Как отремонтировать электронный штангель. Как использовать штангенциркуль – пошаговая инструкция по использованию современных инструментов

Этот прибор используется для измерения внутренних и наружных замеров, а также между поверхностями деталей, применяется для измерения глубины отверстий и выступов. имеет очень полезную функцию по сравнению с механическим - он настраивается на ноль в любой точке шкалы, благодаря этому можно наблюдать отклонения в каждом участке размера. То есть можно обнулить его в размере, допустим, 21,55 мм, и уже от него отсчитывать длинну.

В современном высокоточном механическом производстве уже никак не обойтись без этого удобного инструмента, где диапазон измерений универсальный. В тяжелой и легкой промышленности, строительстве, да и во всех других отраслях технической жизни, уже нельзя представить работу без использования цифрового штангенциркуля. При необходимости, к ЭШ можно подключить компьютер, на который будут выводится все данные в процессе контроля размеров. Для этого в цифровом штангенциркуле есть специальный разъём:

Цифровой штангенциркуль имеет разрешение 10 мкм с точностью до 30 мкм. Эта точность достигается использованием емкостных датчиков. Емкостные датчики очень линейные и защищены от механических и электронных помех. Однако они чувствительны к жидкости. Случайно попавшая жидкость разбалансирует измерительные мосты пластин и увеличивает емкость.

Как работает цифровой штангенциркуль

Для начала раберём этот измерительный прибор и посмотрим как он устроен изнутри.

Принцип его работы - ёмкостной цифровой нониус, вот техдокументация . В основе работы цифрового штангенциркуля используется емкостная матрица - кодер.

Проще говоря, два "обычных" конденсатора, включенных последовательно, т.е. верхняя пластина как общий электрод.

Электронный штангенциркуль использует несколько пластин для формирования емкостного массива, который может точно чувствовать перемещение. Существует статор и ползунок («ротор») пластины. Статор находится в металлической линейке. А подвижная часть с LCD экраном имеет ползунок.

Диаграмма сигналов от емкостных датчиков

Статор шаблон сфабрикованы в верхнем слое медной стандартной стекло эпоксидные ламината и приклеены к нержавеющая сталь бар суппорта. Ползунок шаблона, показанного аналогично сфабрикованы на PC ламинат, диски в 100 кГц сигнала через sin / cos пластины электродов статора и подхватывает переменного напряжения на двух центральных пикап плиты которые описывают сигналов sin(displacement) и cos(displacement).

Отдельные сигналы sin и cos необходимы для определения направления движения. Сочетание аналоговых интерполяций между пластинами и цифровая схема обработки данных дает до 0,02мм погрешности. Для измерения с ещё более высокой точностью используют цифровые микрометры. Питания прибора (круглая батарейка LR-44), хватает на 2-4 месяца ежедневной работы. По снижению контрастности ЖК индикатора понятно, что её пора менять на новую.

Так уж повелось (по-крайней мере у автора), что точность измерений производится: линейкой до сантиметров с половинкой, штангельциркулем до миллиметров, а вот десятые и сотые доли миллиметра «ловятся» исключительно при помощи микрометра. Что мешает использовать для измерения десятых частей миллиметра штангенциркуль, ведь он для этого, и предназначен, «навскидку» ответить будет затруднительно. Часто даже знающий устройство этого измерительного инструмента поостережется указать зафиксированный штангенциркулем размер с точностью до десяток - ибо мелковата по своей природе шкала (нониус) «отвечающая» за определение десятых частей миллиметра. Допускаю, что именно по этой причине часть штангенциркулей стали выпускать оборудованными циферблатной шкалой и даже оснащёнными электронным дисплеем (электронные).

А что мешает сделать апгрейд уже имеющемуся в пользовании штангенциркулю и тем самым приблизить точность его измерений к измерениям циферблатного и , например, оснастить его увеличительным стеклом? Подсел к компьютеру и принялся рисовать уже посетившее воображение приспособление.

