Штангенциркули тип ШЦ, ШЦК, ШЦЦ (ГОСТ 166-89)

Штангенциркуль. Назначение, виды, характеристики и выбор

Один из самых конструктивно простых и распространенных измерительных инструментов, который отличается своей универсальностью, высокой точностью показаний и способностью выполнять замеры внутренний и внешних диаметров – штангенциркуль.

Среди множества его видов, имеющих, к тому же, разные размеры, можно найти варианты с действительно минимальной погрешностью.

Сам инструмент активно применяют в быту, а в машиностроении и токарном деле без него и вовсе невозможно обойтись.

Подробнее о том, что такое штангенциркуль, на что он способен, из чего сделан, каким бывает и какой выбрать, далее.

5.1. Штангенциркуль имеет две шкалы и микровинтовое устройство для тонкой регулировки рамки. Основная шкала нанесена на штанге c делениями через 1 мм, вторая шкала – на нониусе, который закреплен на рамке. Фиксация рамки производится при помощи стопорного винта. Плавное перемещение рамки обеспечивается пружиной, расположенной внутри рамки.

5.2. Наружные размеры измеряются при помощи обеих пар губок. Верхние губки применяются для разметочных работ. Для измерения внутренних размеров используются нижние губки. При таких замерах измеряемый размер равен величине отсчета по шкале штангенциркуля плюс величина губок штангенциркуля.

5.3. Отсчет размеров производится методом непосредственной оценки совпадения деления шкалы с делениями нониуса.

5.1. Штангенциркуль имеет две шкалы и микровинтовое устройство для тонкой регулировки рамки. Основная шкала нанесена на штанге с делениями через 1 мм, вторая шкала – на нониусе, который закреплен на рамке. Фиксация рамки производится при помощи стопорного винта. Плавное перемещение рамки обеспечивается пружиной, расположенной внутри рамки.

5.2. Наружные размеры измеряются при помощи нижних губок. Верхние губки применяются для измерения внутренних размеров. Для разметочных работ используются обе пары губок.

5.3. Отсчет размеров производится методом непосредственной оценки совпадения деления шкалы с делениями нониуса.

Рис.1. Схема измерения

5.4. Измерение с помощью штангенциркуля различных элементов конструкции (диаметров отверстия или вала, межцентрового расстояния, глубины отверстия и т.п.) проводят следующим образом: при отстопоренном винте 5 перемещают по штанге 1 нониус 6, приводят в соприкосновение с поверхностями измеряемых деталей измерительные поверхности штанги и нониуса 2 и 3 или соединенного с нониусом измерительного стержня 7. В этом положении необходимо застопорить рамку нониуса 6 винтом 5 и снять отсчет со шкалы прибора.

1 . ТИПЫ. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1 . Штангенциркули следует изготовлять следующих основных типов:

I — двусторонние с глубиномером (черт. 1 );

Т-1 — односторонние с глубиномером с измерительными поверхностями из твердых сплавов (черт. 2 );

II — двухсторонние (черт. 3 );

III — односторонние (черт. 4 ).

Примечание . Допускается оснащать штангенциркули приспособлениями или вспомогательными измерительными поверхностями для расширения функциональных возможностей (измерения высот, уступов и др.).

1 — штанга; 2 — рамка; 3 — зажимающий элемент; 4 — нониус; 5 — рабочая поверхность штанги; 6 — глубиномер; 7 — губки с кромочными измерительными поверхностями для измерения внутренних размеров; 8 — губки с плоскими измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 9 — шкала штанги.

1 — штанга; 2 — рамка; 3 — зажимающий элемент; 4 — нониус; 5 — рабочая поверхность штанги; 6 — глубиномер; 7 — губки с плоскими измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 8 — шкала штанги.

