Штангенциркуль: назначение, виды, характеристики + выбор

Что это такое?

Своим появлением штангенциркуль обязан в первую очередь промышленной революции XVIII-XIX веков, во время которой начался массовый переход на механизацию ручного труда и индустриализацию. Однако прототип современного измерительного инструмента, получившего широкое применение в машиностроении того периода, появился двумя веками ранее, а именно в середине XVI века. В то время в токарных мастерских на станках для резки стали начали появляться линейки, выполненные из дерева и оснащённые передвижными губками.

Чуть позже, а именно в 1631 году, математиком П. Верньером инструмент был доработан и оснащён дополнительной измерительной шкалой, позволяющей выполнять более точные измерения с минимальной погрешностью. До наших дней созданный им штангенциркуль дошёл практически в неизменённом виде и в профессиональных кругах получил расхожее название «колумбик».

Сегодня главное назначение штангенциркуля состоит в выполнении высокоточных замеров, которые могут быть произведены как внутри измеряемых объектов, так и снаружи. Кроме того, он применяется для замера глубин отверстий, ступеней и криволинейных элементов. Инструмент просто необходим для измерения внешних и внутренних диаметров предметов круглой и цилиндрической форм, таких как болты и гайки, и для определения внутренних параметров канав, углублений и щелей. Принцип работы колумбика заключается в определении размера методом движения специальной измерительной рамки, свободно перемещающейся вдоль штанги, с нанесённой на неё шкалой.

Принцип работы

Принцип работы любого штангенциркуля основан на совпадении нужных меток шкалы на стационарной и выдвижной частях. Но у цифрового устройства есть свои особенности. Здесь используют емкостную матрицу с кодировщиком. Проще говоря, в схеме работает пара простых конденсаторов, включённых один через другой, а верхняя пластина каждого из них – общий вывод. Чтобы создать емкостное сочетание, применяется несколько обкладок конденсаторов.

Такая система обладает чувствительной реакцией на движение датчика. Вращающейся частью в данной системе является ползунок. Неподвижная часть помещена в стальную линейку. Цифровой блок с ползунком закреплен на перемещающейся части штангенциркуля. При раздвигании губок штангенциркуля не просто сдвигается подвижная часть, а вращается ползунок, оттаскивающий её в нужную сторону.

В микросхеме долговременной памяти, или ПЗУ, «сидит» микропрограмма, загружающаяся в процессор при каждом включении цифрового модуля и организующая его работу. Она интерпретирует данные, принятые с датчика штангенциркуля через АЦП, в показания, и выводит их на дисплей.

Эксплуатация штангенциркуля — основные правила и рекомендации

Перед тем, как измерить диаметр трубы или произвести иные измерительные манипуляции, следует выполнить проверку инструмента на пригодность к использованию. Часто на неисправности страдают штангенциркули циферблатного типа. Их достаточно один раз уронить, чтобы они показывали с большой погрешностью или вовсе вышли из строя. Проводить проверку перед измерением нужно любого измерительного инструмента. Принцип проведения проверки следующий:

1. Взять в руки инструмент и свести губки вместе. Между соприкасающимися губками просвет должен быть практически незаметным. Если просвет большой, то инструмент непригоден к применению
2. При сведении губок вместе, шкала на подвижной рамке и неподвижной линейке должны совпасть. Если они не совпадают, то измерения будут неточными
3. Очистить прибор от загрязнений при наличии таковых. Если на корпусе инструмента имеются признаки ржавчины, то ее нужно удалить, иначе это повлияет не только на точность измерений, но еще и на работоспособность устройства

Штангенциркуль — это модернизированная линейка, которая позволяет не просто измерять размеры, но еще и получать точные показания. Как необходимо проводить измерения при помощи штангенциркуля, знают далеко не многие. Как пользоваться устройством, учат еще в школе, однако эти знания быстро забываются, особенно если долго не брать в руки прибор или вовсе воспользоваться им в единичном случае.

Что следует знать, прежде чем приступить к использованию штангенциркуля?

