Штангенинструмент — виды, типы, назначение инструмента

Особенности инструмента

Общее у штангенинструмента – два обязательных элемента конструкции:

• Штанга (или металлическая рейка) с основной (неподвижной) измерительной шкалой: дает показания замеров в миллиметрах или дюймах.
• Подвижная рамка (нониус или верньер) со вспомогательной шкалой: позволяет определить дробные доли миллиметра или дюймапри замерах.

По точности измерения штангенинструмент уступает только микрометру. В первом случае, при замерах мы получаем точность до десятых или сотых миллиметра (зависит от модели прибора), микрометр дает точность показаний до тысячной доли миллиметра.

Выпускается несколько основных видом таких приборов:

• Штангенциркули – позволят не только замерять параметры изделий или глубину отверстий, но и наносить разметку на поверхности.
• Штангенрейсмасы – для переноса размеров с чертежа на заготовку и нанесения параллельных разметочных линий.
• Штангенглубиномеры – для замеров глубины пазов и отверстий.
• Штангензубомеры – для замера параметров зубчатых реек или зубьев шестеренок.

Разновидности конструкции штангенциркулей и их маркировка

Наряду с простейшей механической моделью, устройство которой рассмотрено выше, существуют и другие. Их можно разделить на 4 основных вида, имеющих 8 стандартных размеров. Их конструкции, как и назначение, имеют некоторые отличия. Помимо рассмотренного выше двустороннего штангенциркуля ШЦ – 1 существует односторонний вариант ШЦТ- 1. Он имеет губки только с одной стороны и линейку для измерения глубин. Хотя он имеет механическое устройство, как и ШЦ – 1, материалом для его изготовления служит твердая высоколегированная сталь. Такой инструмент помогает определить наружные линейные размеры и глубину отверстий при абразивном воздействии на измеряемый предмет.

Инструмент под названием ШЦ – 2 оснащен двусторонней конструкцией, но губки для измерений внутренних и наружных поверхностей совмещены, и имеют соответственно плоские поверхности внутри и цилиндрические снаружи. Напротив них находятся губки такой же величины для измерения наружных размеров, имеющие заточенные кромки. Это позволяет производить не только измерение, но и разметку на поверхности измеряемой детали. Кроме того, эта модель имеет вспомогательную рамку микрометрической подачи, позволяющую снимать показания с большой точностью.

Штангенциркуль ШЦ – 3 отличается от предыдущей модели только односторонней конструкцией. Его пара губок предназначена для измерения как внутренних, так и наружных размеров. Эта модель предназначена для измерения самых больших размеров, поэтому сама тоже достаточно велика. А чем больше размеры измерительного прибора, тем больше получаемая при измерении погрешность. Поэтому, помимо вышеописанных конструкций, штангенциркули делятся по индикаторам, с помощью которых снимаются показания.

Согласно этому принципу они одразделяются на нониусные, на которых показания вычисляются самостоятельно, исходя из перемещения рамки, на циферблатные и цифровые. В циферблатных, имеющих маркировку ШЦК, используется тот же механический принцип. На рамке расположена цифровая шкала, связанная со штангой зубчатой передачей. Целые миллиметры считываются по положению края рамки, а их доли уже по циферблату. Такой штангенциркуль имеет более высокий класс точности, чем нониусный, и может составлять до 0,01 мм. Однако он очень уязвим для механических повреждений и загрязнения зубчатой рейки от измеряемых деталей.

История инструмента

Первым изобрели штангенциркуль. Не стоит доверять немецким терминам, созвучным с этим инструментом: в переводе «stangenzirkel» – это большой циркуль, для начертания дуг большого радиуса и окружностей большого диаметра. В немецком языке штангенциркуль обозначают словом «messschieber» — «раздвижной измеритель».

