миллиметрах или дюймах. К его достоинствам относится свойство сохранять в памяти итог последних измерений, высокая точность и скорость. Всё это значительно увеличивает производительность и экономит время при проведении большого числа измерений, например при отбраковке изделий. Исполнителю не надо производить отсчёт по циферблату, результат мгновенно высвечивается на экране.

Цифровые штангели отличаются высокой стоимостью по сравнению с рассмотренными ранее с теми же характеристиками. Питание осуществляется от аккумулятора, который требуется по прошествии времени заряжать или менять. Электроника таких приборов подвержена негативному влиянию перепадов температур и влажности.

Хорош ли электронный вариант

Если вы только начинаете осваивать процесс измерения штангенциркулем, тогда выручить сможет цифровой вариант. Его преимуществом является также высокая скорость проведения измерений. Суть заключается в том, что после сведения губок на детали, моментально выводится конечная цифра на цифровой дисплей. Нет необходимости присматриваться к нониусной шкале. Как правило, такие приборы идут с полным набором возможностей, который включает двухсторонние губки, а также глубиномер. Наличие дисплея практически никак не увеличивает конечный вес. Модуль не тяжелее дополнительной шкалы, которая присутствует на стандартном варианте. Продвинутые варианты такого вида штангенциркуля обладают дополнительными портами ввода-вывода, а также встроенным конвертером. Можно в несколько касаний передать полученные значения на внешний носитель или ПК.

Электронная часть штангенциркуля нуждается в питании. Чаще всего в этой роли выступает батарейка типа CR2032. Хотя потребление минимально и хватает одного заряда надолго, но может приключиться неприятный инцидент и прибор сядет в неподходящее время, когда необходимо проводить замеры. Другим недостатком является то, что микросхемы и электронные датчики не терпят вибраций и ударов. Это означает, что погрешность штангенциркуля может повышаться при неаккуратном обращении. Контакты электрической части от влаги подвергаются процессу окисления, что легко выводит электронный штангенциркуль из строя. В некоторых случаях некорректно может сработать конвертер, что может иметь далеко идущие последствия в производственном процессе. Всех этих нюансов лишен обычный механический прибор.

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:

1. Замер наружного диаметра втулки. Целое число делений основной шкалы — 33, совпавшей риской нониуса считаем 0,05. Наружный диаметр втулки 33,05 мм.
2. Замер внутреннего диаметра втулки. Результат — 27,30 мм.
3. Проверка осуществляется замером толщины стенки — 2,80 мм. Пересчет по двум первым замерам дает (33,05−27,30)/2=2,90 мм.
4. Замер высоты втулки губками инструмента — 40,40 мм.
5. 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.

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 h12. 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.

Originally posted 2018-04-06 09:29:21.

Из чего состоит измерительный инструмент — знакомимся с устройством

Рассматриваемый инструмент имеет простую конструкцию, что упрощает особенности его эксплуатации. С помощью штангенциркуля можно измерять размеры любых деталей, заготовок и элементов. Конструкция этого незамысловатого прибора включает в себя следующие составляющие:

1. Линейка измерительная — это основная составляющая рассматриваемого прибора, которая еще также называется штангой. На штанге с одной стороны имеется шкала, разметка которой составляет 1 мм. Длина измерительной линейки зависит от модели штангенциркуля. Стандартными считаются приборы, имеющие длину 150 мм, но есть устройства меньше и больше, которые предназначены специально для измерения мелких деталей и наоборот, только для крупных заготовок
2. Рамка измерительная — к линейке крепится подвижный элемент, за счет которого и удается выполнять соответствующие измерения. Во внутренней конструкции устройства находится пружинка, которая служит в качестве прижима для рамки. На передней части рамки находится шкала, называемая нониусом, которая является основой при снятии замеров. На этой шкале нанесено 10 делений, которые имеют ширину, равную 1,9 мм. Для фиксации подвижной рамки, в конструкции инструмента предусмотрен зажимной или стопорный винт. Этот винт применяется для того, чтобы не сместилась рамка после проведенного измерения
3. Губки неподвижные — это элементы, которые являются частью измерительной линейки. Губки имеют открытую и закрытую формы, что дает возможность измерять не только наружные, но и внутренние размеры
4. Подвижные губки — имеют аналогичную конструкцию с неподвижными, только они являются частью измерительной подвижной рамки. За счет подвижных губок, соприкасающихся с неподвижными, происходит снятие замеров детали
5. Линейка глубиномер — это дополнительный элемент, который является частью подвижной рамки. Линейка спрятана внутри инструмента, и выдвигается при перемещении подвижной рамки. Предназначена она для измерения глубины детали

Мало кто знает о том, что штангенциркули бывают разных видов, а вариант, который представлен выше, является самым популярным, простым и недорогим. О том, какие виды штангенциркулей бывают, и чем они отличаются, выясним далее.

