Использование штангенциркуля. Как выбрать штангенциркуль для работы домашнего мастера
Определение показаний по нониусу
Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.
- Количество целых миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо. Указателем служит нулевой штрих нониуса.
- 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.
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
- Штанга.
- Рамка.
- Губки для наружных измерений.
- Губки для внутренних измерений.
- Линейка глубиномера.
- Стопорный винт для фиксации рамки.
- Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
- 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.
Ремонт квартиры своими руками всегда связан с необходимостью выполнения различных измерений.
Обычная линейка или рулетка не всегда могут обеспечить необходимую точность, а в отдельных случаях ими просто невозможно пользоваться.
Штангенциркуль относится к профессиональным измерительным инструментам.
Наши советы призваны помочь домашнему мастеру выбрать его для выполнения многих видов замеров и разметочных работ в быту. Краткий обзор промышленных изделий большого ассортимента позволит точнее определиться с необходимой моделью по ее техническим характеристикам.
Оптимальный выбор возможен на основе учета:
- классов точности;
- пределов измерения;
- удобств пользования;
- простоты конструкции;
- стоимости.
Назначение
Штангенциркуль любой модели создан для выполнения высокоточных замеров расстояний трех типов:
- внешних размеров;
- отступов на внутренних полостях;
- углублений от базовой поверхности.
Домашнему мастеру штангенциркуль может потребоваться при:
- выборе диаметра сверла ;
- при ;
- вытачивании деталей на токарном станке;
- других ремонтных работах.
Конструктивные особенности
Устройство штангенциркуля представлено тремя видами отдельных измерительных устройств, которые имеют общий класс точности и единые пределы измерения.
Их результаты отображаются на общей шкале штанги и нониуса.
Составные части штангенциркуля
Конструктивно механизм состоит из:
- базового элемента - штанги;
- подвижной части - рамки с дополнительными устройствами.
Штанга
Все детали размещаются на ней. Она выполнена плоской металлической рейкой с неподвижными губками и шкалой миллиметровых делений.
Рамка
Составная конструкция с внутренними пазами - подвижная рамка перемещается по штанге. Она имеет собственные губки, шкалу нониуса и стопорный механизм.
Узел фиксации состоит из винта регулировки усилия с подпружиненной пластиной, создающей равномерное прижатие при передвижениях рамки по всей длине штанги.
Рабочие кромки губок рамок и штанги имеют угловую заточку. Для выполнения внешних замеров она создана с ограничительными упорами, а внутренних - по всей длине рабочей кромки.
Измерительные шкалы
Отсчет длины измеряемой детали в мм снимают по шкале штанги, а последующее уточнение их долей выполняют по нониусу. Его класс точности в мм бывает:
- 0,02;
- 0,05;
Шкала нониуса может наноситься непосредственно на корпусе подвижной рамки, как показано на нижнем фото, или крепиться винтами для выполнения точной калибровки инструмента - верхний снимок.
Как работают шкалы нониуса и штанги
Разберем на примере штангенциркуля с классом точности 0,1.
Цена одного деления штанги, расположенная сверху, составляет ровно 1,0 мм, а у нониуса - 1,9. Поэтому десять нижних его делений занимают 19 мм.
При всех замерах в качестве указателя размера измеряемой детали используется положение нуля шкалы нониуса, установленное напротив верхних делений. На представленном рисунке он расположен в начале отсчета штанги и указывает на 0 мм длины.
Во время измерения подвижная рамка перемещается по штанге, удаляясь от начала шкалы, и фиксируется в определённом положении, например, как показано на рисунке ниже.
Ноль шкалы нониуса прошел два миллиметра по штанге. Он указывает на целую часть измеряемого числа - 2,0 мм. Из всех остальных девяти меток подвижной рамки ближе всех подошла к верхним калиброванным делениям четвертая. Она и показывает величину дробной части - 0,4 мм.
Остается только их сложить: 2,0+0,4=2,4 мм. Получили результат измерения штангенциркуля в своем классе точности.
Обзор конструкций
Все модели штангенциркулей можно разделить на два типа измерительного устройства:
- механические со шкалами;
- цифровые с дисплеем.
Штангенциркули механической конструкции
К этом типу относят приборы марок ШЦ-1, ШЦ-2, ШЦ-3, ШЦ-К.
Модель ШЦ-1
Наиболее простая и распространенная марка штангенциркуля с типом шкалы нониуса. Типовая цена деления - 0,1 мм. Но есть приборы на 0,05 и 0,02.
Модель ШЦ-2
Прибор отличается от предыдущего наличием дополнительной рамки со стопорным винтом и регулирующим механизмом, а также специальной конструкцией губок.
Их нижняя часть позволяет замерять как внешние, так и внутренние размеры двумя различными рабочими поверхностями. Разница отсчета между ними в мм промаркирована прямо на корпусе.
Линия выступа внешних губок строго параллельна оси штанги. Это позволяет делать на них упор базовой поверхностью замеряемой детали: создается повышенная точность.
