какие измерительные шкалы имеет штангенциркуль

Как пользоваться механическим штангенциркулем?

Штангенциркуль — довольно популярный и распространённый инструмент для высокоточных измерений. Многие его видели, но мало кто применял в работе, в связи с отсутствием необходимости в очень точных измерениях, ограничиваясь простой рулеткой. В этой статье мы рассмотрим устройство механического штангенциркуля, его возможности и разберём, как считывать показания с точностью до десятых долей миллиметра.

Устройство штангенциркуля

Что можно измерить штангенциркулем?

1) Внешний размер детали (предмета)

Например, с помощью губок для наружных измерений можно измерить наружный диаметр трубы:

2) Толщину детали (предмета)

Например, точно также с помощью губок для наружных измерений можно измерить толщину стенки трубы:

3) Внутренний размер детали (предмета)

Например, с помощью губок для внутренних измерений можно измерить внутренний диаметр трубы:

4) Глубину детали (предмета)

Штангенциркуль имеет специальный глубиномер, который позволяет измерить глубину детали:

Как снимать показания?

Наиболее интересным вопросом, касаемо работы со штангенциркулем является снятие полученных в результате измерения значений.

В этой статье рассматривается штангенциркуль с точностью 0,1 мм. То есть он может измерить габариты детали с точностью до десятой доли миллиметра.

Рассмотрим процесс чтения показаний штангенциркуля при измерении наружного диаметра трубы, которое мы выполнили выше (см. п.1).

Для того, чтобы определить целое число миллиметров, мы должны посмотреть какому значению на шкале штанги соответствует нулевая риска на шкале нониуса. Мы видим, что нулевая риска находится между 26 и 27 мм по основной шкале. То есть наружный диаметр трубы составляет 26 мм, но нужно ещё определить десятые доли.

Для этого нам необходимо посмотреть какая из рисок на шкале нониуса, наиболее точно совпадает с рисками на шкале штанги. Мы видим что именно седьмая риска нониуса наиболее точно совпадает с риской на основной шкале (в данном случае с четырёх сантиметровой, но значение основной шкалы неважно), поэтому число долей составляет 0,7 мм.

Таким образом наружный диаметр трубы равен 26 + 0,7 = 26,7 мм, что абсолютно верно, так как это импортная труба диаметром ¾ дюйма, что соответствует полученному нами значению в миллиметрах.

Правило определения размера по штангенциркулю можно сформулировать следующим образом:

Источник

Какие измерительные шкалы имеет штангенциркуль

В промышленности, в ремонтной практике и быту широко используется штангенциркуль — точный, удобный в работе, и в то же время очень простой измерительный прибор. О том, что такое штангенциркуль, каких типов он бывает, как устроен и работает, а также о правильном выборе штангенциркуля читайте в статье.

Что такое штангенциркуль?

Штангенциркуль — измерительный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних размеров деталей (линейных размеров, диаметров), и глубин отверстий. Название «штангенциркуль» происходит от немецкого слова «stangenzirkel», отражающего устройство инструмента — в его основе лежит линейка-штанга, по которой и производятся измерения.

Сегодня штангенциркуль остается одним из основных измерительных инструментов, который находит применение во всех областях промышленности, в ремонтной практике, в строительной сфере и в быту. Этот инструмент имеет простую конструкцию и очень прост в использовании, однако обеспечивает высокую точность измерений, а его цена лежит в самых разумных пределах. Но прежде, чем делать выбор и покупку штангенциркуля, необходимо разобраться в существующих видах этого инструмента, их особенностях и возможностях.

Типы, конструкция и принцип работы штангенциркуля

Штангенциркули делятся на типы по принципу работы и выполняемым с их помощью измерениям. Классификация и особенности данного инструмента в нашей стране регламентированы в ГОСТ 166-89, ряд производителей также выпускают инструмент в соответствии с ТУ 3933-145-00221072-2003.

По принципу работы штангенциркули делятся на три вида:

Нониусный штангенциркуль. Основу данного инструмента составляет линейка-штанга, изготовленная заодно с неподвижной (или двумя неподвижными) губкой, и несущая на себе шкалу с ценой деления 1 мм. На штанге установлен нониус — подвижная рамка, выполненная заодно с губкой (или двумя губками) и линейкой глубиномера (если он предусмотрен). На нониусе нанесена вспомогательная шкала, при совмещении делений которой с делениями шкалы на линейке-штанге можно отсчитывать десятые или сотые доли миллиметра.