Перед тем как начать использовать штангенциркуль, необходимо тщательно изучить его строение. На нем можно различить следующие части:

1. Штанга. Это та самая линейка, на которой располагаются деления размером в один миллиметр каждое. Стандартная шкала имеет длину в сто пятьдесят миллиметров или пятнадцать сантиметров. Именно такой размер максимальный может иметь измеряемая деталь. Существуют такие виды штангенциркулей, длина их штанги превышает эту отметку, и является больше пятнадцати сантиметров.
2. Рамка подвижная штангенциркуля. При помощи этой рамки можно смело перемещать губки. Подвижная рамка дает возможность сузить или расширить губки данного инструмента до размера измеряемой детали. Благодаря винту специальному рамку подвижную можно закрепить в том месте и положении, которое точно соответствует размеру предмета, которого измеряют.
3. Шкала с точными делениями. Благодаря этой шкале можно уточнить и выяснить размер детали, которую измеряют в виде целого и правильного числа.
4. Губки внутренние для измерения. Благодаря этим губкам измеряют размер нужной детали внутри. Например, кружки. Губки разводят до стенки кружки, строго только внутри.
5. Губки наружные для измерения. При помощи этих губок можно с легкостью измерить предмет снаружи. Их следует сомкнуть так, чтобы правая и левая губки очень плотно соприкасались со стенками предмета, которого следует замерить снаружи.
6. Линейка для правильного измерения глубины – глубиномер. Данным приспособление вымеряют глубину отдельного определенного отверстия. Также глубиномер нужен для уточнений размеров разнообразных выступов, которые не получается измерить штангенциркулем.
7. Нониус или вспомогательная шкала. Эта шкала располагается снизу относительно основной шкалы. Размер деления нониуса равняется с 1.9 миллиметров каждое. Сама шакала обладает десятью делениями. И поэтому соответственно длина всей вспомогательной шкалы равняется девятнадцати миллиметрам. Такие размеры актуальны только для штангенциркулей определенной серии. С помощью данной вспомогательной шкалы как нониус можно наиболее точно узнать размер того предмета которого измеряют с учетом до 10 части мл.
8. Винт, он зажимает подвижную рамку инструмента. Эта часть штангенциркуля дает возможность зафиксировать подвижную рамку, для того чтобы после процесса измерения необходимой детали не потерять все имеющиеся значения.

Для того чтобы правильно измерить штангенциркулем необходимый предмет, его берут в левую руку, инструмент рекомендуется держать в правой руке. Затем внешние губки раздвигают до размера, который требует предмет, разводятся они с помощью нониуса. Так как данная вспомогательная линейка подвижна, она с легкостью может раздвинуть губки до ширины предмета, который необходимо измерить. Губки обязательно должны очень плотно соприкасаться с крайними точками измеряемой детали. После того как размер замерен, необходимо губки тщательно зафиксировать крепежным винтом. После того как это сделано, деталь можно отложить в сторону. Далее смотрят на шкалу с разметками. На ней можно увидеть точную длину самого предмета. На сколько делений (на какое именно число) в правую сторону сместится нониус или вспомогательная линейка, именно столько и будет десятых долей вмещать, размер предмета, которого замерили.

Особенности электронных штангенциркулей

Конструктивные особенности электронных видов почти не отличаются от простых моделей, но дополнительно инструмент оборудован электронными деталями. Главные части:

• губки, замеряющие внешнюю величину,
• губки для замера внутренних размеров,
• штанга,
• рамка,
• батарейка,
• ролик для замера длины,
• кнопка обнуления значений,
• кнопка вкл./выкл.,
• переключатель из дюймов в мм.

Определенные модели включают в себя дополнительные функции, в зависимости от производителя и особенностей конструкции. В современных приборах можно встретить беспроводные варианты для передачи данных, возможность подключения к компьютеру и другие особенности, но основные части не отличаются.

