Штангенциркуль принцип работы. Принцип работы штангенциркуля, виды инструмента и примеры замеров. Типы и характеристики нониусов

– 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.
Штангенциркуль предназначен для измерения линейных размеров (внешних, внутренних, глубин). Конструктивно штангенциркуль состоит из измерительной линейки, штанги, нониуса, фиксатора.
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.
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.

Как и любой измерительный инструмент, штангенциркуль имеет шкалу делений (цена деления 0,01 означает, что инструмент измеряет размер с точностью до сотой миллиметра) и погрешность измерения. Приемлемой погрешностью считается погрешность до 10% от точности измерения инструмента. На производстве все штангенциркули регулярно один раз в 6 месяцев проходят метрологическую поверку.
Штангенциркуль должен продаваться и храниться в специальном футляре. (ГОСТ 13762-86)
При покупке следует обратить внимание, чтобы губки инструмента были ровными, а при их соприкосновении не было просвета. При сомкнутых губках шкала по нониусу должна быть установлена на нуле, линии нониусной шкалы должны быть четкими. Штангенциркуль должен комплектоваться паспортом, в котором должна стоять отметка о поверке инструмента.
Все штангенциркули подразделяются на 3 основных типа:
Нониусные штангенциркули (тип ШЦ) – классический тип штангенциркулей, отсчет показаний на которых производится по штриховой шкале. Принцип работы основан на совмещении рисок, нанесенных на штангу, с рисками на специальной измерительной планке, называемой «нониус». Штангенциркули данного типа выпускаются с точностью измерений 0,1 мм, 0,05 мм и 0,02 мм.

Цифровые штангенциркули (тип ШЦЦ) – более современная модель, отсчет показаний по которой осуществляется с использованием цифрового электронного табло. Этот тип обладает высокой точностью отсчета – 0,01 мм. Кроме того, программное обеспечение штангенциркулей позволяет установить «0» в любой точке отсчета, перевести единицы измерения в мм/дюймы, передать показания на персональный компьютер.

Стрелочные штангенциркули с круговой шкалой (тип ШЦС или ШЦК) – для снятия показаний используется стрелочный индикатор, вмонтированный в подвижную рамку штангенциркуля. Преобразование линейного перемещение рамки во вращение стрелки индикатора осуществляется посредством использования в конструкции реечно-зубчатой передачи, которая кроме ее прямого назначения, также делает всю конструкцию штангенциркуля более жесткой. Выпускаются стрелочные штангенциркули с ценой деления 0,02 мм и 0,01 мм.

Следующая важная характеристика – форма выпуска. Согласно ГОСТ 166-89, здесь также существует три типа:
Тип ШЦ-I – штангенциркуль с измерительными верхними и нижними губками и глубиномером. Данный тип позволяет измерять внутренние и внешние размеры изделий, выдвижной глубиномер служит для определения высот различных канавок, уступов, неровностей и т.п. Выпускаются длиной до 300 мм – модели ШЦ-I-125, ШЦ-I-150, ШЦ-I-200, ШЦ-I-250, ШЦ-I-300. Это самый универсальный и распространенный тип.

Тип ШЦ-II – штангенциркуль с верхними разметочными и нижними измерительными губками. Главное отличие – это острозаточенные верхние губки, позволяющие производить разметку на металлических, пластиковых и других поверхностях. Нижние губки служат для измерения наружных и внутренних линейных размеров. При измерении внутренних размеров к показаниям отсчетного устройства штангенциркуля необходимо прибавить толщину самих губок, это число указано непосредственно на губке, обычно 10 мм. Закругленная конструкция измерительных поверхностей позволяет измерять цилиндрические внутренние размеры. В отличие от типа ШЦ-I, здесь нет глубиномера. Выпускаются с длиной штанги до 2000 мм, самая «ходовая» модель – ШЦ-II-250.

Тип ШЦ-III – штангенциркуль с нижними измерительными губками. Служит только для определения линейных размеров. Как и в случае с ШЦ-II, на губках указана их толщина, этот число необходимо прибавить к показаниям штангенциркуля при измерении внутренних размеров. Назначение данного типа – измерение относительно больших величин. Выпускаются длиной до 4 метров (модель ШЦ-III-4000), хотя существует и «маленький» типоразмер ШЦ-III-160.

