Как правильно измерять штангенциркулем

Как определить шаг резьбы. Метрическая и дюймовая резьба. Статьи компании «Крепсила»

Существуют различные типы резьбы: от художественной до машиностроительной. Последняя представляет собой винтовую нарезку, нанесенную по спирали на стержень с круглым сечением или на поверхность отверстия. В современном строительстве, машиностроении и даже быту наиболее распространенными считаются две резьбовые системы — метрическую и дюймовую.

На самом деле в международной системе существует огромное количество различных стандартов. Но в русскоязычных странах принято использовать стандарт метрической резьбы ISO DIN 13:1988 с углом наклона вершины профиля. Отечественные стандарты, определяющие данный тип резьбы, — ГОСТ 24705-2004 и ДСТУ ГОСТ 16093:2019.

Метрическая резьба

Главное отличие резьбы данного типа от подобных ей в том, что только в метрической резьбе угол профиля равняется 60° (существует еще резьба с углом 55° и 47°).

Метрическая резьба используется повсеместно, в том числе в метрическом крепеже. Из-за ее широчайшего применения потребовалось создать внушительное количество разновидностей, чтобы приспособить данную универсальную резьбу под различные ситуации.

Виды метрической резьбы

1. Левая, правая.
2. Однозаходная, двухзаходная, трехзаходная.
3. Трапециодальная (классическая и упорная), прямоугольная, треугольная, круглая, цилиндрическая (трубная, коническая).
4. Ленточная, модульная, питчевая и пр.

Левая и правая метрическая резьба

Виды метрической резьбы

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба имеет угол профиля 55°. Главной единицей измерения дюймовой (имперской) системы, как не трудно догадаться, является дюйм. На письме он обозначается верхней кавычкой, стоящей без пробела сразу после числа: 2″.

Самыми известными стандартами дюймовой резьбы называют UNC и UNF.

Как определить шаг резьбы

Определить шаг резьбы нужно при выборе резьбонадрезного инструмента или сверла для пробуривания отверстия под элемент в какой-либо поверхности. Также необходимо тщательно подбирать друг к другу сопрягаемые элементы при организации болтового, винтового, шпилечного или иного разборного резьбового узла. Определить шаг резьбы можно различными способами.

Определение шага резьбы с помощью резьбомера (шаблона)

Такое название носит специальный инструмент, состоящий из специальных пластин (гребенок), на одной из сторон которой располагаются выступы, помогающие определить шаг резьбы. Пластины закреплены на одной или двух осях, объединенных в общем корпусе. Существуют отдельные шаблоны для метрической и дюймовой резьбы. Легко отличить их друг от друга помогает маркировка: на первых стоит знак 60°, на вторых — 55°.

Достоинство такого метода в том, что он является самым точным (при умелом обращении с инструментом). При производстве шаблонов используются специальные стали, не поддающиеся сжатию и расширению под влиянием различных температур. Это позволяет использовать резьбомеры практически в любых погодных условиях.

Определение шага резьбы с помощью линейки

Этот способ не может дать стопроцентного результата, но он прекрасно подходит для тех случаев, когда нет иного варианта решения поставленной задачи. Чтобы узнать число витков с помощью линейки, следует определить общую длину резьбового участка и посчитать количество витков на этом расстоянии. Далее требуется просто разделить длину на число подсчитанных нитей — ответ и будет полученным значением шага резьбы.

Этот способ может иметь иную модификацию. Если у вас есть кусок бумаги, то следует приложить его к резьбовому участку и сильно прижать. На получившемся отпечатке делают замер (с помощью линейки или иного измерительного инструмента) сразу нескольких участков: двух, трех или больше, — а после разделить длину выбранного участка на количество витков в ней. Процесс аналогичен описанному в предыдущем абзаце.

Определение шага резьбы с помощью штангенциркуля

Для этого следует произвести измерения так, как показано на рисунке. Полученное значение соотнести с тем, которое приводится в таблице, и узнать правильное значение шага для метрической или дюймовой системы соответственно.