Прообраз первого штангенциркуля был деревянным, и появился в начале 17 века. Но в том виде и конструкции – с нониусом – в котором знаем прибор мы, штангенциркуль появился в конце 18 века в Англии, и сразу – в металле. Автором первого нониуса был математик Педру Нуниш – он разрабатывал навигационные приборы для флота, но более ранняя модель подвижной рамки со шкалой изобретена французским математиком Пьером Вернье в 30-х годах 16 века (поэтому второе название нониуса – верньер).

Практически одновременно – с разницей в 5-7 лет появились и остальные штангенинструменты: развивалась техника и технический прогресс, появились новые технологии.

Примером влияния новых технологий на такие приборы являются электронное отсчетное устройство, или разметка штангенциркулей свыше 500 мм не от нуля. Во втором случае это связано с возможностью нанесения разметки с помощью лазера: устаревший – механический – способ нанесения разметки не мог обеспечить необходимую точность измерительным инструментам.

Виды и особенности инструментов

Мы предлагаем основные виды штангенциркулей ГОСТ 166-89:

• Тип-1 – модели ШЦ-1, ШЦЦ-1 (с цифровым отсчетом), ШЦК (с круговым отсчетным устройством).
• Тип-2 – модели ШЦ-2, ШЦЦ-2.
• Тип-3 – модели ШЦ-3, ШЦЦ-3.
• Модели с твердосплавными губками – ШЦТ (ШЦТ-1, ШЦТ-2, ШЦТ-3).

Тип 1. Инструмент имеет двустороннее расположение губок: одни используются для проведения замеров наружных параметров, вторые – для измерения параметров внутренних и выполнения разметочных работ. В моделях с верхней границей от 125 мм и выше предусмотрены глубиномеры для проведения замеров углубленных уступов, пазов и отверстий.

Кроме проведения замеров крупных элементов (деталей) этот тип штангенциркулей удобен при измерении шага резьбы: у них малые губки имеют профиль и форму заостренных лезвий.

Тип 2. Как и модели Тип-1, эти штангенциркули имеют две пары совмещенных губок – с плоскими внутренними поверхностями и цилиндрическими – наружными. Но этот тип инструмента не оборудуется глубиномером.

Тип 3. Исключительно измерительный инструмент – оборудован только одной парой губок. Как правило, такой инструмент используется при замерах больших деталей (заготовок, элементов деталей)

Модели ШЦТ. Это те же модели ШЦ, но отличие – в конструкции губок: на них устанавливаются твердосплавные пластине. Это позволяет проводить ремонт рабочих поверхностей штангенциркулей и дальнейшее использование инструмента. Применяются для проведения замеров, когда на рабочие поверхности (губки) штангенциркуля существует постоянное абразивное воздействие поверхностей.

Подробности

На что смотреть привыборе

Материалы

Какие существуют виды штангенциркулей по материалам изготовления? Металлические штангенциркули делают обычно из нержавеющей и углеродистой стали, а также из низколегированных инструментальных сталей ХВГ и 9ХС. Нержавеющие инструменты являются классикой, но при производстве современных штангенциркулей применяют и композит, к примеру, на основе углеродного волокна и полимерной смолы.

Габариты

Типичные размеры классического штангенциркуля:

• Размер губки для выполнения наружного замера от 3.5 до 30 см.
• Размер губки для выполнения внутреннего замера от 0.6 до 2.2 см.
• Диапазон измерения до 200 см.
• Размер нониуса от 0.9 до 3.9 см.
• Вес (будет зависеть от размера и материала) от 0.2 до 8.9 кг.

Модели, имеющие диапазон измерений до 5 метров, могут весить больше 35 кг.

ГОСТ

Такие действующие ГОСТы регулируют и проверку, и производство инструментов (штангенциркулей):

• ГОСТ 8.113-85 – помогает определять порядок проверки.
• ГОСТ 166-89 – помогает определить технические условия.

Теперь немного о точности.

