Чем измерить диаметр детали
Как пользоваться механическим штангенциркулем?
Штангенциркуль — довольно популярный и распространённый инструмент для высокоточных измерений. Многие его видели, но мало кто применял в работе, в связи с отсутствием необходимости в очень точных измерениях, ограничиваясь простой рулеткой. В этой статье мы рассмотрим устройство механического штангенциркуля, его возможности и разберём, как считывать показания с точностью до десятых долей миллиметра.
Устройство штангенциркуля
Что можно измерить штангенциркулем?
1) Внешний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для наружных измерений можно измерить наружный диаметр трубы:
2) Толщину детали (предмета)
Например, точно также с помощью губок для наружных измерений можно измерить толщину стенки трубы:
3) Внутренний размер детали (предмета)
Например, с помощью губок для внутренних измерений можно измерить внутренний диаметр трубы:
4) Глубину детали (предмета)
Штангенциркуль имеет специальный глубиномер, который позволяет измерить глубину детали:
Как снимать показания?
Наиболее интересным вопросом, касаемо работы со штангенциркулем является снятие полученных в результате измерения значений.
В этой статье рассматривается штангенциркуль с точностью 0,1 мм. То есть он может измерить габариты детали с точностью до десятой доли миллиметра.
Рассмотрим процесс чтения показаний штангенциркуля при измерении наружного диаметра трубы, которое мы выполнили выше (см. п.1).
Для того, чтобы определить целое число миллиметров, мы должны посмотреть какому значению на шкале штанги соответствует нулевая риска на шкале нониуса. Мы видим, что нулевая риска находится между 26 и 27 мм по основной шкале. То есть наружный диаметр трубы составляет 26 мм, но нужно ещё определить десятые доли.
Для этого нам необходимо посмотреть какая из рисок на шкале нониуса, наиболее точно совпадает с рисками на шкале штанги. Мы видим что именно седьмая риска нониуса наиболее точно совпадает с риской на основной шкале (в данном случае с четырёх сантиметровой, но значение основной шкалы неважно), поэтому число долей составляет 0,7 мм.
Таким образом наружный диаметр трубы равен 26 + 0,7 = 26,7 мм, что абсолютно верно, так как это импортная труба диаметром ¾ дюйма, что соответствует полученному нами значению в миллиметрах.
Правило определения размера по штангенциркулю можно сформулировать следующим образом:
6.1. Способы и средства измерения отверстий. Нутромеры. Штангенциркуль. Шлангенглубиномер. Калибры-пробки.
При работе на сверлильных станках сверловщику приходится часто пользоваться измерительным инструментом для контроля диаметров и глубины отверстий, а также других размеров.
Измеряют и проверяют размеры отверстий различными контрольно-измерительными инструментами, которые выбирают в зависимости от требуемой точности измеряемого размера и характера производства.
Часто сверловщику приходится пользоваться следующими измерительными инструментами: измерительной линейкой, нутромером, угольниками, штангенциркулем, калибрами гладкими и резьбовыми, штангенглубиномером.
Измерительная линейка представляет собой жесткую стальную ленту длиной от 150 до 1000 мм и более с нанесенными на нее делениями через 1 мм и используется для приближенных измерений габаритных размеров обрабатываемых заготовок, расстояний между центрами отверстий, диаметров отверстий и т. д. Возможная точность измерения линейкой до 0,5 мм.
а — индикаторный, б — микрометрический
Индикаторный нутромер (рис. 6.1, а) применяют для измерения точных отверстий диаметром от 6 мм и более. Погрешность показаний нутромера от ±0,15 до 0,025 мм. Цена деления 0,01 мм. В комплект нутромеров входит набор сменных вставок, с помощью которых устанавливают нужные пределы измерения.
Установка индикатора на нуль производится по аттестованному кольцу или блоку концевых мер. При измерении диаметра отверстия нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки заготовки вводят в отверстие.
Нутромер перпендикулярно оси отверстия устанавливают легким покачиванием его, после чего отмечают отклонение стрелки от нуля. Если при измерении стрелка индикатора отклоняется вправо, измеряемый размер меньше настроенного, если влево — больше настроенного.