1 — штанга; 2 — рамка; 3 — зажимающий элемент; 4 — нониус; 5 — рабочая поверхность штанги; 6 — устройство тонкой установки рамки; 7 — губки с кромочными измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 8 — губки с плоскими и цилиндрическими измерительными поверхностями для измерения наружных и внутренних размеров соответственно; 9 — шкала штанги.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1 — штанга; 2 — рамка; 3 — зажимающий элемент; 4 — нониус; 5 — рабочая поверхность штанги; 6 — губки с плоскими измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 7 — губки с цилиндрическими измерительными поверхностями для измерения внутренних размеров; 8 — шкала штанги.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2 . Штангенциркуль следует изготовлять с отсчетом по нониусу (ШЦ) (черт. 1 — 4 ) или с отсчетом по круговой шкале (ШЦК) (черт. 5 ), или с цифровым отсчетным устройством (ШЦЦ) (черт. 6 ).

1 — круговая шкала отсчетного устройства; 1 — цифровое отсчетное устройство;

2 — штанга; 3 — рамка; 4 — шкала штанги. 2 — штанга; 3 — рамка.

Примечание . Черт 1 — 6 не определяют конструкцию штангенциркулей.

1.3 . Диапазон измерений, значение отсчета по нониусу, цена деления круговой шкалы и шаг дискретности цифрового отсчетного устройства штангенциркулей должны соответствовать указанным в табл. 1 .

Значение отсчета по нониусу

Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства

Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства

1 . Нижний предел измерения у штангенциркулей с верхним пределом до 400 мм установлен для измерения наружных размеров.

2 . У штангенциркулей типа Т-1 диапазон измерения относится только к измерениям наружных размеров и глубины.

3 Верхний предел измерения штангенциркулей типов I и Т-1 должен быть не более 300 мм .

4 . Допускается изготовлять штангенциркули с раздельными нониусами или шкалами для измерения наружных и внутренних размеров.

Пример условного обозначения штангенциркуля типа II с диапазоном измерения 0 — 250 мм и значением отсчета по нониусу 0,05 мм:

Штангенциркуль ШЦ- II -250-0,05 ГОСТ 166

То же, штангенциркуля типа I I с диапазоном измерения 250 — 630 мм и значением отсчета по нониусу 0,1 мм, класса точности 1:

Штангенциркуль ШЦ- II -250-630-0,1-1 ГОСТ 166

То же, штангенциркуля типа I с диапазоном измерения 0 — 150 мм с ценой деления круговой шкалы 0,02 мм.

Штангенциркуле ШЦК-1-150-0,02 ГОСТ 166

То же, штангенциркуля типа I с диапазоном измерения 0 — 125 мм с шагом дискретности цифрового отсчетного устройства 0,01 мм:

Штангенциркуль ШЦЦ-1-125-0,01 ГОСТ 166

1.4 . Штангенциркули типов II и III , комплектуемые приспособлением для разметки, следует оснащать устройством для тонкой установки рамки (черт. 3 ).

Для тонкой установки рамки допускается применять микрометрическую подачу.

1.5 . Вылет губок l и l ₂ для измерения наружных размеров и вылет губок l ₁ и l ₃ для измерения внутренних размеров должен соответствовать указанным в табл. 2 (черт. 1 — 4 ).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

(Измененная редакция. Изм. № 1).

1.6 . Штангенциркули типов II и III с губками для измерения внутренних размеров должны иметь цилиндрическую измерительную поверхность с радиусом не более половины суммарной толщины губок (не более g /2 ).

Для штангенциркулей с пределом измерения до 400 мм размер (черт. 3 — 4 ) не должен превышать 10 мм, а для штангенциркулей с верхним пределом измерения свыше 400 мм — 20 мм.

1.7 . Длину нониуса следует выбирать из ряда 9; 19; 39 мм — при значении отсчета по нониусу 0,1 мм, 19; 39 мм — при значении отсчета по нониусу 0,05 мм.

Длинные штрихи нониуса допускается отмечать целыми числами.

1.8 . Штангенциркули с цифровым отсчетным устройством должны обеспечивать выполнение функций, характеризующих степень автоматизации, в соответствии с перечнем (по приложению).

1.9 . Питание штангенциркулей с цифровым отсчетным устройством должно осуществляться от встроенного источника питания.

