Для чего предназначен штангенциркуль. Для чего предназначен штангенциркуль?

На точность проведенных измерений оказывают влияние не только качество самого инструмента, но и различные загрязнения, такие как грязь, смазка, металлическая стружка и магнитное покрытие, которые могут исказить результаты.

Обучаемся правильному применению штангенциркуля: виды и измерения

В ситуациях, когда требуется точно определить размеры деталей, использование обычной линейки или рулетки часто оказывается неэффективным. Для получения максимальной точности измерений небольших деталей важно применять специальный инструмент, известный как штангенциркуль или калибр. К сожалению, многие мастера, имеющие этот полезный инструмент в своем арсенале, не догадываются о его предназначении и, что еще более важно, о том, как им правильно пользоваться. Чтобы избежать подобных затруднений, в данной статье подробно представлены рекомендации по использованию штангенциркуля.

Штангенциркуль, который часто называют толщиномером, представляет собой один из ключевых измерительных инструментов, предназначенных для определения размеров деталей. Внешне он напоминает две линейки, которые расположены одна над другой. Для достижения точных измерений требуется использование двух шкал, встроенных в конструкцию данного прибора.

Штангенциркули могут использоваться для измерения различных деталей с высокой точностью, достигающей десятых и даже сотых долей миллиметра. Более высокоточные модели способны предоставлять данные с точностью до тысячных долей миллиметра, что может быть обесценено в некоторых сферах работы. Применение этого инструмента очень разнообразно: помимо домашнего использования и для нужд гаража, штангенциркуль находит применение у плотников, фрезеровщиков, токарей, работников автосервисов и других профессионалов. Основное достоинство штангенциркуля заключается в его простой конструкции, что также делает его относительно доступным по цене. Если у вас нет измерительного прибора, но необходимы данные о размерах заготовки, вы можете с легкостью приобрести штангенциркуль в компании Cylinder. Этот интернет-магазин, популярный по всей Украине, предлагает широкий ассортимент моделей от известных производителей по более чем разумным ценам. Каждый желающий может убедиться в этом, посетив сайт каталога cylinder.com.ua.

Примечание: Первый штангенциркуль с верньерной шкалой был представлен в Лондоне в XVIII веке, и с тех пор данный инструмент продолжает пользоваться востребованностью и до настоящего времени.

Конструкция измерителя или из чего состоит штангенциркуль

Само название инструмента имеет корни от слова «bar», что означает «планка». Структурно штангенциркуль представляет собой линейку с перемещающейся по ней шкалой. Давайте подробнее рассмотрим компоненты этого измерительного устройства, чтобы в конечном итоге правильно освоить его использование. Основные структурные элементы устройства включают:

1. Неподвижная планка со шкалой в миллиметрах. Неподвижная штанга оборудована двумя типами губок для измерения внутренних и внешних размеров деталей.
2. Подвижная планка с нониусной шкалой. В ее конструкции предусмотрена вторая пара губок, предназначенных для снятия измерений с заготовок. На подвижной штанге может быть размещена как одна, так и две шкалы нониуса. Обычно одна шкала, располагающаяся внизу, позволяет вычислять размеры с точностью до сотых долей миллиметров, в то время как вторая шкала, размещенная сверху, позволяет производить измерения до тысячных долей миллиметра.
3. Фиксатор или зажим. Это шпиндель, который блокирует смещение подвижной рамки. Данная функция полезна, если губки приложены к детали, и требуется зафиксировать значения для дальнейшего вычисления.
4. Глубиномер. Это выдвижная тонкая планка, которая позволяет измерять глубину пазов и канавок на заготовках.

Перед тем как приступить к использованию штангенциркуля, важно учесть, что разные типы этих приборов могут иметь различные механизмы отображения и вычисления информации. Наиболее примитивный вариант — это аналоговый или механический штангенциркуль, конструкция которого представлена на фото. Давайте рассмотрим подробнее, как классифицируются штангенциркули и в чем их основные отличия.