Таблица соответствия диаметром и шагов метрической резьбы

Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Шаг резьбы, витков на дюйм	Шаг резьбы	BSP	Метрика	Дюйм UNF	Дюйм NPT
9,3-9,7	8,5-8,9	28	—	1/8″	—	—	—
9,3-9,7	8,5-8,9	27	—	—	—	—	1/8″
9,7-9,9	8,2-8,6	—	1,5	—	M10x1,5	—	—
10,9-11,1	9,7-10,0	20	—	—	—	7/16″-20	—
11,6-11,9	10,2-10,6	—	1,5	—	M12x1,5	—	—
12,4-12,7	11,3-11,6	—	—	—	—

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.

• https://stroy-podskazka.ru/shtangencirkul/vidy/
• https://mekkain.ru/library/shtangenczirkul.html
• https://stroy-okey.ru/house/instrument/kak-polzovatsya-shtangencirkulem-ustrojstvo-nastrojka-i-primery-izmerenij/
• https://lesoteka.com/instrument-i-oborudovanie/shtangentsirkul
• https://tpspribor.ru/interesnoe/kak-pravil-no-pol-zovat-sya-shtangencirkulem.html
• https://instrumentn.ru/izmeritelnye-pribory/shtangentsirkul-vidy-i-vybor
• https://m.VseInstrumenti.ru/ruchnoy_instrument/izmeritelnyj/shtangentsirkuli/articles/ustrojstvo/
• https://moy-instrument.ru/masteru/ustrojstvo-i-naznachenie-shtangentsirkulya.html
• https://domsdelat.ru/instrumenty/vidy-shtangencirkulej-i-ix-otlichiya-foto.html

Виды штангенциркулей

Прежде чем выяснять, как правильно нужно измерять штангенциркулем, следует разобраться с видами этого измерительного инструмента. Производители выпускают рассматриваемые устройства следующих видов:

1. Нониусные — они обозначаются буквами ШЦ, и представляют собой механический измерительный инструмент, который имеет основную шкалу на неподвижной линейке, а также дополнительную на подвижной рамке (в зависимости от модели, на подвижной рамке может быть одна или две шкалы). Нониусными их называют за счет шкалы на подвижной рамке, которая имеет градацию в долях миллиметров. Практически у каждого мастера имеются универсальные нониусные штангенциркули, которыми пользоваться легко при наличии знаний, однако они имеют недостаток — большая погрешность
2. С циферблатом или стрелочный — обозначаются как ШЦК, а отличаются они от нониусных наличием круглой формы циферблата, который находится на подвижной штанге. Специальный зубчатый механизм передачи усилия позволяет получать точные результаты измерений. По основной разметке происходит определение миллиметров, а доли исчисляются по круговой шкале
3. Цифровые или ШЦЦ — на измерительной рамке вместо циферблата расположен цифровой дисплей, отображающий результаты измерений. Если в нониусных и циферблатных устройствах измерения нужно снимать самостоятельно, то в цифровых штангенциркулях соответствующие показатели выводятся на дисплей. Это самые высокоточные и дорогие измерительные инструменты, которые применяются в сферах, где важная высокая точность

Это интересно! Нониусные штангенциркули являются разборными, что делает их ремонтопригодными в случае заклинивания механизма перемещения. Чтобы не пришлось ремонтировать штангенциркуль, при его эксплуатации необходимо периодически вносить смазочное вещество в конструкцию подвижной части.

Нониусные штангенциркули по конструкции и назначению классифицируются на такие виды:

• ШЦ-1 — рабочие или измерительные губки присутствуют с двух сторон, а предназначены они для того, чтобы выполнять измерительные действия внутреннего и наружного диаметра
• ШЦ-2 — губки, которые предназначены для измерений внутренних и наружных диаметров, совмещены, а также имеют одинаковые размеры. Плоские поверхности измерителей расположены внутри, а цилиндрические размещены наружу. С обратной стороны от штанги расположились кромки, которые предназначены для проведения разметочных работ. Эти кромки имеют хорошую заточку. В устройстве приборов типа ШЦ-2 имеется микрометрическая рамка, позволяющая повысить точность проводимых измерений
• ШЦ-3 — имеют одностороннее размещение измерительных губок, а предназначены такие инструменты для проведения измерений при работе с большими деталями и заготовками

Рассматриваемые типы инструментов предназначены для выявления размеров разных деталей — трубы, болты, гайки, провода, арматура и прочие виды заготовок. Самыми практичными считаются нониусные модели, а самыми точными — цифровые устройства. Разница в цене между нониусными и цифровыми существенная, поэтому для хозяйства вполне хватает механического штангенциркуля, которым перед применением, нужно научится правильно пользоваться.