Наличие вспомогательной шкалы дает возможность производить измерения небольших величин, которые сложно отследить невооруженным глазом. Эта шкала как бы «растягивает» небольшую величину в несколько раз (в 10, 20, 50 или даже 100), позволяя визуально определить ее. Считывание показаний осуществляется по совпадению штрихов обеих шкал — число, соответствующее штриху нониуса, и будет означать количество десятых или сотых долей миллиметра.

Циферблатный штангенциркуль. Данный инструмент имеет аналогичную конструкцию, однако в нем нониус заменен механической измерительной головкой — подвижной рамкой с круговым циферблатом и шестереночным приводом стрелки. На штанге размещена зубчатая рейка, имеющая зацепление с шестерней измерительной головки. При движении головки по штанге шестерня вращается по рейке, пройденное шестерней расстояние отмечается перемещением стрелки по циферблату. Данный штангенциркуль не утомляет глаз (не нужно искать совмещения штрихов на основной и вспомогательной шкалах) и сокращает время работы.

Электронный (цифровой) штангенциркуль. Инструмент этого типа также имеет описанную выше конструкцию, однако в нем нониус заменен электронной измерительной головкой. Для измерения используется емкостный датчик, который состоит из подвижной и неподвижной обкладок конденсатора. В качестве неподвижной обкладки используется штанга инструмента, а подвижная находится в головке. Измерение осуществляется по изменению емкости конденсатора, полученные результаты преобразуются в показания на ЖК-дисплее.

Представленные типы штангенциркулей в соответствии с действующим стандартом имеют маркировку:

Тем же стандартом устанавливаются и типы инструмента по выполняемым измерениям:

Инструменты II и III типа могут оснащаться приспособлением для выполнения разметки, они дополнительно несут на себе механизм микрометрической подачи.

По маркировке инструмента можно узнать об его особенностях и назначении. Например, наиболее распространенный тип ШЦ-I — это двухсторонний инструмент с глубиномером, он универсален и позволяет выполнять любые измерения. Тип ШЦК-I и ШЦЦ-I — то же, но с циферблатной шкалой или с электронной головкой. Соответственно, ШЦ-II и ШЦ-III — нониусные двухсторонний и односторонний штангенциркули, а ШЦТ-1 — односторонний штангенциркуль с губками из твердых сталей.

Основные характеристики и особенности штангенциркулей

К основным характеристикам штангенциркулей, на которые необходимо обращать внимание при их выборе и покупке, относятся:

Диапазон измерения может лежать в различных пределах — от 0 до 2000 мм. Самое широкое распространение получили штангенциркули с максимальным пределом измерения от 125 до 300 мм, также существует инструмент с диапазонами измерения 0-400 и 0-500 мм. Специальные штангенциркули позволяют измерять величины от 250 до 2000 мм.

Значение отсчета по нониусу определяет минимальную величину, которую можно измерить штангенциркулем, данная характеристика может принимать следующие значения:

Данная характеристика обычно указывается в маркировке инструмента в виде десятичной или обычной дроби. Например, значение отсчета 0,05 может обозначаться, как 1/20, 0,02 — как 1/50, и т.д.

Наконец, погрешность указывает ошибку, которую допускает инструмент при измерениях. Максимальная погрешность прямо зависит от значения отсчета по нониусу и диапазона измерений. Для нониусных инструментов со значением отсчета 0,1 погрешность может составлять от 0,05 до 0,2; для циферблатных инструментов со значением отсчета 0,1 погрешность не должна превышать 0,08 мм, а со значением отсчета 0,02 и 0,05 мм — 0,04 мм; для электронных погрешность может составлять от 0,03 до 0,07 мм. Причем, чем шире диапазон измерений инструмента, тем выше его погрешность.

Данные параметры измеряются для температуры +20°C — это может указываться непосредственно на инструменте.

Как выбрать штангенциркуль

При выборе и покупке штангенциркуля следует учитывать, какие измерения с его помощью будут производиться, какая точность измерений нужна, и в каких условиях он будет эксплуатироваться.

