Как пользоваться штангенциркулем: пошаговая инструкция

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.

Оглавление

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 микрометр и нутромер. 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

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.

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

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.

Как измерять трубу большого диаметра

Губки штангенциркуля с диапазоном измерений от 0 до 125 мм имеют длину 40 мм и поэтому позволяют измерять трубы с внешним диаметром до 80 мм. В случае необходимости измерять трубу большего диаметра или при отсутствии под рукой штангенциркуля можно воспользоваться народным способом. Обвить трубу по окружности одним витком не растягивающейся нитки или проволоки, измерять длину этого витка с помощью простой линейки, а затем разделить полученный результат на число Π=3,14.

Несмотря на простоту, такой способ измерения диаметра трубы позволяет обеспечить точность 0,5 мм, что для домашнего мастера вполне достаточно. Для более точного измерения нужно намотать больше витков.

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.

Делая выводы

Конечно, необходимость в том, чтобы измерить диаметр той или иной трубы, может возникнуть довольно часто. Но, если принимать во внимание приведенные выше советы, то эта задача не застанет врасплох – и все будет выполнено максимально точно. Кстати, если потребуется рассчитать радиус трубы, то будет достаточно лишь полученное значение диаметра разделить на два. Это и будет искомое значение радиуса трубы или любого другого круглого объекта.

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.

Как измерять угол

Для получения заданного угла при разметке можно воспользоваться транспортиром, с которым все познакомились еще в школе на уроках геометрии. Для измерения в быту точности его вполне достаточно.

На фотографии представлена пластмассовая линейка в виде треугольника, имеющего углы 45º и 90º, с встроенным транспортиром. С помощью него можно выполнить разметку и проверить точность полученного угла.

При выполнении разметки металлических деталей используют слесарный металлический угольник, обеспечивающие более высокую точность измерений.

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.

Какой инструмент понадобиться для каждого способа

Перед тем, как подобрать диаметр трубы для отопления, или любой другой системы, необходимо знать, чем пользуются в таких ситуациях.

Общеизвестный штангенциркуль для измерения применяется чаще, чем другие инструменты. Но, его может не оказаться среди набора домашнего инструмента. Поэтому приходиться решать вопрос, как замерить диаметр трубы без штангенциркуля.

Также узнавать точные габариты изделия с большим диаметром на отоплении или водоснабжении, используя данное приспособление, не представляется возможным. В таких ситуациях замерить требуемую длину объема трубного изделия возможно более простыми приспособлениями:

• гибкой линейкой;
• рулеткой;
• знания величины числа Пи, которая составляет 3,14.

Если доступ к сети не затруднен, лучше вариантом, как высчитать величину, будет рулетка или металлическая линейка. Но, твердой линейкой легко высчитать величину только торцевых частей магистрали, которая измеряется.

Смотреть видео

Как измерить диаметр стояка

Еще одним вариантом, как меряется окружность трубы внутри или снаружи, это способ копирования. В такой ситуации к трубе подносят например линейку. Затем этот участок магистрали фотографируют. Мерить далее, чтобы получить весь набор необходимых сведений, следует по фотографии. Соответствующие реальности цифры получаются после проведенного масштабирования сделанных фото.

Помимо этого, найти диаметр можно при помощи следующей формулы:

D = L:3,14.

В ней D показывает диаметр, а L – это окружность трубного изделия. На простом примере это выглядит следующим образом. Окружность трубы получилась 62,8 см. Это число делится на 3, 14. В результате получаем 200 мм.

С этой формулой работают не только домашние сантехники. Ее применяют и в условиях производства, только в данном случае есть небольшая поправка. Формула для работы остается в том же виде, только от конечного результата отнимают удвоенный показатель толщины рулетки и величину 0,2. В это число входит поправка на прилегание рулетки к поверхности магистрали.