Почему возникают ошибки при измерениях

Ошибки чаще всего возникают из-за неровного положения измеряемой детали относительно губок прибора. Очень часто неопытные мастера пытаются проводить измерения внутреннего диаметра внешними губами и наоборот. Эти проблемы решаются просто – навыками и опытом работы.

В механическом просто ослабьте винты и сведите прибор в исходное положение и снова закрепите

Некоторые ошибки могут возникнуть из-за физического износа прибора – искривления его рамки или потери винта. В этом случае произвести какие-либо точные измерения не представляется возможным.

Правила эксплуатации штангенциркуля

Прежде чем приступать к замерам, нужно проверить инструмент. Для этого губки ШЦ сводят вместе и смотрят на просвет, нет ли между ними зазора. Нужно проверить и совпадение шкал на нуле. Прибор должен быть чистым, особенно подвижные части. Результат замера будет более точным, т. к. ржавчина и грязь сильно увеличивают погрешность измерения.

С помощью ШЦ можно определить размеры внешнего и внутреннего диаметра, толщину поверхности и глубину выемки или уступа. Во время проведения работ нужно знать, в каком положении должны находиться губки штангенциркуля при измерении и как правильно снять показания.

Как правильно измерять штангенциркулем наружные поверхности

Для снятия наружных размеров (толщины) нужно развести губки штангенциркуля, поместить между ними измеряемый предмет, затем сдвинуть губки и слегка сжать. Измерительные кромки должны располагаться параллельно поверхности заготовки. Деление на основной шкале штангенциркуля, совместившееся с нулевой риской дополнительной шкалы, будет обозначать целые миллиметры. Риска, которая на нониусе совпадет с риской на штанге, определяет десятые доли миллиметра.

Аналогичным образом измеряется внешний диаметр трубы, при этом губки должны касаться диаметрально противоположных точек на наружном диаметре изделия. Таким же образом измеряются и другие детали, имеющие круглое сечение: кабель, размер болта и пр.

Как измерить штангенциркулем внутренний диаметр детали

Для замера внутреннего диаметра требуется сдвинуть штанги губки в нулевое положение и ввести в отверстие параллельно измеряемой плоскости. Затем их нужно развести до упора, при этом стараясь добиться максимального значения показаний. Этим же способом штангенциркулем проверяют расстояние между параллельными плоскостями, только стараются получить минимальные показания шкалы. Диаметр отверстия от сверла небольшого диаметра замерить не удастся, все определяется толщиной губок.

Определение глубины

Воспользовавшись выдвижной линейкой глубиномера штангенциркуля можно замерить глубину отверстия или высоту уступа. Для этого выдвигают глубиномер и опускают его в отверстие до соприкосновения с дном. Он должен располагаться параллельно поверхностям объекта. Затем торец штанги прибора двигают обратно на измерительную планку до упора в верхний край измеряемой детали.

Замер резьбовых соединений

Штангенциркулем можно осуществлять замеры резьбовых соединений. Диаметры резьбы могут быть измерены по выступам. Болт зажимается между губок вертикально, затем снимаются показания.

Для того чтобы замерить штангелем шаг резьбы, нужно произвести замер внешнего диаметра и высоту стержня и подсчитать количество витков резьбы. Шаг резьбы получится в результате деления длины стержня на число витков. Используя функцию микроподачи (если она есть), можно замерить шаг измерительными губками штангенциркуля. Для этого они размещаются на одинаковых склонах.

Возможные ошибки

Новички начинают делать много ошибок во время первых замеров и последующей работы. Можно привести примеры, когда начинающие люди начинают измерять внутренний диаметр верхними губами, которые предназначены для измерения поверхностей детали.

Также новички не всегда следят за стопорным винтом: он у них свободно ходит. А ведь именно эта часть прибора надежно фиксирует деталь в тисках, что дает максимально точные измерения.

Все приходит с опытом, и нет возможности разузнать все тонкости штангенциркуля, не используя его, поэтому самая главная профилактика против ошибок – это практика.

Измерение наружных поверхностей

Если необходимо узнать величину наружной поверхности или простыми словами померять толщину предмета, то необходимо развести губки на необходимую величину, а затем поместить их между измеряемым элементом. Далее губки следует совместить, пока они плотно не соприкоснутся со стенками измеряемой детали, например, это может быть тормозной диск.