Точность

Штангенциркуль нониусного типа охарактеризовывается несколькими классами точности:

• Первый класс – в нем погрешность будет составлять 0.005 см (двадцатая часть миллиметра).
• Второй класс – погрешность будет составлять 0.01 см (десятая часть миллиметра).

Для высокочастотных замеров используется совсем другой инструмент, который называется микрометром. Чтобы наглядно показать, на что будет влиять класс точности, достаточно предположить, что следует определить диаметр определенных сверл без маркировки. Штангенциркуль второго класса точности даст возможность подобрать сверла с диаметром 0.67 и 0.68 см, а первого класса и 0.675 см. Для инструментов электронного типа погрешность может быть 0.001 см.

Поверка

В процессе выполнения работ штангенциркулем может быть видно нарушение настроек, разные деформации отдельных элементов и простейший износ. Все это будет влиять на точность проводимых измерений, которые могут быть искажена налипшей грязью, смазкой, металлическими опилками, которые покрывают инструмент намагниченным слоем.

Обратите внимание, что каждому владельцу штангенциркуля требуется бережно обращаться с инструментом, и содержать инструмент чистым.

Чтобы избежать различных искажений измерительных результатов, следует каждый год проверять инструмент. Для этого будет достаточно обратиться в специальный сервисный центр по ремонту и настройке. По проверочным результатам поверки выдается специальное свидетельство. В домашних условиях выполнять простую проверку правильности показаний можно, если вы сведете до упора губки штангеля. В этом случае нулевые штрихи должны обязательно совпадать. Рассмотрим другие виды штангенциркулей.

Маркировка

Есть такие типы маркировки:

1. ШЦ-1 – дает возможность определить внутренние и внешние размеры за счет двух пар губок. Глубина отверстий будет определена посредством соответствующей линейки.
2. ШЦ-IС – снятие показаний будет упрощено за счет стрелочной головки, причем ее шестерни будут сцеплены с рейкой, которые установлены в штанги.
3. ШЦТ-I – у односторонних губок есть твердосплавное покрытие. Все используют в условиях с повышенной абразивностью.
4. ШЦК – применяют там, где не нужна высокая точность измерений, потому что показания снимаются с круговой шкалы, причем в основе лежит пружинный механизм.
5. ШЦ-II – на двусторонние губки добавлен механизм подачи рамки, и это позволяет выполнить разметку.
6. ШЦ-III – характерной чертой являются односторонние губки, а также большие размеры. Он не может измерять глубину.
7. ШЦЦ – показания снимаются благодаря цифровой шкале.

Далее рассмотрим подробнее виды штангенциркулей.

Разновидности штангенциркулей и стоимость

Штангенциркули можно разделить на такие основные виды.

Аналоговый

Отсчет может вести нониусу, и другим названием его является «нониусный». Стоимость от 450 рублей.

Стрелочный

Не требуются вычисления, более простой способ в применении, потому что результаты замеров будут отображаться на циферблате со шкалой кругового типа. Стоимость от 1800 рублей.

Цифровой

С маленьким дисплеем, и на него выводятся замеры цифрового формата. Имеет высокой точностью. Другим названием будет электронный. Стоимость от 780 рублей за самые простейшие модели. Более того, штангели могут быть с глубиномером (вид Т-I или I) и без него (II и III тип).

Прецизионный штангенциркуль является общим названием для моделей, которые имеют повышенный уровень точности измерений. Кстати, если моноблочный инструмент (неподвижные губы не прикреплены к штанге, а представляют собой ее неотъемлемой частью) способны выдавать самые точные показания. Есть задачи, при которых стандартный инструмент попросту не сможет справиться.

Особые штангенциркули

Есть яркие примеры специальных моделей.

Разметочный

С твердосплавными остозаточенными губками и особым циркульным механизмом. Помимо выполнения измерений, есть возможность отрисовать дуги самими губками на твердосплавном материале. Штангенциркуль для разметки будет аналогичным вариантов без механизма циркульного типа с губками, в основе которых есть твердые сплавы. Стоимость от 2600 рублей.