Классификация приборов по способу индикации

Первым инструментом, который был изобретен, стал механический или верньерный штангенциркуль, который может быть сложен в использовании для новичков. Данный прибор имеет, как правило, две или три шкалы, по которым замеры рассчитываются вручную. Чтобы сделать процесс измерений более простым и быстрым, был разработан цифровой аналог. Ниже рассмотрим различия между этими устройствами и их функционал:

1. Механический или аналоговый — обозначается также как штангенциркуль (ШЦ). Конструкция включает подвижные и неподвижные губки. Измерения производятся согласно шкалам на подвижной и неподвижной планке. Основное преимущество этих устройств заключается в их простой конструкции, благодаря чему они доступны по цене.
2. Стрелочный или циферблатный — отличается от механических устройств наличием стрелочного указателя, который позволяет считывать информацию о сотых долях миллиметра в зависимости от класса точности прибора. Принцип работы этих устройств основан на наличии специального механизма, который позволяет точно определять размеры до сотых долей миллиметра. Однако стрелочные устройства подвержены поломкам, так как достаточно одного падения для того, чтобы механизм в стрелочном указателе вышел из строя.
3. Цифровой или электронный — это современный и наиболее доступный в использовании тип прибора, который показывает результаты с максимальной точностью. Результаты измерений отображаются на цифровом дисплее, без необходимости их ручного вычисления. Дополнительно оборудованный управлением кнопками, данный инструмент позволяет менять единицы измерения с миллиметров на дюймы и обратно.

Цифровой штангенциркуль занимает одно из первых мест по стоимости, которая зачастую в 2-3 раза выше, чем у механических аналогов. Эти устройства также классифицируются по назначению, и различия в видах могут варьироваться от применения в быту до специализированных промышленных нужд.

Примечание: Для создания штангенциркуля используются высококачественные и прочные сорта стали, которые покрываются антикоррозийными материалами для повышения долговечности инструмента.

Устройство и применение штангенциркулей

Штангенциркуль находит широкое применение в строительстве, ремонте машин и оборудования, а также в обработке как металлических, так и деревянных изделий. Поля его применения практически бесконечны, поскольку инструменты могут использоваться для определения размеров с высокой точностью, достигающей 0,1 или 0,05 мм. Эта точность зависит от типа устройства и может быть крайне важной в различных сферах, включая быт и аэрокосмическую промышленность, где требования к качеству могут быть несправедливо высоки (например, до 0,01 мм для электронных моделей).

Конструкция штангенциркуля достаточно проста. Основным элементом является неподвижный штангенциркуль с установленной на нем шкалой и губками для внешних и внутренних измерений. К этому элементу прикрепляются подвижные и фиксирующие механизмы:

• Передвижная рамка;
• Подвижные губки для измерения внутреннего размера;
• Подвижные губки для измерения наружного размера;
• Шкала нониуса;
• Штанга глубиномера;
• Винт для крепления рамки.

Некоторые модели могут быть также оснащены подвижной шкалой с системой измерения в дюймах.

Как снять показания с помощью штангенциркуля

Перед началом работы с штангенциркулем необходимо проверить его точность. Для этого сведите губки полностью и убедитесь, что нули на обеих шкалах совпадают. Если нули не совпадают, стоит использовать другой прибор или учитывать имеющуюся погрешность, исходя из требуемого уровня точности.

При проведении измерений важно соблюдать следующие рекомендации:

• Для замера внешних размеров разведите губки штангенциркуля, поместите предмет между ними и соедините губки.
• Замер внутреннего размера выполняется путем размещения верхних губок внутрь измеряемой области и их разведением до упора.
• Губки должны плотно упираться в края детали. Если поверхность тяжелая, можно немного сжать губки для лучшей фиксации, однако, для мягких поверхностей этого делать не рекомендуется, так как это может исказить результат замера.
• Важно проверить позицию штангенциркуля относительно измеряемой детали на предмет перекосов. Губки должны находиться на равном расстоянии от краёв детали.
• Зафиксируйте положение нониуса с помощью крепежного винта.
• Определите целое число миллиметров по основной шкале.
• Найдите совпадение штриха на нониусе с нулем основной шкалы и отсчитайте количество делений.
• Умножьте количество делений на нониусе на цену деления и сложите со значением основной шкалы.