Кроме указанных основных трех типов, еще выпускаются специальные типы штангенциркулей, конструкция которых позволяет решать специфичные, узкоспециализированные задачи. Вот некоторые из них:

Предназначены только для разметки материалов, для чего применяется специальная конструкция с острозаточенными нижними губками. Выпускаются модели с диапазоном 0-150 мм, 0-200 мм, 0-300 мм и 0-500 мм.

Имеют нижние губки определенной формы, позволяющие вставлять их в пазы канавок. Основные типоразмеры для внутренних канавок: 20-170 мм, 25-225 мм, 30-330 мм, 50-560 мм; для наружных канавок: 0-150 мм, 0-200 мм, 0-300 мм, 0-500 мм.

В данной конструкции неподвижная губка выполнена в форме стержня, что позволяет измерять толщины цилиндрических объектов даже небольшого диаметра. Выпускаются модели с диапазонами от 0-150 мм до 0-500 мм.

. «Фишка» данной модели – неподвижную губку с помощью прижима можно регулировать по высоте, сделать ее выше или ниже подвижной губки. Особенно удобно пользоваться на деталях со ступенчатым профилем, где затруднительно снимать показания штангенциркулем обычной формы.

Ещё один важный параметр – это длина губок. Стандартно штангенциркули выпускаются со следующими губками:
Длина штанги Номинальная длина губок
125 мм, 150 мм 40 мм
200 мм 50 мм
250 мм, 300 мм 60 мм
400 мм, 500 мм, 630 мм, 800 мм 100 мм
1000 мм, 1600 мм, 2000 мм 125 мм

Чаще всего, этой длины вполне достаточно. Если же нужно измерить объемный предмет (к примеру, достаточно большой диаметр цилиндрической поверхности), или узнать размер в труднодоступном месте, здесь потребуется штангенциркуль с удлиненными губками. Такими выпускаются только штангенциркули II и III типов (ШЦ-II и ШЦ-III). Для них длина нижних губок может составлять 90, 100 , 125, 150, 200, 250 и 300 мм. Нужно определиться с необходимой в вашем случае длиной, и указать этот параметр при заказе.

Также стоит обратить внимание на материал измерительных поверхностей. Основная масса всех штангенциркулей производится из углеродистой конструкционной или нержавеющей стали, измерительные поверхности подвергаются закалке до 60 HRC. Это позволяет обеспечить высокие эксплуатационные качества инструмента.
Но бывают ситуации, когда требуется повышенная твердость поверхностей, например, при разметке высокопрочных материалов, при работе с абразивными материалами, или когда вы хотите максимально продлить срок службы штангенциркуля. Для таких случаев существуют штангенциркули с твердосплавными поверхностями. Их особенность – твердосплавные напайки в рабочей зоне инструмента. Недостаток у данной модификации только один – высокая цена, так что необходимо обоснованно подходить к их выбору.

Например, по данным ГОСТ 166-89, таблицы 5 следует что:

Что касается эксплуатации, то штангенциркули допускается эксплуатировать при температуре окружающей среды от 10 до 40 °С и относительной влажности воздуха – не более 80% при температуре 25 °С.(ГОСТ 166-89)

Штангенциркуль является универсальным измерительным инструментом. Он предназначается для измерений высокой точности. С его помощью можно определить как наружные, так и внутренние размеры детали, глубину отверстий и прочее. Это один из самых распространенных инструментов в технической сфере, который удобен в использовании. Он используется на уровне с такими вещами как и . Благодаря своей механической структуре, прибор практически не имеет ограничений по сроку службы, так как вывести его из рабочего состояния могут только деформации. Несмотря на распространенность, многие люди не знают как пользоваться штангенциркулем.

Измерение штангенциркулем применяется как в промышленной сфере, так и в частной, так как устройство занимает относительно мало места. Одним из характерных признаков тут является шкала нониуса, которая позволяет совершать измерения до десятых долей миллиметра. Особенности конструкции позволяют фиксировать измеряемою деталь, причем как с внутренней стороны, так и с наружной, чтобы уменьшить вероятность возникновения погрешности. Для использования тут не требуется специальная подготовка и можно приступать к работе практически сразу.

Устройство и принцип работы штангенциркуля

Название свое инструмент получил благодаря наличию штанги, на которой нанесена основная шкала. Нониус относится к дополнительной шкале, которая помогает следить за десятыми или сотыми долями миллиметров, если того требует измерение. В устройстве изделия имеются такие основные элементы как:

1. Штанга;
2. Двигающаяся рамка;
3. Основная шкала, находящаяся на штанге;
4. Губки измерений внутренней стороны;
5. Губки измерения внешней стороны;
6. Глубиномер;
7. Нониус;
8. Винт, который зажимает рамку.