ШЦЦД (для тормозных дисков)

Виды штангенциркулей и их назначение отличаются между собой. Конструкции с удлиненными односторонними губками для наружного измерения, которые имеют на рабочей поверхности зубчики для улучшения точности замеров. Есть варианты, которые позволяют определять толщину тормозных автомобильных и дисков без необходимости демонтировать колеса. Стоимость самой простой недели примерно 1 000 рублей.

Путевой

Он подойдет для замеров рельсовых полотен. Стоимость инструмента от 20 000 рублей. Кстати, к аналогам штангенциркуля можно отнести следующие инструменты для измерения, которые описаны ниже.

Штангензубомер

Данный инструмент нужен для того, чтобы измерять зубчики реек и шестеренки с точностью 0.002 см.

Штангенглубиномер

Такой инструмент нужен для измерения глубины, высоты глухого отверстия, выступов, канавок.

Штангенрейсмас

Этот инструмент позволяет без особых навыков выполнять измерение высоты и выполнять вертикальную разметку деталей с точностью до 0.005 см.

ШТАНГЕНГЛУБИНОМЕРЫ

Штангенглубиномер – разновидность штангенинструмента. Его назначение – получение данных замеров глубин в деталях – пазов, канавок, отверстий, уступов.

Особенности и разновидности инструмента

Внешне прибор напоминает штангенциркуль – есть металлическая рамка и штанга. Но нет губок: в качестве рабочих (измерительных) элементов выступают торцы основания и штанги прибора. Стандартная точность измерения моделей с механическим нониусом – 0,1 мм (как у штангенциркуля), но более точными моделями являются с инструменты с круговой (0,02 мм ) и цифровой (0,01 мм) шкалой.

Принцип работы инструмента прост: рабочую часть штанги вводят в замеряемое углубление, а зафиксированное рамкой с основанием (опускают до упора) положение дает показания. Если необходимо провести измерения на сложных поверхностях, для штанги используют специальные наконечники и колки.

Тип глубиномера по ГОСТ 162-90 определяется способом отсчета:

• ШГ – модель с отсчетом по нониусу.
• ШГК – модель с круговой шкалой.
• ШГЦ – цифровая (электронная) модель.

Тип инструмента, диапазон измерений, шаг дискретности (цена деления) определяется нанесенной на изделие маркировкой.

Инструмент используется в слесарном деле (станочная обработка заготовок), в машиностроении и строительстве, при проведении ремонтных работ (строительство, автомастерские, оборудование) и прочих сферах, где необходимы точные замеры.

Технические характеристики.

Штангенциркули изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали, со значением отсчёта по нониусу 0,05 мм и 0,1 мм, 1 и 2 классов точности с метрической шкалой. Твёрдость измерительных поверхностей инструментальной и конструкционной стали не менее 51,5 HRC. Штангенциркуль оснащен стопорным винтом.

Технические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1.

ШТАНГЕНРЕЙСМАССЫ

Штангенрейсмас – простой и точный инструмент, который используется при замерах высоты детали, глубины отверстий, взаиморасположения поверхностей деталей на одном корпусе и проведения разметочных операций. Прибор может использоваться с дополнительным подсоединяемым узлом, на который устанавливаются измерительные головки с параллельным или перпендикулярным размещением относительно плоскости основы.

Особенности и разновидности инструмента

Прибор имеет внешнюю схожесть с большинством представителей категории штангенинструментов. Его конструкция в соответствии с ГОСТ 164-90 предусматривает элементы:

• Массивная основа.
• Вертикальная штанга с миллиметровой основной шкалой (линейкой).
• Основная рамка.
• Нониус с дополнительной (микрометрической) шкалой.
• Измерительная ножка.
• Вспомогательные элементы – винты и гайки рамок, держатель сменных приспособлений, чертилка, микрометрическая рамка.