Виды штангенциркулей

В общем, все типы штангенциркулей можно классифицировать на механические и электронные, в зависимости от типа шкалы. Наиболее значимые типы, согласно ГОСТ 166-89:

• ШЦ-I — это инструмент, обладающий двумя губками для измерения внутреннего и наружного размеров, а также оснащённый глубиномером.
• ШЦК — имеет круговую шкалу для определения точного размера, более простой в использовании, чем штангенциркуль с нониусом.
• ШЦТ-I — представляет собой модель с односторонними губками для измерения наружных линейных размеров и отличается высокой стойкостью к износу.
• ШЦ-II — прошло оснащено двумя губками для наружных и внутренних измерений, а также рамкой с микрометрической подачей.
• ШЦ-III — это односторонняя модель с губками для измерения наружных и внутренних размеров.
• ШЦЦ — это электронный штангенциркуль, оснащенный цифровой индикацией.

Как снять показания с помощью штангенциркуля

Перед тем как приступить к работе, необходимо убедиться в точности измерительного прибора. Для этого сведите губки и посмотрите, совпадают ли нулевые отметки на обеих шкалах. Если нули не совпадают, следует использовать другой инструмент или корректировать измерения, учитывая существующую погрешность.

При проведении измерений придерживайтесь следующих рекомендаций:

• Для замера внешнего размера разведите губки штангенциркуля, поместите объект между ними и зафиксируйте губки.
• Внутренний размер замеряется путем установки соответствующих верхних губок внутрь измеряемой области и их разведения до упора.
• Губки должны упираться в края детали. В случае твердой поверхности можно немного сжать губки для плотной фиксации, но этот шаг не рекомендуется для мягких материалов, так как это может привести к искажению результата.
• Убедитесь, что штангенциркуль расположен относительно измеряемой детали без перекосов, губки должны располагаться на одинаковом расстоянии от краев детали.
• Закрепите выставленный нониус с помощью винта.
• Определите целое число миллиметров по основной шкале.
• Найдите совпадение между штрихами на нониусе и нулем основной шкалы, подсчитайте количество делений.
• Умножьте количество делений на цене деления и сложите с значением основной шкалы.

Измеряем штангенциркулем правильно

Для эффективной работы с металлом необходимо проводить точные измерения во время проектирования различных конструкционных элементов. Штангенциркуль является наиболее подходящим инструментом для определения линейных размеров с достаточной точностью. Данные инструменты изготавливаются на специализированных заводах с строгим соблюдением технологий (в соответствии с ГОСТ 166-89), что обеспечивает их надежность и легкость в использовании.

Как правильно измерять штангенциркулем наружные поверхности

Для того чтобы оценить внешние размеры (например, толщину), нужно развести губки штангенциркуля, поместить измеряемый объект между губками и затем немного сдвинуть их, соблюдая легкое нажатие. Измерительные кромки считаются корректными лишь в том случае, если они параллельны поверхности заготовки. На основной шкале штангенциркуля будет указано целое число миллиметров, поскольку градуировка совпадает с нулевым гребнем вспомогательной шкалы, в то время как край шкалы верньера покажет десятые доли миллиметра.

Аналогично измеряется наружный диаметр трубы: губки должны быть расположены в диаметрально противоположных точках на наружной поверхности изделия. Точно так же измеряют и другие детали с круглым сечением, такие как кабель или размеры винтов.

Как измерить штангенциркулем внутренний диаметр детали

Для определения внутреннего диаметра следует установить губки в нулевое положение и аккуратно поместить их внутрь отверстия параллельно измеряемой плоскости. Их нужно осторожно развести, стараясь добиться максимально возможных показаний. Точно так же замеры внутреннего размера осуществляются для проверки расстояния между параллельными плоскостями с целью достичь только минимального значения на шкале. В случаях использования сверла малой величины измерить диаметр отверстия не получится; он будет определяться толщиной губок штангенциркуля.

Устройство механического штангенциркуля

На рисунке показана конструкция двухстороннего штангенциркуля с глубиномером. Он может измерять размеры в диапазоне от 0 до 150 мм с высокой точностью, достигающей 0,05 мм. Таким образом, его можно использовать как для определения внешних, так и внутренних габаритов, а также для измерения глубины отверстий.