Схема доработки

Эскиз сделал в разрезе, где цифрой:

• 1 - обозначена штанга штангенциркуля
• 2 - подвижная рамка штангенциркуля
• 3 - станина держателя, она устанавливается на подвижную рамку
• 4 - винт крепящий станину к рамке
• 5 - винт, крепящий к станине оправу с увеличительным стеклом
• 6 - оправа увеличительного стекла
• 7 - пружина прижимающая оправу к головке крепёжного винта
• 8 - увеличительное стекло

В соответствии с готовым эскизом насобирал «по сусекам» наиболее подходящие компоненты будущего держателя.

В текстолитовом кубике (в прошлом какой-то детали корпуса электронного устройства, а в будущем станине держателя) увеличил при помощи напильника имеющийся паз до размеров соответствующих подвижной рамке штангенциркуля и просверлил по центру отверстие диаметром 3 мм для винта крепления.

На боковой стороне сделано резьбовое отверстие М4 под винт крепления оправы с увеличительным стеклом. С окончанием изготовления станины трудоёмкие операции, требующие точности и тщательной подгонки заканчиваются.

Из куска мягкой пластмассы была сделана оправа (в дополнение к уже существующей). В пластмассовой пластине просверлено два отверстия. Меньшее под винт крепления оправы, большее под уже имеющуюся оправу (в которую она вкручивается по резьбе, что даёт возможность регулировать резкость).

Приспособление в собранном, согласно чертежа, виде. Специально резьбу в дополнительной оправе не нарезал, её сделала резьба старой (металлической) оправы при первом вкручивании. Для этого и была подобрана пластина из мягкой пластмассы, а отверстие выполнено на 0,5 мм меньше необходимого. Наглядно видно, что риски нониуса (название шкалы для определения десятых долей мм) увеличены до размера более комфортного наблюдения. Это даёт возможность уверенно определять измеряемый размер с точностью до «десяток». И даже более того - теперь можно легко при помощи измерения отличить провод с размером 0,85 мм от 0,80 мм.

Порядок снятия показаний штангенциркуля

1. считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса;
2. считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги - его порядковый номер и будет означать количество десятых долей миллиметра;
3. складывают число целых миллиметров и долей.

Приспособление легко устанавливается и снимается и может использоваться только в том случае, когда это необходимо. Автор проекта - Babay iz Barnaula .

Обсудить статью АПГРЕЙД ШТАНГЕНЦИРКУЛЯ

Надежность работы измерительных инструментов зависит от точности их изготовления и пригонки основных деталей. По мере износа инструмент нужно ремонтировать, устраняя кривизну направляющих ребер штанги, негтараллельноеть или неперпенди- кулярность рабочих поверхностей губок, перекос рамки и т. д.

Рабочую поверхность штанг штангенинструментов проверяют по краске на поверочной плите; неровности спиливают личным напильником и доводят на притирочной чугунной плите. При этом надо выдержать параллельность ребер в пределах 0,02-0,03 мм. Измерительные губки передней части штангелей и основание штангенрейсмусов должны быть обработаны под углом 90°.

рон. Затем загоняют в отверстия заклепки и расклепывают их заподлицо с поверхностью щечек. Закрепив губки на штанге 3 и раме 9 и убедившись, что они жестко установлены в пазах, опили­вают и зачищают их по всему контуру, при этом проверяют конт­рольным угольником перпендикулярность их рабочих поверхностей к поверхности ребра штанги. Опилив и зачистив все наружные по­верхности, а также рабочие поверхности губок, их термически об­рабатывают до твердости HRC 56-58 и отпускают на 2-3 еди­ницы. После этого тщательно зачищают наружные поверхности рамки и губок, устанавливают и закрепляют винтами в рамке но­ниус 4, в хомутик и рамку вставляют пружины и надевают их на штангу 3. Штангенциркуль в собранном виде закрепляют в слесар­но-лекальных тисках и приступают к доводке измерительных пло­скостей губок.

При доводке измерительных плоскостей губок 6 и 7 (рис. 145) штангенциркуля следует угольником проверять их перпендикуляр­ность плоскости штанги 3. Параллельность ребер штанги и плос­костей губок проверяют с помощью концевых мер, зажимаемых
винтами между измерительными плоскостями при передвижении рамки через каждые 10 мм длины штанги.

