Устройство штангенциркуля и микрометра

Штангенциркуль

Штангенциркуль – инструмент для снятия точных размеров различных деталей как снаружи, так и внутри, измерения диаметров отверстий, их глубины и др. Пользуются им в различных сферах: ремонт деталей машин и различного оборудования, обработка изделий из разных материалов, строительство и т. д., когда необходимы точные данные, до десятых и даже сотых долей миллиметра. Это устройство позволяет производить такие измерения, в отличие от обыкновенной линейки или рулетки.

Конструкция штангенциркуля

Разобраться в особенностях конструкции этого устройства необходимо для того, чтобы понять, как правильно им пользоваться. Состоит штангенциркуль из следующих деталей.

1. Неподвижная планка или линейка (штанга). Она представляет собой основу конструкции. На неё нанесена шкала.
2. Подвижная планка, которая может перемещаться вдоль по штанге. На этой планке имеется нониусная шкала. Она позволяет получить очень точные промеры, а именно отсчитывает доли миллиметра.
3. Верхние и нижние губки. Это передвигающиеся детали, позволяющие измерять объект, и узнать размеры и снаружи, и внутри. Когда губки точно совмещены, на обеих шкалах должны точно совпадать нулевые отметки.
4. Винт стопорный или зажимный. Он требуется для фиксации планки.
5. Глубиномер. Тонкая выдвигающаяся планка, при помощи её измеряется глубина.
   Электронные измерительные устройства оснащены также аккумуляторами, передвижным механизмом.

Кроме того, существуют модели, в верхней части которых имеется подвижная дюймовая измерительная шкала. Пользоваться ими легко и удобно.

Виды штангенциркулей

Существуют три основных типа таких устройств. Использование их для определённого вида работы обусловлено её особенностями.

1. Штангенциркули нониусные или аналоговые. Измерения производятся по нониусной шкале. Эти механические инструменты простые и недорогие. Они наиболее распространены.
2. Штангенциркули циферблатные или стрелочные. Для измерения на них вместо шкалы имеется циферблат, который показывает результаты, и не требует проведения вычислений. Стоимость их выше, чем аналоговых моделей. Пользоваться ими несложно.
3. Штангенциркули цифровые или электронные. Это устройства, на которых имеются жидкокристаллические цифровые дисплеи с аккумуляторными батареями. Применение таких приборов позволяет получить наиболее точные результаты. Они показывают данные как в миллиметрах, так и в дюймах.

Помимо перечисленных также существуют модели штангенциркулей специального назначения. Их используют для особых работ. К примеру, ШЦЦД, которыми измеряются детали, имеющие выступы, или ШЦЦП – конструкция для измерения протекторного рисунка шин, и др. Эти устройства в обычных магазинах не продаются, их при необходимости можно приобрести на специальных сайтах. Пользуются ими профессиональные мастера.

Все разновидности штангенциркулей имеют свои обозначения в зависимости от особенностей применения.

1. ШтангенциркульШЦ-1. Им измеряются детали, их внешние и внутренние размеры с помощью двух пар губок. Им так же можно пользоваться при измерении размеров отверстия, используя глубиномер.
2. ШЦ-1С. Такие устройства оснащены стрелочными головками, благодаря чему процесс измерения упрощён.
3. ШЦК. Конструкции, имеющие круговую шкалу с пружинным механизмом. Пользоваться им можно для измерений, когда не требуется идеальная точность.
4. ШЦТ-I. Устройства, оснащённые губками с твердосплавным покрытием для предупреждения истирания поверхности. Устойчивы к износу, пользоваться ими можно долгое время.
5. ШЦ-II. Помимо губок такие устройства имеют также механизм для подачи рамки. Благодаря этому можно наносить разметку.
6. ШЦ- III. Этот прибор имеет крупные размеры. Губки на нём односторонние. Для измерения глубины непригоден.
7. ШЦЦ. Устройство с цифровой шкалой, с которой снимаются показания.

Каждый тип штангенциркуля изготавливается соответственно действующему в настоящее время ГОСТу 166-89 и имеет соответствующую маркировку.

ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия

Порядок измерений

Теперь о том, как работает штангенциркуль. Перед тем как начать пользоваться, необходимо подготовить устройство и измеряемую деталь: очистить поверхность от грязи, чтобы обеспечить максимальную точность. Губки нужно плотно свести и оценить размер просвета между ними. Если конструкция исправна, то он будет минимальный.