Для проверки точных отверстий применяют микрометрические нутромеры, которые имеют цену деления 0,01 мм и погрешность показаний не менее чем ±0,006 мм.
Микрометрический нутромер (рис. 6.1, б) имеет следующие основные части: стебель 3 с запресованным в него сферическим измерительным наконечником 1, микрометрический винт 5, барабан 6, жестко соединенный с микрометрическим винтом, колпачок 7, закрепляющий барабан на микрометрическом винте, измерительный наконечник 8, предохранительный колпачок 2 и стопор 4.
Нутромеры выпускают в виде микрометрической головки и нескольких удлинителей, свинчивая которые можно получить различные пределы измерения.
Штангенциркули имеют особую шкалу — нониус, позволяющий снимать показания с точностью до 0,1 и 0,05 мм.
Рис. 6.2. Штангенциркуль:
а — с отсчетом по нониусу, б — показания нониуса, в — с отсчетом по индикатору
На рис. 6.2, а изображен штангенциркуль с точностью отсчета по нониусу 0,05 мм. Он предназначается для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. Штангенциркуль состоит из штанги 6 с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются две губки 1 и 2. По штанге 6 перемещается рамка 9 с губками 11 и 3. На рамке укреплена нониусная линейка 10.
Для облегчения точных измерений в отдельных конструкциях штангенциркулей имеется микрометрическое устройство для подачи рамки 9, состоящее из винта 8, гайки 7 и зажимного винта 5. Стопорный винт 4 служит для закрепления рамки 9 на штанге 6.
Нониус 10 служит для отсчета дробных частей деления шкалы штанги 6. Длина его 39 мм и разделен он на 20 частей. Цифрами отмечается число сотых долей миллиметра через каждые пять делений. Поэтому против пятого штриха нониуса стоит цифра 25, против десятого — 50 и т. д. Длина каждого деления нониуса равна 39:20= 1,95 мм, т.е. отсчет может быть произведен с точностью до 0,05 мм.
При измерении штангенциркулем к количеству целых миллиметров, которое пройдено нулевыми штрихами нониуса, надо прибавить столько сотых долей миллиметра, сколько покажет штрих нониуса, совпадающий со штрихами измерительной штанги. Например, по штанге штангенциркуля (рис. 6.2, б) нулевой штрих нониуса прошел 24 мм, а его восьмой штрих совпал с одним из штрихов измерительной штанги. В этом случае штрих соответствует размеру 0,40 мм (0,05X8), а измеряемый размер равен 24,40 мм, т.е. 24 + 0,40= 24,40 мм.
Штангенциркули изготовляют с пределами измерения от 0 до 125, 160, 250, 400, 630, 1000 мм и более.
При измерении диаметра отверстия губки 1 и 11 штангенциркуля вводят в отверстие и фиксируют винтом 4 их положение. Затем по показаниям нониуса определяют размер диаметра. При этом к отсчитанному размеру прибавляется действительная толщина губок 1 и 11 для внутренних измерений.
Штангенциркуль с отсчетом по индикатору (рис. 6.2, в) применяют для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. На подвижной рамке штангенциркуля укреплен индикатор с ценой деления на циферблате 0,02 мм. Один оборот стрелки равен 2 мм. Максимальная погрешность при измерении с большими измерительными губками ±30 мкм. При измерении штангенциркулем происходит комбинированный отсчет измеряемых величин: грубая индикация положения движка на линейной шкале, а также точная индикация эффективного измеряемого значения по положению стрелки на циферблате. Диапазон измерения 0—150 мм.
Рис. 6.3. Способы измерения глубины отверстия: а — штангенглубиномером, б — микрометрическим глубиномером, в — индикаторным глубиномером, г — предельным шаблоном-глубиномером
Шлангенглубиномер (рис. 6.3, а) применяют для измерения глубины отверстий, выточек, канавок и размеров выступов. Устройство его аналогично устройству штангенциркуля.
