ГОСТ 166-89* Штангенциркули. Технические условия.

Конструкция и разновидности штангенциркулей, распространенные приемы работы с инструментом, считывание показаний на разных шкалах.

Слесарное дело

Back.gif   Menu.gif   For.gif

Штангенинструменты являются наиболее распространенными в машиностроении видами измерительного инструмента. Их применяют для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин, глубин и т. д.

Все штангенинструменты основаны на применении нониусов, по которым отсчитывают дробные доли делений основных шкал.

Штангенциркули. В машиностроении применяют три типа штангенциркулей: ШЦ-I, ШЦ-П и ШЦ-Ш. Штангенциркули по ГОСТ 166—63 изготовляют с пределами измерений 0—125 мм (ШЦ-1), 0— 200 и 0—320 мм (ШЦ-П), 0—500, 250—710, 320—1000, 500—1400, 800—2000 мм (ШЦ-Ш) и с величиной отсчета 0,1 мм (ШЦ-1 и ШЦ-III), 0,05—0,1 мм (ШЦ-П).

Наиболее широко применяются штангенциркули ШЦ-1 и ШЦ-П.

Штангенциркуль ШЦ-1 применяется для измерения наружных и внутренних поверхностей, диаметров, глубины глухих отверстий, выточек; величина отсчета — 0,1 мм.

Основной частью штангенциркуля является штанга 1 (рис. 42) с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются неподвижные измерительные губки 2, а на другом — линейка 6 для измерения глубины отверстий. По штанге может передвигаться рамка 3, имеющая губки 2. Рамка в процессе измерения закрепляется на штанге зажимом 4. На скошенной грани рамки нанесена шкала 5, называемая нониусом.

Штангенциркуль типа ШЦ-1

Рис. 42. Штангенциркуль типа ШЦ-1

Нижние губки служат для измерения наружных размеров детали, а верхние — для внутренних.

Шкала нониуса длиной 19 мм разделена на 10 равных частей; следовательно, каждое деление нониуса равно 19_10=1,9 мм, т. е. оно короче расстояния между каждыми двумя делениями, нанесенными на шкале штанги на 0,1 мм (2,0—1,9=0,1). При сомкнутых губках начальные деления нониуса совпадают с нулевым штрихом шкалы штангенциркуля, а последний — десятый штрих нониуса — с девятнадцатым штрихом шкалы. При передвижении рамки деления нониуса могут совпасть с делениями штанги через одно. Например, первое от нуля деление нониуса совпадает со вторым делением шкалы, второе — с четвертым и т. д.

При измерении штангенциркулем ШЦ-I деталь берут в левую руку, а штангенциркуль — в правую, и нажатием на выступ большим пальцем перемещают подвижную рамку 3 по штанге до тех пор, пока рабочие поверхности губок не будут плотно прилегать к поверхностям измеряемой детали. После этого рамку закрепляют зажимом 4.

Штангенциркуль ШЦ-П (рис. 43) с величиной отсчета по нониусу 0,05 мм позволяет производить измерения с большей точностью, верхние губки заострены и могут быть использованы Для разметочных работ. Этот штангенциркуль для облегчения определения размера и создания необходимого усилия измерения снабжен микрометрической подачей.

Штангенциркуль типа ШЦ-П

Рис. 43. Штангенциркуль типа ШЦ-П

Деления на штанге 1 нанесены через один миллиметр. Шкала нониуса 5 длиной 39 мм разделена на 20 равных частей. Следовательно, каждое деление нониуса равно 1,95 мм (39:20=1,95), т. е. короче расстояния между каждыми двумя делениями, нанесенными на шкале штанги, на 0,05 мм (2—1,95 = 0,05).

Перед измерением детали необходимо прежде всего проверить совпадение нулевого штриха нониуса с нулевым штрихом штанги.

Для грубых измерений рамку 3 перемещают по штанге до плотного прилегания губок 2 к поверхности измеряемой детали и после закрепления зажимом 4 производят отсчет. Для точной установки штангенциркуля и точных измерений пользуются микрометрической подачей, которая работает так. Освобождают зажим 4, закрепляющий рамку 3 и закрепляют движок 7 зажимом 6; затем вращением гайки 8 заставляют рамку 3 медленно перемещаться до полного соприкосновения губок 2 с измеряемой поверхностью.

