Как правильно измерять штангенциркулем

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?

С чего начинать эксплуатацию прибора

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:

1. Достать инструмент из специальной шкатулки, в которой следует хранить его. Такими кейсами комплектуется большинство штангенциркулей
2. Свести губки инструмента, а затем посмотреть на наличие просвета между ними. Этот просвет должен быть минимальным, что говорит об исправности устройства
3. При сведенных губках надо посмотреть на шкалу. Первая риска на подвижной рамке должна точно совпасть с нулевой отметкой на неподвижной рамке
4. При несовпадении этих отметок, говорить о точности конечных данных не приходится. При этом можно считать, что прибор неисправен, и требует замены или ремонта
5. Обычно если риски на шкалах не совпадают, то причиной того является заклинивание зажима или налипание загрязнений на губках. Проверяется и очищается поверхность губок, а также ослабляется крепление зажима
6. Удалить загрязнения со шкалы прибора, так как они будут помехой при считывании результатов

Как только выяснилось, что прибор готов к применению, можно приступать к его эксплуатации. В зависимости от того, что необходимо измерить, используются соответствующие элементы инструмента:

• Наружные губки для замеров внутреннего диаметра детали
• Внутренние — для измерения внешнего размера детали
• Щуп глубиномер — для определения глубины паза или канавки

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.

Измерение наружных поверхностей

Если необходимо узнать величину наружной поверхности или простыми словами померять толщину предмета, то необходимо развести губки на необходимую величину, а затем поместить их между измеряемым элементом. Далее губки следует совместить, пока они плотно не соприкоснутся со стенками измеряемой детали, например, это может быть тормозной диск.

Это интересно! Кстати, именно часто для измерения уровня износа тормозного диска необходимо прибегать к применению штангенциркуля.

Губки должны расположиться строго параллельно поверхности заготовки. Далее можно посчитать получившееся значение. Если видимость шкалы низкая, тогда следует воспользоваться стопорным фиксатором, закрепив положение губок в соответствующем положении.

Деление на основной шкале (неподвижной части), которое совместится с нулевой риской шкалы на подвижной рамке — это показания в миллиметрах
С измерениями основных показаний проблем никаких не возникает, если только нулевая отметка (штрих) нониуса не останавливается между двумя значениями, например, 23 и 24 мм. В этом случае понадобится посчитать десятые доли измерений. Эти десятые доли мм также подсчитываются, и если нулевое значение нониуса показывает конкретное значение, например, 23 или 24 мм
Чтобы посчитать десятые доли мм штангенциркулем, следует на нониусной шкале найти штрих, который совпадает с отметкой на основной измерительной шкале

Причем здесь очень важно найти отметки, которые совпадают (совмещены) точно. Совпадающее значение штриха на нониусной шкале — это и есть десятые доли миллиметров
Если на нониусной шкале совпадает несколько штрихов с основным, то учитывать необходимо именно то значение, которое находится ближе к нулевому показателю

Фото пример проведения измерений нониусным штангенциркулем показан ниже.

После измерений нужно правильно прочитать показания. К примеру, если нулевой штрих разместился между значением 26 и 27, тогда учитывается величина 26 мм. Далее выявляются десятые доли миллиметров. К примеру, штрихи совместились на значении 7 (нониусной шкалы), тогда получаем значение толщины детали, равное 26,7 мм. Как видно на фото выше, ничего сложно при работе с инструментом нет. Аналогичным образом производятся измерения внешних диаметров, например трубы, поршней, колец и т.п.

Это интересно! Чтобы измерить наружный диаметр трубы, а также кабеля (его сечение жил), сверла, болта, арматуры и прочих подобных заготовок, необходимо охватить губками инструмента измеряемую деталь. После этого произвести необходимые расчеты, определив точное значение размера.

Как штангенциркулем измерить поршень

Не решенным остается вопрос о том, как измерить поршень штангенциркулем. Для начала выясним, для чего же необходимо проводить измерения этой детали. Поршень — это одна из важнейших деталей двигателей внутреннего сгорания. В процессе работы поршень нагревается до предельно высоких температур, а при нагреве металлам свойственно увеличивать — температурное расширение. Это увеличение является незначительным, но оно играет очень важную роль.

