Как правильно пользоваться штангенциркулем в картинках

Измеряем штангенциркулем правильно

Для точных работ по металлу, при проектировании различного рода самодельных конструкций не обойтись без точных измерений. Самым удобным инструментом для определения линейных размеров с достаточной точностью является штангенциркуль. Они производятся на специализированных инструментальных заводах (по ГОСТ 166-89) при тщательном соблюдении технологии, а потому надёжны и непритязательны в обращении.

Разновидности штангенциркулей

Рассматриваемый мерительный инструмент может быть классифицирован по следующим признакам:

1. По количеству мерительных поверхностей – на односторонние и двухсторонние.
2. По выполняемым функциям – с глубиномером и без него (бытует также сленговое обозначение первого типа инструмента – «колумбик»).
3. По материалу измеряющих плоскостей – стальные и твердосплавные.
4. По диапазону проведения линейных измерений. Определённые стандартом диапазоны измерений находятся в пределах от 1-125 до 800-2000 мм.
5. По конструкции отсчётного устройства – механические с плоской шкалой, механические с круглым измерительным диском и цифровые (электронные).
6. По точности полученного результата – выпускаются изделия первого класса (с точностью 0,05 мм) и второго класса (точность отсчёта 0,1 мм).

Стандартное обозначение включает в себя информацию обо всех его основных возможностях. Например, обычный ручной двухсторонний штангенциркуль, предназначенный для линейных измерений в диапазоне от 0 до 150 мм, при точности 0,1 мм, имеющий глубиномер/»колумбик» будет именоваться так: ШЦ-I-0-150-0,1-II-ГОСТ166-89.

Скачать ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия»

Выбор оптимального исполнения определяется поставленными задачами. Например, при оценке линейного размера детали, изготовленной из высокопрочной стали, используемый инструмент должен иметь измерительные поверхности, выполненные из твёрдого сплава (требования к материалу твёрдого сплава при этом должны соответствовать условиям ГОСТ 3882). У цифровой техники точность отсчётного электронного устройства всегда составляет 0,01 мм, а потому с их помощью можно производить более точные измерения. Для питания таких приборов необходимо использовать встроенную аккумуляторную батарею.

Устройство инструмента

Как научиться пользоваться штангенциркулем? Для начала – ознакомиться с его устройством. Более всего востребуемый производством ручной штангенциркуль двухстороннего типа, с линейной измерительной системой состоит из следующих конструктивных элементов:

1. Измерительной штанги, где имеется шкала с делениями, точность которых соответствует классу инструмента.
2. Измерительной рамки, скользящей в направляющих штанги. Как пользоваться нониусом штангенциркуля? На нижней контрольной поверхности рамки нанесены деления нониуса, по которому определяется мантисса измеряемой величины: значение размера после запятой. Например, при замере длины в 13,9 мм при точности II класса, показание «13» будет снято с основной шкалы, а показание «0,9» — с нониуса. Для удобства использования рамка снабжена рифлёным выступом в своей нижней правой части.

Все контактные кромки штанги, направляющих, рамки и нониуса тщательно шлифуются в размер, с точностью, на порядок выше той, с которой действует штангенциркуль.

При особых требованиях к конструкции могут предусматриваться и другие элементы. Вспомогательные измерительные поверхности (а, следовательно, и узлы) необходимы, если выполняются разметочные операции, определение размеров уступов, ступенчатых частей конструкций и пр. Иногда в инструмент встраивается микрометрическая подача рамки.

Процесс измерений

Как пользоваться штангенциркулем? При всей своей кажущейся простоте он является высокоточным прибором. Его следует хранить и использовать в определённых условиях температуры и относительной влажности. Заявляемая точность гарантируется, если температура при которой производятся измерения, находится в пределах 20±10 °С, при относительной влажности 65±5%. Рабочие кромки не должны иметь следов загрязнения, деформации, и прочих дефектов. То же касается и рук, работающих со штангенциркулем.

Пример: перед началом измерения губки сводят до полного соприкосновения, и устанавливают степень их прилегания друг к другу: основная и нониусная отсчётные шкалы должны совпадать. При вводе изделия в зазор между губками до плотного контакта, микрометрическим винтом фиксируют рамку и считывают результат. Сначала по верхней рамке определяют основное число, а затем, по нониусу – его мантиссу.

Как пользоваться шкалой штангенциркуля? Характерная особенность нониуса – то, что количество делений на нём всегда на единицу меньше. Недостающее деление и определяет точность инструмента.

После окончания всех измерений кромки следует тщательно очистить, протереть мягкой фланелью, а, при хранении – смазать маслом малой вязкости.

Как пользоваться штангенциркулем с циферблатной отсчётной головкой? Здесь результат мантиссы считывается по показаниям стрелки, а основной – как и в предыдущем случае – по основной шкале штанги.