Наиболее универсальным и простым в применении является инструмент ШЦ-I — механический, точный, надежный и удобный, он всегда готов к работе, позволяет измерять величины вплоть до 300 мм и более, и при этом имеет доступную цену. Если во главу угла ставится удобство работы с инструментом, то отличным выбором может стать покупка циферблатного или электронного штангенциркуля типа I.

Штангенциркули типа II и III — это уже более специализированные инструменты, которые практически не нужны в быту, но незаменимы в других областях. Так, для измерения и выполнения разметки без применения другого инструмента подойдут штангенциркули типа II, а для работы только с плоскими или цилиндрическими деталями лучшим решением станет инструмент типа III. А в тех ситуациях, когда приходится работать по деталям из твердых марок сталей или с абразивными поверхностями, то следует отдать предпочтение штангенциркулю типа Т-1.

Для бытовых нужд достаточно штангенциркуля со значением отсчета 0,1 мм, для профессионального применения лучше использовать инструменты со значением отсчета 0,05, 0,02 или даже 0,01 мм. Однако следует учитывать, что электронные штангенциркули с отсчетом 0,01 мм имеют меньшую точность, чем циферблатные с отсчетом 0,02 и 0,05 мм, поэтому последние хотя и имеют больший отсчет, но в ряде случае обеспечивают лучшую точность измерений.

Что касается диапазона измерений и погрешности, то здесь есть масса вариантов. Для большинства ситуаций достаточно штангенциркуля с диапазоном измерения до 250 или 300 мм, хотя в случае постоянной работы с небольшими изделиями лучше выбрать инструмент с диапазоном измерения до 150 или даже до 125 мм — такой штангенциркуль дает меньшую погрешность и более удобен в работе.

Наконец, необходимо обращать внимание не только на характеристики штангенциркулей, но и на их маркировку, качество и соответствие ГОСТ. Наилучшую точность и надежность измерений обеспечивают инструменты, изготовленные в соответствии со стандартом, на них присутствует соответствующая маркировка. «Безымянные» штангенциркули могут стоить в разы дешевле, но с их помощью нельзя добиться высокой точности измерений, поэтому эта экономия в будущем выльется в новые затраты.

При верном подборе штангенциркуля вы получите надежный инструмент, который позволит решать самый широкий круг задач в различных сферах.

Источник

Штангенциркуль. Назначение, виды, характеристики и выбор

Один из самых конструктивно простых и распространенных измерительных инструментов, который отличается своей универсальностью, высокой точностью показаний и способностью выполнять замеры внутренний и внешних диаметров – штангенциркуль.

Среди множества его видов, имеющих, к тому же, разные размеры, можно найти варианты с действительно минимальной погрешностью.

Сам инструмент активно применяют в быту, а в машиностроении и токарном деле без него и вовсе невозможно обойтись.

Подробнее о том, что такое штангенциркуль, на что он способен, из чего сделан, каким бывает и какой выбрать, далее.

Назначение и принцип действия

Назначение штангенциркуля – выполнение замеров высокой точности внутри и с наружи измеряемых объектов, а также глубины всевозможных отверстий.

Особенность инструмента — универсальность.

Штангель – распространенное название штангенциркуля среди тех, кто им постоянно пользуется, является обыкновенным сокращением слова.

Этот инструмент “умеет” измерять внешние и внутренние диаметры круглых и цилиндрических объектов, например, гаек и болтов, подходит для внутренних измерений канавок по всем параметрам.

Принцип измерения штангенциркулем заключается в определении размера на основании положения измерительной рамки, которая свободно перемещается вдоль штанги с нанесенной шкалой.

Само значение размера определяется методом совпадения, а его точность, в зависимости от, собственно, класса точности, способно доходить до сотых частей миллиметра.

Устройство, характеристики и свойства

Если подключить фантазию, то внешне штангель выглядит, как симбиоз молотка и линейки.

Состоит классический инструмент из следующих элементов:

Рассмотренная конструкция, имеющая односторонние губки, позволяет определять лишь внешние размеры объектов.

Для внутренних замеров потребуется штангенциркуль с двусторонним размещением губок.

Вторые имеют, как правило, меньшие размеры, расположены аналогично первым, но с противоположной стороны штанги, а рабочими являются внешние грани.

Материал

Металлический штангенциркуль изготавливают преимущественно из углеродистой и нержавеющей стали, низколегированных инструментальных сталей 9ХС, ХВГ.