Принцип функционирования заключается в применении цифрового нониуса, в котором есть матрица с кодами. По сути, все электронные штангенциркули появились на основе модели ШЦЦ. Среди достоинств техники выделяют:

• моментальное отображение данных на циферблате. В ходе производственной деятельности это очень удобно, поскольку ускоряет работу, в домашних условиях облегчает замеры для новичков,
• несколько видов измерений позволяют использовать штангенциркуль в разных сферах, поскольку механические типы не дают возможность сразу показать глубину, внешние и внутренние параметры,
• максимально высокая точность,
• небольшие размеры прибора, что сказываются на весе и удобстве применения. Удобно пользоваться в труднодоступных местах,
• дополнительные функции.

Главным недостатком является зависимость от источника питания, поскольку без него пользоваться штангенциркулем будет невозможно. Среди других минусов выделяют:

• высокую стоимость прибора,
• высокую чувствительность к падениям, ударам, вибрациям, влажности,
• сбои программного обеспечения, которые приводят к неисправности инструмента.

Зная некоторые особенности электронных видов, следует выделить лучшие бренды, которыми рекомендуется пользоваться в промышленности и дома.

Как измерять микрометром на практике

Получить размер изделий с точностью 0,01 мм можно выполнив измерения микрометром. Их много модификаций, но самый распространенный это гладкий микрометр типа МК-25, обеспечивающий диапазон измерений от 0 до 25 мм с точностью 0,01 мм. Микрометром удобно измерять диаметр сверла, толщину листового материала, диаметр провода.

Микрометр представляет собой скобу, с одной стороны которой находится опорная пятка, а с другой имеется стебель и высокоточная резьба, в которую закручивается микровинт. На стебле нанесена метрическая шкала, по которой выполняется отсчет миллиметров. На микровинте имеется вторая шкала с 50 делениями, по которой отсчитываются сотые доли мм. Сумма этих двух величин является измеренным размером.

Для того, чтобы выполнить измерение микрометром, деталь размещают между пяткой и торцом микрометрического винта и вращают по часовой стрелке за ручку трещотки (находится на торце барабана микрометрического винта) до тех пор, пока трещотка не издаст три щелчка.

На стебле нанесено две шкалы с шагом 1 мм – основная оцифрованная через каждых 5 мм и дополнительная, сдвинутая относительно основной на 0,5 мм. Наличие двух шкал позволяет повысить точность измерений.

Отсчет показаний выполняется следующим образом. Сначала считывают, сколько целых, незакрытых барабаном, миллиметров получилось по оцифрованной, нижней шкале на стебле. Далее проверяют по верхней шкале наличие риски, расположенной правее от риски нижней шкалы. Если риски не видно, то переходят к снятию показаний со шкалы на барабане. Если риска просматривается, значит, к целому числу полученных миллиметров добавляется еще 0,5 мм. Показания на барабане отсчитывают относительно прямой линии, нанесенной вдоль стебля между шкалами.

Например, размер измеренной детали составляет: 13 мм по нижней шкале, на верхней шкале открытой метки, правее открытой на нижней шкале нет, значить 0,5 мм добавлять не нужно, плюс 0,23 мм по шкале барабана, в результате сложения получаем: 13 мм+0 мм+0,23 мм=13,23 мм.

Микрометр с цифровым отсчетом результатов измерений применять удобнее и позволяет измерять с точностью до 0,001 мм.

Если, например, села батарейка, то цифровым микрометром можно выполнять измерения точно так же, как и гладким МК-25, так как имеется и система отсчета по делениям с точностью 0,01 мм. Цена микрометров с цифровым отсчетом результатов измерений высока и для домашнего мастера неподъемна.

Разновидности и обозначения

Все устройства можно условно разделить на несколько категорий:

• Изделия, имеющий твердосплавный наконечник.
• Устройства с широкой базой.
• Модели, имеющие центрирующий ролик.
• Аппараты с глубиномером.
• Электронные предметы.