Как использовать измерительный инструмент электронного типа? На корпусе измерительной головки имеются две кнопки: для сброса нуля предыдущих показаний, и для начала/окончания проведения замера. Поочерёдно оперируя этими кнопками, выполняют требуемые измерения. Перед началом использования следует проверить уровень напряжения, т.к. при разряженной батарее прибор либо ничего не будет показывать, либо давать недостоверный результат.

Процедура измерения не зависит от точности нониуса: как пользоваться штангенциркулем 0,1 мм, так и применять шкалу 0,05 мм – приёмы однотипны. То же касается вопросов: как пользоваться штангенциркулем 0,05 мм, и как пользоваться штангенциркулем 0,02 мм. Главное здесь – своевременно выполнять поверки, и хранить инструмент в требуемых условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Штангенциркуль просто незаменим, когда требуется измерить малые расстояния, диаметр какой-то детали или глубину. Все дело в том, что этот инструмент позволяет получить результат с точностью до одной десятой миллиметра. Именно по данной причине его активно применяют в самых разных сферах – начиная от машиностроения и заканчивая домашними мастерскими. Вместе с тем следует отметить, что технический прогресс не обошел штангенциркуль стороной. Сегодня есть несколько типов таких устройств:

Все они работают по одинаковому принципу. Главное отличие здесь заключается в конструкции отсчетного устройства. Иными словами, придется по-разному считывать полученный результат. Ну а если говорить в целом, то конструкция этого измерительного прибора довольно простая. Это, в частности:

• штанга;
• рамка;
• губки для наружных и внутренних измерений;
• линейка для определения глубины;
• нониус;
• стопорный винт.

Следует отметить один момент. Делая замер, в первую очередь необходимо сверяться с основной шкалой штангенциркуля (нанесена на штанге). Чтобы получить более точный результат, следует воспользоваться нониусом. Здесь также имеется шкала – ее еще называют дополнительной. Такая конструкция и позволяет получить столь высокую точность.

Как пользоваться штангенциркулем – инструкция

Инструмент действительно очень простой. Однако многие не знают всех правил его применения. Давайте разберемся, как научиться работать со штангенциркулем. На самом деле освоить этот измерительный инструмент можно очень быстро. Итак, давайте рассмотрим, как пользоваться штангенциркулем. В первую очередь нужно проверить его техническое состояние, удостовериться в совпадении торцов линейки для измерения глубины и штанги. Также недопустимо использовать штангенциркуль, если у него перекосились губки. Шкала должна быть хорошо читаемой – иначе вы просто не увидите результат замера. Также следует помнить, что этот инструмент не терпит грубого обращения. Пользоваться им нужно достаточно аккуратно.

Если никаких проблем не выявлено, можно приступать непосредственно к замерам. Для этого в одну руку берем штангенциркуль, в другую – деталь. Впрочем, последнюю для удобства можно зажать в тиски. Этот момент не является принципиальным. Если нам нужно сделать наружные замеры, поступаем следующим образом. Раздвигаем соответствующие губки инструмента с некоторым запасом – это определяется на глаз. Далее вставляем деталь. Теперь нам нужно плотно сомкнуть губки и при необходимости зафиксировать их стопорным винтом. Рамку рекомендуется перемещать плавно. Удобнее всего делать это большим пальцем руки, в которой вы держите инструмент.

В итоге губки должны плотно сомкнуться с поверхностью измеряемой детали, причем именно в том месте, где нам необходимо узнать размер. Никаких зазоров здесь не допускается. Ведь из-за этого результат будет некорректным. Также следует обязательно удостовериться в отсутствии перекосов. Деталь должна быть зафиксирована ровно. После этого можно приступать к считыванию результата.

Для того чтобы измерить внутренние размеры, используются уже другие губки – более короткие. Отличить их, кстати, можно не только по этому признаку. Обратите внимание также и на выемки. Они должны быть направлены в противоположные стороны. Сам процесс замера при этом примерно такой же, как описано чуть выше. Только губки нужно вставлять уже внутрь измеряемой детали, предварительно сомкнув их. Здесь тоже рекомендуется сделать небольшой запас. Далее аккуратно раздвигаем губки, пока их наружные края не дойдут до крайних точек измеряемой детали. Затем фиксируем положение с помощью все того же стопорного винта. Вот и все – замер сделан. Теперь осталось лишь считать результат.

Еще проще измеряется глубина отверстия. В данном случае необходимо просто опустить в полость соответствующую линейку. Далее начинаем раздвигать губки для наружных измерений. Делать это нужно до тех пор, пока не почувствуете, что глубиномер уперся в поверхность. Фиксируем данное положение винтом и приступаем к считыванию результатов. Давайте рассмотрим, как правильно это делать.