При передвижении рамок с губками по штанге 3 сила нажима измерительных плоскостей губок на концевые меры должна быть везде одинаковой. Измерительные плоскости губок доводят с по­мощью трех чугунных притиров, отличающихся один от другого по высоте на 0,25 мм. Притиры периодически доводят и смазыва-

Рис. 146. Способ проверки па — Рис. 147. Настольный штамп для

раллельности плоскостей губок гибки пластиночных пружин к

штангенциркуля с помощью штангенинструментам

плитки концевых мер

ют 10-12-микронной пастой ГОИ, смоченной керосином. При сбор­ке узлов штангенциркуля необходимо уделять особое внимание работе пластиночных пружин, вставленных в пазы рамки и хому­тика, так как от них во многом зависит не только плавность пере­мещения рамки по штанге инструмента, но и точность контроля наружных и внутренних размеров детали измерительными губками.

Плоскости ребер штанги можно считать параллельными друг другу и перпендикулярными измерительным плоскостям губок в том случае, когда при соприкосновении этих плоскостей с литым блоком концевых мер и острых губок 7 и 8 и тупых губок 5 и 6 показания штангенциркуля будут одинаковы.

При проверки параллельности плоскостей губок в процессе их доводки необходимо следить за тем, чтобы винты 7 и 8 (рис. 146) только слегка зажимали пружины в рамке 2 и хомутике 9. Это де­лается для того, чтобы рамка и хомутик свободно без перекосов перемещались по штанге 1. При этом, захватывая правой рукой хомутик 9 и рамку 2, лекальщик должен лишь передвигать их по штанге, а левой рукой, захватывая плитку концевых мер 10, слег­ка покачивать ее между плоскостями тупых губок 3 и 4 и острых губок 5 и 6.

Перемещая плитку вдоль и поперек плоскостей губок, проверя­ют не только параллельность их плоскостей между собой, но и прилегаемость плоскостей плитки W к обрабатываемым плоскос­тям губок штангенциркуля.

На рис. 147 изображена схема настольного ручного штампа
для гибки заготовок пластиночных фасонных пружин из стали 65Г для штангенинструментов. Матрицу 2 штампа зажимают в тиски 1 и укладывают в нее заготовку пластиночной пружины 3, затем левой рукой захватывают хвостовик 6 штампа и прижимают пуансон 5, соединенный с хвостовиком штифтами 8, к упорной планке 4, за­крепленной на матрице 2 винтами 7. Затем рукояткой молотка лег­ко ударяют по хвостовику 6 штампа. В результате получается тре­буемая форма пластиночной пружины длиной L. Размеры штампа

выполняют в зависимости от длины рамок и хомутиков штангенинстру­ментов.

На рис. 148, а показан прием ис­правления кривизны параллельных боковых поверхностей штанги 2, закрепленной в слесарных тисках 1 между тремя алюминиевыми про­кладками 3. В процесе правки ле­вой рукой перемещают штангу вдоль прокладок 3, а правой рукой, пово­рачивая ручку 4 тисков и слегка на­жимая на прокладки, исправляют кривизну штанги. На рис. 148, б по­казан другой способ правки кривиз­ны штанги 2, зажатой между алю­миниевыми прокладками 5 в губках тисков. В отличие от предыдущего способа кривизна штанги исправля­ется поперек боковых ее плоскостей с помощью вилообразной оправки 6.

Приспособление, изображенное на рис. 149, предназначено для шлифования и припиловки поверхностей линеек штангенциркуля. В паз основания 1 укладывают на установочные винты 2 линейку 3 до упора в штифт 4 и зажимают ее с двух сторон и с торца вин­тами 5 и 6. С помощью индикатора проверяют параллельность поверхности, после чего приспособление утолщенным торцом ус-

танавливают на электромагнитную плиту до упора. Отшлифовав поверхности линейки и губки с одной стороны, шлифовальный круг поднимают и, не изменяя установки приспособления, перево­рачивают линейку и шлифуют поверхности с другой стороны. За­тем штангенциркуль собирают и доводят плоскости его губок и подвижной рамки.