Верхние губки заострены и выполняют две задачи:
Модель ШЦ-3
Прибор полностью повторяет конструкцию предыдущего, но у него отсутствует верхняя пара разметочно-измерительных губок.
ШЦ-2 и ШЦ-3 создают со штангами, позволяющими измерять довольно протяженные детали.
Модель ШЦК-1
Механизм отсчета долей мм выполнен механическим устройством с круговой шкалой. Эти приборы обеспечивают самый высокий класс точности в своей группе: 0,02 или даже 0,01 мм.
Для перемещения подвижной рамки при выполнении замеров служит реечная передача, управляемая вращением колесика рукоятки. Фиксация головки тоже выполняется стопорным винтом.
К недостаткам этой модели относится необходимость поддержания ее реечного механизма штанги и рамки в постоянной чистоте.
Штангенциркули с цифровым дисплеем
Одним из представителей этого класса является модель ШЦЦ-1.
Добавочная буква «Ц» в маркировке обозначает работу измерительного устройства по цифровой технологии. Это значительно облегчает снятие отсчета. ШЦЦ-1 обладает самой высокой точностью: класс 0,01.
Как и на всех подобных приборах здесь имеются кнопки управления различными режимами и автономный источник питания, расположенный в специальном отсеке.
Задумываясь о качестве работы подобными измерителями не стоит забывать обо всех недостатках, присущих электронным приборам:
- чувствительность к внешним электромагнитным полям;
- ограниченному ресурсу элементов питания, который к тому же резко сокращается при холодной температуре;
- необходимости защиты от влажности и механических воздействий;
- повышенная стоимость.
Электронные приборы в нерабочем положении содержат в специальных футлярах. Для выполнения измерений габаритов детали их извлекают и затем снова туда же укладывают. Они требуют более бережного обращения, чем простые механические аналоги.
Проверка исправности и подготовка к замеру
Точность измерения любым штангенциркулем зависит от его технического состояния. Проверка метрологических характеристик профессиональных приборов выполняется специалистами соответствующих лабораторий.
Для домашнего мастера подобная операция лишняя. Достаточно при покупке проверить свидетельстве о калибровке и после этого поддерживать свой инструмент в нормальном состоянии.
Однако следует учитывать возможность его падений, ударов и другие непредвиденные случаи. С этой целью важно периодически выполнять три простых правила проверки работоспособности:
- осмотр внешнего состояния;
- проверка нулевого показания;
- оценка качества измерительных поверхностей.
Внешний осмотр
Оценивают «на глаз» качество геометрии всех деталей, чистоту поверхностей, необходимость смазки легкими маслами пазов, состояние шкал и удобство их чтения. Проверяют легкость перемещения подвижных частей.
Выявленные мелкие дефекты можно устранить своими руками.
Проверка нулевого показания
Подвижную рамку сдвигают до упора в начальное положение и наблюдают:
- установку обеих шкал на ноль;
- расположение десятого деления нониуса на отметке 19 мм отсчета шкалы штанги (для ШЦ-1 класса точности 0,1, как показано на схеме выше).
Оценка качества измерительных поверхностей
Сдвинутые губки размещают навстречу источнику света и визуально оценивают плотность их прилегания. На картинке выше показана аналогичная проверка одной поверхности эталонным угольником.
Световые лучи проникнут через дефектные щели и укажут их расположение.
Обращают внимание на положение измерителя углублений. Он в сдвинутом состоянии должен находиться в одной плоскости с дальним торцом штанги.
Для этого его выдвигают при установке торца штанги на эталонную плоскость и снимают замер по шкале отсчета. Должен быть 0.
Приемы измерения
Важно понимать: ни один штангенциркуль сам не измеряет деталь. Он просто отображает положение шкалы подвижной рамки относительно начала отсчета в определенном классе точности. Измерениями занимается человек и довольно часто именно он допускает серьезные ошибки.
Замеры внешних расстояний
Плоскости рабочих поверхностей штангенциркуля необходимо плотно подвести к измеряемой детали.
Ее ось должна быть перпендикулярно расположена к ним.
Исключить ошибку замера помогает наклон корпуса на поверхность измерения до его упора штангой или пользование специальными выступами на губках.
На длинных заготовках поверхность детали должна располагаться параллельно оси штанги штангенциркуля.
Измерения внутренних расстояний
Губки штангенциркуля должны плотно прилегать к внутренней поверхности и располагаться в перпендикулярной плоскости.
Определение углублений
Здесь также действуют все правила, описанные выше. На фотографии ниже показана одна из типичных ошибок, когда нарушается отклонение измерителя от плоскости, параллельной поверхности измеряемой детали.
Для точного определения углубления необходимо:
- обеспечить правильный упор торца штанги в базовую плоскость;
- выдвинуть подвижную рамку, плотно прижав концом указателя удаленную поверхность;
- обеспечить его кратчайшее расстояние до точки измерения параллельной ориентацией относительно поверхности детали;
- зафиксировать стопорный винт;
- правильно снять отсчет.