Штанга 4, имеющая миллиметровые деления, свободно перемещается в рамке 8 с нониусом 1 и основанием 9 и закрепляется в нужном положении стопорным винтом 2. Рамка 8 соединена с механизмом микрометрической подачи, состоящим из движка 5, винта 7, гайки 6 и стопорного винта 3.
Для промера глубины просверленного отверстия с помощью штангенглубиномера необходимо левой рукой прижать основание 9 к поверхности детали, а правой рукой, вращая гайку 6, довести штангу 4 до соприкоснования с дном просверленного отверстия.
Отсчет по нониусу производится так же, как и при измерении штангенциркулем. Штангенглубиномеры изготовляют с верхними пределами измерений до 150, 200, 300 и 500 мм и с точностью отсчета от 0,1 до 0,02 мм.
Микрометрический глубиномер (рис. 6.3, б) позволяет измерять отверстия глубиной 0—25; 25—50; 50—75; 75—100 мм с точностью до 0,01 мм. Своим основанием 1 он устанавливается на обработанную поверхность детали 7 и плотно к ней прижимается. Затем вращением трещотки 3 измерительный стержень 6 микрометрического винта 5 перемещается до соприкосновения с дном отверстия. Расстояние между измерительными плоскостями основания и стержня микрометрического винта определяет глубину отверстия, паза и т. д. Отсчитывают размеры по шкале стебля 4 и барабана 2.
Индикаторный глубиномер (рис. 6.3, б) представляет собой измерительный прибор с отсчетным устройством — индикатором часового типа с зубчатой передачей от измерительного стержня к отсчетной стрелке.
Стрелка вращается вокруг оси и дает показания по круговой шкале. Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм, т. е. цена деления индикатора равна 0,01 мм. По второй шкале циферблата с малой стрелкой отсчитываются целые миллиметры.
Индикаторный глубиномер состоит из корпуса 2, большой 3 и малой 5 шкал циферблата, отсчетной стрелки 4 и измерительного стержня 6. Для замера глубины отверстия глубиномер устанавливается на поверхность детали своим основанием 1. Шаблоны-глубиномеры (рис. 6.3, г) рекомендуется применять для проверки отверстий глубиной до 100 мм. Ими можно быстро и надежно проверить глубину обрабатываемых отверстий в пределах заданных допусков.
Гладкие калибры — бесшкальные измерительные инструменты; используются главным образом в серийном или массовом производстве для контроля правильности изготовления отверстий. Они обеспечивают быстроту и точность измерений и делятся на нормальные и предельные.
Нормальные калибры имеют размеры, равные только номинальному размеру проверяемого элемента изделия. Эти калибры входят в проверяемую деталь с большей или меньшей степенью плотности.
В настоящее время применяют в основном предельные калибры. Их изготовляют двусторонними, из которых одна сторона имеет наибольшие, а другая — наименьшие предельные размеры детали. Одна сторона называется проходной (ПР), а вторая — непроходной (НЕ).
Рис. 6.4. Калибры-пробки: а — гладкая предельная, б — резьбовая
К предельным гладким калибрам относятся гладкие пробки (рис. 6.4, а), служащие для проверки отверстий. У гладких пробок проходной стороной считается сторона с наименьшим предельным размером, непроходной — с наибольшим.
Если непроходные стороны калибров входят в отверстие, то изделия считаются окончательным браком. Если же проходные стороны калибров не входят в отверстие, то изделия могут быть исправлены.
Изделия, имеющие внутренние резьбы, контролируются резьбовыми калибрами. Резьбовые калибры для контроля внутренних резьб являются прототипами сопрягаемых изделий.
Рабочими калибрами для контроля внутренних резьб являются резьбовые пробки: проходная ПР и непроходная НЕ (рис. 6.4,б).
Ввинчиваемость пробки ПР в нарезное отверстие показывает, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный предельный размер. Если непроходная пробка НЕ не ввинчивается, это означает, что средний диаметр гайки не больше установленного наибольшего предельного размера.
Следовательно, если проходная пробка ввинчивается в нарезное отверстие, а непроходная не ввинчивается, изделие считается годным.
