Как измерять штангенциркулем внутренний диаметр
Как пользоваться механическим штангенциркулем?
Штангенциркуль — довольно популярный и распространённый инструмент для высокоточных измерений. Многие его видели, но мало кто применял в работе, в связи с отсутствием необходимости в очень точных измерениях, ограничиваясь простой рулеткой. В этой статье мы рассмотрим устройство механического штангенциркуля, его возможности и разберём, как считывать показания с точностью до десятых долей миллиметра.
Устройство штангенциркуля
Что можно измерить штангенциркулем?
1) Внешний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для наружных измерений можно измерить наружный диаметр трубы:
2) Толщину детали (предмета)
Например, точно также с помощью губок для наружных измерений можно измерить толщину стенки трубы:
3) Внутренний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для внутренних измерений можно измерить внутренний диаметр трубы:
4) Глубину детали (предмета)
Штангенциркуль имеет специальный глубиномер, который позволяет измерить глубину детали:
Как снимать показания?
Наиболее интересным вопросом, касаемо работы со штангенциркулем является снятие полученных в результате измерения значений.
В этой статье рассматривается штангенциркуль с точностью 0,1 мм. То есть он может измерить габариты детали с точностью до десятой доли миллиметра.
Рассмотрим процесс чтения показаний штангенциркуля при измерении наружного диаметра трубы, которое мы выполнили выше (см. п.1).
Для того, чтобы определить целое число миллиметров, мы должны посмотреть какому значению на шкале штанги соответствует нулевая риска на шкале нониуса. Мы видим, что нулевая риска находится между 26 и 27 мм по основной шкале. То есть наружный диаметр трубы составляет 26 мм, но нужно ещё определить десятые доли.
Для этого нам необходимо посмотреть какая из рисок на шкале нониуса, наиболее точно совпадает с рисками на шкале штанги. Мы видим что именно седьмая риска нониуса наиболее точно совпадает с риской на основной шкале (в данном случае с четырёх сантиметровой, но значение основной шкалы неважно), поэтому число долей составляет 0,7 мм.
Таким образом наружный диаметр трубы равен 26 + 0,7 = 26,7 мм, что абсолютно верно, так как это импортная труба диаметром ¾ дюйма, что соответствует полученному нами значению в миллиметрах.
Правило определения размера по штангенциркулю можно сформулировать следующим образом:
Штангенциркуль: измеряем правильно
При выполнении любых столярных или слесарных работ нужно знать, как измерять штангенциркулем, а также уметь им пользоваться. Этот распространенный универсальный метрический инструмент применяется для снятия внутренних и внешних линейных размеров с детали. Штангенциркуль позволяет произвести измерение диаметров (внутренних и внешних) и глубину отверстия.
Конструктивные элементы приборов
Штангенциркуль устроен просто, работать им легко и удобно. Любая его модификация состоит из следующих конструктивных элементов:
Разновидности и маркировка
По конструкции и своему назначению штангенциркули бывают следующих видов:
Штангенциркули делятся по способу снятия результата замеров:
Тип индикатора определяет, с какой точностью штангенциркуль снимает показания. Нониусные приборы считаются менее точными, но в использовании они просты и надежны. Циферблатный инструмент точнее и удобнее, но зубчатая рейка может загрязняться от деталей. Цифровой штангенциркуль позволяет производить замеры с высокой точностью, но зависит от температурных перепадов.
Правила эксплуатации штангенциркуля
Прежде чем приступать к замерам, нужно проверить инструмент. Для этого губки ШЦ сводят вместе и смотрят на просвет, нет ли между ними зазора. Нужно проверить и совпадение шкал на нуле. Прибор должен быть чистым, особенно подвижные части. Результат замера будет более точным, т. к. ржавчина и грязь сильно увеличивают погрешность измерения.
С помощью ШЦ можно определить размеры внешнего и внутреннего диаметра, толщину поверхности и глубину выемки или уступа. Во время проведения работ нужно знать, в каком положении должны находиться губки штангенциркуля при измерении и как правильно снять показания.
Как правильно измерять штангенциркулем наружные поверхности
Для снятия наружных размеров (толщины) нужно развести губки штангенциркуля, поместить между ними измеряемый предмет, затем сдвинуть губки и слегка сжать. Измерительные кромки должны располагаться параллельно поверхности заготовки. Деление на основной шкале штангенциркуля, совместившееся с нулевой риской дополнительной шкалы, будет обозначать целые миллиметры. Риска, которая на нониусе совпадет с риской на штанге, определяет десятые доли миллиметра.