Далее подвижную рамку необходимо передвинуть так, чтобы её первая риска совпала с нулевой отметкой на шкале штанги в точности. Если не учесть это и не выполнить, то результаты не будут точными. Если не получается сопоставить эти отметки, то такой штангенциркуль неисправен и пользоваться им не рекомендуется. Лишь убедившись, что конструкция полностью подготовлена, можно начинать работать.

Измерение наружных поверхностей

Когда требуется провести измерение линейного размера, либо наружного диаметра, то последовательность использования инструмента следующая. Прежде всего, губки нужно развести, передвигая рамку. А потом плотно прижать их к противоположным поверхностям детали, которую требуется измерить, и закрепить положение рамки с помощью винта. Если измеряется наружный диаметр детали цилиндрической формы, то её ось должна быть точно перпендикулярна плоскости рамки. Если же измеряется длина детали или изделия, то его продольная ось должна располагаться точно параллельно штанге. Эти условия необходимо соблюдать, пользуясь штангенциркулем, иначе невозможно получить точные результаты.

Измерение внутренних поверхностей

Если нужно произвести измерение диаметра отверстия, то наружные губки должны быть установлены на нуле. Их надо вставить в отверстие, которое требуется измерить. Держать штангенциркуль при этом необходимо ровно. Далее губки нужно до упора развести, так, чтобы они плотно прижались к внутренним стенкам детали. Зафиксировать их положение, пользуясь стопорным винтом. Затем снимаются показания и производятся необходимые вычисления, если использовался нониусный штангенциркуль.

Определение глубины

Чтобы провести замер глубины отверстия, потребуется переместить рамку и выдвинуть глубиномер. Затем вставить его до упора в отверстие, чтобы конец коснулся дна. Он должен быть расположен точно перпендикулярно поверхности измеряемой детали. Прижать к стенке. Штангу переместить в торец также до упора. С помощью стопорного винта зафиксировать положение, и вывести устройство.

Замер резьбовых соединений

Штангенциркулем можно пользоваться для замера резьбовых соединительных деталей – винтов, болтов и др. Показатели диаметров резьбы определяются по выступам. С этой целью измеряемый винт или болт следует установить вертикально и зажать губками. После этого возможно определять нужные показатели.

Если требуется замерить шаг резьбы, пользуясь штангенциркулем, это производится в следующей последовательности. Сначала измеряются высота стержня и внешний диаметр детали. А затем подсчитывается число витков резьбы. Разделив длину стержня на количество витков можно получить показатель шага резьбы.

Считывание результатов

Считать показания результатов, которые получены с помощью штангенциркуля, несложно. На неподвижной рамке (штанге), где расположена основная шкала, определяют целое число (мм). Нониусная шкала показывает сотые доли миллиметра. Нужно найти штрих нониусной шкалы на используемом штангенциркуле, совпавший с определённой цифрой на главной шкале. Этот показатель и будет являться значением размера детали в миллиметрах.

По нониусной шкале

Бывает, что при измерениях достаточно целого показателя. Если же требуется установить значение более точно, то нужно осмотреть нониусную шкалу. А на ней необходимо найти точку совпадения двух рисок. Цифра нониусной шкалы будет означать десятое значение. Сложив её с целым числом, пользователь получит точное значение размера детали.

По часовому индикатору

При использовании циферблатного штангенциркуля также целое число в миллиметрах можно увидеть на главной шкале. Как и на аналоговом устройстве оно определяется совпадением рисок на обеих шкалах. Цифра же, представленная на циферблате, показывает значение от 0,01 до 0,99 мм, это зависит от цены деления шкалы. Стрелочный или циферблатный штангенциркуль — более точное устройство, чем механический (аналоговый). Пользоваться им следует при необходимости получения идеально точных данных.

По цифровому табло

Высокоточные (до сотых долей миллиметров) показания результатов, полученных при работе с цифровым штангенциркулем, представлены на жидкокристаллическом дисплее табло. Необходимо при этом помнить, что на нём имеются разные режимы, показывающие результаты измерения как в миллиметрах, так и в дюймах. Такие приборы также оснащены нониусной шкалой. Ею можно пользоваться, если, к примеру, разрядится аккумулятор.