Основные составные части штангенциркуля включают:

1. Штанга.
2. Рамка.
3. Губки для наружных измерений.
4. Губки для внутренних измерений.
5. Линейка глубиномера.
6. Стопорный винт для фиксации рамки.
7. Шкала нониуса. Она служит для отсчета долей миллиметров.
8. Шкала штанги.

Губки для внутреннего измерения, как правило, имеют ножевидную форму, что позволяет точно определить размер внутреннего отверстия на шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля, как у модели ШЦ-2, являются ступенчатыми, то к измеренному значению нужно будет добавить общую толщину отверстий и пазов.

Номинальная величина измерений может варьироваться в зависимости от конкретной модели инструмента. Например, у модели SPC-1 она может составлять 0,1 мм, у SPC-II – 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с показаниями 0,02 мм сопоставима с точностью микрометра. Процесс производства штангенциркуля может различаться по подвижности рамки и диапазону измерений, такому как 0-125 мм, 0-500 мм, 500-1600 мм, 800-2000 мм и так далее. Однако точность всегда зависит от нескольких факторов: качеством градуировки верньера, навыками пользователя и общим состоянием инструмента.

Отличия штангеля от микрометра

Штангенциркули имеют схожесть с микрометрами, однако расстояние между ними образует несколько важные различия. В то время как штангенциркуль предоставляет возможность измерять размеры детали в сантиметрах или миллиметрах, наружный микрометр дает возможность обосновать значение только в миллиметрах с высокой точностью. Основные различия между штангенциркулем и микрометром заключаются в:

1. Конструкции прибора;
2. Точности измеряемых значений;
3. Наличии устройства, предохраняющего от деформации измеряемой детали в микрометре. В штангенциркуля такого механизма нет, что снижает уровень точности замеров.
4. Возможности измерять тонкие детали, такие как проволока, что штангенциркулем невозможно.

Когда речь идет об измерении толщины тормозного диска, для получения наиболее точных результатов лучше использовать именно микрометр. Если микрометр недоступен, то можно воспользоваться штангенциркулем, но результаты не будут столь достоверными.

Примечание: Тормозные диски подвержены неравномерному износу по всей окружности, поэтому определить степень этого износа с высокой точностью возможно исключительно с использованием микрометра.

Виды штангенциркулей и их цена

Штангенциркули делятся на несколько основных категорий:

Аналоговый

Показания считываются с помощью верньера, наиболее популярными среди потребителей остаются аналоговые версии, которые находят применение во многих областях.

Стрелочный

Другой тип штангенциркуля называется стрелочным, имеющим циферблат для отображения результатов.

Цена на стрелочные штангенциркули начинается от 1700 рублей.

Цифровой

Цифровые модели могут быть оснащены маленьким дисплеем, на котором отображаются результаты измерений в цифровом формате, что обеспечивает наилучшую точность. Эти инструменты также часто называют электронными. Стоимость таких устройств стартует от 700 рублей для базовых моделей.

Штангенциркули также различаются по наличию глубиномера, так существуют как модели с глубиномером, так и без него (типы T-I и I) (типы II и III).

Термин «прецизионный манометр» обозначает инструменты с высокой точностью измерения.

Следует упомянуть, что устройства с единой платформой, где неподвижные губки являются частью штанги, обеспечивают наиболее надежные результаты при измерениях.

Существуют задачи, для решения которых стандартные инструменты могут быть недостаточны.

Тем не менее, когда специалисты сталкиваются с такими ситуациями, они используют специализированные штангенциркули.

Специальные штангенциркuli

Вот примеры некоторых специализированных моделей:

Разметочный штангенциркуль

Эта модель имеет остро заточенные твердосплавные губки и специальный механизм для обеспечения концентричности. Она не только позволяет проводить измерения, но и предоставляет возможность быстро проводить дуги непосредственно губками на твердом материале.

Эта версия схожа с обычными моделями, но не имеет кругового механизма и имеет губки из твердого сплава. Стоимость начинается от 2,5 тысяч рублей.