Чтобы определить размер, показываемый штангенциркулем, необходимо:

  1. установить, какое деление штанги прошло нулевое деление (или начальный штрих) нониуса, т. е. отсчитывают целое число миллиметров;
  2. определить, какое деление нониуса точно совпадает с делением штанги (установить, сколько десятых или сотых долей миллиметра, в зависимости от конструкции нониуса, надо прибавить к величине, определенной по пункту первому);
  3. сложить результаты отсчетов.

При измерении штангенциркулем необходимо наблюдать за правильной установкой губок штангенциркуля по отношению к измеряемой плоскости.

Штангенглубиномер. Служит для измерения высот, глубины глухих отверстий, канавок, пазов, выступов. Штангенглубиномеры (ГОСТ 162—64) изготовляются с пределами измерений 0—200; 0— 320 и 0—500 мм и величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм.

Штангенглубиномер (рис. 44) состоит из основания 1 с рамкой 2, нониусом 3, зажимом 4, штанги 7 с миллиметровой шкалой, механизма микрометрической подачи с движком 6, зажимом 5, винтом 8, гайкой 9.

Штангенглубиномер

Рис. 43. Штангенглубиномер

Измерительными поверхностями штангенглубиномера служат плоское основание и торец штанги.

При измерении штангенглубиномером основание его ставят на поверхность детали, от которой начинают измерение, а штангу выдвигают до упора в измеряемую поверхность (например, в дно отверстия, паза и т. п.), после чего движок микрометрической подачи стопорят зажимом. Затем вращают гайку и рамку стопорят зажимом. Отсчет ведут по основной шкале (целые миллиметры) и по нониусу (дробные части миллиметров).

В некоторых случаях для измерения труднодоступных мест применяют штанги с изогнутым концом.

Штангензубомер с нониусами (ГОСТ 163—41). Применяется для измерения толщины зубьев зубчатых колес и реек. Штангензубомеры выпускаются двух типов: для зубчатых колес с модулем от 1 до 18 мм и от 5 до 36 мм, величина отсчета по нониусу 0,02 мм.

Штангензубомер (рис. 45) имеет две штанги 1 и 2, расположенные по отношению одна к другой под прямым углом. По штанге 2, имеющей губку 4 перемещается высотная линейка 6 с рамкой, а по штанге 1 — рамка с подвижной губкой 5. Высотная линейка и подвижная губка точно устанавливаются микрометрической подачей и закрепляются зажимами 3.

Штангензубомер

Рис. 45. Штангензубомер:
1, 2 — штанги, 3 — зажим рамки, 4 — губка, 5 — рамка с подвижной губкой, 6 — высотная линейка, 7 — иониусы

При измерении высотную линейку б совмещают с делением штанги 2, соответствующим высоте головки зуба, и закрепляют зажимным винтом. После этого штангензубомер устанавливают высотной линейкой на контролируемый зуб шестерни. Показание штангензубомера отсчитывают по шкале штанги 1 и нониусу 7.

Штангенрейсмас (ГОСТ 164—64). Предназначается главным образом для измерения высоты (рис. 46, а) и для точной разметки деталей размером до 2500 мм (рис. 46, б).

Штангенрейсмас:

Рис. 46. Штангенрейсмас:
а — измерение с помощью контрольных плиток, б — разметка

В отличие от штангенциркуля штангенрейсмас имеет массивное основание 1, перпендикулярно которому установлена и закреплена штанга 5 с делениями. По штанге перемещается рамка 6 с нониусом 7 и движок с микрометрической подачей 4. К рамке хомутиком 3 крепится сменная ножка 2.

К штангенрейсмасу прилагается комплект из пяти сменных ножек: одна острозаточенная для разметки, две с измерительными поверхностями и три ножки-шпильки для измерения глубин и высот.

Штангенрейсмасы изготовляют с нижним и верхним пределами измерений: 0—250; 40—400; 60—630; 100—1000; 600—1600; 1500—2500 мм и величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм.