Как правильно хранить инструмент

Чтобы продлить срок эксплуатации штангенциркуля, его необходимо правильно хранить. Для этого следует использовать специальный футляр. Рекомендуется периодически мягкой тряпочкой протирать поверхность устройства, чтобы убрать загрязнение. При частом применении ему не нужно дополнительных защитных мер. Если же пользоваться им редко, то нужно обрабатывать его машинным маслом. Необходимо избегать воздействия влаги и солнечных лучей и механических повреждений – ударов, царапин и др.

Штангенциркуль – инструмент, который часто требуется профессиональным мастерам и любителям. Если необходимо часто производить измерения, то потребуется приобрести такое устройство. Выбирая нужную модель, пользователю следует руководствоваться особенностями работы, учитывая особенности конструкции и стоимость таких инструментов.

Нониус

Нониус (шкала Нониуса, верньер) — вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений.

Принцип работы шкалы основан на том факте, что глаз гораздо точнее замечает совпадение делений, чем определяет относительное расположение одного деления между другими. Нониусы используются в измерительных приборах, у которых при измерении длины или угла части прибора перемещаются относительно друг друга, например, две ножки штангенциркуля.

На одной из этих частей нанесена шкала основного масштаба, на другой – нониус, представляющий собой небольшую шкалу, которая передвигается при измерении вдоль основного масштаба. Если нижняя шкала имеет длину 9 мм и разбита на 10 отрезков, то цена деления нониуса будет равна 0,9 мм. При совпадении нулевых отрезков обеих шкал первый штрих нониуса будет смещен относительно первого штриха основной шкалы на 0,1 мм, второй штрих нониуса будет смещен относительно второго штриха верхней шкалы на 0,2 мм, и т. д. (рис.1).

Рис.1 Измерительная шкала с нониусом

Если сдвинуть нижнюю шкалу вправо на 0,1 мм, то первый штрих нониуса совпадет с 1-м штрихом верхней шкалы, если сдвинуть нижнюю шкалу на 0,2 мм, то совпадут вторые штрихи верхней и нижней шкалы, и т.д. Таким образом, порядковый номер штриха нониуса, совпадающий со штрихом верхней шкалы, показывает, на сколько десятых долей мм смещена нижняя шкала относительно миллиметрового штриха верхней шкалы (не обязательно нулевого).

Рис.2 Измерения при помощи шкалы Нониуса

Отсчет по шкале нониуса производится следующим образом. Ближайшее слева к нулю нониуса показание основной шкалы указывает целое число мм (рис.2). Порядковый номер штриха на шкале Нониуса, совпадающий со штрихом верхней шкалы, указывает количество десятых долей мм. Таким образом, показания на рис.2 соответствуют 21,3 мм.

Рассмотрим две шкалы, расположенные одна над другой (рис.3). Пусть цена деления (длина одного деления) верхней линейки равна Y, а цена деления нижней линейки –X. Линейки образуют нониус, если длина N делений одной шкалы совпадает с длиной kN±1 делений другой шкалы, где k – целое число. Другими словами, для шкалы Нониуса выполняется соотношение:

где знак «+» соответствует условию X > Y, а знак «–» ставится при X < Y.

Точностью нониуса называется величина

. (2)

Рис.3. Условие построения шкалы Нониуса

Для шкалы на рис. 3 X = 0,9 мм, Y = 1 мм, N = 10, k = 1. Точность равна 0,1.

Наряду с описанным выше нониусом применяются нониусы, у которых 10 делений нижней шкалы соответствуют 19 делениям верхней шкалы (рис. 4). Такие нониусы более удобны в работе. В этом случае X = 1,9 мм, Y = 1 мм, N = 10, k = 2, δ = 0,1.

Рис.4. Шкала Нониуса при X = 1,9 мм, Y = 1 мм, N = 10, k = 2, δ = 0,1

В данной работе изучается принцип работы и устройство шкал с нониусом и микрометрических шкал на примере приборов для измерения длин – штангенциркуля и микрометра.

1 – штанга; 2 – подвижная рамка; 3 – нониус; 4 – винт; 5,6 – ножки для измерения внешних размеров; 7,8 – ножки для измерения внутренних размеров; 9 – штанга для измерения глубины.