Штангенциркуль для тормозных дисков (ШЦЦД)

Такая версия имеет выдвижные губки с одной стороны для выполнения внешних измерений, что позволяет улучшить точность замеров благодаря зубцам на рабочей поверхности.

Также существуют модели, предназначенные для определения толщины тормозных дисков на автомобилях и мотоциклах, которые позволяют производить измерения без необходимости снимать колесо. Стоимость самых простых моделей составляет около 1 000 рублей.

Путевой штангенциркуль

Этот тип инструмента предназначен для измерения параметров рельсов.

Цена таких моделей начинается от 20 тысяч рублей.

К аналогам штангенциркуля относятся следующие измерительные инструменты:

Штангензубомер

Инструмент, специально предназначенный для определения размеров зубьев зубчатых колес с высокой точностью вплоть до 0,02 мм.

Штангенглубиномер

Эти инструменты предназначены для замеров глубины глухих отверстий и выступов, а также для определения размеров пазов и щелей.

Штангенрейсмас

Это измерительный инструмент, который позволяет определять высоту и наносить вертикальные разметки на детали с точностью до 0,05 мм. Он не требует специальных знаний для использования.

Штангенрейсмас также известен под названием калибровочный манометр.

Как выбрать хороший штангенциркуль?

Основным преимуществом штангенциркуля всегда была высокая точность измерений.

По этой причине важно выбирать инструмент, изготовленный из качественных и прочных материалов, обладающий хорошо видимой маркировкой и способный выдерживать активное использование.

Штангенциркуль из нержавеющей стали с гравированными шкалами является любимым выбором опытных мастеров, так как он отличается высокой коррозионной стойкостью и долговечностью.

Основные принципы выбора штангенциркуля:

• Длина — определяет диапазон измерений. Длину выбирают в зависимости от поставленных задач. Для быта будет достаточно инструмента на 125 мм, а для строительства дома, например, может понадобиться штангенциркуль длиной 5 метров.
• Шаг измерений. Грубо говоря, чем меньше расстояние между соседними делениями шкалы, тем точнее будут результаты измерений.
• Стоимость. Необязательно приобретать дорогостоящую модель для редкого использования в быту, однако качественный штангенциркуль не может быть низкой цены. Мастерам, для кого штангенциркуль является основным измерительным инструментом, рекомендуется обращать внимание на проверенные японские, германские и швейцарские марки. Качественный штангенциркуль, особенно электронный, может потребовать значительных затрат, но с учетом его долговечности стоит сразу сделать хорошую покупку. Такая покупка, как правило, оправдывает себя за многие годы использования.

Перед покупкой штангенциркуля обязательно проверьте наличие люфта между подвижным и неподвижным частями устройства и убедитесь, что нулевые отметки двух шкал совпадают в момент, когда губки сведены.

Методика поверки

Процессы контроля и проверки измерительных средств производятся в соответствии с установленными стандартами, такими как ГОСТ 8.113-85, и проводятся в специализированных лабораториях с использованием высокоточных станков. Тем не менее, простую калибровку штангенциркуля можно выполнить самостоятельно. Для этого инструмент следует тщательно очистить от загрязнений, пыли, стружки и смазки, после чего аккуратно протереть чистой тканью. Затем сводите губки штангенциркуля к упору и проверьте положение контрольных меток.

Если устройство установлено правильно, контрольные метки должны находиться на одном уровне. При несоответствии обратитесь в специализированное агентство, которое может произвести калибровку и настройку прибора, выдав подобный сертификат к результату. Если измерительный прибор используется регулярно, рекомендуется проводить калибровку не реже одного раза в год. Если материал губок поврежден, штангенциркуль становится непригодным для дальнейшего использования и должен быть заменен на новый. Для увеличения сроков службы рекомендуется поддерживать инструмент в чистоте и хранить его в специальном футляре или кармане.

Даже незначительные вмятины и царапины могут негативно влиять на точность измерений и увеличивать погрешность, и это следует учитывать при эксплуатации инструмента.