Как правильно пользоваться штангенциркулем
Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов, разметки. Свое название этот универсальный прибор получил от линейки-штанги, которая служит основой его конструкции.
Определение показаний по нониусу
Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.
Результат измерения равен сумме двух величин: числа целых миллиметров и долей мм. Если нулевой штрих нониуса точно совпал с одним из штрихов основной шкалы, полученный размер выражается целым числом.
На рисунке выше представлены показания штангенциркуля ШЦ-1. В первом случае они составляют: 3 + 0,3 = 3,3 мм, а во втором — 36 + 0,8 = 36,8 мм.
Нониус с ценой деления 0,05 мм
Шкала прибора с ценой деления 0,05 мм представлена ниже. Для примера приведены два различных показания. Первое составляет 6 мм + 0,45 мм = 6,45 мм, второе — 1 мм + 0,65 мм = 1,65 мм.
Аналогично первому примеру необходимо найти штрихи нониуса и штанги, которые точно совпадают друг с другом. На рисунке они выделены зеленым и черным цветом соответственно.
Устройство механического штангенциркуля
Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0—150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.
Основные элементы
Губки для внутренних измерений 4 имеют ножевидную форму. Благодаря этому размер отверстия определяется по шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля ступенчатые, как в устройстве ШЦ-2, то при измерении пазов и отверстий к полученным показаниям необходимо прибавлять их суммарную толщину.
Величина отсчета по нониусу у различных моделей инструмента может отличаться. Так, например, у ШЦ-1 она составляет 0,1 мм, у ШЦ-II 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с величиной отсчета по нониусу 0,02 мм приближается к точности микрометров. Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д. Точность измерений зависит от различных факторов: величины отсчета по нониусу, навыков работы, исправного состояния инструмента.
Порядок проведения измерений, проверка исправности
Перед работой проверяют техническое состояние штангенциркуля и при необходимости настраивают его. Если прибор имеет перекошенные губки, пользоваться им нельзя. Не допускаются также забоины, коррозия и царапины на рабочих поверхностях. Необходимо, чтобы торцы штанги и линейки-глубиномера при совмещенных губках совпадали. Шкала инструмента должна быть чистой, хорошо читаемой.
Работая со штангенциркулем, следят за плавностью хода рамки. Она должна плотно, без покачивания сидеть на штанге, при этом передвигаться без рывков умеренным усилием, которое регулируется стопорным винтом. Необходимо, чтобы при совмещенных губках нулевой штрих нониуса совпадал с нулевым штрихом штанги. В противном случае требуется переустановка нониуса, для чего ослабляют его винты крепления к рамке, совмещают штрихи и вновь закрепляют винты.
Как замерить диаметр трубы с помощью подручных инструментов
Виды и классификация
Для определенного измерения используется конкретный тип контрольно-измерительного инструментария. Согласно мерочных задач, он подразделяется на:
С помощью контрольных измерительных инструментов вычисляются физические характеристики, а также пространственные параметры, погрешности размеров. Ручные, механические приспособления подразделяются на классы:
Любой измерительный инструмент имеет погрешность, диапазон измерений, первоначальные значения. Вычислить абсолютную точность нереально.
Согласно государственного стандарта, контрольный инструментарий представлен группами устройств:
Калибры — это особый вид, остальные приборы (линейки и рулетки, угольники и уровни, щупы и шаблоны, штангенинструмент, глубиномеры и толщиномеры, высотомеры) относятся к универсальному виду. Механическими инструментами вычисляются значения детали любой формы.
Измерение труб малых диаметров
Измерения осуществляются с помощью штангенциркуля без каких-либо математических вычислений. Условие – полная доступность к трубе. Этот способ пригоден для измерения доступных труб небольшого диаметра (не более 15 см). Для осуществления замера ножки штангенциркуля прикладывают к торцу трубы и плотно их зажимают на внешних стенках. Полученное значение на шкале штангенциркуля с точностью до десятых частей миллиметра и будет наружным диаметром трубы.