Измерение наружных поверхностей

Если необходимо узнать величину наружной поверхности или простыми словами померять толщину предмета, то необходимо развести губки на необходимую величину, а затем поместить их между измеряемым элементом. Далее губки следует совместить, пока они плотно не соприкоснутся со стенками измеряемой детали, например, это может быть тормозной диск.

Это интересно!Кстати, именно часто для измерения уровня износа тормозного диска необходимо прибегать к применению штангенциркуля.

Губки должны расположиться строго параллельно поверхности заготовки. Далее можно посчитать получившееся значение. Если видимость шкалы низкая, тогда следует воспользоваться стопорным фиксатором, закрепив положение губок в соответствующем положении.

Деление на основной шкале (неподвижной части), которое совместится с нулевой риской шкалы на подвижной рамке — это показания в миллиметрах С измерениями основных показаний проблем никаких не возникает, если только нулевая отметка (штрих) нониуса не останавливается между двумя значениями, например, 23 и 24 мм. В этом случае понадобится посчитать десятые доли измерений. Эти десятые доли мм также подсчитываются, и если нулевое значение нониуса показывает конкретное значение, например, 23 или 24 мм Чтобы посчитать десятые доли мм штангенциркулем, следует на нониусной шкале найти штрих, который совпадает с отметкой на основной измерительной шкале

Причем здесь очень важно найти отметки, которые совпадают (совмещены) точно. Совпадающее значение штриха на нониусной шкале — это и есть десятые доли миллиметров Если на нониусной шкале совпадает несколько штрихов с основным, то учитывать необходимо именно то значение, которое находится ближе к нулевому показателю. Фото пример проведения измерений нониусным штангенциркулем показан ниже

Фото пример проведения измерений нониусным штангенциркулем показан ниже.

После измерений нужно правильно прочитать показания. К примеру, если нулевой штрих разместился между значением 26 и 27, тогда учитывается величина 26 мм. Далее выявляются десятые доли миллиметров. К примеру, штрихи совместились на значении 7 (нониусной шкалы), тогда получаем значение толщины детали, равное 26,7 мм. Как видно на фото выше, ничего сложно при работе с инструментом нет. Аналогичным образом производятся измерения внешних диаметров, например трубы, поршней, колец и т.п.

Это интересно!Чтобы измерить наружный диаметр трубы, а также кабеля (его сечение жил), сверла, болта, арматуры и прочих подобных заготовок, необходимо охватить губками инструмента измеряемую деталь. После этого произвести необходимые расчеты, определив точное значение размера.

Конструкция штангенциркуля

Разобраться в особенностях конструкции этого устройства необходимо для того, чтобы понять, как правильно им пользоваться. Состоит штангенциркуль из следующих деталей.

1. Неподвижная планка или линейка (штанга). Она представляет собой основу конструкции. На неё нанесена шкала.
2. Подвижная планка, которая может перемещаться вдоль по штанге. На этой планке имеется нониусная шкала. Она позволяет получить очень точные промеры, а именно отсчитывает доли миллиметра.
3. Верхние и нижние губки. Это передвигающиеся детали, позволяющие измерять объект, и узнать размеры и снаружи, и внутри. Когда губки точно совмещены, на обеих шкалах должны точно совпадать нулевые отметки.
4. Винт стопорный или зажимный. Он требуется для фиксации планки.
5. Глубиномер. Тонкая выдвигающаяся планка, при помощи её измеряется глубина. Электронные измерительные устройства оснащены также аккумуляторами, передвижным механизмом.

READ Что такое рейсмусовый станок

Кроме того, существуют модели, в верхней части которых имеется подвижная дюймовая измерительная шкала. Пользоваться ими легко и удобно.

Определение показаний штангенциркуля

Основной проблемой, чтобы понять как пользоваться штангенциркулем, является определение точного результата, а также использование дополнительных функций устройства. Наиболее просто и понятно дело обстоит с наружными размерами, но принцип снятия везде практически одинаков, поэтому, следует научиться обращаться двумя шкалами. На первой, она же является основной, показаны целые доли миллиметра. Вне зависимости от того, исползаете вы глубиномер, внешние или внутренние губки, передвигаются все три части, соответственно отмеренному расстоянию. Чтобы не сбить показания во время измерения, когда все доходит до контрольной предельной точки, происходит фиксация прибора.

