Контроль лінійних розмірів за допомогою штангенінструментів

Мета: одержати основні теоретичні відомості про контроль лінійних і кутових розмірів універсальними вимірюваль­ними інструментами; вивчити види штангенінструменту, будову штангенциркулів.

Обладнання та матеріали: штангенциркуль; кінцеві міри.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Штангенінструменти належать до багатомірних шкальних вимірювальних засобів. Основною особливістю штангенінстру­ментів є наявність у них двох шкал – основної і додаткової.

Основна шкала нанесена на лінійці або штанзі і є позначковою мірою з довжиною поділок 1 мм. По ній визначають абсолютне значення вимірюваної величини.

Додаткова шкала, яка називається ноніусом, слугує для ділення поділок основної шкали на частки і дає змогу відлічувати ці частки, тим самим сприяє підвищенню точності відліку по ній.

Штангенінструменти застосовують для вимірювання лінійних розмірів, які не вимагають високої точності, а також здійснюють розмічання деталей при слюсарних роботах.

Допоміжна шкала-ноніус закріплена на рамці і може переміщуватися по основній лінійці-штанзі.

Розрахунок шкали ноніуса. Шкала ноніуса поділяє ціле число міліметрів основної шкали на визначене число частин. На рис. 2.1 представлена шкала ноніуса з ціною поділки 0,1 мм. Довжина ноніуса в цьому випадку дорівнює 19 мм і розділена на 10 частин. Одна поділка (довжина поділки) ноніуса дорівнює 19:10=1,9 мм, що на 0,1 мм менше цілого числа міліметрів.

Рис. 2.1. Шкала ноніуса з ціною поділки 0,1 мм

На рис. 2.2 представлена шкала ноніуса з ціною поділки 0,05 мм. Довжина ноніуса 39 мм розділена на 20 частин. Довжина поділки складає 39:20=1,95 мм, що на 0,05 мм менше цілого числа міліметрів.

Рис. 2.2. Шкала ноніуса з ціною поділки 0,05 мм

Промисловість випускає три основних типи штангенінстру­ментів: штангенциркулі, штангенглибиноміри і штангенрейсмуси (штангенвисотоміри), а також штангензубоміри як інструмент спеціального призначення.

Найбільш поширеним типом штангенінструментів у машинобудуванні і у ремонтному виробництві є штангенциркулі.

Штангенциркулі виготовляються за ГОСТ 166-80, який передбачає виготовлення штангенциркулів таких типів: ШЦ-І – двосторонні з глибиноміром (рис. 2.3); ШЦТ-І – односторонні з глибиноміром (рис. 2.4); ШЦ-ІІ – двосторонні (рис. 2.5);ШЦ-ІІІ – односторонні (рис. 2.6). Межі вимірювання штангенциркулів ШЦ-І – 0...125 мм з відліком по ноніусу 0,1 мм; ШЦ-ІІ, ШЦ-Ш – 0...250 мм з відліком 0,05 і 0,1 мм; ШЦ-ІІІ – 0...2000 мм з відліком 0,1 мм.

Рис. 2.3. Штангенциркуль ШЦ-І. 1 – губки для внутрішніх вимірів;
2 – рамка; 3 – фіксатор рамки; 4 – штанга; 5 – лінійка глибиноміра;
6 – шкала штанги; 7 – ноніус; 8 – губки для зовнішніх вимірів.

Рис. 2.4. Штангенциркуль ШЦТ-І. 1 – штанга; 2 – рамка; 3 – затискний гвинт; 4 – ноніус; 5 – робоча поверхня штанги; 6 – лінійка глибиноміра.

Рис. 2.5. Штангенциркуль ШЦ-II. 1 – нерухомі вимірювальні губки;
2 – рухомі вимірювальні губки; 3 – рамка; 4 – затиск рамки; 5 – рамка мікрометричної подачі; 6 – затиск рамки мікрометричної подачі;
7 – штанга; 8 – гайка і гвинт мікрометричної подачі рамки; 9 – ноніус.

Рис. 2.6. Штангенциркуль ШЦ-III. 1 – рамка; 2 – фіксатор рамки;
3 – рамка мікрометричної подачі; 4 – фіксатор рамки мікрометричної подачі; 5 – штанга; 6 – гайка і гвинт мікрометричної подачі; 7 – ноніус;
8 – губка рамки; 9 – губка штанги.

На штанзі нанесені позначки з довжиною поділок 1 мм, які утворюють основну шкалу, а на рухомій рамці закріплений ноніус. Мікрометричний пристрій призначений для плавного переміщення рамки по штанзі.

Зовнішні розміри можна вимірювати як верхніми, так і нижніми губками. Для вимірювання внутрішніх розмірів призначені тільки верхні губки (ШЦ-І) і тільки нижні губки (ШЦ-ІІ і ШЦ-ІІІ), а для розмічувальних робіт – тільки верхні губки.

При вимірюванні зовнішніх розмірів деталь охоплюється внутрішніми поверхнями губок, а при вимірюванні внутрішніх розмірів, в них вводять зовнішні поверхні губок.При зсунутих губках їх спільна ширина становить 10 мм. У зв’язку з цим при внутрішніх вимірюваннях до розміру, відліченого за шкалами, потрібно додати сумарний розмір ширини губок (крім ШЦ-І).

Для запобігання перекошення рамки, між робочою поверх­нею штанги і внутрішньою поверхнею паза рамки встановлена пластинчаста пружина, яка притискує рамку до нижньої грані штанги.

Приклади відліку по ноніусу штангенциркуля з відліком 0,1 мм наведені на рис. 2.7. Якщо нульові позначки основної шкали (лінійки) і шкали ноніуса збігаються, то вимірювальні поверхні губок щільно прилягають одна до одної і вимірювальний розмір дорівнює нулю (рис. 2.7, а).

Якщо нульова позначка ноніуса збігається з будь-якою позначкою основної шкали, то ця позначка вказує на основній шкалі розмір в цілих міліметрах. Наприклад, на рис. 2.7, б нульова позначка шкали ноніуса збігається з 4-ю позначкою основної шкали, відповідно відлік по шкалах становить 4 мм.

Якщо ж нульова позначка ноніуса не збігається з жодною позначкою основної шкали, то найближча позначка зліва від нульової позначки шкали ноніуса на основній шкалі показує ціле число міліметрів, а частки міліметра відлічуються по ноніусу. Необхідно відшукати, яка по порядку позначка шкали ноніуса збігається з однією з позначок основної шкали, стільки часток міліметра потрібно додати до цілого числа міліметрів.

Наприклад, на рис. 2.7, в нульова позначка ноніуса знаходиться між 4-ю і 5-ю позначками основної шкали, а з позначкою основної шкали збігається 6-а позначка шкали ноніуса, відповідно відлік по шкалах дорівнює: .

а) б) в)

Рис. 2.7. Приклади відліку по ноніусу

При відліку по шкалах штангенінструментів слід притриму­ватися наступного порядку:

1) визначити число цілих міліметрів, розташованих між нульови­ми позначками основної шкали і шкали ноніуса;

2) визначити частку міліметра (помножити порядковий номер позначки ноніуса, яка збігається з будь-якою позначкою основ­ної шкали, на величину відліку по ноніусу);

3) додати одержану частину міліметра до числа цілих міліметрів.

Пам’ятайте! Крайня ліва позначка шкали ноніуса – це нульова позначка, наступна за нею – перша, потім – друга, третя і т.д.