Использование штангенциркуля. Как выбрать штангенциркуль для работы домашнего мастера

К атегория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Проверка и ремонт штангенинструментов

Неисправности штангенинструментов и их проверка.

Наиболее характерными неисправностями штангенинструментов, в результате которых нарушается точность показаний, являются: износ измерительных поверхностей и затупление острых концов губок; износ и деформация рабочих поверхностей штанг и рамки; перекос основной рамки; неправильная установка нониуса; ослабление пружины; износ резьбы винта и гайки микрометрической подачи и ряд других. п Показания штангенинструментов с величиной отсчета и 0,05 мм проверяют с помощью концевых мер длины 2-го класса точности (6-го разряда), а с величиной отсчета 0,1 мм - концевыми мерами длины 3-го класса.

Перекос подвижной губки относительно неподвижен выявляется также с помощью концевой меры длины.

Установив в двух крайних положениях концевую меру, снимают показания и по их разности судят о величине непараллельности измерительных поверхностей, вызванной перекосом подвижной губки.

Износ измерительных поверхностей определяют по величине несовпадения нулевых штрихов шкал штанги и нониуса при плотно сдвинутых губках. Для штанген-инструментов с величиной отсчета 0,02 и 0,05 мм просвет между измерительными поверхностями не должен превышать 0,003 мм, а для штангенинструментов с величиной отсчета 0,1 мм - 0,006 мм. На рис. 79,6 показано, как с помощью концевых мер и лекальной линейки можно на глаз определить величину просвета между измерительными поверхностями.

Рис. 1. Проверка штангенциркулей.

Схема проверки износа рабочих поверхностей губки для внутренних измерений приведена на рис. 1, е. Между губками для наружных измерений помещают концевую меру, а затем с помощью другого штангенинст-румента проверяют расстояние между губками для внутренних измерений. Это расстояние должно быть равно размеру концевой меры.

Износ штанги устанавливают лекальной линейкой на просвет.

Ремонт штангенинструментов. Износ рабочих поверхностей штангенинструментов устраняют рихтовкой губок с последующей их доводкой. Рихтовкой устраняют также дефекты измерительных поверхностей губок и доживаются совпадения нулевых штрихов шкал. После рихтовки приступают к доводке измерительных поверх-постей плоскопараллельными притирами, для чего штангенциркуль закрепляют в тисках, притир помещают между губками, а рамку сдвигают до соприкосновения губок с притиром. В этом положении Рамку закрепляют стопорным винтом и, перемещая при-г между губками с небольшим усилием, производят R доводку поверхностей со стороны как острых, так и тупых губок до достижения плоскостности, параллельности и одинакового размера раствора обеих сторон.

Рис. 2. Доводка измерительных поверхностей штангенциркуля.

Прямолинейность измерительных поверхностей проверяют лекальной линейкой, а параллельность губок рамки губкам штанги и размеры между ними контролируют концевыми мерами, при этом усилие, с которым мера вводится между губками, должно быть одинаковым для обеих сторон. Вставив концевую меру не с конца губок, а сбоку по всей плоскости и одновременно слегка поворачивая ее, можно определить степень параллельности поверхностей. Если плитка будет задерживаться концами губок, свободно вращаясь дальше по всей поверхности, или будет иметь зазор впереди, значит, губки непараллельны.

Наружные поверхности тупых губок доводятся до получения параллельности. Размер губок должен быть равен целому числу миллиметров с десятыми долями (например, 9,8 мм). После доводки губок нониус устанавливают на нулевое деление штанги. Для этого губки сдвигают до соприкосновения измерительных плоскостей и зажимают подвижную рамку. Затем нониус передвигают до совпадения первого и последнего делений, при этом его шкалы должны точно совпасть с первым и соответствующим делениями штанги. В этом положении нониус закрепляют.

При ремонте большого количества штангенциркулей доводку измерительных поверхностей можно механизировать. Схема механизированной доводки приведена на рис. 2,б. Сложное зигзагообразное движение при механической доводке складывается в результате двух движений: горизонтального возвратно-поступательного движения притира 1 (при я = 400 дв. ход./мин и длине хода 23 мм) и вертикального поступательного движения штангенциркуля 2 (движение периодической подачи 5 = 1,5-3 м/дв. ход. притира). ДлЬ обеспечения качества доводки оба движения согласованы между собой. Штангенциркуль получает вертикальное перемещение только тогда, когда движется притир. На половине хода притира при максимальной скорости штангенциркулю сообщается также вертикальная подача небольшой величины. В крайних же точках пути притира, где скорость его равна нулю, вертикальная подача штангенциркуля прекращается. Давление доводки должно составлять Р-2-3 кг/см2.

При механической доводке губок штангенциркуля применяют чугунные притиры, шаржируемые микропорошком М20.