Штангенциркуль. Штангенциркулем (рис. 5) называется прибор, применяющийся для измерения линейных размеров с точностью от 0,1 до 0,02 мм. Штангенциркуль состоит из линейки (штанги) 1 с миллиметровыми делениями (Y = 1 мм) и подвижной рамки 2 с нониусом 3 и закрепляющим винтом 4. На штанге и рамке имеются ножки 5 и 6. Ножки с внутренней стороны имеют плоские поверхности. При сомкнутых ножках отсчет по нониусу равен нулю. Для измерения штангенциркуль берут в правую руку, а измеряемый предмет помещают между ножками, придерживая его левой рукой, и плотно зажимают предмет между ножками. Затем производят отсчет.

Для измерения внутренних размеров пользуются заостренными ножками 7 и 8. Штанга 9 служит для измерения глубины штангой.

Правила отсчета по нониусу штангенциркуля аналогичны изложенным выше. Отсчет целых делений (мм) производят по шкале линейки до нуля нониуса, затем отсчитывают по нониусу десятые доли миллиметра, число которых равно номеру деления на нониусе, совпадающему с каким–либо делением основной шкалы.

1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – трещотка; 7 – стопор микрометрического винта.

Микрометр. Основным элементом микрометра является микрометрический винт – винт с малым и очень точно выдержанным шагом.

Микрометр для измерения наружных размеров в пределах от 0 до 25 мм (Рис. 6) состоит из скобы 1 с пяткой 2 и трубкой – стеблем 3. В трубке имеется внутренняя резьба, в которую ввинчен микрометрический винт 4 с закрепленным на нем барабаном 5. На конце барабана имеется фрикционная головка (трещотка) 6. На скобе расположен стопор микрометрического винта 7.

Действие микрометра основано на свойстве винта совершать при повороте его поступательное перемещение, пропорциональное углу поворота. При измерении предмет зажимают между пяткой и микрометрическим винтом. Для вращения барабана при этом пользуются трещоткой. После того, как достигнута определенная степень нажатия на предмет (500-600 г), фрикционная головка начинает проскальзывать, издавая характерный треск.

Благодаря этому зажатый предмет деформируется мало (его размеры не искажаются) и кроме того, микрометрический винт предохраняется от порчи. На трубке 3 нанесены деления основной шкалы. Барабан 5 при вращении винта перемещается вдоль трубки. Шаг винта подбирается таким образом, что один полный оборот барабана соответствует его смещению вдоль основной шкалы на длину наименьшего деления. На барабан нанесена добавочная шкала (шкала барабана).

В микрометре, который Вам предстоит использовать, основная шкала имеет цену деления, равную 0,5 мм. При этом часть штрихов, чтобы не загромождать шкалу, располагаются под прямой линией (целые снизу, половины сверху). Шаг микрометрического винта у таких микрометров равен 0,5 мм, а шкала барабана разбивается на 50 делений.

Цена деления шкалы барабана равна 0,5мм/50 = 0,01мм. При отсчете на таком микрометре число сотых долей микрометра, отсчитанное на шкале барабана, напротив линии на основной шкале прибавляется к числу миллиметров, отсчитанному по основной шкале. Перед началом работы с микрометром следует убедиться в его исправности. Для этого вращением фрикционной головки приводят в соприкосновение микрометрический винт с пятой.

Момент соприкосновения определяется по сигналу трещотки. При этом край барабана должен располагаться над нулевым делением основной шкалы, а нуль шкалы барабана – против линии на трубке. Если эти условия не соблюдаются, то во всех дальнейших измерениях следует учитывать систематическую ошибку микрометра, равную тому числу делений барабана, которое соответствует сомкнутым микрометрическому винту с пяткой. Если это отклонение велико, то микрометр нуждается в регулировке.

Вращать микрометрический винт следует только за трещотку. Вращать микрометрический винт с усилием запрещается, так как это ведет к порче прибора.

Для отсчета по микрометру сначала определяют число делений, которые видны из-под края барабана на основной шкале, помня, что деления расположенные сверху и снизу горизонтальной линии на этой шкале, образуют единую шкалу с ценой деления 0,5 мм. Так, например, отсчет по основной шкале рис. 7а составит 5,5 мм. К этому значению необходимо прибавить отсчет по шкале барабана, который на рис. 7а составляет 25 делений. Вспоминая, что цена деления шкалы барабана составляет 0,01 мм, получим отсчет по шкале барабана 25 * 0,01мм=0,25мм. Тогда отсчет по микрометру составит 5,5 + 0,25 = 5,75 мм.

Для случая, изображенного на рис. 7б, отсчет по микрометру составит 5,15 мм.