Питание штангенциркулей, имеющих вывод результатов измерения на внешнее устройство, должно осуществляться от встроенного источника питания и (или) от сети общего назначения через блок питания.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.10 . Конструкция штангенциркулей с цифровым отсчетным устройством должна обеспечивать правильность показаний при наибольшей допустимой скорости перемещения рамки не менее 0,5 м/с.

1.11 . (Исключен. Изм. № 2).

Скачать

Производитель / Заявитель

ООО НПП «Челябинский инструментальный завод», г.Челябинск

Разновидности

При выборе конкретного типа измерительного устройства логично учесть его стоимость и собственные потребности. В продаже есть три основных типа штангенциркулей.

Наиболее простые и дешёвые модели – нониусные. Имеют 2 шкалы, одна из них нанесена на рамку, как в описанной выше конструкции. Чтобы определить линейный размер, нужно зафиксировать губки в нужном положении (они должны сжимать измеряемую деталь или плотно прилегать ко внутренним краям отверстия, канавки, паза), после чего снять измерения. Деление на штанге, которое оказалось левее нулевой позиции нониуса, показывает, сколько миллиметров составляет измеряемая длина. Чтобы определить дробную часть, нужно умножить порядковый номер первой совпавшей с главной шкалой риски на нониусе на цену его деления. Затем первое и второе значения сложить.

Чтобы не выполнять такую операцию при каждом замере, вы можете купить штангенциркуль с циферблатом. Он позволит вам увидеть значение сразу, по положению стрелки на часовой шкале. Две описанных модификации относятся к механическим. Обе отличаются долговечностью и достаточно высокой точностью. Время от времени нужно проверять, совпадает ли ноль нониуса (или стрелка циферблата) с нулём штанги при закрытых губках. Если нет – прибор не откалиброван.

Кроме этих разновидностей есть третий тип – электронные штангенциркули. За отсчет расстояния между губками отвечает специальный компьютер с датчиком, имеющим фиксированный дискретный шаг (обычно 0.01). Эти модели точнее, их калибровка выполняется одним нажатием кнопки сброса электронной шкалы на ноль. Но они стоят дороже, а срок их службы меньше. Они требуют периодической замены аккумулятора.

Для бытовых целей вам может подойти механический штангенциркуль, а цифровой инструмент хорош для более профессиональных измерений.

Есть несколько более частных случаев конструкции прибора, которые вы можете рассмотреть, если у вас есть специализированные задачи по замерам и разметке. Например, модели с удлинёнными губками для измерения внутренних труднодоступных участков или для определения межосевых расстояний.

Технические условия

Vernier callipers.
Specifications

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт распространяется на штангенциркули, предназначенные для измерения наружных и внутренних размеров до 2000 мм, а также штангенциркули специального назначения для измерения канавок на наружных и внутренних поверхностях, проточек, расстояний между осями отверстий малых диаметров и стенок труб.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Технические условия

Vernier callipers.
Specifications

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт распространяется на штангенциркули, предназначенные для измерения наружных и внутренних размеров до 2000 мм, а также штангенциркули специального назначения для измерения канавок на наружных и внутренних поверхностях, проточек, расстояний между осями отверстий малых диаметров и стенок труб.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

При производстве строительных работ или мелкого ремонта часто требуются измерительные инструменты. Обычно ими являются линейки или рулетки. Но при измерении диаметра трубы или глубины отверстия эти инструменты не подходят. Для таких целей служат более точные измерительные приборы – штангенциркули.

Такой прибор является универсальным. С его помощью можно измерить внешние и внутренние размеры деталей. Штангенциркули приобрели широкую популярность в быту, так как он имеет простое устройство и удобен в пользовании. С помощью такого прибора можно быстро и легко произвести измерение с высокой точностью.

Устройство штангенциркуля

1 — Губки для внутренних измерений
2 — Губки для наружных измерений
3 — Зажимной винт
4 — Подвижная рамка
5 — Нониус
6 — Штанга
7 — Шкала штанги
8 — Глубинометр

У всех аналогичных штангенциркулю инструментов имеется измерительная штанга, благодаря которой прибор получил такое название. На штанге имеется основная шкала, которая необходима при измерении в первую очередь.