Линейки металлические и поверочные
Это простой и доступный инструмент, который поможет определить параметр измеряемой величины. Оснащена линейка одной либо двумя измерительными шкалами. Пределы измерений по ГОСТу 427-75 в мм:
Размеры шкалы метровой линейки могут отклоняться на +/- 0,2 мм. Замеры выполняются способом прикладывания. Иногда измеряемая деталь фотографируется вместе с линейкой для точного определения геометрических параметров.
Поверочными линейками контролируются погрешности от плоскостности и прямолинейности выпускаемых деталей. Изготавливаются из стали, чугуна. Виды поверочных линеек:
Еще существуют ШМ (чугунные) и ШМ-ТК (гранитные) — типа «мостик», угловые трехгранные (УТ) поверочные линейки.
Какой инструмент понадобиться для каждого способа
Перед тем, как подобрать диаметр трубы для отопления, или любой другой системы, необходимо знать, чем пользуются в таких ситуациях.
Общеизвестный штангенциркуль для измерения применяется чаще, чем другие инструменты. Но, его может не оказаться среди набора домашнего инструмента. Поэтому приходиться решать вопрос, как замерить диаметр трубы без штангенциркуля.
Также узнавать точные габариты изделия с большим диаметром на отоплении или водоснабжении, используя данное приспособление, не представляется возможным. В таких ситуациях замерить требуемую длину объема трубного изделия возможно более простыми приспособлениями:
Если доступ к сети не затруднен, лучше вариантом, как высчитать величину, будет рулетка или металлическая линейка. Но, твердой линейкой легко высчитать величину только торцевых частей магистрали, которая измеряется.
Как измерить диаметр стояка
Еще одним вариантом, как меряется окружность трубы внутри или снаружи, это способ копирования. В такой ситуации к трубе подносят например линейку. Затем этот участок магистрали фотографируют. Мерить далее, чтобы получить весь набор необходимых сведений, следует по фотографии. Соответствующие реальности цифры получаются после проведенного масштабирования сделанных фото.
Помимо этого, найти диаметр можно при помощи следующей формулы:
В ней D показывает диаметр, а L – это окружность трубного изделия. На простом примере это выглядит следующим образом. Окружность трубы получилась 62,8 см. Это число делится на 3, 14. В результате получаем 200 мм.
С этой формулой работают не только домашние сантехники. Ее применяют и в условиях производства, только в данном случае есть небольшая поправка. Формула для работы остается в том же виде, только от конечного результата отнимают удвоенный показатель толщины рулетки и величину 0,2. В это число входит поправка на прилегание рулетки к поверхности магистрали.
Угольник
Измерительное приспособление, имеющее две линейки, расположенные друг к другу под прямым углом. Сферы применения:
С помощью прибора наносятся прямые линии, перпендикулярно располагающиеся друг к другу.
Угольник из пластика и дерева применяется для столярных работ. Существуют модели, в которых присутствует элемент уровня, они позволяют одновременно узнать уровень поверхности и правильность угла.
Некоторая дополнительная информация о размерах
[rek_custom3] Как правило, стальные или пластиковые трубы выпускаются стандартных размеров, выражаемых в дюймах.
Чтоб перевести значения сантиметров в дюймы и наоборот, нужно знать следующее:
Чтоб не сделать ошибки, выбирая изделия, следует учесть важный нюанс. Когда имеется в виду дюймовая водопроводная, например, значит, речь идет не о ее наружном диаметре, а о так называемом условном проходе трубы, более близком по значению к диаметру внутреннему. Под термином «условный проход» понимают средний внутренний диаметр, который округлен до значений стандартного ряда: 6, 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2400, 3000мм.
Овальность следует определять путем обмера диаметра торца изделия с помощью индикаторной скобы или нутромером в двух перпендикулярных взаимно плоскостях.
Уровни
Горизонтальная разметка по высоте определяется водяным уровнем. Он функционирует по принципу сообщающихся сосудов. В его состав входит пластичная полимерная трубка, две мерные колбы по краям.