В некоторых моделях встречается двойная шкала, которая может показывать исчисления не только в миллиметрах, но и в дюймах. Другие детали штангенциркуля, как правило, остаются прежними.

Во время передвижения движущихся частей перемещается и часть с контрольным делением, которая и будет показывать количество миллиметров. Независимо от того, хотите вы измерить внешние размеры, внутренние или глубину, движения будут одни и те же, отличается только контрольная концевая мера.Для этого есть глубиномер, который упрется в дно измеряемого предмета. Для обыкновенных размеров деталь требуется зафиксировать во внутренних или внешних губках. После определения значения по основной шкале, можно воспользоваться нониусом для более точных показаний.

Правила пользования штангенциркулем

• Во время измерения детали ни в коем случае не стоит допускать ситуации, чтобы губки штангенциркуля перекашивались. После того, как они дойдут до нужного положения, их требуется зафиксировать при помощи стопорного винта, чтобы избежать вышеуказанных неприятностей.
• Во время чтения показаний прибора, следует держать его перед глазами прямо.
• При использовании устройства требуется соблюдать правила безопасности, так как концы губок у него достаточно острые и могут нанести травму.
• Хранить его следует в местах где не попадают опилки, стружка, вода, пыль и другие негативные факторы. При этом не стоит располагать его далеко от рабочего места, так как он часто используется.
• После работы и перед ее началом инструмент следует протирать чистой ветошью.

Как измерять штангенциркулем

Перед тем, как мерить штангенциркулем, требуется ознакомиться с основными правилами.

• Измерение наружных поверхностей. Для того, чтобы получить данные о внешних размерах изделия, его требуется зафиксировать в нижних губках инструмента. Для этого требуется развести его немного больше, чем сама измеряемая заготовка, а потом свести губки до упора. После этого можно снимать показания по основной и дополнительной шкале.
• Измерение внутренних поверхностей. Для данной операции инструмент следует переместить в нулевое положение, после чего поместить губки для внутреннего измерения в заготовку, параллельно измеряемой плоскости. Далее следует разводить их до упора, что поможет зафиксировать их в одном положении и избежать больших погрешностей. Это подходит также для определения диаметра.
• Измерение глубины. Здесь основной частью является глубиномер. Замер штангенгенциркулем осуществляется путем упора торца инструмента в один конец детали и погружением глубиномера в другой. Когда он упрется или дойдет до нужной точки, то можно снимать показания по основной и дополнительно шкале, так как нониус здесь по-прежнему остается актуальным.
• Как выполнять разметку. Разметка наносится прямыми рисками от базовых кромок инструмента, расположенных параллельно, или поверхности самой заготовки. Также делают засечки и могут проводить окружности.

фото:наружное и внутреннее измерение поверхности штангенциркулем

фото:измерение глубины штангенциркулем

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.

а)6,45 мм;б)1,65 мм

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.

Как правильно хранить инструмент

Знаний как пользоваться штангенциркулем оказывается недостаточно, так как нужно знать правила хранения и ухода за инструментом. Лучше всего хранить инструмент в футляре, в котором он и поставляется. В любом случае, это должно быть темное сухое место, куда не попадает пыль, опилки и прочие предметы. С учетом того, что все модели делаются из металла, нежелательны контакты с влагой и скопление конденсата. Не следует допускать ударов и царапин, которые могут деформировать инструмент и снизить точность измерения. При каждом использовании требуется протирать поверхность сухой тряпкой. Аккуратное обращение позволяет пользоваться им на протяжении многих лет и даже десятилетий.

фото:хранение штангенциркуля в футляре

Как пользоваться штангенциркулем:Видео

К нему относятся штангенциркули (рис. 8.2), штангенглубиномеры и штангенрейсмасы . Основными частями штангенинструментов являются штанга-линейка с делениями шкалы 1 мм и перемещающаяся по линейке шкала-нониус. По шкале-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу – десятые и сотые доли миллиметра.

Для отсчета с помощью нониуса сначала определяют по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса. Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы.

Типы и характеристики нониусов

Основные типы нониусов (I-IV) представлены на рис. 8.3.