Перед использованием для проверки нулевого отсчета штангенрейсмас устанавливают на проверочную плиту и рамку опускают вниз до соприкосновения измерительной поверхности ножки с плитой; при этом нулевой штрих нониуса должен совпадать с нулевым штрихом шкалы. Если же штангенрейсмас имеет нижние пределы измерения выше 40 мм, то проверка производится установкой под ножку плоскопараллельных плиток, размер которых должен быть равен нижнему пределу измерения.

При измерении подвижную ножку сначала подводят к поверхности, затем доводят микрометрической подачей до полного соприкосновения нижней части ножки с проверяемой поверхностью. Проверяют соприкосновение ножки штангенрейсмаса с деталью перемещением их относительно друг друга.

Отсчет показаний по штангенрейсмасу ведется так же, как по штангенциркулю. При измерении высоты верхней измерительной плоскостью необходимо к полученному размеру прибавить высоту ножек.

При разметке подвижную ножку устанавливают на требуемую высоту, а затем, перемещая штангенрейсмас вдоль детали, острием ножки наносят риски (см. рис. 46,б).

Правила обращения со штангенинструментами:

  1. при измерении изделия не допускать сильного зажима: может возникнуть перекос движка, и показания будут неверными; перед измерением стопорный винт должен быть освобожден;
  2. категорически запрещается применять штангенинструменты для измерения детали на работающем станке или пользоваться ими как скобой;
  3. не допускать ослабления посадки и качки движка на линейке — это приводит к перекосу ножек и к ошибкам измерения;
  4. точность штангенинструмента надо регулярно проверять;
  5. по окончании работы штангенинструменты должны быть тщательно протерты, смазаны и уложены в футляры;
  6. при хранении в футляре измерительные поверхности штангенинструмента должны быть разъединены, а стопорные винты ослаблены.

Конструкция штангенциркуля

Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:

  1. Штанги.
  2. Рамки.
  3. Измерительной шкалы.
  4. Верхних губок.
  5. Нижних губок.
  6. Глубиномера.
  7. Шкалы нониуса.
  8. Зажимного винта.

Основные элементы штангенциркуля

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.

1. Для каких измерений предназначен инструмент и какие виды существуют

Штангенциркуль относится к категории тех инструмент, которые идеально подходят для большинства измерений. С его помощью проводят линейные измерения наружных размеров деталей разных форм и меряют глубину отверстий. Говоря о штангенинструментах, нельзя не сказать о стандартах, по которым их изготавливают. ГОСТ 166-89 предписывает выпуск стандартных моделей для проведения замеров деталей до 2000 мм, а также специальных моделей для измерения очень небольших расстояний, маленьких диаметров отверстий или очень тонких деталей, например, стенок труб. Деление инструмента на виды отмечено в том же стандарте и производится на основании того, каким образом снимают показания измерений, т.е. как ведется отсчет.

  • Нониусный – самый распространенный вид. Как понятно из названия, отсчет ведется но нониусной шкале. Инструмент обозначается как ШЦ. Предназначен для измерения диапазона от 0 до 2000 мм. Значение отсчета по нониусу составляет 0,05 или 0,1.

SL1500

  • Циферблатный – инструмент имеет циферблат, который гораздо быстрее и удобнее для снятия показаний. Обозначается как ШЦК. Не производится никаких исчислений – достаточно посмотреть на стрелки, чтобы узнать размеры детали. Если говорить про цену деления круговой шкалы, то это 0,02; 0,05; 0,1.

520300080

  • Цифровой – устройство с ЖК-дисплеем, на котором показываются максимально точные результаты. Обозначается как ШЦЦ. Шаг дискретности наименьший – 0,01.

12598

При выполнении измерений важно принимать во внимание диапазон измерений, ограниченный миллиметровой шкалой инструмента. Рабочими параметрами измерительного устройства являются цена деления и предел допускаемой погрешности. Последняя характеристика напрямую связана с видом инструмента, его классом точности, а также значением измеряемой длины. Более того, учитывается температура окружающей среды.

История

Штангенциркуль без шкалы возник в Древнем Китае еще при династии Цинь (9 г. н.э.). Вторичная шкала, обеспечивающая дополнительную точность, была изобретена в 1631 году французским математиком Пьером Вернье (1580–1637). Его использование было подробно описано на английском языке в Navigatio Britannica (1750 г.) математиком и историком Джоном Барроу . В настоящее время штангенциркуль является наиболее распространенным применением нониусных шкал, но изначально они были разработаны для приборов для измерения угла, таких как астрономические квадранты .