После этого его можно снять с заготовки и приблизить поближе к себе. Показания при этом остаются такими же, как и в момент измерения. На штанге деления сразу видны и количество целых миллиметров видно сразу, чтобы определить более детально, следует воспользоваться нониусом. На нем располагает десять делений, каждое из которых соответствует доли целого. Если первое деление совпадает со значением черты на основной шкале, то получается ровное значение. Если второе деление совпадает с какой-либо чертой, то к полученному целом значению следует прибавить 0,1. К третьему – 0,2, четвертому – 0,3 и так далее.

Существуют нониусы, которые показывают сотые доли миллиметров. Принцип измерения в них очень схож. Главное, чтобы фиксирующий элемент всегда был в рабочем состоянии, иначе невозможно будет получить точные данные, так как положение измерительного прибора будет постоянно сбиваться.

Почему возникают ошибки при измерениях

Неровное положение измеряемого предмета по отношению к измерительным губкам – одна из самых популярных причин возникновения ошибок в показателях замера. Исключить появление ошибок можно только практикой. Обязательно при начале замеров прибор нужно выставить на нулевую отметку. В штангенциркуле механического типа необходимо раскрутить винт, свести в начальное положение и вновь плотно закрепить.

Важно отслеживать физический износ инструмента: искривление рамок, стертость винтов не позволяют сделать точные измерения. Существует несколько видов инструмента: классические, стрелочные и цифровые

У каждого типа свои особенности применения. Наиболее бюджетный – классический тип

Существует несколько видов инструмента: классические, стрелочные и цифровые. У каждого типа свои особенности применения. Наиболее бюджетный – классический тип.

Штангенциркуль – это инструмент, который невозможно заменить по всем параметрам никаким другим устройством. Перед тем как его выбрать, следует проконсультироваться в магазине инструментов. Специалисты в сети интернет публикуют много видео о том, как пользоваться штангенциркулем, чтобы получить правильные результаты измерений.

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.

Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д.

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.

Разновидности измерительного прибора

Производители предлагают 3 основных вида штангенциркулей: цифровые, стрелочные и нониусные. Различаются они по считыванию информации и по точности измерения.

Нониусный штангенциркуль

Прибором пользуются в быту и на производстве. Он состоит из следующих частей:

• штанга со шкалой делений 1 мм; общая длина 15 см;
• рамка, которая передвигается по штанге; к ней крепятся нижние губки для наружного и внутреннего измерения деталей;
• верхние наружные и внутренние губки укреплены на штанге сверху; они неподвижны;
• в штанге имеется тонкая выдвижная планка — глубиномер;
• на передвижной рамке находится нониус: это вспомогательная шкала, которая состоит из 10 делений; цена деления 0,19 мм; нониус предназначен для измерения величин с точностью до 0,1 мм;
• для фиксирования детали в губках штангенциркуля предусмотрен винт.

Губки заканчиваются острыми лезвиями. Они плотно обхватывают поверхность детали, чтобы достичь высокой точности измерений. При использовании прибора необходимо быть внимательным, чтобы не допустить порезов.

Предлагаем Вашему вниманию познавательную статью о методах диагностики химанализа металлов и сплавов.

Циферблатный штангенциркуль

В циферблатном приборе вместо нониуса предусмотрен циферблат — стрелочное устройство с измерительной шкалой. Циферблат позволяет облегчить пользование штангенциркулем. Измерять деталь и считывать информацию её параметров проще. Допустимая погрешность стрелочного, циферблатного устройства 0,05 мм. Прибор даёт более точные показатели, чем устройство с нониусом. Его используют в военной промышленности, судостроении.

Цифровой штангенциркуль

Прибор – электронный, измерять детали с его помощью несложно. Устройство работает от батареи 1,5 В, которая предназначена на 1 год непрерывного использования. Допустимая погрешность в измерении 0,01 мм. Нониус в цифровом штангенциркуле заменён электронным устройством, которое крепится к подвижной рамке. Все показатели высвечиваются на дисплее. Прибор позволяет измерять и сохранять полученные данные в памяти. Есть возможность обрабатывать информацию и выводить её на печать. Программное обеспечение в цифровых устройствах следит за качеством измерения.