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.
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.
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.
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.
- 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.
Опубликовано admin Янв 17, 2011 в Инструмент и оборудувание
Наружные размеры детали измеряются между внутренним поверхностями губок, внутренние размеры — между наружными поверхностями губок. Заостренные концы губок служат для разметки.
При измерении внутренних размеров к полученному по линейке и нониусу результату надо добавить толщину губок, которая на них указана, обычно она равна 10 мм.
Нониус штангенциркуля с величиной отсчета 0,05 мм имеет длину 39 мм и штрихами разделен на 20 равных частей. Интервал деления равен 39:20 = 1,95, цена деления — 0,05 мм. Каждое деление нониуса короче двух делений основной шкалы на 0,05 мм.
Штрих нониуса, совпадающий с одним из делений основной шкалы, показывает сотые доли миллиметра. Так, например, при совпадении пятого штриха показание нониуса будет равно 5-0,05 = 0,25 мм. Эта величина прибавляется к числу целых миллиметров, отсчитанных по шкале на штанге.
Для упрощения отсчетов против каждого пятого штриха на нониусе наносится цифра, соответствующая количеству сотых долей миллиметра,— 0, 25, 50, 75, 100.
У прецизионных штангенциркулей с величиной отсчета 0,02 мм шкала нониуса имеет длину 49 мм и разбита на 50 частей. Интервал деления равен 49:50 = 0,98 мм. Каждое деление нониуса короче деления основной шкалы на 0,02 мм.
Размер детали, измеренный с помощью этого штангенциркуля, составляется из целых миллиметров, отсчитанных по основной шкале, и сотых долей миллиметра, показанных штрихом нониуса, совпавшим с одним из штрихов основной шкалы.
Так, если нулевой штрих нониуса прошел по основной шкале 20 мм и его одиннадцатый штрих совпал с одним из штрихов измерительной линейки, то измеряемый размер равен 20 + (0,02-11) = 20,22 мм.
Для проверки нулевого положения штангенциркуля необходимо плотно сдвинуть измерительные губки. При этом проверяется отсутствие просвета между измерительными поверхностями губок и совпадение нулевых штрихов основной шкалы и нониуса.
Допускается просвет между губками точных штангенциркулей до 3 мкм, а у обычных до 6 мкм.
При определении размера губки штангенциркуля плотно прижимаются к поверхности детали, проверяется отсутствие перекоса легким поворачиванием губок относительно детали и читается результат измерения.
Нельзя производить замеры вращающейся детали, желательно не пользоваться кончиками губок и не сильно давить на них.
Штангенглубиномер. Предназначен для измерения глубины отверстий, пазов, выемок и высоты деталей. Он состоит из штанги с делениями, нанесенными через 1 мм, рамки с плоским основанием и нониусом. Рамка свободно перемещается по штанге и может закрепляться в нужном положении винтом. Глубиномер имеет микрометрическое устройство, служащее для точной настройки на размер. Настройка производится гайкой, закрепленной в движке.
Проверка нулевого положения штангенглубиномера производится с помощью лекальной линейки, устанавливаемой на измерительную поверхность основания. Штанга доводится до упора в линейку, и при этом проверяется совпадение нулевых штрихов нониуса и штанги.
Методика отсчета размеров такая же, как и у штангенциркуля.
Штангенглубиномеры выпускаются с пределами измерений 0—200 и 0—320 мм с величиной отсчета по нониусу 0,05 мм и с пределами измерений 0—500 мм и величиной отсчета по нониусу 0,1 мм.
Штангенциркуль
является наиболее распространенным
видом измерительного инструмента,
применяющегося при станочных, слесарных
и других работах. Он служит для измерения
наружных, внутренних поверхностей,
глубин и для разметки.
Рис.1. Штангенциркуль
ШЦ-11
Штангенциркуль
(рис.1) состоит из штанги 1, на конце
которой имеется неподвижная губка 2;
рамки нониуса 3 с подвижной губкой
4. Для плавного перемещения рамки служит
микрометрический винт 5 с гайкой 6 и
хомутиком 7. При микрометрических
перемещениях подвижной губки необходимо
открепить винт 8 рамки 3 и закрепить винт
9 хомутика 7.