Самое главное – держать инструмент прямо перед своими глазами. Если вы будете считывать результат, глядя на шкалу сбоку, то результат, скорее всего, будет некорректным. Следует отметить, что нет никакой разницы, какие измерения вы перед этим проводили. В любом случае считывание результатов проводится по одному и тому же алгоритму. В частности, чтобы узнать размер детали или глубину отверстия, нужно посмотреть на обе шкалы – основную и дополнительную. Здесь имеет значение то, как они расположены. Кстати, на поверхности шкалы нониуса есть специальный скос. Он нужен для более удобного сопоставления с основной.

В первую очередь мы смотрим на показания на шкале штанги – она проградуирована в миллиметрах. Следует особо подчеркнуть, что здесь необходимо округлять цифру. Например, нулевая точка нониуса остановилась между 25 и 26. Значит, за целое мы принимаем первое число. После этого можно приступать к определению десятых долей миллиметра. Здесь нужно найти на дополнительной шкале штрих, четко совпадающий с какой-то из отметок на основной. В данном случае точность становится особо важной. Ну а значение совпадающего штриха на дополнительной шкале – это как раз и будет размер в десятых долях миллиметра. Следует отметить, что иногда может быть несколько совпадений. В таком случае следует выбрать цифру, находящуюся ближе к нулевой точке нониуса. Например, если штрихи совпали на отметках 2 и 3, выбираем первую из этих цифр. Далее нам останется только лишь сделать простую математическую операцию – сложить полученные значения. Если взять указанные выше цифры, то итоговым результатом будет 25,2 миллиметра.

Как видим, здесь действительно все очень просто. Соответственно, даже человек, никогда не державший такой измерительный инструмент в руках, освоит его за несколько минут. Еще проще производить измерения с помощью электронного штангенциркуля. Ведь здесь результат сразу же высвечивается на дисплее. То есть никаких дополнительных действий не нужно. Достаточно лишь провести сам замер.

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

Конструкция штангенциркуля

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

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

Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:

• Диапазоном измерений. Длина шкалы на штанге составляет от 125 до 4000 мм.
• Точностью. Распространенные модификации имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
• Функционалом. Существуют штангенциркули с глубиномером и без него.
• Количеством и формой мерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних инструментов бывают плоскими, заостренными или закругленными.
• Конструкцией отсчетного устройства. Оно бывает нониусным, механическим часового типа или электронным.

Штангенциркули изготавливаются из износостойких инструментальных сталей, а их мерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными напайками. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливают резцы (рис. 2), комплектующиеся державками и зажимными винтами.

Порядок измерений

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

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

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

Для измерения глубины отверстия:

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

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

Считывание результатов

По нониусной шкале

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

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

По часовому индикатору

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

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

По цифровому табло

Здесь считать не нужно, размер отображается на дисплее.

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

Разметка

Обычный штангенциркуль с заостренными мерительными поверхностями справляется с базовыми разметочными операциями. Упирая одну губку в боковину детали, кончиком второй можно нанести черту на перпендикулярную ей поверхность. Линия получается равноудаленной от торца и копирует его форму. Чтобы начертить отверстие, нужно накернить его центр: углубление служит для фиксации одной из губок. Подобным образом можно использовать любой прием начертательной геометрии.

Твердосплавные напайки и резцы оставляют заметные царапины на деталях из сталей твердостью выше 60 HRC. Существуют также узкопрофильные штангенциркули, разработанные исключительно для разметки.

Почему возникают ошибки при измерениях

Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:

• Чрезмерное давление на рамку вызывает перекос относительно штанги. Такой же эффект получается, если при измерении нижними губками сводить штангенциркуль за верхние.
• Установка губок на галтели, фаски и скругления.
• Перекосы при позиционировании.
• Нарушение калибровки инструмента.

Первые три ошибки чаще всего возникают от недостатка опыта, и уходят с практикой. Последнюю нужно предотвратить на этапе подготовки к измерениям. Проще всего выставить «0» на электронном штангенциркуле: для этого там предусмотрена кнопка (на рис. 6 кнопка «ZERO»). Часовой индикатор обнуляется вращением винта, расположенного в его нижней части. Чтобы откалибровать нониус, отпускают винты крепления к рамке, передвигают его в нужное положение и снова фиксируют.

Деформации элементов штангенциркуля и износ мерительных поверхностей делают инструмент непригодным к использованию. Для снижения количества брака на производстве штангенциркули проходят периодическую поверку в метрологических службах. Для проверки точности инструмента и приобретения навыков в бытовых условиях можно измерять детали, размеры которых заранее известны: например, хвостовики сверл или кольца подшипников.