Нержавеющий инструмент — классика, однако, в производстве современных штангелей используют и композит, например, на основе углеродного волокна и полимерных смол.

Размеры

Типовые размеры классических штангенциркулей:

Модели с диапазоном измерений до 5000 мм могут весить более 35 кг.

Следующие действующие ГОСТы регулируют как поверку, так и производство штангенциркулей:

Точность

Нониусный штангенциркуль характеризуется несколькими классами точности:

Для высокоточных замеров применяется совершенно другой инструмент – микрометр.

Чтобы наглядно показать, на что влияет класс точности, достаточно предположить, что необходимо определить диаметр нескольких сверл без маркировки.

Штангель второго класса точности позволит найти сверла диаметром 6,7 или 6,8 мм, а первого класса еще и 6,75 мм.

Для электронных инструментов погрешность может достигать 0,01 мм.

Поверка

В процессе работы штангенциркулем может наблюдаться нарушение его настроек, различные деформации отдельных элементов, банальный износ.

Все это влияет на точность проводимых измерений, которые, к тому же, способна исказить налипшая грязь, смазка, металлические опилки, покрывающие инструмент намагниченным слоем.

Каждому владельцу штангеля необходимо бережно обращаться с ним, и содержать инструмент в чистоте.

Дабы избежать различных искажений результатов измерений, выполняется ежегодная поверка инструмента.

Для этого достаточно обратится в специализированный сервисный центр по настройке и ремонту.

По результатам поверки выдается соответствующее свидетельство.

В домашних условиях выполнить простейшую проверку правильности показаний можно, если свести до упора губки штангенциркуля.

В этом случае нулевые штрихи должны совпадать.

Маркировка

Виды штангенциркулей и их цена

Штангенциркули делятся на следующие основные виды:

Аналоговый

Отсчет ведется по нониусу. Другое название – нониусный. Стоимость – от 400 рублей.

Стрелочный

Не требует вычислений, более простой в использовании, так как результаты замеров отображаются на циферблате с круговой шкалой.

Стоимость – от 1700 рублей.

Цифровой

С небольшим дисплеем, на который выводятся в цифровом виде результаты замеров. Обладает наивысшей точностью.

Другое название – электронный. Стоимость – от 700 рублей за самые простые модели.

Кроме того, штангели бывают с глубиномером (тип Т-I и I) и без него (тип II и III).

Прецизионный штангенциркуль – общее название для моделей, обладающих повышенной точностью измерений.

Кстати говоря, моноблочный инструмент (неподвижные губки не закреплены на штанге, а являются неотъемлемой ее частью) выдают самые точные показания.

Существуют задачи, с которыми стандартный инструмент справиться попросту не способен.

Тогда мастер берет в руки специальный штангенциркуль.

Специальные штангенциркули

Яркие примеры специализированных моделей:

Разметочный

С остро заточенными твердосплавными губками и специальным циркульным механизмом.

Кроме проведения измерений, позволяет отрисовывать дуги прямо губками на твердом материале.

Разметочный штангенциркуль аналогичен вариантам без циркульного механизма с губками, в основе которых лежат твердые сплавы.

Цена – от 2,5 тыс. рублей.

Для тормозных дисков (ШЦЦД)

Конструкция с односторонними удлиненными губками для наружных измерений, имеющими на рабочей поверхности зубья для повышения точности замеров.

Существуют варианты, позволяющие определять толщину тормозных дисков авто и мотоциклов без необходимости демонтажа колеса.

Стоимость самых простых моделей – около 1 тыс. рублей.

Путевой

Для замера параметров рельсового полотна.

Цена – от 20 тыс. рублей.

К аналогам штангенциркуля относятся следующие измерительные инструменты:

Штангензубомер

Инструмент, предназначенный для измерения зубьев реек и шестерен с точностью 0,02 мм.

Штангенглубиномер

Инструмент, предназначенный для измерения глубин, высот глухих отверстий, выступов, пазов, канавок.

Штангенрейсмас

Инструмент, позволяющий без специализированных навыков выполнять измерения высот и производить вертикальную разметку деталей с точностью до 0,05 мм.

Другое название – штангенрейсмус.

Как выбрать хороший штангенциркуль?

Основные достоинства штангеля — его точность измерений.

По этой причине хороший инструмент, в первую очередь, обязан быть изготовлен из прочного материала, иметь легко различимую разметку и переносить активное использование.