Однако согласно ГОСТ 166–89, всего существует 3 группы штангенциркулей разметочных:

• Нониусные — для работы с ними потребуется знание шкалы Нониуса.
• Циферблатные — имеют циферблат, который облегчает вычисления.
• Цифровые — применяются для безошибочного считывания (все измерения выполняются автоматически и отображаются на дисплее).

Производителя обязаны следовать такой классификации. Но для указания информации о характеристиках изделия, компании применяют иные обозначения:

• ШЦ-I (штангенциркуль разметочный) — стандартное устройство, на котором губки расположены с одной стороны.
• ШЦ-II — двустороннее расположение губок.
• ШЦ-III — губки расположены с одной стороны, но применяться разметочное изделие может только для измерения.
• ШЦК — имеется круговая шкала, облегчающая вычисления.
• ШЦТ — рабочая часть изготовлена из твёрдого сплава, что позволяет применять устройство в неблагоприятных условиях труда.
• ШЦЦ — электронный вариант.

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.

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.

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.

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.

§ 17. Измерение размеров деталей с помощью штангенциркуля

При изготовлении деталей из тонколистового металла и проволоки можно воспользоваться простейшими контрольно-измерительными инструментами: линейкой, слесарным угольником и др. Для измерения и контроля деталей с большей точностью применяют штангенциркули. Они предназначены для измерения наружных и внутренних размеров деталей и глубины отверстий, пазов, канавок. Штангенциркули бывают разных типов и отличаются пределами и точностью измерения.

На рисунке 63 показан штангенциркуль ШЦ-1 с пределами измерения от 0 до 125 мм и точностью — 0,1 мм. Он состоит из штанги 1, имеющей шкалу 6 с миллиметровыми делениями. По штанге перемещается подвижная рамка 4, которая может быть закреплена в нужном положении зажимным винтом 3. К рамке прикреплён глубиномер 5.

Рис. 63. Штангенциркуль ШЦ-1: 1 — штанга; 2 — губки для внутренних измерений: 3 — зажимный винт для фиксации рамки; 4 — подвижная рамка; 5 — глубиномер; 6 — шкала штанги; 7 — нониус; 8 — губки для наружных измерений; 9 — измеряемые детали

Нижние губки 8 служат для измерения наружных размеров, верхние 2 — для измерения внутренних размеров. Глубиномером измеряют глубину пазов и отверстий.

Каким же образом удаётся измерять десятые доли миллиметра, если шкала штангенциркуля имеет миллиметровые деления? Для этой цели служит вспомогательная шкала, называемая нониусом 7. Длина нониуса 19 мм. Нониус поделён на 10 равных частей, следовательно, цена каждого деления равна 1,9 мм.

При сомкнутых губках нулевые штрихи шкалы штанги и нониуса совпадают (рис. 64), а десятый штрих нониуса совмещается с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Рис. 64. Шкала штанги и нониус

Обратите внимание на то, что первый штрих нониуса не доходит до второго штриха шкалы штанги ровно на 0,1 мм (2 — 1,9 = 0,1). Это и позволяет производить замеры с точностью до 0,1 мм

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале штанги до нулевого штриха нониуса. Десятые доли миллиметра — по шкале нониуса от нулевой отметки до того штриха нониуса, который совпадает с каким-либо штрихом миллиметровой шкалы (рис. 65).

Рис. 65. Примеры измерения штангенциркулем. Положение шкалы штанги и нониуса при измерении размерон: а — 0,4 мм; 6 — 6,9 мм; в — 34,3 мм

Помните! Штангенциркуль — это дорогостоящий измерительный инструмент, требующий бережного обращения.

Правила обращения со штангенциркулем

Перед началом работы протереть штангенциркуль чистой тканью, удалив смазку и пыль

Нельзя очищать инструмент шлифовальной шкуркой или ножом.
Нельзя класть инструмент на нагревательные приборы.
Измерять можно только чистые детали без задиров, заусенцев, царапин.
Губки штангенциркуля имеют острые концы, поэтому при измерении нужно соблюдать осторожность.
Не допускать перекоса губок штангенциркуля. Фиксировать их положение зажимным винтом.
При чтении показаний на измерительных шкалах держать штангенциркуль прямо перед глазами.