Аналогичным образом измеряется внешний диаметр трубы, при этом губки должны касаться диаметрально противоположных точек на наружном диаметре изделия. Таким же образом измеряются и другие детали, имеющие круглое сечение: кабель, размер болта и пр.
Как измерить штангенциркулем внутренний диаметр детали
Для замера внутреннего диаметра требуется сдвинуть штанги губки в нулевое положение и ввести в отверстие параллельно измеряемой плоскости. Затем их нужно развести до упора, при этом стараясь добиться максимального значения показаний. Этим же способом штангенциркулем проверяют расстояние между параллельными плоскостями, только стараются получить минимальные показания шкалы. Диаметр отверстия от сверла небольшого диаметра замерить не удастся, все определяется толщиной губок.
Определение глубины
Воспользовавшись выдвижной линейкой глубиномера штангенциркуля можно замерить глубину отверстия или высоту уступа. Для этого выдвигают глубиномер и опускают его в отверстие до соприкосновения с дном. Он должен располагаться параллельно поверхностям объекта. Затем торец штанги прибора двигают обратно на измерительную планку до упора в верхний край измеряемой детали.
Замер резьбовых соединений
Штангенциркулем можно осуществлять замеры резьбовых соединений. Диаметры резьбы могут быть измерены по выступам. Болт зажимается между губок вертикально, затем снимаются показания.
Для того чтобы замерить штангелем шаг резьбы, нужно произвести замер внешнего диаметра и высоту стержня и подсчитать количество витков резьбы. Шаг резьбы получится в результате деления длины стержня на число витков. Используя функцию микроподачи (если она есть), можно замерить шаг измерительными губками штангенциркуля. Для этого они размещаются на одинаковых склонах.
Как правильно хранить инструмент
Штангенциркуль считается высокоточным метрическим инструментом, поэтому обращаться с ним нужно бережно. Хранить его необходимо в пластиковом или деревянном футляре. Допускается и мягкий чехол, но следует избегать случайных деформаций. Держать прибор нужно в сухом месте, где исключены случайные падения тяжелых предметов, а также загрязнение пылью, грязью, опилками прочим мусором. При соблюдении этих условий инструмент будет вам исправно служить многие годы.
Обучаемся правильному применению штангенциркуля виды и измерения
Когда надо узнать размер детали, то для таких целей линейка или рулетка — это не самый лучший выбор. Чтобы получить максимальной точности данные о размерах мелких деталей, понадобится в руки взять такой вид инструмента, как штангенциркуль. Многие мастера, имея в наборе такой прибор, даже не знают его назначения, а главное — не умеют им пользоваться. Чтобы больше не спрашивать, как пользоваться штангенциркулем, в материале в подробностях разберемся с правильностью применения инструмента.
Что это такое штангенциркуль и для чего он применяется
Штангенциркуль или более известный как штангель, принадлежит к категории измерительных принадлежностей, который служит для измерения деталей, и получения при этом точных данных об их размерах. Прибор конструктивно напоминает две линейки, которые наложены друг на друга. В действительности так и есть, чтобы получить точные данные о размерах измеряемых деталей, понадобится воспользоваться двумя шкалами, которые есть на устройствах.
Измерительный прибор предназначен для снятия замеров разных деталей, получая данные о размерах до десятых и сотых долей миллиметров. Высокоточные штангенциркули позволяют вычислить данные до тысячных долей миллиметров, что порой играет главную роль. Сфера применения рассматриваемого прибора очень обширная, и поэтому кроме дома или гаража, такие инструменты есть у столяров, фрезеровщиков, токарей, мастеров по ремонту автомобилей и прочих специалистах. Главное достоинство штангеля в том, что он имеет простую конструкцию, а поэтому стоит недорого. Если задались целью получить данные о размерах заготовки, но при этом не имеете измерительного прибора, то штангенциркуль можно купить в Цилиндре. В интернет магазине Цилиндр, действие которого распространяется по всей территории Украины, представлены модели разных производителей по соответственно низким ценам. В этом убедиться сможет каждый персонально, посетив каталог сайта cylinder.com.ua.
