4. Характеристика штангенинструмента

Взаимозаменяемость деталей, узлов, конструкций достигается высоким качеством их изготовления. Точность размеров деталей обеспечивается их измерением на этапах обработки, сборки и контроля разме­ров и сопряжений.

В настоящее время, разработаны и применяются измерительные средства, инструменты и приборы: ручные, механизированные и автоматические. Для учителей технологии и педагогов профессионального обучения важно изучить и освоить измерительный инструмент с непосредственным отсчетом измеряемого размера – штангенинструмент.

К штангенинструменту относят:

1. Штангенциркули – для измерения наружных и внутренних размеров;

2. Штангенглубиномеры – для измерения глубины отверстий, пазов и расстояний между пазами;

3. Штангенрейсмассы – для разметки и измерения высоты изделий;

4. Штангензубомеры – для измерения толщины зуба зубчатых колес.

Конструкция данного класса измерительного инструмента имеет общее однотипное отсчетное устройство - штангу со шкалой измерения с делением через 1 мм и рамку со шкалой нониуса с интервалом деления 0,9 , 1,9 , 1,95 мм. Штангенинструмент изготавливают с величиной отсчета 0,05 и 0,1 мм.

Расчет шкалы нониуса

Расчет шкалы нониуса производится по формулам:

где n – число делений нониуса,

с = 1 мм - цена деления основной шкалы,

i – заданная точность штангенциркуля (величина отсчета),

b – интервал деления шкалы нониуса,

λ – коэффициент растяжения шкалы нониуса относительно основной шкалы,

ℓ – длина шкалы.

Пример 1. i =0,1, с = 1;

ℓ = b · n =1,9 · 10 = 19 мм

Пример 2. i =0,05, с = 1;

ℓ = b · n =1,95 · 20 = 39 мм.

Штангенциркули выпускаются различных конструкций с пределами измерений линейных величин от 125 до 2500 мм по ГОСТ 166-80.

Штангенциркуль ШЦ-1 (рис. 1) выпускается с диапазоном измере­ния от 0 до 125 мм и точностью отсчета 0,1 мм и состоит из штан­ги 1 с основной шкалой, с ценой деления 1 мм и передвижной рамки 2 со шкалой нониуса 3 с интервалом деления 1,9 мм (10 делений). На штанге и рамке имеются нижние 4 и верхние 5 губки для измере­ния соответственно наружных и внутренних размеров деталей. Высота деталей и глубина пазов измеряется с помощью штанги глубиномера 6. Рамка устанавливается неподвижно на штанге с помощью винта 7.

Рис.1. Штангенциркуль ШЦ-I: 1 -штанга; 2 - рамка; 3- шкала нониуса; 4 - нижние губки;

5 - верхние губки; 6 - штанга глубиномера; 7 - винт; 8 - измеряемая деталь.

Штангенциркуль ШЦ-2 (рис. 2) изготавливают с величиной от­счёта по основной шкале 1 мм и нониусу 0,05 и 0,1 мм. Он содер­жит дополнительно к рамке, микрометрическую подачу, способствующую плавному перемещению рамки по штанге для точной установки на размер. Штангенциркули ШЦ-2 выпускаются с диапазонами измерений 0-160, 0-200, 0-250, 0-320 мм. Измерение внешних размеров деталей производится верхними и ниж­ними губками. Нижние губки, имеющие наружные поверхности выпуклой формы, служат для измерения внутренних размеров и их общая ширина составляет 10 мм, что, отмечено на них и поэтому необходи­мо увеличивать полученный результат измерения по шкале на ширину губок, то есть еще на 10 мм.

Рис.2. Штангенциркуль ШЦ-2: 1 – неподвижные измерительные губки; 2 - подвижные измерительные губки; 3 – рамка; 4 – зажим рамки; 5 – рамка микрометрической подачи; 6 – зажим рамки микрометрической подачи; 7 – штанга; 8 – гайка и винт микрометрической подачи рамки, 9 – нониус.

Штангенциркуль ШЦ-3 (рис. 3) с односторонним расположением губок предназначен только для измерения наружных и внутренних размеров с диапазонами измерения от 0-160, 0-200, 0-250, 0-315, 0-400 и до 2000-4000 мм и величиной отсчета по нониусу 0,05 и 0,1 мм.