Подвижная рамка с нанесенной шкалой имеет возможность перемещаться по штанге. Шкала на штанге называется нониусом, который имеет более точную разметку по долям делений. Это обеспечивает повышенную точность измерений. Степень точности штангенциркуля в зависимости от исполнения может достигать сотых долей миллиметра.

Штангенциркули имеют губки двух видов:

• Для измерения внутренних размеров.
• Для измерения наружных размеров.

Также имеется еще один измерительный элемент прибора, который называется глубиномером. С помощью него можно измерить глубину отверстий и другие размеры.

Цифровые штангенциркули устроены аналогичным образом. Однако вместо нониуса применяется цифровая шкала, повышающая удобство применения и точность измерения прибором.

1 — Зажимной винт
2 — Батарейка
3 — Ролик изменения длинны
4 — Обнуление
5 — Вкл/Выкл
6 — Переключение мм/дюймы

Как и все измерительные приборы, цифровые приборы оснащены шкалой с ценой деления 0,01 мм. Допустимой погрешностью считается отклонение результата измерения в меньшую или большую сторону на 10%. В промышленности все измерительные инструменты каждые полгода подвергаются метрологическому контролю.

В торговой сети продаются штангенциркули, упакованные в футляре. При приобретении инструмента рекомендуется осмотреть измерительные губки. Они должны быть ровными, и при их сжатии не должно быть просвета.

Шкала нониуса при сомкнутых губках должна находиться в нулевом положении. Линии отметки делений шкалы по нониусу должны быть нанесены четко. В комплект прибора должен входить паспорт с отметкой о произведенной поверке на точность.

Виды и особенности

Основные виды штангенциркулей:

Существует несколько подвидов различных штангенциркулей в зависимости от размеров, конструктивных особенностей и принципа действия. Ниже рассмотрим основные разновидности таких измерительных приборов.

ШЦ-I Нониусный

Это наиболее простая и популярная модель прибора, которая широко используется в промышленном производстве. Отсчет показаний ведется по шкале нониуса. Его называют «колумбиком» по названию фирмы изготовителя, которая производила инструмент в военное время (Columbus).

Прибором можно измерить внутренние, наружные размеры, глубину. Интервал измерений составляет от 0 до 150 мм. Точность измерений достигает 0,02 мм.

ШЦЦ-I

Эта цифровая модель измерительного инструмента с жидкокристаллическим дисплеем имеет аналогичную конструкцию классического штангенциркуля. Интервал измерений 0-150 мм. Одним из его преимуществ можно назвать более высокую точность показаний при измерении за счет наличия цифрового дисплея.

Удобство использования такого цифрового прибора заключается в том, что в любой точке измерения можно обнулить индикатор. Также легко одной кнопкой можно переключать метрическую систему на дюймовую.

При покупке цифровой модели необходимо обратить внимание на наличие нулевых показаний при сведенных губках, а также при затянутом стопорном винте цифры на дисплее не должны прыгать.

ШЦК-I

В такой конструкции штангенциркуля присутствует поворотный индикатор с круглой шкалой, цена деления которой 0,02 мм. Такими штангенциркулями удобно пользоваться при частых измерениях на производстве. Стрелка индикатора хорошо видна для быстрого контроля результата, не имеет скачков, в отличие от цифровых моделей при этом хорошо видна и не требуется производить вычисления как на нониусных инструментах. Этим прибором особенно удобно пользоваться в отделе технического контроля для замеров аналогичных типовых размеров.

ШЦ-II

Такие линейки используются для измерения внутренних и наружных размеров, а также для работ по разметке деталей перед обработкой. Поэтому на их губках имеются насадки, выполненные из твердого сплава для защиты их от быстрого износа. Интервал измерения серии приборов ШЦ-II находится в пределах 0-250 мм и точностью измерения 0,02 мм.

ШЦ-III и ШЦЦ-III

Большие детали измеряются чаще всего такой моделью инструмента, так как точность измерений у него выше остальных моделей и составляет 0,02 мм для механических приборов, и 0,01 мм для цифровых.

Наибольший размер для измерения составляет 500 мм. Губки в таких моделях направлены вниз, и могут иметь длину до 300 мм. Это дает возможность производить измерения деталей в широких пределах.