Следует заметить, что производя измерения микрометром, не имея должного опыта можно ошибиться на 0,5 мм. Рассмотрим далее этот случай.

Рис.7. Отсчет по шкале микрометра.

1 – скоба; 2 – пятка; 3 – стебель; 4 – микрометрический винт; 5 – барабан; 6 – трещотка; 7 – стопор микрометрического винта.

Когда отсчеты по шкале барабана близки к 50, но на несколько делений меньше, следующее деление основной шкалы уже показывается из-под края барабана (Рис. 7с). Последнее видимое деление, которое показалось из под края барабана соответствует 4,5 мм. Возникает вопрос, следует ли его учитывать? Отсчет по шкале барабана составляет 46 делений или 46 * 0,01 = 0,46мм. Тогда в сумме отсчет по микрометру составил бы 4,5+ 0,46 = 4,96 мм. Однако это неправильный отсчет. Дело в том, что барабан совершит полные оборот только тогда, когда ноль на барабане совпадет с линией основной шкалы (будет пройден ноль). На рис 7с ноль еще не пройден, поэтому показавшееся из-под края барабана деление учитывать не нужно. Правильный отсчет по основной шкале составляет 4 мм, и тогда отсчет по микрометру 4 + 0,46 = 4,46 мм.

Используя выше сказанное можно сформулировать следующие правила:

1) если отсчет по шкале барабана микрометра находится в диапазоне от 25 до 50 делений (говорят ноль не прошли), то показавшееся из-под края барабана деление основной шкалы учитывать не нужно (помня при этом, что цена деления основной шкалы составляет 0,5 мм);

2) если отсчет по шкале барабана микрометра находится в диапазоне от 0 до 25 делений (говорят ноль прошли), то показавшееся из-под края барабана деление основной шкалы необходимо учитывать.

Контрольные вопросы

1. Какие приспособления называются нониусами, для чего они нужны?

2. Объясните, как определить точность нониуса.

3. Расскажите, как производить измерения с помощью штангенциркуля и микрометра.

4. Чему равны погрешности штангенциркуля, микрометра?

5. Как должен быть устроен нониус штангенциркуля, чтобы точность измерений составляла 0,02 мм?

Измерительный инструмент Штангенциркуль,инструкция по применению.

Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов.

Измерить диаметр сверла или отверстия , размеры других небольших деталей с достаточной точностью линейкой не получится.В таких случаях нужно использовать штангенциркуль, который позволяет измерять линейные размеры с точностью до 0,1 мм. С помощью штангенциркуля можно выполнить измерение толщины листового металла, внутреннего и внешнего диаметров стальной трубы, диаметр высверленного отверстия, его глубину и другие измерения.

Существует несколько подвидов различных штангенциркулей в зависимости от размеров, конструктивных особенностей и принципа действия.

Это наиболее простая и популярная модель прибора, которая широко используется в промышленном производстве. Его называют «колумбиком» по названию фирмы изготовителя, которая производила инструмент в военное время (Columbus).Для промышленности СССР одно время массово поставлялись штангенциркули фирмы «Columbus». Отсюда и закрепившееся «обиходное» колумбус или «коламбик».

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

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

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.

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. Этим прибором особенно удобно пользоваться в отделе технического контроля для замеров аналогичных типовых размеров.

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

Устройство и принцип работы нониуса штангенциркуля

Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0—150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.

Основные элементы

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. Служит для отсчета долей миллиметров.
8. Шкала штанги.

Устроен классический штангенциркуль следующим образом. На измерительной штанге с помощью пазов установлена подвижная рамка. Для того, чтобы рамка плотно сидела, внутри установлена плоская пружина и предусмотрен винт, для жесткой ее фиксации. Фиксация необходима при проведении разметочных работ.

На штанге нанесена метрическая шкала с шагом 1 мм и цифрами обозначены сантиметровые деления. На рамке нанесена дополнительная шкала с 10 делениями, но с шагом 1,9 мм. Шкала на рамке называется нониусом в честь ее изобретателя португальского математика П.Нуниша. Штанга и рамка имеют измерительные губки для наружных и внутренних измерений. К рамке дополнительно закреплена линейка глубиномера.