Популярностью у опытных мастеров пользуется именно нержавеющий штангенциркуль с выгравированными делениями из-за своей высокой устойчивости к коррозии и долговечности.

Главные принципы выбора:

Перед покупкой штангенциркуля следует убедиться в отсутствии люфтов между подвижной и неподвижной его частями, а также в совпадении нулевых отметок двух шкал при сведенных губках.

Что нужно знать о штангенциркулях?

Штангенциркуль нуждается в бережном, аккуратном обращении, так как следующие факторы способны снизить его точность и исказить результаты замеров:

Хранение инструмента выполняется в футляре, который обязательно должен идти в комплекте.

Производители штангенциркулей

Изготовлением штангенциркулей занимаются следующие производители:

Источник

Измерительный инструмент Штангенциркуль,инструкция по применению.

Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов.

Существует несколько подвидов различных штангенциркулей в зависимости от размеров, конструктивных особенностей и принципа действия.

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).Для промышленности СССР одно время массово поставлялись штангенциркули фирмы «Columbus». Отсюда и закрепившееся «обиходное» колумбус или «коламбик».

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

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.

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.

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

Устройство и принцип работы нониуса 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

Устроен классический штангенциркуль следующим образом. На измерительной штанге с помощью пазов установлена подвижная рамка. Для того, чтобы рамка плотно сидела, внутри установлена плоская пружина и предусмотрен винт, для жесткой ее фиксации. Фиксация необходима при проведении разметочных работ.

На штанге нанесена метрическая шкала с шагом 1 мм и цифрами обозначены сантиметровые деления. На рамке нанесена дополнительная шкала с 10 делениями, но с шагом 1,9 мм. Шкала на рамке называется нониусом в честь ее изобретателя португальского математика П.Нуниша. Штанга и рамка имеют измерительные губки для наружных и внутренних измерений. К рамке дополнительно закреплена линейка глубиномера.

Измерения выполняются зажимом между губками детали. После зажима рамка фиксируется винтом для того, чтобы она не сместилась. Количество миллиметров отсчитывается по шкале на штанге до первой риски нониуса. Десятые доли миллиметров отсчитываются по нониусу. Какой штрих по счету слева на право на нониусе совпадет с любой из рисок шкалы на штанге, столько и будет десятых долей миллиметра.

Как видно на фото, измеренный размер составляет 11мм, так как от нулевой отметки шкалы на штанге до первой риски нониуса получилось 11полных деления (11мм) и на нониусе совпала с риской шкалы штанги риска шестого деления нониуса (одно деление на нониусе соответствует 0,1 мм измерений).

Примеры измерения штангенциркулем отрезка трубы с круглым сечением.

Для измерения толщины или диаметра детали нужно развести губки штангенциркуля, вставить в них деталь и свести губки до соприкосновения с поверхностью детали. Надо проследить, чтобы плоскости губок при смыкании были параллельны плоскости измеряемой детали. Внешний диаметр трубы измеряется точно так же, как и размер плоской детали, только нужно, чтобы губки прикасались к диаметрально противоположным сторонам трубы.

Для того, чтобы измерять внутренний размер в детали или внутренний диаметр трубы, у штангенциркуля есть дополнительные губки для внутренних измерений. Их заводят в отверстие и раздвигают до упора в стенки детали. При измерении внутренних диаметров отверстий добиваются максимального показания, а при измерении в отверстии параллельных сторон, добиваются минимальных показаний.

В некоторых типах штангенциркулей губки не смыкаются до нуля и имеют собственную толщину, которая обычно на них выбита, например, число «10», хотя первая риска нониуса стоит на нулевой отметке. В случае измерения внутренних отверстий таким штангенциркулем к считанным показаниям по шкале нониуса добавляется 10 мм.

С помощью штангенциркуля типа колумбус, имеющего подвижную линейку глубиномера можно измерять глубину отверстий в деталях.

Для этого нужно полностью выдвинуть линейку глубиномера из штанги, вставить ее до упора в отверстие. Подвести до упора в поверхность детали торца штанги штангенциркуля, при этом не допуская выхода линейки глубиномера из отверстия.

На фотографии, для наглядности, я продемонстрировал измерение глубины отверстия, приложив линейку глубиномера штангенциркуля с внешней стороны отрезка трубы.

Источник