Измерять штангенциркулем диаметр поршня нужно для того, чтобы узнать его конусную часть. Конусной зоной называется часть, которая располагается от пальца и до верха. Именно эта часть должна иметь конусную конструкцию, что позволит поршню эффективно работать в системе ДВС. Если поршень имеет одинаковый диаметр по всей длине, то его следует расточить. Зазор между поршнем и стенками цилиндра должен составлять не более 0,045-0,05 мм. Конусность поршня должна составлять 0,3 мм.

Измерить такие показатели при помощи штангенциркуля практически невозможно, так как требуется высокая точность и низкая погрешность.  Для таких целей применяется микрометр, который отличается от штангенциркуля тем, что позволяет измерить размеры с высокой точностью. Если необходимо измерить длину, глубину канавки и прочие параметры, то для этого используется штангенциркуль. Как измерить поршень, используя для этого микрометр, показано на видео ниже.

https://youtube.com/watch?v=JBgePO4gRpw%3F

Как правильно мерить штангенциркулем

Перед началом измерений следует проверить прибор на возможное наличие повреждений. Если у штангенциркуля перекошены или стерты губки, то им не стоит пользоваться, поскольку результаты получатся искаженными.

Перед тем как мерить штангенциркулем (0,05 — цена деления, например), губки прибора следует плотно прижать к измеряемым поверхностям, не допуская перекосов и прижимая не слишком сильно. Зазоров между деталью и губками быть не должно.

Для измерения глубины отверствия штангу глубиномера нужно установить перпендикулярно к нему, у края отверстия, выдвигая до упора.

При измерении округлых деталей необходимо следить за перпендикулярностью рамки по отношению к детали.

После измерения фиксирующий болт затягивают и снимают показания прибора.

Для измерения диаметра отверстия губки располагают внутри измеряемого отверстия на максимально возможном расстоянии. Это достигается с помощью шкалы на штанге.

При работе со штангенциркулем необходимо постоянно следить за совпадением нулевой отметки на нониусе с нулевой отметкой на самой штанге. Если этого невозможно достичь, то прибор явно не годится для работы.

При измерении размеров мягких деталей на штангельциркуле полезно иметь специальный подстроечный винт. Он позволяет подводить губки к детали медленно, не зажимая поверхность.

Профессиональные мастера, говоря о пользе штангенциркуля, не перестают повторять, что его точность ничуть не хуже классических инструментов, используемых ими линеек и рулеток. Как мерить штангенциркулем, если мастер привык к своей линейке и доверяет только ей? Конечно, имеются в виду качественные инструменты, выпущенные исключительно на заводе, прошедшие точную проверку на соответствие нормам измерительных приборов.

Продающиеся на строительных рынках рулетки, циркули и уголки вряд ли позволят произвести качественные замеры. Ими можно пользоваться при не требующих большой точности работах.

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:

1. Развести губки и приложить к измеряемой детали
2. Зафиксировать зажимной винт
3. Считать показания на дисплее. При этом стоит учитывать, что приборы показывают значения в миллиметрах и дюймах, поэтому переключаясь между режимами, можно получить соответствующие значения
4. Готовые данные отображаются на дисплее, причем со значением до сотых долей миллиметров

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.

Как измерять штангенциркулем

При выполнении столярных или слесарных работ регулярно требуется измерять различные отверстия. Обычная линейка для этого не очень подходит, поскольку ею трудно измерить, например, выемку. Кроме того, она дает точность до 1 мм, и этого не всегда бывает достаточно. Для более точных измерений применяется штангенциркуль, который позволяет определять внутренние и внешние размеры с точностью до 0,1 мм.