Инструмент позволяет проводить и горизонтальные, и вертикальные измерения, а при установке дополнительного узла – наклонные измерения.

Используется штангенрейсмас в слесарном деле и токарных мастерских: с его определяют линейные геометрические размеры деталей, глубины отверстий и пазов, выполняют разметку заготовок при сборке или ремонте. Применяется в разных отраслях промышленности – металлообработке, машиностроении, автомобиле- и кораблестроении.

Классификация приборов осуществляется по нескольким показателям:

• По конструктивным особенностям: ШР – нониусные, ШРК – с круговой шкалой отсчета, ШРЦ – с цифровым (электронным) отсчетом.
• По максимально измеряемой высоте (длине) деталей (максимальный показатель – 2500 мм).
• По классу точности.
• Для цифровых моделей – по шагу дискретности.

ШТАНГЕНЗУБОМЕРЫ

Штангензубомер – устройство, которое напоминает сочетание обычного штангенциркуля и глубиномера. Глубиномер позволяет выставить высоту измерения (у зубьев шестеренок толщина меняется в зависимости от высоты), а штангенциркуль позволяет измерить толщину зуба на определенной высоте (в точке замера).

Основная сфера использования – машиностроение: с помощью прибора изготавливают или ремонтируют сложные механизмы (узлы), которые имеют зубчатые передачи – шестеренки или зубчатые рейки.

Особенности инструмента

Конструктивно штангензубомер представляет собой штангу и линейку: они перемещаются в пазах с перпендикулярным (угол 90°) размещением. Рамка оборудована нониусами, за постановку штанги и рамки отвечает микропередача, а фиксация элементов осуществляется стопорными винтами. Измерительные шкалы на линейке и штанги нанесены в небольших углубленных поверхностях для предотвращения преждевременного износа.

Мы предлагаем модели с нониусом (вертикальная и горизонтальная шкала с ценой деления 0,5 мм, с величиной отсчета по нониусу в пределах 0,02 мм) или электронным отсчетом. Инструмент выполнен из инструментальной стали с матовым (антибликовым) хромированным покрытием. Измерительные поверхности имеют твердосплавное покрытие.

В каталоге представлены модели, предназначенные для проведения замеров на деталях с разным шагом зуба, и разным пределом измерений. Подбор инструмента можно выполнить самостоятельно или обратиться за помощью к нашему консультанту: это упростит и ускорит правильный выбор прибора в соответствии с вашими требованиями.

Как выбрать хороший инструмент

Основными достоинствами штангенциркуля является точность измерений. По такой причине высококачественный инструмент должен быть сделан из прочного материала, а также иметь легко заметную разметку и переносить активное применение. Популярностью у опытных мастеров пользуют инструменты из нержавеющей стали, на которых выгравированы деления из-за высокой устойчивости к долговечности и коррозии.

Главными принципами выбора будет следующее:

1. Длина – она будет определять диапазон измерений. Ее следует подбирать в зависимости от задач. Для применения в быту будет достаточно инструмента размером 12.5 см, а для строительства дома, к примеру, потребуется штангель длиной в 5 метров.
2. Шаг измерения – грубо говоря, результат измерений будет куда точнее у тех моделей, которые имеют наименьшее расстояние между соседними шкальными делениями.
3. Цена – не стоит покупать дорогостоящую модель для редкого использования в бытовых условиях, но хороший штангенциркуль не будет стоить дешево. Мастерам, у которых этот инструмент является основным для измерений, стоит посмотреть в сторону проверенных немецких, японских и швейцарских моделей. Качественные инструменты, а особенно электронные очень дорогие, и их достаточно купить раз, потому что это будет на всю жизнь. От частоты использования стоит отталкиваться от цены инструмента.

Перед покупкой штангеля убедитесь в том, что нет люфтов между неподвижной и подвижной частью, а также совпадают нулевые отметки обеих шкал при сведенных губках.