Так уж повелось (по-крайней мере у автора), что точность измерений производится: линейкой до сантиметров с половинкой, штангельциркулем до миллиметров, а вот десятые и сотые доли миллиметра «ловятся» исключительно при помощи микрометра. Что мешает использовать для измерения десятых частей миллиметра штангенциркуль, ведь он для этого, и предназначен, «навскидку» ответить будет затруднительно. Часто даже знающий устройство этого измерительного инструмента поостережется указать зафиксированный штангенциркулем размер с точностью до десяток - ибо мелковата по своей природе шкала (нониус) «отвечающая» за определение десятых частей миллиметра. Допускаю, что именно по этой причине часть штангенциркулей стали выпускать оборудованными циферблатной шкалой и даже оснащёнными электронным дисплеем (электронные).
А что мешает сделать апгрейд уже имеющемуся в пользовании штангенциркулю и тем самым приблизить точность его измерений к измерениям циферблатного и , например, оснастить его увеличительным стеклом? Подсел к компьютеру и принялся рисовать уже посетившее воображение приспособление.
Схема доработки
Эскиз сделал в разрезе, где цифрой:
- 1 - обозначена штанга штангенциркуля
- 2 - подвижная рамка штангенциркуля
- 3 - станина держателя, она устанавливается на подвижную рамку
- 4 - винт крепящий станину к рамке
- 5 - винт, крепящий к станине оправу с увеличительным стеклом
- 6 - оправа увеличительного стекла
- 7 - пружина прижимающая оправу к головке крепёжного винта
- 8 - увеличительное стекло
В соответствии с готовым эскизом насобирал «по сусекам» наиболее подходящие компоненты будущего держателя.
В текстолитовом кубике (в прошлом какой-то детали корпуса электронного устройства, а в будущем станине держателя) увеличил при помощи напильника имеющийся паз до размеров соответствующих подвижной рамке штангенциркуля и просверлил по центру отверстие диаметром 3 мм для винта крепления.
На боковой стороне сделано резьбовое отверстие М4 под винт крепления оправы с увеличительным стеклом. С окончанием изготовления станины трудоёмкие операции, требующие точности и тщательной подгонки заканчиваются.
Из куска мягкой пластмассы была сделана оправа (в дополнение к уже существующей). В пластмассовой пластине просверлено два отверстия. Меньшее под винт крепления оправы, большее под уже имеющуюся оправу (в которую она вкручивается по резьбе, что даёт возможность регулировать резкость).
Приспособление в собранном, согласно чертежа, виде. Специально резьбу в дополнительной оправе не нарезал, её сделала резьба старой (металлической) оправы при первом вкручивании. Для этого и была подобрана пластина из мягкой пластмассы, а отверстие выполнено на 0,5 мм меньше необходимого. Наглядно видно, что риски нониуса (название шкалы для определения десятых долей мм) увеличены до размера более комфортного наблюдения. Это даёт возможность уверенно определять измеряемый размер с точностью до «десяток». И даже более того - теперь можно легко при помощи измерения отличить провод с размером 0,85 мм от 0,80 мм.
Порядок снятия показаний штангенциркуля
- считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса;
- считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги - его порядковый номер и будет означать количество десятых долей миллиметра;
- складывают число целых миллиметров и долей.
Приспособление легко устанавливается и снимается и может использоваться только в том случае, когда это необходимо. Автор проекта - Babay iz Barnaula .
Обсудить статью АПГРЕЙД ШТАНГЕНЦИРКУЛЯ
Штангенциркуль является очень популярным измерительным инструментом. Устройство штангенциркуля достаточно несложное, поэтому пользоваться им может практически каждый без особой предварительной подготовки. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры различных деталей, а также глубины отверстий в них. Несмотря на простую конструкцию, этот инструмент имеет различный класс точности и может давать показания с точностью от 0,1 до 0,01 мм. Свое название он получил, исходя из основной детали конструкции. Благодаря устройству штангенциркуль по праву считается одним из самых универсальных измерительных инструментов.
С помощью штангенциркуля можно измерять как наружные, так и внутренние размеры различных деталей, а также глубины отверстий в них.
Принципиальные конструктивные характеристики штангенциркуля
Штангенинструмент в принципе, и штангенциркуль в данном случае, имеет в качестве основной детали выдвижную штангу с измерительной шкалой. Эта шкала разделена на деления по 1 мм, а ее общая длина у простейшей бытовой модели ШЦ-1 составляет от 15 до 25 см. Существуют и модели больших размеров, но они применяются только на промышленных предприятиях и встречаются намного реже. Именно по этой штанге и определяется максимальная величина, которую может измерить данная конкретная модель штангенциркуля.
Цифровой штангенциркуль ШЦЦ имеет установленный на подвижной рамке цифровой дисплей.