• Штангенциркуль
• Деталь, которую нужно измерить
• Тиски

Рассмотрите штангенциркуль. Самый распространенный из них состоит из штанги с губками. Губки неподвижны. На штанге есть миллиметровая шкала. Длина ее составляет 150 мм. По штанге перемещается рамка, на ней подвижные губки. На подвижных губках расположена вспомогательная шкала длиной 19 мм. Она разделена на 10 равных частей, расстояние между делениями 1, 9 мм. Эта вспомогательная шкала называется нониусом. Перед измерениями проверьте точность штангенциркуля, совместив губки. Нулевые отметки основной и дополнительной шкал должны совпасть, а десятый штрих дополнительной шкалы совместиться с девятнадцатым штрихом основной. Штангенциркуль позволяет измерить и глубину отверстия, для этого на обратной стороне штанги есть глубиномер.

Закрепите деталь в тиски. Если тисков нет, закрепите ее любым другим способом, чтобы она не двигалась, в противном случае измерение будет неточным.

Для измерения внешних параметров охватите деталь подвижной и неподвижной губками. Слегка прижмите губку к детали, чтобы не вызвать механических повреждений и не сломать штангенциркуль. Зафиксируйте губки опорным винтом.

Посмотрите, с каким делением основной шкалы совпала первая риска нониуса. Это деление обозначает количество целых миллиметров детали. Посмотрите, где риски обеих шкал точно совпали в следующий раз. Сосчитайте деления на нониусе. Это число будет обозначать десятые доли миллиметра, его необходимо приплюсовать к числу целых миллиметров.

Внутренние параметры измеряются другой парой губок, которые вставляются внутрь выемки. Подсчет ведется точно так же.

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:

1. Приложить губки инструмента к поверхности измеряемой детали, а затем приступить к считыванию показаний
2. Целое число в миллиметрах высчитывается по шкале неподвижной рамки. Аналогично, как и на механических приборах, необходимо определить значение, где первая риска на подвижной рамке совмещается с отметкой на неподвижной шкале. Это и есть целое число в миллиметрах
3. Далее переходим на исчисление дробных значений после запятой. Для этого смотрим на значение, напротив которого расположилась стрелка
4. Это значение может быть в пределах от 0,01 до 0,99 мм. В зависимости от модели штангеля, шкала на устройствах может иметь цену деления от 0,01 до 0,02 мм

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.

Совет 1: Как правильно пользоваться штангенциркулем

Не только на производстве, но и в быту нередко возникает необходимость узнать размеры небольших деталей. Чтобы измерить диаметр сверла или сечение провода, определить размеры внутренней выемки в заготовке, удобнее всего воспользоваться штангенциркулем. Этот инструмент довольно прост в использовании, хотя работа с ним и требует некоторого навыка.

Устройство штангенциркуля

Измерительная линейка предельно проста в применении, но мерить ею предметы можно лишь с очень невысокой степенью точности. Если условия задачи предъявляют более высокие требования к результатам измерений, лучше всего использовать специальный вид контрольно-измерительного инструмента, который носит название штангенциркуля. Это устройство дает возможность определять внутренние и наружные размеры объектов, а также глубину небольших отверстий.

Традиционный штангенциркуль состоит из удлиненной штанги, снабженной неподвижными губками. По штанге перемещается рамка, имеющая подвижные элементы и стопорный винт. На плоской поверхности штанги имеются отсечки, воспроизводящие шкалу с ценой деления в один миллиметр. Длина стандартной шкалы, как правило, равняется 150 мм, хотя можно встретить и более внушительные модели. На подвижной части инструмента можно увидеть шкалу вспомогательного назначения, которую именуют нониусом.

Как пользоваться штангенциркулем

Чтобы провести измерения с использованием обычного штангенциркуля, необходимо подготовить инструмент. Для этого требуется развести губки штангенциркуля на достаточное расстояние, а затем плотно обжать ими измеряемый объект, к примеру, сверло или металлический прут. Не нужно прилагать при этом чрезмерное усилие, чтобы не повредить инструмент.

Теперь нужно посмотреть на самую первую (левую) метку, имеющуюся возле нижней шкалы, чтобы выяснить, на каком делении она установилась. Например, если метка расположилась между нулем и единицей, это означает, что предмет имеет размер меньше сантиметра. Следующий шаг состоит в том, чтобы выяснить, с каким из делений верхней шкалы метка совпадает. Если она находится напротив деления 7, то размер измеряемого объекта составляет 7 мм.