Основная шкала
нанесена на штанге. Кроме основной шкалы
имеется дополнительная шкала 10,
расположенная не подвижной ранке и
служащая для отсчета дробной части
деления основной части, т.е для увеличения
точности отсчета. Сущность. устройства
нониуса заключается в следующем:
определенное число основной шкалы
делится на число делений, больших на
единицу на нониусе.
Рассмотрим
устройство нониуса на штангенциркуле
с точностью отсчета 0,1 мм. Отрезок L
, равный девяти делениям основной шкалы,
т.е. 9 мм, разделен у нониуса на десять
равных частей (рис.2,а ), следовательно
интервал деления на нониусе будет меньше
интервала деления на штанге на О,1 мм.
Эта разность называется величиной
отсчета по нониусу. Если обозначить: 
— интервал деления на штанге;
—
интервал деления нониуса;L
— длина нониуса, то величина отсчета по
нониусу
Малый интервал
делений на нониусе затрудняет отсчет
показаний. Для устранения этого недостатка
увеличивают интервал делений нониуса
за счет увеличения его общей длины.
Например, для того чтобы увеличить
интервал нониуса при той же величине
отсчета по нониусу, следует увеличить
его длину до 19 делений штанги (рис.2,б
), т.е. до 19 мм, и разделить также на 10
частей. В этом случае интервал делений
на нониусе будет 
=1,9мм,
а величина отсчета по нониусу
Для точности
отсчета 0,05 мм, длину нониуса L
можно оставить такой же, т.е. 19 мм, но
разделить это расстояние на 20 частей
(n
= 20), 
будет равно 0,95 мм, а
Величину отсчета
по нониусу можно определить и на
основании более простой зависимости.
Если обозначить
число интервалов основной шкалы n
— 1, то можно записать:
;
откуда 
.
(1)
Рис.2. Отсчет по
шкале и нониусу
В формуле (1) слева
точность отсчета по нониусу, следовательно,
справа тоже точность отсчета по нониусу.
Таким образом,
величину отсчета по нониусу можно
определить либо по формуле
,
либо по формуле,
где
—
модуль нониуса. Из этих формул, учитывая,
что
,
получаем
.
Модуль нониуса
характеризует соотношение интервалов
деления нониуса и штанги, т.е.
растянутость нониуса. Модула нониуса
всегда равен целому числу.
Чтобы произвести
отсчет по штангенциркулю, необходимо:
1. Определить
значение интервала деления на штанге
— 
.
2. Подсчитать, число
интервалов шкалы нониуса — 
.
3. Определить
точность отсчета по нониусу — 
.
4. Посмотреть, между
какими делениями штанги расположилось
нулевое деление нониуса.
5. Определить, какой
интервал нониуса совпадает с некоторым
деление штанги – х.
6. Сложить отсчет,
сделанный по штанге, с отсчетом, сделанным
по нониусу.
На рис.2,в 
=1
мм;
=10
мм;
=0,1
мм; х=6, результат отсчетамм.
Штангенциркули
выпускают трех типов:
ЩЦ-1 — с двусторонним
расположением губок для наружных и
внутренних измерений и с линейкой для
измерения глубин (рис.3), величина отсчета
по нониусу — 0,1мм; ЩЦ-11 — с двусторонним
расположением губок для измерения и
для разметки (рис.1), величина отсчета
по нониусу 0,05 или 0,1 мм; ШЦ-111 — о
односторонними губками для наружных и
внутренних измерений с величиной отсчета
по нониусу 0,05 или 0,1 мм.
Рис.3. Штангенциркуль
ШЩ-1
Для измерения
детали штангенциркулем необходимо:
открепить рамку и хомутик, передвинуть
их вдоль штанги и расположить рамку
так, чтобы измеряемую деталь можно было
установить между мерительными плоскостями
губок; применяя микрометрическое
устройство, передвинуть рамку до
получения плотного прилегания поверхностей
обеих губок к поверхностям измеряемой
детали. В этом положении закрепить
стопорный винт рамки. Снять инструмент
с детали, отсчитав показания по шкале
штанги и по нониусу.
При измерении
внутренних поверхностей губки
штангенциркуля вводятся в отверстие,
как показано на рис.1. Поэтому к результату
прибавляется толщина губок.
Верхние пределы
измерения штангенциркулей составляют
125,150,200,300,500,800,1000,1500,2000 мм. В специальных
случаях изготовляются также
штангенциркули и до 4000 мм.