Измерения выполняются зажимом между губками детали. После зажима рамка фиксируется винтом для того, чтобы она не сместилась. Количество миллиметров отсчитывается по шкале на штанге до первой риски нониуса. Десятые доли миллиметров отсчитываются по нониусу. Какой штрих по счету слева на право на нониусе совпадет с любой из рисок шкалы на штанге, столько и будет десятых долей миллиметра.

Как видно на фото, измеренный размер составляет 11мм, так как от нулевой отметки шкалы на штанге до первой риски нониуса получилось 11полных деления (11мм) и на нониусе совпала с риской шкалы штанги риска шестого деления нониуса (одно деление на нониусе соответствует 0,1 мм измерений).

Примеры измерения штангенциркулем отрезка трубы с круглым сечением.

Для измерения толщины или диаметра детали нужно развести губки штангенциркуля, вставить в них деталь и свести губки до соприкосновения с поверхностью детали. Надо проследить, чтобы плоскости губок при смыкании были параллельны плоскости измеряемой детали. Внешний диаметр трубы измеряется точно так же, как и размер плоской детали, только нужно, чтобы губки прикасались к диаметрально противоположным сторонам трубы.

Для того, чтобы измерять внутренний размер в детали или внутренний диаметр трубы, у штангенциркуля есть дополнительные губки для внутренних измерений. Их заводят в отверстие и раздвигают до упора в стенки детали. При измерении внутренних диаметров отверстий добиваются максимального показания, а при измерении в отверстии параллельных сторон, добиваются минимальных показаний.

В некоторых типах штангенциркулей губки не смыкаются до нуля и имеют собственную толщину, которая обычно на них выбита, например, число «10», хотя первая риска нониуса стоит на нулевой отметке. В случае измерения внутренних отверстий таким штангенциркулем к считанным показаниям по шкале нониуса добавляется 10 мм.

С помощью штангенциркуля типа колумбус, имеющего подвижную линейку глубиномера можно измерять глубину отверстий в деталях.

Для этого нужно полностью выдвинуть линейку глубиномера из штанги, вставить ее до упора в отверстие. Подвести до упора в поверхность детали торца штанги штангенциркуля, при этом не допуская выхода линейки глубиномера из отверстия.

На фотографии, для наглядности, я продемонстрировал измерение глубины отверстия, приложив линейку глубиномера штангенциркуля с внешней стороны отрезка трубы.

Выбор бюджетного штангенциркуля для домашней мастерской

Долгое время я не придавал особого значения такому важному измерительному предмету, как штангенциркуль, потому, что не было соответствующих задач. Все изменилось с появлением дома токарного станка.

При изготовлении валов, обратил внимание на то, что одних лимбов явно недостаточно для контроля результата, потому что деталь отжимает и приходится каждый раз корректировать сьем и контролировать диаметр заготовки.

Для определения получившегося размера детали я использовать старый советский штангенциркуль, который когда-то в начале 2000-х был мной куплен в хозяйственном магазине.

Шаг деления его был 0.1 мм, губки раздвигались с небольшим усилием, что позволяло работать без зажима, в общем, ничего лучше я не пробовал, пользовался им и думал, что мне этого достаточно. Так он и остался в Самаре, а я переехал в Москву и забыл его с собой взять.

И когда мне снова понадобился измерительный инструмент, купил в ОБИ простой и недорогой штангенциркуль китайского производства.

У этого, шаг измерения составлял 0.02 мм, но движении губок появлялся какой-то неприятный звук трения, а точность измерения изначально была не очень. Но в виду особенностей конструкции шкалы, ее можно было двигать, что я ослабил три винта и выставил нулевое значение, после чего все измерения стали укладываться в необходимые пределы.

Отдельно стоит упомянуть еще один штангенциркуль советского производства, который я приобрел случайно, на авторынке в Самаре, когда был в отпуске.

Этот имел шаг измерения 0.05мм, очень комфортный и плавный ход в отличие от моего первого, а поверхность приятная на ощупь и более гладкая, чем у китайца. Особую гордость создавала надпись.

В конечном итоге, после окончательного переезда и воссоединения всех моих вещей в московской квартире, у меня оказалось три штангенциркуля.

Потом я установил на токарный станок оптические линейки с точностью 0.005 мм и захотелось приобрести какое-то новое средство измерения с тремя полноценными знаками после запятой.

Как оказалось. Из-за конструктивных особенностей этого вида измерительных инструментов, шаг измерения 0.01 можно получить на двух видах штангенциркулей.