Это интересно! Впервые штангенциркуль с нониусной шкалой появился в Лондоне еще в XVIII веке. С тех пор инструмент применяется по сегодняшний день.
Конструкция измерителя или из чего состоит штангель
Свое название инструмент получил от слова штанга, так как конструктивно представляет собой линейку с перемещающейся по ней штангой со шкалой. Рассмотрим подробно, из каких конструктивных элементов состоит штангенциркуль, чтобы разобраться в итоге, как надо правильно им пользоваться. К главным конструктивным элементам прибора относятся:
Перед тем, как научиться пользоваться штангенциркулем, необходимо учитывать, что рассматриваемые виды приборов бывают разными по способу индикации, то есть исчислению информации. Самый простой вариант — это аналоговый или механический штангенциркуль, конструкция которого показана на фото. Какими бывают штангенциркули, и чем они отличаются, рассмотрим подробно.
Классификация приборов по способу индикации
Первым был изобретен механический или нониусный прибор, применение которого у новичков вызывает трудности. Ведь прибор имеет две, а порой и три шкалы, по которым происходит исчисление размеров вручную. Чтобы упростить, ускорить и облегчить проведение измерений штангенциркулем, был изобретен цифровой аналог. Чем отличаются устройства, и какими они бывают, описано ниже:
Последний вид штангелей является одним из самых дорогих, а разница в стоимости составляет 2-3 раза по сравнению с механическими. Кроме способа снятия результатов измерений, рассматриваемые приборы также классифицируются на типы по назначению.
Это интересно! Для изготовления штангенциркулей применяются прочные виды стали, которые покрываются дополнительно материалами, препятствующие возникновению коррозионных процессов.
Типы приборов по их назначению
По конструкции губок рассматриваемые виды инструментов классифицируются на три основных вида:
Перед тем, как воспользоваться любым штангенциркулем, надо изначально обучиться читать результаты. Для этого можно прочитать инструкцию, которая обычно прилагается к приборам. К отряду самых простых, практичных и надежных штангенциркулей относятся устройства аналогового типа, а самыми точными считаются электронные модели. Для домашнего использования применяются исключительно механические штангенциркули, которыми и предстоит научиться правильно работать.
С чего начинать эксплуатацию прибора
Если штангенциркуля нет в наличии, тогда его сначала надо купить. Сделать это можно в интернет магазине Цилиндр, где представлены модели таких производителей измерительных приборов, как Intertool, Mastertool, Miol и много других. Достоинство этих производителей в том, что они выпускают разные виды приборов по цене, которая доступна всем.
Чтобы получить точные данные о проводимых измерениях, потребуется сначала проверить инструмент на точность и исправность. Для проверки точности используются специальные эталонные образцы, но, чтобы узнать точность прибора с их помощью, надо уметь считать по шкале штангенциркуля. Перед использованием измерителя немаловажно убедиться в его исправности, что позволит снять результаты с низкой погрешностью. Для этого надо произвести визуальный осмотр губок и шкал инструмента. Наличие дефектов на губках недопустимо, так как это приведет к тому, что инструмент будет показывать неточные результаты.
Чтобы произвести применение инструмента правильно, необходимо соблюдать такую последовательность действий:
Как только выяснилось, что прибор готов к применению, можно приступать к его эксплуатации. В зависимости от того, что необходимо измерить, используются соответствующие элементы инструмента:
Это интересно! Работать прибором следует исключительно удерживая его чистыми руками. Если руки в масле и прочих загрязнениях, то их надо вымыть, и только после этого приступать к проведению измерительных манипуляций.
Когда все готово к работе, то можно приступать к измерениям. Далее рассмотрим пошагово, как надо правильно пользоваться штангенциркулем нониусного типа.
Обучение по применению штангенциркуля учимся читать показания
На начальном этапе перед измерительными манипуляциями необходимо уточнить класс точности прибора. Позволяет убедиться, что указанная величина погрешности является допустимой. Чем выше значение погрешности, тем ниже класс точности инструмента.
Для измерения наружного диаметра детали надо развести губки, а затем плотно совместить их со стенками измеряемой заготовки. Это может быть любая деталь, например, сверло или поршень. Когда губки плотно соприкоснутся со стенками детали, надо воспользоваться зажимным винтом, чтобы зафиксировать подвижную планку в неподвижном положении. Далее можно извлечь деталь, и приступать к подсчету значений.
