5.2. Штангенінструменти. Будова і правила користування

Дерев’яні штангенциркулі використовувалися вже на початку XVII століття. Перші справжні штангенциркулі з ноніусом з’явилися тільки в кінці XVIII століття в Лондоні. У Росії штангенциркуль почали застосовувати набагато пізніше.

Штангенінструменти є поширеними в суднобудуванні видами вимірювального інструмента, точність яких не перевищує 0,05 мм.

Їх застосовують для вимірювання зовнішніх і внутрішніх діаметрів, довжин, товщини, глибин і т. д. До них належать штангенциркулі, штангенглибиноміри, штангенрейсмуси.

Штангенциркулі випускаються трьох типів: ШЦ-І, ШЦ-ІІ і ШЦ-ІII (ГОСТ 166-63). Кожен тип має спільні основні частини й власні особливості.

Штангенциркулі виготовляються з межами вимірювань 0-125 мм (ШЦ-І); 0-200 і 0-320 мм (ШЦ-ІІ); 0-500; 270-710; 320-1000; 500­1400; 800-2000 (ШЦ-ІІІ) і з величиною відліку 0,1 мм (ШЦ-І і ШЦ- ІІІ), 0,05-0,1 мм (ШЦ-іі).

Штангенциркуль ШЦ-І (рис. 5.3 а) є найбільш поширеним серед штангенінструментів і застосовується для вимірювання зовнішніх, внутрішніх розмірів та глибин з величиною відліку за ноніусом 0,1 мм.

Штангенциркуль має штангу (1), на якій нанесено шкалу (3) з міліметровими поділками. На одному кінці цієї штанги є нерухомі вимірювальні губки (4) і (5), а на іншому кінці - лінійка (6) для вимірювання глибин. По штанзі переміщається рухома рамка (2).

Рамка у процесі зміни закріплюється на штанзі затиском (8).

Нижні губки (5) служать для виміру зовнішніх розмірів, а верхні (4) - для внутрішніх розмірів. На скошеній грані рамки (2) нанесено шкалу (7), яка має назву «ноніуса».

Ноніус - рівномірна шкала з межею вимірювань, що дорівнюють ціні поділки основної шкали.

Ціна поділки ноніуса (відлік за ноніусом) дорівнює ціні поділки основної шкали розділеної на число поділок ноніуса: п : с = а/п. Ноніус призначений для визначення дробової величини ціни поділки штанги, тобто для визначення частки міліметра. Шкала ноніуса довжиною 19 мм розділена на 10 рівних частин; отже, кожний розподіл ноніуса дорівнює: 19 : 10 = 1,9 мм, тобто він коротший за відстань між кожними двома поділками, нанесеними на шкалу штанги, на 0, 1 мм (2,0 - 1,9 = 0,1). При зімкнутих губках початкова поділка ноніуса співпадає з нульовим штрихом шкали штангенциркуля, а останній - 10-й штрих ноніуса - з 19-м штрихом шкали. Ціна поділки ноніусів штангенциркулів може дорівнювати 0,1 мм або 0,05 мм (штангенциркулі з величиною відліки ноніуса 0,02 мм у промисловості не виготовляються, але на виробництві ще використовуються).

Перед вимірюванням на зімкнутих губках нульові штрихи ноніуса та штанги повинні збігатися. За відсутності просвіту між губками для зовнішніх вимірювань або при невеликому просвіті (до 0,012 мм) повинні збігатися нульові штрихи ноніуса і штанги.

Під час вимірювання деталь беруть у ліву руку, яка повинна знаходитися за губками і захоплювати деталь недалеко від губок. Права рука повинна підтримувати штангу, при цьому великим пальцем цієї руки переміщують рамку до зіткнення з поверхнею, яка перевіряється, не допускаючи перекосу губок і докладаючи нормального вимірювального зусилля.