Основными характеристиками нониуса являются величина отсчета по нониусу (цена деления нониуса) а и модуль нониуса у, которые определяются по следующим формулам: а = i/n; у =(l+i)/(ni) , где i - цена деления основной шкалы, мм; n – число делений нониуса; l- длина шкалы нониуса мм.

Рис. 8.2. Конструкция штангенциркулей: а - типа ШЦ-I; б - типа ШЦ-II; в – типа ШЦ-Ш; 1 – штанга-линейка; 2 – измерительные губки; 3 – рамка; 4 – винт зажима рамки; 5 – нониус; 6 – линейка глубиномера; 7 – рамка

Наибольшее распространение получили нониусы с точностью отсчета 0,1; 0,05; 0,02 мм.

Рис. 8.3. Типы нониусов

Типы штангенциркулей

ГОСТ 166-80 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-I с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-II с ценой деления 0,05 мм и ШЦ-Ш с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм. По основной линейке с неподвижными губками перемещается рамка с подвижными измерительными губками. Для плавного перемещения рамки по штанге-линейке предусмотрено микрометрическое устройство, состоящее из хомутика, зажима и гайки микрометрической подачи. На подвижной рамке установлен стопорный винт.

Рис. 8.4. Конструкция индикаторного штангенциркуля: 1 – рамка; 2 – зубчатая рейка; 3 – зубчатое колесо

В штангу индикаторного штангенциркуля (рис. 8.4) вмонтирована зубчатая рейка 2, по которой перемещается зубчатое колесо 3 индикатора, закрепленного на рамке 1. Перемещение зубчатого колеса передается на стрелку индикатора, показывающую единицы, десятые и сотые доли миллиметра. В настоящее время самыми «передовыми» являются штангенциркули с цифровой индикацией.

Штангенциркули

Какие существуют штангенциркули? Есть как небольшие (125-150мм), так и большие размеры (250-800 мм). Все зависит от размеров измеряемой вами детали, предмета. Для применения в быту вполне будет достаточно небольшого штангенциркуля. Самые ходовые размеры 125-150 мм, редко 250. Свыше этих размеров, как правило, применяют на производствах.

Класс точности штангенциркуля – это погрешность. Т.е. насколько точно вы сможете измерить нужный вам предмет. Первый класс имеет погрешность 0,05мм (одна двадцатая). Второй класс точности погрешность 0,1 мм (одна десятая). Очень удобно измерять сверла по металлу, если вам очень важна точность отверстия. Разница в том, что первый класс позволит измерить свело диаметром например 8,75 мм, а второй класс только 8,7мм. либо 8,8мм. Это практически не пригодится в бытовых условиях. Поэтому второго класса точности «заглаза».

Как же пользоваться штангенциркулем? Например, у вас есть, сверло непонятного размера. В одну руку берете его, во вторую штангенциркуль, потом следует развести губки, потом плотно обжать ими сверло. Далее смотрим, на каком делении находится первая (самая левая) метка нижней шкалы. Допустим, она располагается между цифрой 0 и 1, значит сверло имеет размер меньше 1 см. Далее смотрим с каким делением верхней шкалы она совпадает. Например, совпадает с 6 делением,

Пользуемся штангенциркулем

Использование штангенциркуля

Далее рассмотрим, как измерять внутренний диаметр. Сверху есть две заостренные губки, вставляем их между внутренними стенками трубы, к примеру, далее смотрим значения нижней метки, точно так же, как при измерении размера сверла (пример выше).

Так же возможно измерение глубины какого-либо предмета. Для этого воспользуемся глубиномером, он располагается с задней стороны штангенциркуля. Например, измерим отверстие в стене. Плотно прикладываем торец к стене, затем начинаем раздвигать губки, после того, как глубиномер штангенциркуля упрется, смотрим значение по измерительной шкале. Стоит отметить, не каждый прибор обладает глубиномером. Обращайте внимание, перед тем как купить.

Электронный штангенциркуль конечно же удобней в использовании, измерения проводить получается быстрее, не нужно вглядываться в метки шкалы.

Электронный штангенциркуль

Стоит отметить штангенциркули с удлиненными губками, чтобы производить замеры нестандартных деталей, такие нечасто применимы в домашних условиях.

Какой штангенциркуль купить решать вам, главное, чтобы он отвечал всем вашим потребностям. Благо в наше время поиск нужного не займет много времени, возможно покупка в интернет-магазинах с доставкой по России. Удачного всем выбора.