Особой конструктивной чертой его является наличие такого устройства, как нониус. Это вспомогательная шкала, которая подвижна относительно основной линейки. Она помогает правильно определить количество долей деления на этой линейке. Деления на шкале нониуса, еще известного как «верньер», на определенную долю меньше, чем деления основной линейки. Их может быть 10 для модели, имеющей точность до 0,1 мм, или 20 для моделей с точностью до 0,05 мм. Принцип работы нониуса основан на том, что определить на глаз совпадение делений намного легче, чем относительное расположение одного деления между двумя другими.
При необходимости измерения внешних поверхностей, таких как сечение провода, большие губки просто накладываются с обеих сторон внутренними поверхностями. Провод зажимается между ними, и нулевое деление шкалы подвижной рамки дает показание на основной шкале штанги. Малые же губки имеют форму лезвий ножниц, что помогает измерить диаметр трубы или иного отверстия по шкале без дополнительных вычислений. У них рабочие поверхности внешние, имеющие профиль заостренного лезвия, поэтому ими можно измерить такой показатель, как шаг резьбы.
Составные детали и применение
Инструмент состоит из неподвижной основы и выдвижной арматуры. Они изготовлены из инструментальной стали. В состав штангенциркуля входят следующие составные части:
- Основная штанга, на которую крепится вся подвижная арматура. На ней находится основная шкала.
- Подвижная рамка, имеющая винтовой фиксатор и прижимаемая внутренней пружинной пластиной. На ней находится шкала нониуса. Она может быть нанесена непосредственно на нее, а может находиться на пластине, закрепленной винтами. Это позволяет регулировать ее относительно шкалы на штанге.
- Губки для измерений наружных поверхностей, или большие губки. Одна из них закреплена на неподвижной штанге, а другая — на подвижной рамке. На концах имеются узкие поверхности, что дает дополнительные возможности для измерения.
- Губки для измерения внутренних поверхностей, или малые губки. Расположены по тому же принципу напротив предыдущих по центральной оси.
- Линейка для измерения глубин. Закреплена к подвижной рамке.
Линейка для измерения глубины закреплена на подвижной рамке и двигается по пазу, сделанному в плоскости штанги. Она может служить также для измерения внутренних канавок и удаленности уступов. Штанга ставится на торец перпендикулярно измеряемому предмету. Линейка выдвигается до тех пор, пока не упирается в дно. Для измерения конических отверстий торец ее имеет небольшое заострение. После получения результата измерений положение инструмента рекомендуется зафиксировать стопорным винтом, а уже потом снимать показания.
Разновидности конструкции штангенциркулей и их маркировка
Наряду с простейшей механической моделью, устройство которой рассмотрено выше, существуют и другие. Их можно разделить на 4 основных вида, имеющих 8 стандартных размеров. Их конструкции, как и назначение, имеют некоторые отличия. Помимо рассмотренного выше двустороннего штангенциркуля ШЦ — 1 существует односторонний вариант ШЦТ- 1. Он имеет губки только с одной стороны и линейку для измерения глубин. Хотя он имеет механическое устройство, как и ШЦ — 1, материалом для его изготовления служит твердая высоколегированная сталь. Такой инструмент помогает определить наружные линейные размеры и глубину отверстий при абразивном воздействии на измеряемый предмет.
Инструмент под названием ШЦ — 2 оснащен двусторонней конструкцией, но губки для измерений внутренних и наружных поверхностей совмещены, и имеют соответственно плоские поверхности внутри и цилиндрические снаружи. Напротив них находятся губки такой же величины для измерения наружных размеров, имеющие заточенные кромки. Это позволяет производить не только измерение, но и разметку на поверхности измеряемой детали. Кроме того, эта модель имеет вспомогательную рамку микрометрической подачи, позволяющую снимать показания с большой точностью.
Штангенциркуль ШЦ — 3 отличается от предыдущей модели только односторонней конструкцией. Его пара губок предназначена для измерения как внутренних, так и наружных размеров. Эта модель предназначена для измерения самых больших размеров, поэтому сама тоже достаточно велика. А чем больше размеры измерительного прибора, тем больше получаемая при измерении погрешность. Поэтому, помимо вышеописанных конструкций, штангенциркули делятся по индикаторам, с помощью которых снимаются показания.
Согласно этому принципу они одразделяются на нониусные, на которых показания вычисляются самостоятельно, исходя из перемещения рамки, на циферблатные и цифровые. В циферблатных, имеющих маркировку ШЦК, используется тот же механический принцип. На рамке расположена цифровая шкала, связанная со штангой зубчатой передачей. Целые миллиметры считываются по положению края рамки, а их доли уже по циферблату. Такой штангенциркуль имеет более высокий класс точности, чем нониусный, и может составлять до 0,01 мм. Однако он очень уязвим для механических повреждений и загрязнения зубчатой рейки от измеряемых деталей.