Рамку закріплюють затиском великим і вказівним пальцями правої руки, підтримуючи штангу іншими пальцями цієї руки; ліва рука при цьому повинна підтримувати нижню губкуштанги. При читанні показань штангенциркуль тримають прямо перед очима. Ціле число міліметрів відраховується за шкалою штанги зліва направо нульовим штрихом ноніуса. Дробова величина (кількість десятих часток міліметра) визначається множенням величини відліку (0,1 мм) на порядковий номер штриха ноніуса, не рахуючи нульового, що збіга­ється зі штрихом штанги. Приклади відліку показані на рис. 5.3, б.

Штангенциркуль ШЦ-ІІ (рис. 5.4) відрізняється від попередньої конструкції тим, що у нього відсутня лінійка глибиноміра, губки (4) мають гострі закінчення для виконання площинної розмітки, а інші губки (5) мають плоскі поверхні та застосовуються при зовнішніх і внутрішніх вимірюваннях.

Штангенциркуль ШЦ-II оснащений ще рамкою мікрометричної подачі (9) для плавного підведення губок до поверхні вимірюваної деталі.

Штангенциркуль складається зі штанги (1) з основною шкалою (3) , вимірювальних губок (З) для зовнішніх та внутрішніх вимірів, рухомої рамки (2), затискувача рамки (8), ноніуса (7), рамки мікро­метричної подачі (9) та фіксуючого гвинта (10).

При вимірюваннях внутрішніх розмірів губками (5) до відліку за шкалами штанги і ноніуса потрібно приплюсовувати товщину губок, яка маркується на них.

Штангенциркуль ШЦ-ІІІ (рис. 5.5) з величиною відліку за ноніусом 0,05 мм призначений для зовнішніх і внутрішніх вимірювань. Цей штангенциркуль застосовується рідко.

Історична довідка

У сучасній німецькій мові слово «штангенциркуль» відсутнє. По-німецьки штангенциркуль називається Messschieber або Schieblehre - відповідно «розсувний вимірювач» або «розсувна лінійка».

Різновид штангенциркуля, який оснащено глибиноміром, на професійному слензі називається «Колумбус» або «Колумбік». Ця назва походить від «Columbus» - назви виробника вимірювального інструмента. Такий штангенциркуль масово постачався в СРСР під цією маркою.

В авіаційній промисловості такі штангенциркулі називалися «Маузер», через те що штангенциркулі підвищеної якості постачалися в СРСР фірмою «Маузер».

Деякі види сучасних штангенциркулів показані на рис. 5.6:

- цифровий (електронний);

- зі стрілочним індикатором.

При читанні показань штангенциркуль тримають прямо перед очима. Ціле число міліметрів відраховується за шкалою штанги зліва направо нульовим штрихом ноніуса. Дробова величина (кількість десятих часток міліметра) визначається множенням величини відліку (0,1 або 0,05 мм) на порядковий номер штриха ноніуса, не рахуючи нульового, що збігається зі штрихом штанги.

Штангенглибиномір (рис. 5.7, а) застосовується для прямого вимірювання глибини виїмок і висоти уступів. Підставою штанген­глибиноміра є рамка з основою (1). Крізь рамку проходить штанга зі шкалою (2) і вимірювальною поверхнею на торці. Ноніус (4) завдано на окремій пластині і закріплено в рамці (1). Мікрометричний механізм (3) на штангенглибиномірі такий самий, як і на штанген­циркулі ШЦ - II.

Штангенрейсмуси (рис. 5.7, б) застосовуються для просторової розмітки і прямих вимірювань на точній плиті відстаней від базових поверхонь деталей до виїмок, виступів і осей отворів.

Опорною деталлю штангенрейсмуса є основа (6), в якій закріплено штангу (1) з міліметровою шкалою. По штанзі пересувається рамка (4) з ноніусом (5) та з державкою для кріплення вимірювальних стрижнів (8) або (9). Рамка мікрометричної подачі (2) тут застосована така ж сама, як і на штангенциркулі ТТТЦ-ІТ,(10) - затиск рамки мікрометричної подачі.

Показання штангенрейсмуса читаються так само, як і штанген­циркуля. При вимірюванні висоти верхньою вимірювальною площиною необхідно до отриманого розміру додати висоту ніжок.