Для наглядности снял небольшое видео, вдруг что-то непонятно написано.

Как пользоваться штангенциркулем, и что это за прибор? Штангенциркуль – измерительный инструмент для определения малых расстояний, глубины, диаметра деталей . Чтобы понять, как им пользоваться, надо внимательно изучить его строение.

Штангенциркуль – прибор для измерений небольших расстояний, глубины, диаметра деталей.

Измерения данным прибором получаются с точностью 0,1-0,01 мм. Наружные и внутренние диаметры измеряются широкими нижними и внутренними вспомогательными губками.

Различают такие виды инструмента:

• нониусный;
• циферблатный;
• электронный.

Принцип конструкции у них одинаковый, но вид отсчетного устройства разный.

Строение прибора

На рисунке 1 изображен штангенциркуль марки ШЦ-1 с нониусом, который имеет такие составные части:

1. Штанга.
2. Рамка инструмента.
3. Шкала делений.
4. Внутренние губки.
5. Наружные губки.
6. Глубинометр.
7. Нониус.
8. Винт.

Рисунок 1. Устройство штангенциркуля ШЦ-1: 1 – штанга, 2 – рамка инструмента, 3 – шкала делений, 4 – внутренние губки, 5 – наружные губки, 6 – глубинометр, 7 – нониус, 8 – винт.

Штанга – это измерительная линейка с градацией 1 мм, длина которой 150 мм. То есть максимальный размер измеряемой поверхности не должен превышать 15 см. Но есть и такие штангенциркули, длина штанги которых больше 15 см.

Рамка штангенциркуля подвижная и предназначена для перемещения губок. С помощью рамки их можно расширять или сужать до необходимого размера. Винтом (поз.8) рамку можно фиксировать. Это нужно для того, чтобы после измерения детали не утратить нужное положение рамки.

Малые раздвижные элементы измеряют внутренний размер какой-нибудь полости: внутренний диаметр втулки, внутренний размер между плоскостями сопрягаемых деталей.

С помощью больших раздвижных элементов измеряют наружные размеры изделий: наружный диаметр, длину, ширину, высоту небольших деталей. Для этого губки необходимо развести по обе стороны измеряемой поверхности и плотно сомкнуть.

Глубиномером измеряют глубину изделий. Он представляет собой тонкую выдвижную линейку. Данным приспособлением определяют глубину отверстий, различных выступов, которые трудно измерять стандартными методами.

Нониус – это вспомогательная шкала на штангенциркуле. Нониус имеет 10 делений с размером 1,9 мм. Таким образом, общая длина шкалы равна 19 см. Вспомогательную шкалу используют для того, чтобы узнать размер с точностью до 0,1 мм.

Когда пользуемся прибором, следует быть осторожными: инструмент имеет острые края.

Вернуться к оглавлению

Правила пользования измерительным прибором

Прежде чем приступить к измерениям, новый инструмент следует очистить на рабочих поверхностях и проверить его точность. Для этого надо совместить основные губки. При этом должны совпасть начальные отметки двух шкал: неподвижной рабочей, с миллиметровыми делениями и подвижной нониусной.

Инструкция определения наружных размеров:

1. Взять инструмент в правую руку, а деталь – в левую.
2. Раздвинуть наружные губки и плотно зажать деталь между ними. Для этого рамку перемещают большим пальцем до нужного раздвижения губок.
3. Когда раздвижные части инструмента плотно соприкоснулись с крайними точками измеряемой детали, то данное положение необходимо зафиксировать крепежным винтом.
4. Прежде, чем снять результаты показаний, необходимо убедиться в отсутствии перекосов.
5. Деталь откладывают в сторону и приступают к считыванию результатов.

Измерения внутренних размеров:

1. Сомкнуть внутренние раздвижные части инструмента и поместить в измеряемую полость.
2. Развести губки до тех пор, пока они своими наружными краями не коснутся с крайними точками внутренней поверхности детали.
3. Данное положение штангенциркуля фиксируют винтом.
4. Убирают деталь в сторону и приступают к считыванию результатов.

Чтобы определить глубину отверстия, надо опустить глубиномер в полость отверстия. Наружные губки раздвигают до тех пор, пока глубиномер не упрется в дно поверхности. Это положение фиксируют винтом и приступают к снятию результатов.

Чтобы правильно снять показания, штангенциркуль следует держать прямо перед глазами. Если смотреть на шкалу сбоку, то это приведет к погрешности измерений.