Это механический штангенциркуль со стрелочным индикатором или цифровой штангенциркуль с ЖК индикатором (тут пока не говорим про микрометры, хотя шаг измерения 0.01, это про них)

Я решил приобрести цифровой штангенциркуль и почитав отзывы, остановился на двух моделях: WanHenDa и Fujiwara, которую хвалили в обзорах. Заказал обе на али и через пару недель получил по почте.

WanHenDa Digital Metal Caliper

Этот штангенциркуль приехал в черной коробочке с небольшой инструкцией внутри и без батарейки. После выставления нулевого значения его показания были в среднем на 0.01 меньше измеряемых эталонов. Губки сводились без зазора изначально. Я уже начал радоваться, что купил то, что нужно.

Но несколько раз получилось, что при возврате на 0 у меня было показание 5.08мм.

В сети я находил несколько вариантов решения проблемы, от заклеивания скотчем платы измерителя, до уменьшения расстояния от платы до шкалы, путем стачивания части корпуса. Сам сбор происходил где-то в районе 70-80см отметки и я решил оторвать шкалу и посмотреть, что там под ней.

Обнаружил длинный и толстый черный волос. И он там был не один. Под микроскопом увидел короткое замыкание на самой шкале, которое убрал. Или показалось, что оно там было.

Проблему на 100% это не решило, но потом обратил внимание на то, что увеличение 0 происходит только при быстром обратном ходе на сжатие губок штангенциркуля. Т.е. вполне можно пользоваться, но с оглядкой на возможные проблемы.

В целом, можно признать, мне достался бракованный штангенциркуль и желательно его довести до ума, прежде чем начать использовать. А пока я отложил его в сторону и стал пробовать следующий вариант.

FUJIWARA Model 2

Этих штангенциркулей всего 2 модели,

первая немного изогнутая, вторая более классическая.

По основным характеристикам они идентичны.

Я выбрал модель номер два, потому что мне он показался менее вычурным чем первый.

У моего варианта губки сводились не идеально, но после пары проходов мелкой шкуркой, прилегание стало без щелей. Тесты на концевых мерах показали хорошее попадание в размер, без перекосов в плюс или минус. Разброс показаний сильнее зависел от степени нажатия, так что пришлось привыкать к определенному усилию при работе с этим типом штангенциркулей. Возможно, на оригинальном Mitutoyo такого не будет, но он и стоит более 5-6тр.

Сейчас FUJIWARA Model 2, это мой основной измерительный инструмент, который я могу смело рекомендовать к покупке в диапазоне до 2тр.

Shahe со стрелочным индикатором

Оставался всего один вид штангенциркуля, которого у меня не было в наличии и пришлось заказать его из спортивного интереса.

Отличается он тем, что имеет вместо дополнительной шкалы, стрелочный индикатор.

Таким инструментом хорошо измерять не конкретный размер, а расхождение размеров, что бывает полезно при измерении конусности детали, когда она на одном конце больше, чем на другом.

Конечно, с этим без проблем справится любой электронный штангенциркуль, но со стрелочным некоторым людям удобнее видеть именно разницу.

Цена такого изделия около 2500р с доставкой из РФ, сделан он качественно, без люфтов. Не так сильно скачут показания при изменении усилия сжатия губок, как это часто бывает на электронных. В целом, мне зашло качество изготовления данной механики и точность измерения.

Губки сходятся без щелей, погрешность измерения в пределах +-0.01 и это один из лучших показателей среди моих измерительных инструментов. Рекомендую тем, кому нравится подобный способ измерения.

Китайский Mitutoyo

И тут следовало бы остановиться, но я как-то случайно заказал себе на али еще один механический штангенциркуль под названием Mitutoyo. Это было опрометчивым шагом, о чем я понял позднее.

Приехала по сути, копия моего китайского штангенциркуля, с небольшими отличиями во внешнем виде и по цене 1600р.

То, что это не оригинал, я понял чуть позже, после просмотра видео и статей на тему подделок. Но губки раздвигались со знакомым хрустом с скрежетом.

Кроме этого, была небольшая вмятина от удара по коробке, который пришелся в середину дюймовой шкалы и немного ее промял. Чтобы восстановить поверхность, штангенциркуль пришлось разобрать и заодно, почистить.

Выглядит все достаточно уныло, своих денег, явно не стоит.

Тем не менее, штангенциркуль вполне работоспособный, измеряет достаточно точно и стабильно в пределах своих 0.02мм. Губки сходятся без зазоров, но все края очень острые, нужно быть с ним осторожным.