При помощи штангенциркуля можно измерять также и десятые доли миллиметра. Если нижняя метка установилась между цифрами 7 и 8, нужно посмотреть, которая из меток в точности совпадает с риской на верхней шкале, составляя с ней единую линию. Совпала пятая метка? Это свидетельствует о том, что к полученному результату требуется прибавить полмиллиметра. Число дополнительных меток на нижней шкале может быть равно 10 или 20, что определяется классом точности штангенциркуля.

Внутренний диаметр штангенциркулем измерять также не слишком сложно. Для этой цели инструмент имеет две слегка заостренные губки в верхней части. Их нужно вставить между внутренними поверхностями выемки или трубы, а потом раздвинуть до упора. Все остальные измерительные действия при этом будут теми же, что описаны выше для внешних измерений.

Как пользоваться штангенциркулем

Штангенциркуль это универсальный инструмент для определения внутренних или наружных размеров. С применением штангенциркуля вы можете получить гораздо более точные результаты измерений, чем если бы вы пользовались линейкой. Кроме того, штангенциркулем можно измерить глубину выступов и отверстий, мерительные губки можно использовать для замеров параллельности сторон различных деталей.

Наиболее распространенным является штангенциркуль ШЦ-1. На его штанге с неподвижными губками 1 и 2 перемещается рамка 4 с подвижными губками 3 и 8. Рамку можно зафиксировать в нужном месте специальным винтом. На штанге сделаны деления, образующие миллиметровую шкалу с ценой деления около 1 мм. Длина миллиметровой шкалы в этой модели 150 мм.

На подвижных губках имеется вспомогательная шкала, ее называют нониусом. Она делится на 10 равных зон, а полная длина ее шкалы 19 мм. Отсюда следует, что длина каждой части 1,9 мм это и есть цена деления нониуса.

Во время измерения миллиметры считают по миллиметровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли по шкале нониуса от нулевой метки, до полного совпадения с насечкой по миллиметровой шкале

Перед тем как начать что-либо измерять штангенциркулем надо убедится в его точность. Для этого совмещаем губки инструмента. При этом нулевые отметки на двух шкалах должны совпасть. Также должны совместиться десятая риска нониуса с девятнадцатым штрихом на основной шкале.

Как измерить внутренний размер в детали штангенциркулем

Для того, что бы можно было измерить внутренний размер в какой-либо детали или внутренний диаметр трубы, штангенциркуль имеет дополнительные губки для внутренних измерений. Их помещают в отверстие и раздвигают до упора. В случае измерения внутренних диаметров отверстий стараются добиться максимального показания, а при измерении в отверстии параллельных сторон, наоборот — минимальных.

Существуют штангенциркули у которых губки не смыкаются до нуля и имеют собственную толщину, которая на них выбита, хотя первая риска нониуса стоит на нуле. В таких случаях необходимо к считанным показаниям по шкале нониуса прибавлять собственную толщину штангенциркуля

Как измерить глубину отверстия в детали штангенциркулем

Для этого выдвигаем линейку глубиномера из штанги и вставляем ее до упора в отверстие не допуская выхода линейки из отверстия

Как осуществить разметку штангенциркулем

С помощью штангенциркуля можно отмерить полоску с параллельными сторонами, для этого раздвигаем губки штангенциркуля ориентируясь на нужный размер, одной губкой ведем по торцу листа, а второй царапаем линию.

Так как губки штангенциркуля должны быть закалены их трудно износить.

Основные правила пользования штангенциркулем

Штангенциркуль дорогостоящий и точный прибор, поэтому с ним просто необходимо бережное обращение. Вот основные правила работы с ним:

Перед началом измерения штангенциркуль необходимо протереть чистой тряпочкой.

Ни в коем случае нельзя чистить штангенциркуль наждачной бумагой или чем-то подобным.