При ремонте штангенрейсмуса (рис. 150, а) необходимо сле­дить за соблюдением перпендику­лярности штанги основанию. Поэто­му перед правкой штанги 1 необхо­димо довести основание 2 инстру­мента и проверить перпендикуляр­ность штанги угольником 3, закреп­ленным винтами на призме 4, уста­новленной на контрольной плите 5.

Ремонтируя штангенрейсмус, нуж­но выправить, а затем довести бо­ковые стороны штанги (рис. 150, 6) с помощью указанных выше при­способлений. При доводке нижней рабочей поверхности основания 2 надо соблюсти перпендикулярность ее штанге 1. При этом боковые сто­роны штанги доводят вместе с ниж­ней поверхностью рамки 7. Перед доводкой основания надо отремон­тировать рамку и хомутик 6, а при перекосах исправить вставленную в них пластиночную пружину. После ремонта рамки 7 и доводки боковых сторон штанги последнюю устанав­ливают в рамке, выверяя нулевое положение по шкале нониуса, закрепленного винтами. Затем штангу переворачивают и снова ус­танавливают в рамке, добиваясь совпадения нулевых рисок штан­ги и нониуса.

Микрометры, как и другие виды измерительных инструментов и приборов, проходят проверку и аттестацию на пригодность их к эксплуатации. В микрометрических измерительных инструмен­тах в большинстве случаев выходят из строя микрометрические винты, рабочие плоскости которых требуют в этом случае тща­тельной доводки.

Основными дефектами штангенинструмента, которые могут быть устранены при ремонте, являются ошибки в делениях нониуса, кривизна направляющего ребра штанги, качка и перекос рамки, непараллельность измерительных поверхностей, их повреждение, износ основания и др.

Проверку правильности ребер штанги и измерительных плоскостей губок производят с помощью блоков концевых мер, зажимаемых между измерительными плоскостями при передвижении рамки через каждые 10 мм длины штанги. В любом положении рамки на штанге сила нажима измерительных плоскостей на блок должна быть одинаковой на всей плоскости меры. Если касание измерительных плоскостей с каким-либо блоком у острых и тупых губок различно в различных положениях рамки, это означает, что искривлена штанга. Если при любых положениях рамки раствор острых губок меньше раствора тупых или наоборот, то неисправны губки штангенциркуля.

Чтобы исправить штангу, ее рабочее ребро проверяют на краску на проверочной плите, и выпуклости убирают личным напильником или доводкой. Затем второе ребро штанги делают строго параллельным рабочему ребру также при помощи напильника или доводки. После этого производят доводку измерительных плоскостей губок.

Для их доводки штангенциркуль закрепляют в тисках со свинцовыми губками (фиг. 177,а). Доводку производят чугунным притиром (фиг. 177, б). Притир зажимается между губками, для чего рамку подводят вплотную к притиру и закрепляют микрометрическую подачу рамки. Притир должен без особых усилий передвигаться вперед и назад между губками.

Фиг. 177.
Доводка губок штангенциркуля.

Перекос губок установить нетрудно. Для этого достаточно зажать между губками блок концевых мер и если одна из сторон блока отойдет от одной из боковых сторон губок, то перекос установлен. Перекос рабочих плоскостей губок по отношению к штанге исправляют при помощи шлифования на плоскошлифовальном станке. После шлифования производят доводку грубой пастой ГОИ одновременно острых и тупых губок и полирование их стеклянными притирами с тонкой пастой. Доводка губок считается законченной, если притир проходит с одинаковым усилием в обоих концах.

После доводки губок проверяют совпадение нулевого деления штанги с нулевым делением нониуса. Для этого губки плотно сдвигают и зажимают подвижную рамку штангенциркуля. Убедившись, что между губками нет просвета, освобождают винты, скрепляющие рамку с нониусом. Затем передвигают рамку с нониусом в ту или другую сторону с таким расчетом, чтобы первое и последнее деление нониуса точно совпало с первым и другим соответствующим делением штанги. Также обращают внимание на то, чтобы вторые и третьи риски от начала нониуса были расположены одинаково со вторыми и третьими рисками от конца нониуса по отношению к соответствующим рискам на штанге. После этого закрепляют винты и, проверив еще раз совпадение делений, установку нониуса считают законченной. В том случае, если при установке нониуса не удается его переместить за счет зазора в отверстиях для винтов, отверстия подвергаются расширению при помощи надфиля.