Ватерпас позволяет оценить соответствие горизонтальной, вертикальной рабочей поверхности. Изготавливается из деревянного, алюминиевого или пластмассового материала. Длина — 30 см-2,5 м. Состоит из трех окон, где находятся трубки из стекла, которые не полностью заполнены жидкостью, устойчивой к воздействию низких температур.
Калибры
Контролировать форму, размер, взаимное позиционирование деталей позволяет этот бесшкальный инструмент измерения. С его помощью сравнивается размер деталей, калибр по вхождению либо насколько качественно прилегают поверхности изделий. По результатам сравнения детали сортируют на годные (размер не превышает значение допуска) и бракованные.
Калибры подразделяются на нормальный — однозначная мера, воспроизводящая средний параметр контролируемого размера, и предельный. Последний характеризуется мерой или комплектом мер, с помощью которых обеспечивается контроль размеров изделий по высокому или низкому предельному параметру. Размер цилиндрической, конической поверхности детали и иные параметры проверяют предельными калибрами.
Рабочими калибрами деталь проверяют на заводе поставщика. Приемными — перепроверяются заказчиком, контрольными — проверяются и регулируются рабочие и приемные калибры.
Делая выводы
Конечно, необходимость в том, чтобы измерить диаметр той или иной трубы, может возникнуть довольно часто. Но, если принимать во внимание приведенные выше советы, то эта задача не застанет врасплох – и все будет выполнено максимально точно. Кстати, если потребуется рассчитать радиус трубы, то будет достаточно лишь полученное значение диаметра разделить на два. Это и будет искомое значение радиуса трубы или любого другого круглого объекта.
Читать также: Перья по дереву размеры
Для разных видов измерений нужна своя точность. Размеры деталей обычно измеряют микрометром. Но что делать, если измерить нужно не саму деталь, а отверстие в ней? Сегодня, мы поговорим о малоизвестном инструменте для которого не составит труда дать значение с точностью до сотых миллиметров для блока цилиндров вашего автомобиля.
Штангенциркуль
Мерительный инструмент предназначен для измерения с высокой точностью внешних, внутренних размеров, глубин отверстий. Состоит из линейки-штанги, двух губок, одна из которых подвижна. Деления на основной шкале равноудалены на 1 мм, имеется дополнительная нониусная шкала с ценой деления либо 0,1 мм, либо 0,05 мм. Граница измерений составляет 2000 мм.
Некоторые штангенциркули оснащаются глубиномером. Чтобы измерить наружный размер деталь фиксируют нижними губками (резцы смотрят внутрь). Внутренний размер измеряется верхними губками (резцы смотрят вверх), которые раздвигаются до упора.
Как измерить диаметр трубы
[rek_custom2] Данная величина может измеряться с помощью рулетки или сантиметровой ленты, также измерение можно произвести, линейку или штангенциркуль. Как определить диаметр трубы?
Микрометры
Измерить малые линейные размеры поможет микрометр. Максимальная граница измерений составляет 600 мм, точность — 0,01 мм. Существуют механические микрометры со штриховым отсчетом, электронные микрометры с цифровым отсчетом.
На приборе имеются специальные отсеченные узлы, устроенные на основе винтовой пары, шаг резьбы которой составляет 0,5 мм. Винтовая пара преобразует продольное движение мерительного винта в окружные движения. По углу поворота мерительного винта вычисляется параметр размера.
Общая информация
Обозначение трубной резьбы записывается, к примеру, так: 1/2» труб.
Есть несколько способов измерения, у каждого свои особенности и используются они в разных условиях.
Толщиномер
Узнать какую толщину имеет материал либо его слой покрытия (краска, лак, грунт и иные материалы) позволяет это измерительное устройство. Применяется в автопромышленности, судостроении, строительстве.
Прибор в работе используют оценщики при экспертизе, страховые агенты, полировщики, оценивающие насколько качественно проведены покрасочные работы. Виды устройства, согласно принципа его работы, сферы использования, методу измерений:
Толщиномер имеет автоматизированный интерфейс. Чтобы узнать толщину измеряемой поверхности, устройство включают, направляют зонд, действуют согласно инструкции. На экране устройства будет отображена толщина нанесенного покрытия.