Обзор производителей

Современный рынок измерительных инструментов предлагает широкий ассортимент штангенциркулей различных производств. Рассмотрим некоторых из наиболее известных производителей, чьи продукты отличаются высокой точностью и активно соответствуют современным требованиям.

• Японская компания Mitutoyo находится на рынке штангенциркулей и измерительного оборудования с 1934 года. В их ассортименте можно найти как простые модели с верньерной шкалой, так и высокоточные цифровые устройства, работающие от солнечных батарей.

• Известная компания Shahe также является лидером в производстве измерительного оборудования. В узнаваемом ассортименте представлены модели различных типов, включая цифровые и механические штангенциркули с шкалой нониуса.

• Штангенциркули немецкого бренда Matrix, производимые в Китае, пользуются высоким спросом у профессионалов и любителей. Продукция компании славится высоким качеством и широким набором моделей по доступным ценам. Например, стрелочная сверхточная электронная модель может быть приобретена всего за 1600 рублей.

• Инструменты российской марки «Колиброн», производимые в Китае, предлагают широкий диапазон цен и доступность для потребителей. Самую простую модель 1-го класса точности (нониусного типа) можно купить всего за 800 рублей. Продукция марки соответствует стандарту 166-89 и полностью отвечает современным требованиям по качеству и надежности.

• Компания Intertool из Китая предлагает точные и долговечные инструменты. В ассортименте представлены аналоговые, циферблатные и цифровые устройства по ценам значительно ниже, чем у конкурентов, что позволяет получить за незначительные деньги прочный и точный инструмент, который прослужит не один год.

• Молодая российская компания «Зубр» начала производство измерительных инструментов относительно недавно, однако уже успела зарекомендовать себя как среди любителей, так и среди специалистов. Организация располагает собственным конструкторским бюро, ранее разработанным высококвалифицированными специалистами, а также проводит испытания произведенной продукции в собственных лабораториях. Недорогой штангенциркуль длиной 12,5 см и весом всего в 140 г можно приобрести за 700 рублей, в то время как электронная модель обойдется в 4300 рублей.

Советы по выбору

Покупка измерительного инструмента — это важный и ответственный процесс, поэтому подходить к выбору следует внимательно. При покупке особое внимание стоит уделить классу точности и условиям эксплуатации.

Таким образом, если штангенциркуль требуется для измерений деталей размерами до 300 мм в бытовых целях, то разумным выбором будет простая аналоговая модель ШЦ-1 с соответствующим диапазоном измерения.

Если вы намерены использовать штангенциркуль для ювелирных изделий, лучше подойдет более компактная модель длиной 12-15 см. Это обеспечит легкость при измерении мелких объектов без риска повредить их поверхность.

Когда основными критериями являются простота использования и скорость измерений, наилучший выбор — это электронные цифровые модели или варианты со стрелочной индикацией. С точки зрения точности, для домашнего использования будет вполне достаточно устройства, которое дает показания с точностью в 0,1 мм, в то время как профессиональные модели требуют значительно более высокой точности: шкала таких приборов должна обеспечить градацию измерений 0,05, 0,02 или даже 0,01 мм.

Также стоит обратить внимание на производителя. Эксперты советуют выбирать продукцию известных брендов, которая является гарантией надежности и высокого качества измерительных инструментов. В случае, если необходимы замеры в условиях жесткой эксплуатации, желательно выбирать инструмент с выгравированной шкалой (а не краской). Наилучшие профессиональные модели производятся именно в Германии, Японии и Швейцарии, поэтому не стоит ожидать от них низкой стоимости. Однако этот инструмент будет служить долгие годы и может передаваться по наследству.

Пользуясь штангенциркулем, обратите внимание на указанные классы точности и марку стали, отмеченные в сопроводительных документах, и проверьте отсутствие люфта между неподвижными и подвижными частями. Также помните, что когда губки плотно прижаты друг к другу, нулевые метки на обеих шкалах должны совпадать. Если работа прибора вызывает сомнения, либо если его компоненты имеют заметные зазоры или работают слишком легко, а также если присутствуют признаки неисправности или повреждения, от покупки обязательно стоит отказаться.

Дальше в материалах представлены полезные советы по использованию штангенциркуля и практическим аспектам его применения.