Определить подделку можно по отсутствию номера модели на дальнем конце. Он должен быть под серийным номером.

Кроме этого, номер на коробке был от модели с шагом 0.05мм, хотя мой инструмент имеет шаг измерения 0.02мм.

Кроме механического Mitutoyo, есть еще цифровые версии.

Нет металлического барашка, шкала не размечена цифрами, три кнопки управления, винтик полностью не выкручивается. Цена всегда не дешевле 5-6тр, доходит до 12-15тр за б.у. на директлоте и авито.

У подделки металлический барашек снизу, и 4 кнопки управления. Шкала размечена цифрами. Винтик выкручивается полностью. Цена на али от 2 до 2.5тр, на авито и директлоте цены как на Apple Airpods Pro, т.е. честные продавцы отдают за цену покупки, мошенники пытаются накрутить свою маржу на тех, кто верит надписям на коробке и лениться разбираться с темой подделок.

Такие же продаются на али без маркировки Mitutoyo и стоят недорого.

По качеству и пользовательским параметрам, подделки ничем не отличаются от остальных китайских штангенциркулей, только стоят дороже.

Тут какие можно выводы сделать.

Если нужен недорогой механический штангенциркуль с шагом 0.05мм, то я бы поискал изделия времен СССР из-за их качества изготовления и удобства использования. Но только, если цена за него будет разумной. Не кормите жадных дедов перекупов и воров с заводов.

Вполне справляются со своими задачами и недорогие китайские поделки и подделки под известные бренды. Это подтвердили тесты при помощи концевых мер длины. Но за цену подделки уже можно рассмотреть что-то более качественное или просто сэкономить разницу в цене.

Если необходим шаг измерения менее 0.02 мм, то можно присмотреться к китайским цифровым штангенциркулям Fujiwara, Shahe и аналогичным по качеству вариантам. Если не попасть на брак, то покупку можно считать удачной, потому что разницы в использовании не будет, все они построены на одном принципе работы. Но нужно иметь в виду, что точность 0.01 для таких устройств всегда будет в пределах погрешности, из-за механических люфтов и поэтому я рекомендую доверить такие измерения микрометрам, которые позволят работать с точностью менее 0.001 и не надеяться, что более дорогой штангенциркуль будет более точно показывать. У большинства погрешность 0.02-0.03 сотки, как и у китайских.

В случае, если с глазами все прекрасно и не нравится мельтешение последних знаков при измерении, то рекомендую попробовать штангенциркуль со стрелочным индикатором марки Shahe.

Часть из этих штангенциркулей можно приобрести прямо со склада в Москве, что обычно выходит в 2-3 дневную доставку при сходной стоимости. Именно так я и поступил, чтобы закрыть вопрос с измерениями.

Теперь у меня куча штангенциркулей, на все случаи жизни, но пользуюсь я только одним Fujiwara.

Касаемо точности, кто-то скажет, что не нужна она до сотки, типа лишнее. На самом деле, у меня много раз было так, что нужно сделать посадку вала, чтобы люфта не было. Тут влияла и настройка станка на конусность и настройка оптических линеек на точный размер и периодические измерения штангенциркулем, чтобы не было расхождений из-за прогиба заготовки. Иметь точные средства и инструменты измерения очень важно. Без этого, сложно попадать в размеры.

Конечно, много людей работают только по штангенциркулям и микрометрам, не имея оптических линеек и пользуясь лимбами, которые сами по себе бывают не точными, да еще имеют люфт. Они как-то приспосабливаются, тратятся на приличные измерительные инструменты.

В недавнем процессе вытачивания валов под втулки, мне нужно было сделать валы ровно 11.98 чтобы они плотно входили и в процессе вытачивания, у меня немного обломался кончик резца. Если бы я рассчитывал только на оптические линейки, то был бы неприятно удивлен. А контролируя деталь штангенциркулем, смог вовремя отследить момент и уже с лупой увидел края резца и заменил пластинку на новую, после чего заново выставил размеры на линейках.

И … пока доллар упал. Заказал себе цифровой микрометр Shahe.

Он в металлическом исполнении, может использоваться не только как цифровой, но и как механический. Посмотрим, что в итоге приедет и сможет ли этот инструмент закрыть мои потребности в точности измерений при работе на токарном станке.