На предприятиях штангенциркуль является одним из основных измерительных инструментов. Им пользуются рабочие различных специальностей и контролёры станочных и слесарных работ. В настоящее время всё чаще применяют штангенциркули с цифровыми индикаторами (на батарейках), позволяющие измерять детали с точностью до 0,01 мм.

Знакомимся с профессиями

Контролёр отдела технического контроля (ОТК) — специалист, который на предприятии отвечает за качество выпускаемых деталей. Он следит за тем. чтобы изготовленные детали в точности соответствовали чертежам. Это очень ответственная работа, так как если в изделие попадёт бракованная деталь, не соответствующая чертежу, то изделие быстро выйдет из строя. Контролёры ОТК должны знать правила настройки и регулирования контрольно-измерительных инструментов и приборов, методы проверки качества поверхностей, правила приёмки деталей и т. д.

Лабораторно-практическая работа № 17

Измерение размеров деталей штангенциркулем

1. Выполните в рабочей тетради эскиз выданного учителем ступенчатого валика (рис. 66).
2. Измерьте каждый размер валика штангенциркулем и запишите результаты в миллиметрах в таблицу.

1. Проставьте полученные размеры на эскизе, выполненном в рабочей тетради.

Рис. 66. Эскиз детали «ступенчатый валик» (к пп. 1-3)

Измерительный инструмент Штангенциркуль,инструкция по применению.

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

Измерить диаметр сверла или отверстия , размеры других небольших деталей с достаточной точностью линейкой не получится.В таких случаях нужно использовать штангенциркуль, который позволяет измерять линейные размеры с точностью до 0,1 мм. С помощью штангенциркуля можно выполнить измерение толщины листового металла, внутреннего и внешнего диаметров стальной трубы, диаметр высверленного отверстия, его глубину и другие измерения.

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 . 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.

Порядок измерений

Теперь о том, как работает штангенциркуль. Перед тем как начать пользоваться, необходимо подготовить устройство и измеряемую деталь: очистить поверхность от грязи, чтобы обеспечить максимальную точность. Губки нужно плотно свести и оценить размер просвета между ними. Если конструкция исправна, то он будет минимальный.

Далее подвижную рамку необходимо передвинуть так, чтобы её первая риска совпала с нулевой отметкой на шкале штанги в точности. Если не учесть это и не выполнить, то результаты не будут точными. Если не получается сопоставить эти отметки, то такой штангенциркуль неисправен и пользоваться им не рекомендуется. Лишь убедившись, что конструкция полностью подготовлена, можно начинать работать.

Измерение наружных поверхностей

Когда требуется провести измерение линейного размера, либо наружного диаметра, то последовательность использования инструмента следующая. Прежде всего, губки нужно развести, передвигая рамку. А потом плотно прижать их к противоположным поверхностям детали, которую требуется измерить, и закрепить положение рамки с помощью винта. Если измеряется наружный диаметр детали цилиндрической формы, то ее ось должна быть точно перпендикулярна плоскости рамки. Если же измеряется длина детали или изделия, то его продольная ось должна располагаться точно параллельно штанге. Эти условия необходимо соблюдать, пользуясь штангенциркулем, иначе невозможно получить точные результаты.

Измерение наружных поверхностей штангенциркулем

Измерение внутренних поверхностей

Если нужно произвести измерение диаметра отверстия, то наружные губки должны быть установлены на нуле. Их надо вставить в отверстие, которое требуется измерить. Держать штангенциркуль при этом необходимо ровно. Далее губки нужно до упора развести, так, чтобы они плотно прижались к внутренним стенкам детали. Зафиксировать их положение, пользуясь стопорным винтом. Затем снимаются показания и производятся необходимые вычисления, если использовался нониусный штангенциркуль.