Опираясь на описанную инструкцию, можно понять, для чего нужны цифры на нониусной шкале. С их помощью можно выявить десятые и даже сотые доли миллиметров размера детали. Аналогичным образом выполняются исчисления при снятии замеров внутренних диаметров заготовок, а также глубины пазов.
Как надо правильно измерять стрелочным штангелем
Приборами с циферблатом пользоваться намного проще. Ведь десятые и даже сотые доли миллиметров не нужно определять по шкале нониуса, так как они указываются на стрелочном циферблате. Принцип измерения простой и незамысловатый, и выполняется следующим способом:
Принцип снятия замеров на часовом устройстве простой и незамысловатый. За отсутствия необходимости поиска совместных рисок на шкале упрощается процесс измерения и увеличивается скорость получения результатов. Кроме того, специалисты говорят, что измерения стрелочным прибором более точны по сравнению с цифровым, однако сравнительные манипуляции показывают, что значения на обоих устройствах практически одинаковые.
Это интересно! Стрелочный механизм очень чувствительный, поэтому при малейших механических или физических воздействиях, он может не только выйти из строя, но еще и нарушится его точность.
Цифровой штангенциркуль как он меряет
Теперь надо разобраться, как пользоваться цифровым штангенциркулем. Сразу надо отметить, что электронные устройства можно разделить на два типа — дорогие и дешевые. Дешевые аналоги качественных цифровых приборов имеют еще меньшую точность, чем аналоговые механические штангели. Если выбирать между дешевыми устройствами цифрового типа и механическими, то естественно лучше отдать предпочтение последним. Пользоваться цифровыми устройствами очень легко, для чего необходимо выполнить следующие действия:
На цифровых устройствах имеется также шкала нониуса, что позволяет выполнять измерения прибором, например, когда разряжаются батарейки. На приборе имеется кнопка включения и выключения дисплея. Если не отключить дисплей, то через 5 минут происходит его автоматическое отключение с целью экономии энергии аккумулятора.
Отличия штангеля от микрометра
Штангенциркули имеют прямых родственников — это микрометры. Отличается штангенциркуль от микрометра тем, что позволяет получать более точные значения при измерениях. Если штангелем можно вычислить размер заготовки до сотых долей миллиметров, то микрометр позволяет узнать значение до тысячных долей миллиметров. Главными отличительными особенностями штангеля от микрометра являются:
Если надо измерить толщину тормозного диска, то для получения точных результатов рекомендуется использовать именно микрометр, а не штангель. Если микрометра нет в наличии, тогда выяснить размер износа тормозного диска можно при помощи штангенциркуля, но дополнительно воспользовавшись при этом измерительными щупами.
Это интересно! Тормозной диск по окружности имеет неравномерный износ, поэтому выяснить отклонения износа с высокой точностью можно только микрометром.
Увеличиваем срок службы штангенциркуля
Чтобы рассматриваемый тип измерительного прибора служил долго и не ломался, необходимо обеспечить должный уход за ним со дня покупки. Изготавливаются приборы из нержавеющей стали или алюминия. Алюминиевые приборы стоят дешевле, и быстро изнашиваются. Если прибор низкого качества или хранится без соблюдения соответствующих рекомендаций, тогда можно обнаружить возникновение коррозионных образований в виде мелких коричневых пятен.
Увеличить срок службы штангенциркулей можно следующими способами:
Научившись пользоваться прибором, остается последнее — это купить его, если он отсутствует в коллекции домашнего измерительного оборудования. О том, где можно купить хорошие штангели в Украине по ценам от производителя, разберемся подробно.
Где можно приобрести штангенциркуль по низким ценам
Если в процессе выполнения работ выясняется, что необходим штангенциркуль, которого нет в арсенале среди инструментов, тогда для этого не понадобится бежать в строительный магазин. Приобрести инструмент можно в интернет магазине, для чего следует перейти на сайт и выбрать среди имеющихся в наличии приборов подходящую модель. В Украине покупать штангенциркули рекомендуется непосредственно в Цилиндре, так как такая покупка оправдана рядом следующих достоинств:
О необходимости приобретения штангеля следует решать самостоятельно, но вот о том, где лучше совершать покупку, здесь нет никаких сомнений — следует выбирать интернет магазин Цилиндр.
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.
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
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.
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.
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:
Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:
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.
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:
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:
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.
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.
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.
Почему возникают ошибки при измерениях
Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:
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.