Измерять надо чистые и сухие плоскости деталей.

Измерительный прибор лучше не хранить на нагревающихся поверхностях или на солнце.

При измерениях не перекашивайте губки штангенциркуля. Обязательно фиксируйте их положение стопорным винтом.

Во время съема результатов измерений держите инструмент прямо перед глазами.

После окончания процесса измерения протрите штангенциркуль чистой тряпочкой и уберите в футляр.

Как измерять микрометром на практике

Получить размер изделий с точностью 0,01 мм можно выполнив измерения микрометром. Их много модификаций, но самый распространенный это гладкий микрометр типа МК-25, обеспечивающий диапазон измерений от 0 до 25 мм с точностью 0,01 мм. Микрометром удобно измерять диаметр сверла, толщину листового материала, диаметр провода.

Микрометр представляет собой скобу, с одной стороны которой находится опорная пятка, а с другой имеется стебель и высокоточная резьба, в которую закручивается микровинт. На стебле нанесена метрическая шкала, по которой выполняется отсчет миллиметров. На микровинте имеется вторая шкала с 50 делениями, по которой отсчитываются сотые доли мм. Сумма этих двух величин является измеренным размером.

Для того, чтобы выполнить измерение микрометром, деталь размещают между пяткой и торцом микрометрического винта и вращают по часовой стрелке за ручку трещотки (находится на торце барабана микрометрического винта) до тех пор, пока трещотка не издаст три щелчка.

На стебле нанесено две шкалы с шагом 1 мм – основная оцифрованная через каждых 5 мм и дополнительная, сдвинутая относительно основной на 0,5 мм. Наличие двух шкал позволяет повысить точность измерений.

Отсчет показаний выполняется следующим образом. Сначала считывают, сколько целых, незакрытых барабаном, миллиметров получилось по оцифрованной, нижней шкале на стебле. Далее проверяют по верхней шкале наличие риски, расположенной правее от риски нижней шкалы. Если риски не видно, то переходят к снятию показаний со шкалы на барабане. Если риска просматривается, значит, к целому числу полученных миллиметров добавляется еще 0,5 мм. Показания на барабане отсчитывают относительно прямой линии, нанесенной вдоль стебля между шкалами.

Например, размер измеренной детали составляет: 13 мм по нижней шкале, на верхней шкале открытой метки, правее открытой на нижней шкале нет, значить 0,5 мм добавлять не нужно, плюс 0,23 мм по шкале барабана, в результате сложения получаем: 13 мм+0 мм+0,23 мм=13,23 мм.

Микрометр с цифровым отсчетом результатов измерений применять удобнее и позволяет измерять с точностью до 0,001 мм.

Если, например, села батарейка, то цифровым микрометром можно выполнять измерения точно так же, как и гладким МК-25, так как имеется и система отсчета по делениям с точностью 0,01 мм. Цена микрометров с цифровым отсчетом результатов измерений высока и для домашнего мастера неподъемна.

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:

1. Механический или аналоговый — такой прибор имеет еще обозначение в виде букв ШЦ, который конструктивно состоит из подвижных и неподвижных губок. Исчисления размеров происходят по шкалам на подвижной и неподвижной планке. Главное достоинство устройств в том, что они имеют простейшую конструкцию, а поэтому и стоят недорого
2. Стрелочный или циферблатный — разнится от механических устройств присутствием стрелочного указателя, по которому исчисляются сотые доли миллиметров, что зависит от класса точности прибора. Принцип работы таких устройств заключается в наличии специального механизма, по которому можно выявить сотые доли миллиметров с высокой точностью. Главный недостаток стрелочных устройств в их хрупкости, так как достаточно один раз уронить инструмент, чтобы шкала на стрелочном указателе вышла из строя
3. Цифровой или электронный — это не только современный, но и самый простой в применении прибор, способный отображать результаты с максимальной точностью. Результаты измерений указываются на цифровом дисплее, и их не нужно высчитывать. Кроме того, прибор имеет кнопку управления и настройки, за счет которых можно узнать значение не только в миллиметрах, но и дюймах

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.