Это интересно!Кстати, именно часто для измерения уровня износа тормозного диска необходимо прибегать к применению штангенциркуля.

Губки должны расположиться строго параллельно поверхности заготовки. Далее можно посчитать получившееся значение. Если видимость шкалы низкая, тогда следует воспользоваться стопорным фиксатором, закрепив положение губок в соответствующем положении.

Деление на основной шкале (неподвижной части), которое совместится с нулевой риской шкалы на подвижной рамке — это показания в миллиметрах
С измерениями основных показаний проблем никаких не возникает, если только нулевая отметка (штрих) нониуса не останавливается между двумя значениями, например, 23 и 24 мм. В этом случае понадобится посчитать десятые доли измерений. Эти десятые доли мм также подсчитываются, и если нулевое значение нониуса показывает конкретное значение, например, 23 или 24 мм
Чтобы посчитать десятые доли мм штангенциркулем, следует на нониусной шкале найти штрих, который совпадает с отметкой на основной измерительной шкале

Причем здесь очень важно найти отметки, которые совпадают (совмещены) точно. Совпадающее значение штриха на нониусной шкале — это и есть десятые доли миллиметров
Если на нониусной шкале совпадает несколько штрихов с основным, то учитывать необходимо именно то значение, которое находится ближе к нулевому показателю

Фото пример проведения измерений нониусным штангенциркулем показан ниже.

После измерений нужно правильно прочитать показания. К примеру, если нулевой штрих разместился между значением 26 и 27, тогда учитывается величина 26 мм. Далее выявляются десятые доли миллиметров. К примеру, штрихи совместились на значении 7 (нониусной шкалы), тогда получаем значение толщины детали, равное 26,7 мм. Как видно на фото выше, ничего сложно при работе с инструментом нет. Аналогичным образом производятся измерения внешних диаметров, например трубы, поршней, колец и т.п.

Это интересно!Чтобы измерить наружный диаметр трубы, а также кабеля (его сечение жил), сверла, болта, арматуры и прочих подобных заготовок, необходимо охватить губками инструмента измеряемую деталь. После этого произвести необходимые расчеты, определив точное значение размера.

Как штангенциркулем измерить поршень

Не решенным остается вопрос о том, как измерить поршень штангенциркулем. Для начала выясним, для чего же необходимо проводить измерения этой детали. Поршень — это одна из важнейших деталей двигателей внутреннего сгорания. В процессе работы поршень нагревается до предельно высоких температур, а при нагреве металлам свойственно увеличивать — температурное расширение. Это увеличение является незначительным, но оно играет очень важную роль.

Измерять штангенциркулем диаметр поршня нужно для того, чтобы узнать его конусную часть. Конусной зоной называется часть, которая располагается от пальца и до верха. Именно эта часть должна иметь конусную конструкцию, что позволит поршню эффективно работать в системе ДВС. Если поршень имеет одинаковый диаметр по всей длине, то его следует расточить. Зазор между поршнем и стенками цилиндра должен составлять не более 0,045-0,05 мм. Конусность поршня должна составлять 0,3 мм.

Измерить такие показатели при помощи штангенциркуля практически невозможно, так как требуется высокая точность и низкая погрешность.  Для таких целей применяется микрометр, который отличается от штангенциркуля тем, что позволяет измерить размеры с высокой точностью. Если необходимо измерить длину, глубину канавки и прочие параметры, то для этого используется штангенциркуль. Как измерить поршень, используя для этого микрометр, показано на видео ниже.

https://youtube.com/watch?v=JBgePO4gRpw%3F

ТЕХНОЛОГИЯ

§ 17. Измерение размеров деталей с помощью штангенциркуля

При изготовлении деталей из тонколистового металла и проволоки можно воспользоваться простейшими контрольно-измерительными инструментами: линейкой, слесарным угольником и др. Для измерения и контроля деталей с большей точностью применяют штангенциркули. Они предназначены для измерения наружных и внутренних размеров деталей и глубины отверстий, пазов, канавок. Штангенциркули бывают разных типов и отличаются пределами и точностью измерения.