Ремонт штангенциркулей облегченного тина при поломке губок производят в следующем порядке. После отпуска в соляной ванне отрезают изношенный или сломанный конец губки. Затем в утолщенной части ножки дисковой фрезой прорезают паз, по ширине равный толщине губки. Новую заготовку губки вставляют в паз ножки и совместно сверлят два или три отверстия, затем обе части склепывают. Губки опиливают до заданных размеров и закаливают. После зачистки осуществляют доводку их измерительных поверхностей.

Рис. 3. Ремонт штангенциркуля.

При поломке обеих губок верхнюю ножку целиком заменяют новой. Для этого выбивают заклепки и снимают со штанги поломанную ножку. В заготовке новой ножки фрезеруют и опиливают прямоугольное окно, по форме и размерам равное торцу штанги. Затем на штангу надевают ножку, выверяют перпендикулярность ее положения относительно граней штанги, сверлят в другом месте отверстия и приклепывают ножку. Губки опиливают так, чтобы их конфигурация и размеры соответствовали форме губок рамки, и затем их доводят.

Поломанные губки рамки заменяют новыми, для чего, выбив заклепки и сняв негодную губку, на ее место приклепывают заготовку новой губки, опиливают ее, закаливают и доводят.

Ремонт поломанных губок штангенциркулей со штампованной штангой несколько сложнее, так как вся штанга вместе с губками имеет одинаковую толщину и врезать новую губку невозможно. Приклепывание внакладку не всегда обеспечивает достаточную прочность соединения. Можно применить сварку, однако лучше всего заменить всю верхнюю часть штанги, установив новую ножку.

С этой целью после отжига и отрезки губок торец линейки фрезеруют или опиливают вручную так, чтобы на гранях линейки образовались заплечики, в которые упирается ножка. При опиливании измерительных плоскостей губок ножки необходимо следить за тем, чтобы нулевое деление нониуса рамки примерно совпадало с нулевым делением шкалы на линейке, так как при значительном смещении нониуса на его торце придется снимать слишком большой слой металла, что ухудшит качество ремонта.

Деформация штанги может быть вызвана искривлением или неравномерным износом ее рабочей поверхности. Искривление штанги устраняется правкой, осуществляемой выгибанием в тисках с помощью трех узких латунных прокладок.

Неравномерный износ штанги устраняют припили-ванием и доводкой на притирочной плите, контролируя прямолинейность лекальной линейкой или методом на краску. Вмятины и забоины зачищают бархатным напильником, оселком и мелкой шкуркой с маслом.

Для устранения несовмещения нониуса со шкалой линейки его переставляют. Если торец нониуса упирается в стенку окна рамки и не может быть передвинут, то его подпиливают. Одновременно распиливают и отверстия под винты, после чего, переставив нониус, закрепляют его в правильном положении.

Ремонт других универсальных измерительных инструментов (угломеров, штангенрейсмусов и штангенглу-биномеров) аналогичен ремонту штангенциркулей.

Основными дефектами штангенглубиномера могут быть непрямолинейность опорной поверхности, отсутствие перпендикулярности линейки относительно опорной плоско.сти и неправильная установка нониуса.

Для обеспечения прямолинейности опорной плоскости корпуса и торца линейки они совместно доводятся на плите. Выдвинув линейку над плоскостью корпуса, с помощью лекального угольника проверяют перпендикулярность ее относительно опорной плоскости.

Ремонт нониуса производится так же, как и штангенциркуля. При установке линейки на определенный размер торец ее совмещают с плоскостью глубиномера. В этом положении нулевое деление нониуса совмещается с нулевым делением шкалы линейки или с делением, соответствующим высоте набора концевых мер, после чего нониус крепят винтами.

Основными дефектами штангенинструмента, которые могут быть устранены при ремонте, являются ошибки в делениях нониуса, кривизна направляющего ребра штанги, качка и перекос рамки, непараллельность измерительных поверхностей, их повреждение, износ основания и др.

Проверку правильности ребер штанги и измерительных плоскостей губок производят с помощью блоков концевых мер, зажимаемых между измерительными плоскостями при передвижении рамки через каждые 10 мм длины штанги. В любом положении рамки на штанге сила нажима измерительных плоскостей на блок должна быть одинаковой на всей плоскости меры. Если касание измерительных плоскостей с каким-либо блоком у острых и тупых губок различно в различных положениях рамки, это означает, что искривлена штанга. Если при любых положениях рамки раствор острых губок меньше раствора тупых или наоборот, то неисправны губки штангенциркуля.

Чтобы исправить штангу, ее рабочее ребро проверяют на краску на проверочной плите, и выпуклости убирают личным напильником или доводкой. Затем второе ребро штанги делают строго параллельным рабочему ребру также при помощи напильника или доводки. После этого производят доводку измерительных плоскостей губок.