Рис. 3. Штангенциркуль ШЦ-3: 1 – рамка; 2 – зажим рамки; 3 – рамка микрометрической подачи; 4 – зажим рамки микрометрической подачи; 5 – штанга; 6 – гайка и винт микрометрической подачи; 7 – нониус; 8 – губка рамки; 9 – губка штанги.

При измерении штангенциркулями рассмотренных конструкций, целое число миллиметров отсчитывается по шкале штанги до нулевого штриха шкалы нониуса (рис. 4), десятые или сотые доли миллиметров определяются путем умножения величины отсчета (0,1 или 0,05) на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом шкалы штанги (рис. 4).

а) б)

Рис.4. Отсчет измерений: а – количество целых миллиметров равно 42;

б – пример отсчета: 39мм +0,1мм х 7 = 39,7мм.

Рис.5. Штангенглубиномер: 1 – штанга 2 – рамка микрометрической подачи; 3 – зажим рамки; 4 - рамка; 5- нониус; 6 – основание; 7 – винт микрометрической подачи	Штангенглубиномер ШГ (рис. 5) применяют для измерения линейных размеров, расстояний между параллельными выступами деталей, глубин отверстий, пазов, расточек, канавок. Он состоит из штанги с ценой деления основной шкалы 1 мм и массивного основания с нижней базовой поверхностью, рамки со шкалой нониуса с точностью из­мерения 0,05 или 0,1 мм. Штангенглубиномеры выпускаются с пределами измерения 0-200, 0-320, 0-500 мм. Микрометрическая подача служит для плавного установления размера. При измерении торцевая поверхность штанги и поверхность основания являются базовыми поверхностями штангенглубиномера.
Рис. 6 Штангенрейсмасс: 1- штанга; 2 – рамка микрометрической подачи; 3 - рамка; 4 - основание; 5- нониус; 6 – державка; 7- измерительная ножка; 8 - разметочная ножка	Штангенрейсмасс (рис. 6) аналогичен по конструкции штангенглубиномеру. Они выпускаются с пределами измерения 0-250, 40-400, 60-630, 100-1000 мм и точностью отсчета по нониусу 0,05 или 0,1 мм и являются основными измерительными инструментами в машиностроении для paзметки деталей, отливок, поковок, штамповок, моделей, стержневых ящиков. Измерение и разметка деталей штангенрейсмассом производится на разметочной плите.
	Штангензубомер ШЗ (рис. 7) предназначен для измерения толщины зуба зубчатых колес с модулем от 5 до 36мм. По штанге 4 во взаимноперпендикулярных направлениях перемещаются две рамки 3 и 5 с нониусом и микрометрической подачей. Одна рамка соединена с высотной линейкой 1, другая имеет губку 6, перемещающуюся относительно неподвижной губки 2 штанги 4. Перед измерением (рис. 8) высотную линейку 1 устанавливают на размер головки зуба, как штангенглубиномер, т.е. таким образом, чтобы контакт измерительных губок 2 и 6 с зубом контролируемого колеса был по делительной окружности. Затем, установив прибор высотной линейкой на головку зуба, измеряют его толщину Штангензубомеры ШЗ выпускают с пределами измерения от 0 до 45 мм и точностью отсчета 0,02 мм.

Пределы допустимой погрешности штангенинструмента при точности отсче­та 0,1 составляют ±0,1 , при 0,05 - ±0,05.

5. Вопросы для контроля

1. Назовите типы штангенинструмента, применяемого в промышленности.

2. Перечислите основные конструктивные узлы штангенинструмента.

3. Что такое нониус?

4. Какова погрешность измерения штангенциркулями ШЦ-1 и ЩЦ-2?

Лабораторная работа № 2

Измерение микрометрическим инструментом

1. Цель работы

Изучение устройства, назначения, метрологических, характе­ристик микрометрических инструментов и освоение методов и приемов измерения

2. Инструмент, оборудование, детали

1. Микрометр МК 10-15 шт

2. Микрометрический нутромер НМ (штихмасс) 1-3 шт

3. Микрометрический глубиномер ГМ 1-3 шт

4. Деталь для измерения 10-15 шт

5. Плакаты, справочные пособия 1-3 шт