В некоторых языках нониусная шкала называется нониусом в честь португальского математика, космографа Педро Нунеса (лат. Petrus Nonius , 1502–1578). В английском языке этот термин использовался до конца 18 века. Нониус теперь относится к более раннему инструменту, разработанному Нуньесом.

Название «вернье» было популяризировано французским астрономом Жеромом Лаландом (1732–1807 гг.) В его « Трейте д’астрономии» (2 тома) (1764 г.).

Фотогалерея

  • Измерения штангенциркулем (видеодемонстрация).

    Измерения штангенциркулем (видеодемонстрация).

См. также

  • Шкала средства измерений
  • Штангенинструмент
  • Счётная линейка

Недавнее использование

В этом разделе приведены ссылки на методы, использующие принцип Вернье для выполнения измерений с высоким разрешением.

Вернье-спектроскопия – это разновидность лазерной абсорбционной спектроскопии с усилением резонатора, которая особенно чувствительна к следовым газам. В этом методе используется частотный гребенчатый лазер в сочетании с высокоточным оптическим резонатором для получения спектра поглощения с высокой степенью параллельности. Этот метод также позволяет обнаруживать следовые газы в очень низкой концентрации из-за эффекта усиления оптического резонатора на эффективную длину оптического пути.

Литература

  • Лермантов В. В. Верньер или нониус // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Левандовский Б. А. Шкалы и верньерные устройства. — М.- Л.: Госэнергоиздат, 1952. — 74 с.

Ссылки

  • Нониус — статья из Большой советской энциклопедии. 
  • Нониус и микрометрические шкалы (рус.). Дата обращения: 29 июля 2014.
modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 26 мая 2021 в 14:54.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Добавить свое значение

Предложите свой вариант значения к слову нониус

Значения слов синонимов к слову нониус

  • верньер

Синонимы к слову нониус

  • верньер
  • шкала

Однокоренные слова к слову нониус

  • нониусный

Устройство и применение штангенциркулей

Наиболее популярными областями применения штангенциркуля является строительство, ремонт машин и оборудования, обработка металлических и деревянных изделий. Сфера применения фактически не имеет ограничений – он может быть использован для определения размеров с точностью 0,1 или 0,05 мм (в зависимости от типа инструмента) в любой сфере деятельности – и в быту, и в аэрокосмической отрасли. Возможности применения ограниченны лишь размером шкалы и требованиями точности (до 0,01 мм для электронных штангенциркулей).

Устройство штангенциркуля достаточно простое. Основным элементом является неподвижная штанга со шкалой и губками для наружных и внутренних размеров, к которой крепятся подвижные и фиксирующие элементы.

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

В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.

Как выбрать хороший штангенциркуль?

Основные достоинства штангеля — его точность измерений.

По этой причине хороший инструмент, в первую очередь, обязан быть изготовлен из прочного материала, иметь легко различимую разметку и переносить активное использование.

Популярностью у опытных мастеров пользуется именно нержавеющий штангенциркуль с выгравированными делениями из-за своей высокой устойчивости к коррозии и долговечности.

Штангель с чехлом

Главные принципы выбора:

  • Длина – определяет диапазон измерений. Подбирается в зависимости от задачи. Для использования в быту будет достаточно инструмента на 125 мм, а для строительства дома, например, потребуется 5-метровый штангель.
  • Шаг измерений. Грубо говоря, результат измерений точнее у моделей с наименьшим расстоянием между соседними делениями шкалы.
  • Стоимость – нет необходимости покупать дорогостоящую модель для нечастого бытового использования, однако, хороший штангель дешевым быть не может. Мастерам же, у которых штангенциркуль – основной измеритель, лучше смотреть в сторону проверенных японских, германских и швейцарских моделей. Качественный штангенциркуль, особенно электронный – достаточно дорогостоящий инструмент, который покупается один раз, можно сказать, на всю жизнь. От этого и стоит отталкиваться.

Инструмент в ассортименте

Перед покупкой штангенциркуля следует убедиться в отсутствии люфтов между подвижной и неподвижной его частями, а также в совпадении нулевых отметок двух шкал при сведенных губках.

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.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...