Измерение внтутренних поверхностей штангенциркулем

Определение глубины

Чтобы провести замер глубины отверстия, потребуется переместить рамку и выдвинуть глубиномер. Затем вставить его до упора в отверстие, чтобы конец коснулся дна. Он должен быть расположен точно перпендикулярно поверхности измеряемой детали. Прижать к стенке. Штангу переместить в торец также до упора. С помощью стопорного винта зафиксировать положение, и вывести устройство.

Измерение глубины штангенциркулем

Замер резьбовых соединений

Штангенциркулем можно пользоваться для замера резьбовых соединительных деталей — винтов, болтов и др. Показатели диаметров резьбы определяются по выступам. С этой целью измеряемый винт или болт следует установить вертикально и зажать губками. После этого возможно определять нужные показатели.

Если требуется замерить шаг резьбы, пользуясь штангенциркулем, это производится в следующей последовательности. Сначала измеряются высота стержня и внешний диаметр детали. А затем подсчитывается число витков резьбы. Разделив длину стержня на количество витков можно получить показатель шага резьбы.

Замер резьбовых соединений штангенциркулем

Из истории инструмента

Историю этого инструмента показательно рассматривать в контексте истории металлообработки и одного из направлений ее развития — токарного дела. Исторический период 15−18 веков характеризуется чередой научных открытий и практическим внедрением этих открытий во всех отраслях экономики этого периода.

Применение математического подхода в астрономии расширило горизонты морской навигации, эпоха Великих географических открытий подняла на новый уровень объем торговли и промышленного производства. Мелкотоварное производство уступило место мануфактурному, а промышленная революция 18−19 веков окончательно установила переход к массовому применению машин и индустриализации.

Хронология событий

Для наглядности можно представить хронологию этих событий, включающую ключевые точки появления штангенциркуля:

• Начало XVI века — токарные станки применяются в основном для обработки дерева, кости и мягких металлов. Привод, хотя и усовершенствованный с древних времен, по-прежнему ручной или ножной, так же, как и резец, остается в руках мастера. Вехой можно считать появление стального центра и люнета для крепления заготовки.
• К этому же периоду относится имеющая прямое отношение к штангенциркулю попытка португальского математика Педро Нуньеша создать прибор для точного измерения углов с помощью набора деленных на равные части концентрических окружностей. Целью являлась не металлообработка, а насущные проблемы навигации. До изготовления и практического применения прибора дело не дошло, но направление мысли не осталось незамеченным.

• К середине XVI века токарные станки оснастили механическим приводом от водяного колеса, что позволило приступить к обработке резанием стали. В это время в мастерских появились первые образцы современного штангенциркуля — деревянные линейки с передвижными измерительными губками и нанесенной шкалой для прямого измерения. Вернувшись к Микеланджело, отметим, что именно циркуль явился прообразом штангенциркуля — замеры деталей выполнялись ножками циркуля, а величину определяли по линейке. Очевидно, нашелся мастер, упростивший эту процедуру, совместив оба инструмента в одном и сократив измерение до одной операции.

• В 1631 году математик из Бургундии Пьер Верньер закончил начатое Нуньешем дело, доработав его мысль и адаптировав ее технически в квадранте для измерения угловых величин. Созданная им дополнительная измерительная шкала тут же широко шагнула во многие направления измерений, получив при этом названия в честь обоих ученых — «нониус» или «верньер». При этом в металлообработке в основном используют понятие нониус, верньер более распространен в приборной и радиотехнической отрасли.
• Результатом постоянного совершенствования на отрезке более ста лет стало оснащение к началу XVIII века токарного станка суппортом для жесткого крепления резца, механизмами продольной и поперечной подачи. Токаря уже имели в своем распоряжении мерительный инструмент с нониусной шкалой, позволяющей обеспечить соответствующее качество изготовления.
• К концу XVIII века появился на свет универсальный токарный станок, принцип устройства и работы которого мало в чем изменился по сегодняшний день. С этим периодом связано и появление понятий стандартизации и унификации продукции и мерительного инструмента, единой системы измерения.

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 Для чего нужен пресс для опилок?

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.