Очень часто происходит поломка губок штангенциркуля. При исправлении этого дефекта принимают одно из трех решений, изображенных на фиг. 178: укорачивают длину губок (фиг. 178, а), удаляют одну пару губок (фиг. 178,6) или делают вырез для вставки новой губки (фиг. 178, в). Иногда взамен сломанной губки приваривается новая.

Фиг. 178.
Ремонт и восстановление губок штангенциркуля.

Исправление дефектов у штангенциркулей облегченного типа производят, главным образом, рихтованием с последующей доводкой измерительных плоскостей. Так, если уже при износе рабочих поверхностей губок нулевой штрих нониуса не совпадает с нулевым штрихом штанги, то после доводки измерительных плоскостей эта ошибка будет еще больше.

Поэтому ее исправляют рихтованием. Неподвижную губку кладут на закаленный брусок, укрепленный в тиски, и ударяют по ней в месте а (фиг. 179) для того, чтобы ее носик подался вниз. Удары производят с обеих сторон штангенциркуля. То же проделывают и с губкой подвижной рамки, ударяя по ней в месте б. Острые концы губок рихтуются в местах а и б.

Фиг. 179.
Ремонт штангенциркуля облегченного типа (стрелки показывают места ударов при рихтовании).

После рихтования спиливаются и доводятся измерительные плоскости до совпадения делений штанги и нониуса, а в заключение зачищаются забоины и полируются все плоскости мелкой шкуркой.

Исправление основания штангенрейсмаса производят притиркой на притирочной плите при помощи шлифовальных порошков.

Штангенциркуль получил название благодаря основному элементу своего корпуса – штанге, а вот привычный нам циркуль немного далек от этого инструмента своим устройством. Разобраться в предмете, полном загадок, постараемся с помощью данной статьи, рассмотрим его устройство и принцип работы.

Устройство штангенциркуля – основные узлы и их назначение

Устройство штангенциркуля внешне не кажется сложным, но его части так компактно и оптимально составлены, что делают это приспособление простым и удобным в использовании. А умеет оно немало, причем измерения, которые выполняются с его помощью, очень важны во многих сферах промышленности и строительства. При использовании штангенциркуля мы получаем линейные размеры предметов, как внешние, так и внутренние. А точность, которая в некоторых моделях достигает завидного уровня, делает этот простой инструмент все более востребованным.

Назначение штангенциркуля – измерение длины, диаметров, глубины, а вот что обеспечивает эту возможность, разберем на примере самого простого вида этого приспособления. Основным узлом является линейка, которая и называется штангой, давая часть названия инструменту. Деления на ней обычно равны 1 мм, а общая длина обычно составляет 15 см, но отдельные модели могут быть длиннее. Линейка определяет максимальный размер, который сможет измерить данный инструмент . А значит, максимальная длина или диаметр предмета должен быть не более 15 см.

На конце линейки находятся губки, вернее их половинки, а вторые половинки расположены на подвижной рамке, которая перемещается по линейке, отмеряя размер обследуемого предмета. Губки есть внутренние и внешние, у первых резцы смотрят наружу, у вторых – друг на друга. Следовательно, первые вставляются в предмет и раздвигаются, чтобы зафиксировать внутренний геометрический параметр, а вторые раздвигаются широко, а потом сближаются, чтобы зафиксировать исследуемый предмет между собой. Чтобы точно снять размер или перенести его на другую поверхность, подвижная рамка может фиксироваться специальным винтом, который находится на ней же.