Штангенциркули специального назначения

Коротко рассмотрим несколько специализированных моделей штангенциркулей, предназначенных для специальных видов работ. В торговой сети такие приборы появляются довольно редко.

• ШЦЦТ – применяется для замеров труб, его называют трубным штангенциркулем.
• ШЦЦВ — для измерения внутренних размеров, имеет цифровой дисплей.
• ШЦЦН – модель, аналогичная предыдущему прибору, служит для измерения наружных размеров.
• ШЦЦУ — универсальный цифровой измеритель, в комплект входит комплект насадок для труднодоступных измерений: межцентровых расстояний, стенок труб, наружных и внутренних размеров и т.д.
• ШЦЦД – прибор для измерения толщины тормозных дисков и деталей с наличием различных выступов.
• ШЦЦП — штангенциркуль применяется для измерения глубины протектора шин автомобилей.
• ШЦЦМ – штангенциркуль, предназначенный специально для замеров межцентровых расстояний.

Правила пользования штангенциркулем

1. 1. Проверить инструмент. Для этого губки штангенциркуля свести вместе и проверить точность их смыкания на наличие между ними просвета.
   2. Инструмент взять в правую руку, а измеряемую деталь в левую руку.
   3. Для измерения внешнего размера детали, необходимо развести нижние губки инструмента и расположить между ними контролируемую деталь. При этом следует быть осторожным, так как края губок острые, и можно получить травму при неаккуратном обращении с инструментом.
   4. Губки штангенциркуля сжать до соприкосновения с деталью. Если материал изготовления детали имеет мягкую структуру, то сильное сжатие губок приведет к неточности измерения. Поэтому губки необходимо сдавливать осторожно, только до соприкосновения с поверхностью детали. Для передвижения рамки штангенциркуля используют большой палец руки.
   5. Проверить расположение губок относительно детали. Они должны находиться на равном расстоянии от краев детали, наличие перекосов инструмента не допускается.
   6. Зафиксировать винт, предназначенный для зажима подвижной рамки. Это позволяет сохранить положение рамки для точных результатов измерения. Затягивать винт целесообразно большим и указательным пальцем, одновременно этой же рукой удерживать инструмент в одном положении, чтобы не сдвигать его для обеспечения точности измерения.
   7. Отложить деталь в сторону, а зафиксированный штангенциркуль без детали взять для снятия результатов замера.
   8. Этап снятия показаний инструмента является очень важным, так как неточность при измерении может привести к серьезным последствиям на производстве.

Штангенциркуль расположить прямо перед глазами.

1 — Шкала штанги
2 — 21 деление
3 — Шкала нониуса

На рисунке изображен порядок измерения. Слева показаны губки для внешних замеров с измеряемой деталью, а справа изображены шкалы: нониусная и основная. Их деления и определят результат измерения.
— Сначала необходимо подсчитать количество целых миллиметров. Для этого нужно найти на шкале штанги деление, которое находится наиболее близко к нулю нониуса. Это деление указано первой верхней стрелкой красного цвета. В нашем случае эта величина равна 13 мм. Это значение необходимо запомнить, либо записать.
— Далее нужно вычислить доли миллиметра. Для этого на шкале нониуса надо найти деление, совпадающее с делением на шкале штанги. Это деление на рисунке показано второй красной стрелкой.
— Далее необходимо определить номер деления по порядку, для нашего случая получается 21.
— Затем нужно это число умножить на цену деления шкалы нониуса. В нашем примере цена деления 0,01 мм.
— Теперь необходимо подсчитать точную величину измерения, определенного штангенциркулем. Для этого нужно сложить целое число с долями миллиметра. В результате получается 13,21 мм.

1. По окончании работы с инструментом очистить его, ослабить винт, сомкнуть губки и положить в чехол. Если инструмент будет долго храниться, то рекомендуется обработать его антикоррозийным раствором.

При наличии циферблатного или цифрового штангенциркуля процесс измерения становится намного проще, так как рассчитывать ничего не нужно, готовый результат будет виден на дисплее или на циферблате.