На рисунке 63 показан штангенциркуль ШЦ-1 с пределами измерения от 0 до 125 мм и точностью — 0,1 мм. Он состоит из штанги 1, имеющей шкалу 6 с миллиметровыми делениями. По штанге перемещается подвижная рамка 4, которая может быть закреплена в нужном положении зажимным винтом 3. К рамке прикреплён глубиномер 5.

Рис. 63. Штангенциркуль ШЦ-1: 1 — штанга; 2 — губки для внутренних измерений: 3 — зажимный винт для фиксации рамки; 4 — подвижная рамка; 5 — глубиномер; 6 — шкала штанги; 7 — нониус; 8 — губки для наружных измерений; 9 — измеряемые детали

Нижние губки 8 служат для измерения наружных размеров, верхние 2 — для измерения внутренних размеров. Глубиномером измеряют глубину пазов и отверстий.

Каким же образом удаётся измерять десятые доли миллиметра, если шкала штангенциркуля имеет миллиметровые деления? Для этой цели служит вспомогательная шкала, называемая нониусом 7. Длина нониуса 19 мм. Нониус поделён на 10 равных частей, следовательно, цена каждого деления равна 1,9 мм.

При сомкнутых губках нулевые штрихи шкалы штанги и нониуса совпадают (рис. 64), а десятый штрих нониуса совмещается с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Рис. 64. Шкала штанги и нониус

Обратите внимание на то, что первый штрих нониуса не доходит до второго штриха шкалы штанги ровно на 0,1 мм (2 – 1,9 = 0,1). Это и позволяет производить замеры с точностью до 0,1 мм

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале штанги до нулевого штриха нониуса. Десятые доли миллиметра — по шкале нониуса от нулевой отметки до того штриха нониуса, который совпадает с каким-либо штрихом миллиметровой шкалы (рис. 65).

Рис. 65. Примеры измерения штангенциркулем. Положение шкалы штанги и нониуса при измерении размерон: а — 0,4 мм; 6 — 6,9 мм; в — 34,3 мм

Помните! Штангенциркуль — это дорогостоящий измерительный инструмент, требующий бережного обращения.

Правила обращения со штангенциркулем

Перед началом работы протереть штангенциркуль чистой тканью, удалив смазку и пыль

Нельзя очищать инструмент шлифовальной шкуркой или ножом.

Нельзя класть инструмент на нагревательные приборы.

Измерять можно только чистые детали без задиров, заусенцев, царапин.

Губки штангенциркуля имеют острые концы, поэтому при измерении нужно соблюдать осторожность.

Не допускать перекоса губок штангенциркуля. Фиксировать их положение зажимным винтом.

При чтении показаний на измерительных шкалах держать штангенциркуль прямо перед глазами.

На предприятиях штангенциркуль является одним из основных измерительных инструментов. Им пользуются рабочие различных специальностей и контролёры станочных и слесарных работ. В настоящее время всё чаще применяют штангенциркули с цифровыми индикаторами (на батарейках), позволяющие измерять детали с точностью до 0,01 мм.

Знакомимся с профессиями

Контролёр отдела технического контроля (ОТК) — специалист, который на предприятии отвечает за качество выпускаемых деталей. Он следит за тем. чтобы изготовленные детали в точности соответствовали чертежам. Это очень ответственная работа, так как если в изделие попадёт бракованная деталь, не соответствующая чертежу, то изделие быстро выйдет из строя. Контролёры ОТК должны знать правила настройки и регулирования контрольно-измерительных инструментов и приборов, методы проверки качества поверхностей, правила приёмки деталей и т. д.

Лабораторно-практическая работа № 17

Измерение размеров деталей штангенциркулем

1. Выполните в рабочей тетради эскиз выданного учителем ступенчатого валика (рис. 66).

2. Измерьте каждый размер валика штангенциркулем и запишите результаты в миллиметрах в таблицу.

1. Проставьте полученные размеры на эскизе, выполненном в рабочей тетради.

Рис. 66. Эскиз детали «ступенчатый валик» (к пп. 1-3)

Проверяем свои знания

1. Из каких основных частей состоит штангенциркуль?

2. Сколько измерительных шкал имеет штангенциркуль?

3. Какие измерения можно выполнять с помощью штангенциркуля?

4. Во сколько раз точность измерения штангенциркулем превышает точность измерения линейкой?

5. Как по штангенциркулю производят отсчёт целых и десятых долей миллиметра?