Для их доводки штангенциркуль закрепляют в тисках со свинцовыми губками (фиг. 177,а). Доводку производят чугунным притиром (фиг. 177, б). Притир зажимается между губками, для чего рамку подводят вплотную к притиру и закрепляют микрометрическую подачу рамки. Притир должен без особых усилий передвигаться вперед и назад между губками.

Фиг. 177.
Доводка губок штангенциркуля.

Перекос губок установить нетрудно. Для этого достаточно зажать между губками блок концевых мер и если одна из сторон блока отойдет от одной из боковых сторон губок, то перекос установлен. Перекос рабочих плоскостей губок по отношению к штанге исправляют при помощи шлифования на плоскошлифовальном станке. После шлифования производят доводку грубой пастой ГОИ одновременно острых и тупых губок и полирование их стеклянными притирами с тонкой пастой. Доводка губок считается законченной, если притир проходит с одинаковым усилием в обоих концах.

После доводки губок проверяют совпадение нулевого деления штанги с нулевым делением нониуса. Для этого губки плотно сдвигают и зажимают подвижную рамку штангенциркуля. Убедившись, что между губками нет просвета, освобождают винты, скрепляющие рамку с нониусом. Затем передвигают рамку с нониусом в ту или другую сторону с таким расчетом, чтобы первое и последнее деление нониуса точно совпало с первым и другим соответствующим делением штанги. Также обращают внимание на то, чтобы вторые и третьи риски от начала нониуса были расположены одинаково со вторыми и третьими рисками от конца нониуса по отношению к соответствующим рискам на штанге. После этого закрепляют винты и, проверив еще раз совпадение делений, установку нониуса считают законченной. В том случае, если при установке нониуса не удается его переместить за счет зазора в отверстиях для винтов, отверстия подвергаются расширению при помощи надфиля.

Очень часто происходит поломка губок штангенциркуля. При исправлении этого дефекта принимают одно из трех решений, изображенных на фиг. 178: укорачивают длину губок (фиг. 178, а), удаляют одну пару губок (фиг. 178,6) или делают вырез для вставки новой губки (фиг. 178, в). Иногда взамен сломанной губки приваривается новая.

Фиг. 178.
Ремонт и восстановление губок штангенциркуля.

Исправление дефектов у штангенциркулей облегченного типа производят, главным образом, рихтованием с последующей доводкой измерительных плоскостей. Так, если уже при износе рабочих поверхностей губок нулевой штрих нониуса не совпадает с нулевым штрихом штанги, то после доводки измерительных плоскостей эта ошибка будет еще больше.

Поэтому ее исправляют рихтованием. Неподвижную губку кладут на закаленный брусок, укрепленный в тиски, и ударяют по ней в месте а (фиг. 179) для того, чтобы ее носик подался вниз. Удары производят с обеих сторон штангенциркуля. То же проделывают и с губкой подвижной рамки, ударяя по ней в месте б. Острые концы губок рихтуются в местах а и б.

Фиг. 179.
Ремонт штангенциркуля облегченного типа (стрелки показывают места ударов при рихтовании).

После рихтования спиливаются и доводятся измерительные плоскости до совпадения делений штанги и нониуса, а в заключение зачищаются забоины и полируются все плоскости мелкой шкуркой.

Исправление основания штангенрейсмаса производят притиркой на притирочной плите при помощи шлифовальных порошков.

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.

Расширение технических возможностей штангенциркуля.

Штангенциркуль - универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.

Предлагаю свою самоделку, расширяющую возможности этого замечательного инструмента, а именно: рисование окружностей до 28 сантиметров в диаметре. Согласитесь, ведь очень удобно иметь два инструмента в одном! Доработка потребует минимум времени и затрат.

Нам потребуется: автоматический выключатель, карандаш, канцелярская скрепка, клеммная колодка, дюбель, пара болтиков.

Для начала просверливаем штангенциркуль в трёх местах: два отверстия на штанге и одно на нониусе. Отверстия равны 4 мм.

Из ненужного автоматического выключателя извлекаем контактный зажим, а из клеммной колодки - внутреннюю металлическую часть.

Собираем нашу конструкцию: крепим колодку на штанге, а зажим с вставленным в него карандашом на нониусе, для фиксации вставляем часть скрепки.

Расстояние между остриём дюбеля и грифелем карандаша у меня получилось ровно один сантиметр. В дальнейшем этот сантиметр мы и будем прибавлять к радиусу нужной нам окружности, которую хотим начертить. Например, нам нужно начертить окружность радиусом 10 см. Выставляем на шкале штангенциркуля 9 см. и мысленно прибавляем ещё один сантиметр.

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.