Надеемся, что небольшой обзор и краткие советы статьи помогут вам выбрать и купить штангенциркуль той модели, которая больше подойдет по своим характеристикам. А теперь приведем фото модели ШЦ-1 длиной 160 см и классом 0,1 мм, которая уже третий десяток лет работает в арсенале инструментов автора.
Чаще всего он используется для:
Одно время было увлечение токарными работами по дереву и для них был своими руками . Вот тогда штангенциркуль использовался очень часто.
Потом пришлось заменить дрель на . Но после этого интерес к токарным работам как-то угас, а станок простаивает…
Как показала личная практика, класса точности 0,1 мм для выполнения домашних работ вполне достаточно, а если соблюдать правила эксплуатации, то такой прибор работает очень долго и надежно.
Хотя кому-то покажется это явно недостаточным и возникнет желание для своих нужд купить электронный штангенциркуль ШЦЦ-1 с классом 0,01 мм. Решайте сами.
Задавайте вопросы в комментариях, делитесь прочитанным материалом с друзьями в соц сетях.
Расширение технических возможностей штангенциркуля.
Штангенциркуль - универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.
Предлагаю свою самоделку, расширяющую возможности этого замечательного инструмента, а именно: рисование окружностей до 28 сантиметров в диаметре. Согласитесь, ведь очень удобно иметь два инструмента в одном! Доработка потребует минимум времени и затрат.
Нам потребуется: автоматический выключатель, карандаш, канцелярская скрепка, клеммная колодка, дюбель, пара болтиков.
Для начала просверливаем штангенциркуль в трёх местах: два отверстия на штанге и одно на нониусе. Отверстия равны 4 мм.
Из ненужного автоматического выключателя извлекаем контактный зажим, а из клеммной колодки - внутреннюю металлическую часть.
Собираем нашу конструкцию: крепим колодку на штанге, а зажим с вставленным в него карандашом на нониусе, для фиксации вставляем часть скрепки.
Расстояние между остриём дюбеля и грифелем карандаша у меня получилось ровно один сантиметр. В дальнейшем этот сантиметр мы и будем прибавлять к радиусу нужной нам окружности, которую хотим начертить. Например, нам нужно начертить окружность радиусом 10 см. Выставляем на шкале штангенциркуля 9 см. и мысленно прибавляем ещё один сантиметр.
Как вы увидите из этой статьи, модификация электронного цифрового штангенциркуля очень простая процедура, но она должна быть выполнена аккуратно, чтобы не повредить инструмент. Конструкцией электронного штангенциркуля предусмотрены 4 специальных контакта. Эти контакты, например, можно использовать для подключения внешнего источника питания, контроля функций и т. д.
Назначение контактов следующее(слева на право): отрицательная клемма, данные, часы и положительная клемма.
Для активации скрытых опций электронного цифрового штангенциркуля необходимо соединить контакты 2 и 4 вместе.
Возможно разные электронные штангенциркули имеют некоторые различия, но в целом их модификация проводится аналогично.
Первый шаг в доработке – поиск винтов, скрепляющих корпус. На нашем штангенциркуле они расположены под пластиковой наклейкой. Их расположение видно на фотографии.
После открытия пластикового корпуса, содержащего печатную плату, дисплей и несколько металлических элементов, необходимо открутить несколько винтов для извлечения печатной платы.
Следует соблюдать особую осторожность при обращении с печатной платой и дисплеем.
Дисплей подключен к печатной плате, посредством токопроводящей резиновой прокладки. Постарайтесь не отсоединить дисплей от платы, поскольку в этом случае при сборке будет довольно трудно выровнять соединения. А при неправильном расположении возможно самопроизвольное отключение дисплея и появление на нем странных символов.
После извлечения печатной платы электронного штангенциркуля, мы получаем доступ к нужным контактам.
Теперь можно припаять 2 тонких провода (чем тоньше, тем лучше). Один припаять к контакту номер 2, а другой к контакту номер 4.
Для замыкания этих клемм лучше всего использовать микрокнопку, например от старой компьютерной мыши. Выводы кнопки нужно согнуть под углом 90 º (как на картинке), чтобы она плотно вошла в слот и, следовательно, прочно удерживалась на месте.
После припаивания проводов, сборка электронного цифрового штангенциркуля осуществляется в обратном порядке. После сборки из гнезда должны торчать, припаянные провода.
После этого припаиваем кнопку и помещаем ее в слот.
Так как ножки кнопки были предварительно согнуты, они подпружинивают кнопку и она прочно удерживается на месте. Вот как это выглядит.
При нажатии новой кнопки, мы получаем доступ к некоторым режимам, которые ранее были не доступны.
При первом нажатии кнопки, электронный штангенциркуль переходит в режим быстрого чтения (FT), при нажатии кнопки «ZERO», мы можем заморозить измеренное значение (Н).
При повторном нажатии кнопки, электронный штангенциркуль войдет в режим минимального значения (MIN). В этом режиме на дисплее отображается самое минимальное измеряемое значение.
Если снова нажать кнопку «ZERO», снова перейдем в режим фиксации измеренного значения (H).
Голосов)