С использованием штангенциркуля неразрывно связаны токарное производство, установка различных трубопроводных систем, винтовых соединений и прочих конструкций, требующих повышенной точности.
В то же время, благодаря конструкции, пользоваться им может практически каждый. Цифровой штангенциркуль ШЦЦ имеет установленный на подвижной рамке цифровой дисплей. В рамку вмонтировано считывающее устройство, показывающее расстояние между измерительными губками. На дисплее имеются кнопки, позволяющие им управлять. Точность такого прибора составляет 0,01 мм и позволяет делать измерения самых мелких деталей, в частности контролировать резьбу. Однако все недостатки электронных приборов присущи и этому инструменту. Изменения параметров штанги под воздействием температурных перепадов немедленно влияют на показания дисплея.
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)
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.
Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:
- Штанги.
- Рамки.
- Измерительной шкалы.
- Верхних губок.
- Нижних губок.
- Глубиномера.
- Шкалы нониуса.
- 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.
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.
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
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:
- 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.
Ни одна слесарная работа не обходится без измерения той или иной детали. Множество изделий или некоторые операции в процессе выполнения требуют контроля. Одним из самых универсальных средств является штангенциркуль (шц, штангель).
Данный инструмент нужный не только в машиностроительной отрасли, но и в домашнем хозяйстве при ремонте автомобиля, бытовой техники. С помощью него можно замерить линейные размеры, например, диаметры подшипника. Это удобный и точный прибор.
Многие в своей жизни сталкивались с необходимостью использования этого измерителя, но большинство не умеют им корректно пользоваться. Как же безошибочно производить замеры этим приспособлением?
Для грамотного применения и понимания необходимо ознакомиться с устройством. Все штангенциркули, вне зависимости от их вида, класса и точности замера, состоят из следующих элементов:
Штангенциркули бывают разных видов. В зависимости от предела измерения: шц-1, шц-2 и т. д.
По типу компоновки:
- нониусные (обычные, самые распространенные и наиболее дешевые);
- электронные (на подвижной части — жидкокристаллический дисплей, показывающий результаты замера);
- стрелочные или циферблатные (имеют «часовой» механизм на подвижной части).
В машиностроении и авиастроении встречаются спецштанги. От обычных шц они отличаются специальными губками.
Правильное использование штангенциркуля
Перед началом работы необходимо определить целостность и исправность измерительного инструмента. Нижние губки должны быть плотно сомкнуты без зазоров, зазубрин и перекосов.
В таком положении нулевые отметки штанги и нониуса должны полностью совпадать. На поверхности штангеля не должно быть грязи, коррозии, забоин.
При необходимости надо протереть чистой ветошью не только штангель, но и замеряемую поверхность, иначе это может сказаться на погрешности измерения. Далее подробнее рассмотрим, как правильно измерять штангенциркулем
Как пользоваться штангенциркулем 0,1 мм, шц-1
Штангель необходимо взять в правую руку, развести губки на необходимую длину при помощи большого пальца (на подвижной планке для этого имеется рифленый выступ). Губки к измеряемой поверхности должны прилегать плотно, без перекосов.
Сильное усилие не нужно. Контакт губок должен быть легким и полностью прилегающим. Далее смотрим на показатели. Первое деление нониуса показывает, допустим, больше 7 мм, но до 8 не доходит. Значит, ищем совпадение на шкале нониуса. Предположим, что нашли совпадение на пятом делении. Значит, размер составляет 7,5 мм.
При измерении не надо затягивать сильно фиксирующий винт, так как это может сбить истинный размер. Править люфт нужно в начале работы, если есть необходимость. Жестко зафиксированный корпус с нониусом необходим при нанесении разметки.
Для замера глубины необходимо подвести торец штангеля к краю детали. Прилегать торец должен плотно, без перекоса. Большим пальцем правой руки необходимо выводить глубиномер в отверстие до упора в стенку. Кончик устройства должен слегка коснуться дна. При этом нельзя допускать выдавливание торца штанги. При необходимости можно зафиксировать подвижную планку винтиком и считать показания, как и при других видах замера.
При соблюдении этих советов точность измерения значительно повысится. Они подходят для всех видов ШЦ.
Правила ухода и хранения
После работы штангенциркуль необходимо протереть, очистить от пыли и грязи. Хранить лучше всего в родной коробке, с которым продается прибор.
Держать устройство лучше в сухом и темном месте, предохраняя от падений и механического воздействия. Аккуратное и бережливое обращение позволит эксплуатировать измерительный инструмент многие годы.
Трассировка печатных плат