На основной линейке мы можем посмотреть целочисленное значение искомого размера, а вот уточнить результат поможет нониусная шкала, которая нанесена на нижнюю часть рамки, чтобы быть ровно под основной разметкой линейки. На нониусе имеется десять делений, каждое из которых отмеряет 1,9 мм, вся шкала 1,9 см длиной. Это параметры обычного хозяйственного штангенциркуля, на других моделях это соотношение меняется. Найдя деление нониуса, которое совпадает с каким-либо делением основной шкалы, можно уточнить искомое значение до десятых долей миллиметра. Пользование штангенциркулем не ограничивается внутренним и внешним размером, можно отмечать и глубину отверстий, для этого имеется хвостик, который выдвигается из линейки. Это шкала глубиномера.

Штангенциркуль – классификация и маркировка

Измерительный инструмент штангенциркуль может быть 3 видов и около 8 типоразмеров, во всяком случае, согласно отечественным нормативным документам. Причем важно, покупая любой точный инструмент, ориентироваться на стандарты, по которым его изготавливают и калибруют. На виды делят его в зависимости от индикатора измеряемого значения, с которого мы снимает искомые цифры. Это могут быть нониусные (ШЦ), циферблатные (ЩЦК) и цифровые (ШЦЦ) штангенциркули . В первом случае нам придется самим пробежаться по обеим шкалам глазами, посчитать деления и сообщить результат. Во втором случае мы увидим цифры на механической шкале с подвижной стрелкой, а вот в третьем случае нам покажут готовый результат на дисплее.

Внутри данных видов могут разделяться еще подвиды в зависимости от конструкции и длины основной линейки. Например, можно делить инструменты по виду материала, из которых они изготовлены. Примером инструмента из твердого сплава может служить ШЦТ-I. Есть различия в устройстве губок или дополнительных приспособлениях. Так, ШЦ-I и ШЦ-III отличаются расположением губок, в первом случае оно двустороннее, а во втором – одностороннее. А вот в ШЦ-II имеется рамка микрометрической подачи, которая сделает проще разметку, если вам нужно будет переносить свои замеры на другую плоскость. Различия по типоразмерам обсуждать долго не имеет смысла, стоит лишь сказать, что чем больше линейка, тем больше погрешность полученных значений.

Как измерять штангенциркулем – инструкция для начинающих

Большинству технически развитых людей интуитивно понятно, как пользоваться штангенциркулем, поэтому мы тезисно напомним основные моменты.

Как измерять штангенциркулем – пошаговая схема

Шаг 1: Закрепление детали

Проверьте сначала инструмент на исправность, для этого сведите губки без детали к нулю, посмотрите на просвет, насколько правильно они соединились, а также гляньте на шкалу, совпали ли нули на двух шкалах. После положительного результата можно приступить к работе с деталью. Удобнее всего работать в тех случаях, когда инструмент находится у вас в правой руке, а измеряемая деталь – в левой, либо вовсе неподвижно закреплена где-нибудь. Если вы левша, то соотношение, конечно, обратное. Для измерения внешнего размера разведите губки штангенциркуля, поместите между ними предмет и соедините их. Они должны упереться в края обследуемой детали. Если она твердая, можно слегка сжать губки для плотного прикосновения. Если же деталь мягкая, не делайте этого, результаты будут искаженными.

Усилие контролируется просто, если попробовать сдвинуть губки относительно предмета, то они должны делать это неохотно, но если нужно еще и усилие для этого, то вы явно пережали.

Перемещать рамку удобнее большим пальцем правой руки, остальными придерживая штангу. Проверьте положение штангенциркуля относительно предмета, нет ли перекосов (губки должны быть на одинаковом расстоянии от края предмета с обеих сторон), лучше поднять конструкцию на уровень глаз. Чтобы яснее видеть, левой рукой предмет лучше держать в плоскости за инструментом, а не перед. Теперь аккуратно следует закрутить крепежный винт, указательным и большим пальцем, остальные же должны продолжать держать штангу. Когда значение зафиксировано, деталь можно отложить и приступить к изучению следующего этапа, как измерить штангенциркулем полученное число.

Шаг 2: Снимаем значение

Считывать показания лучше всего тоже на уровне глаз. Первым делом записываем значение главной шкалы, т.е. целочисленное. Для этого ищем штрих на основной штанге, который расположился ближе всего к нулевому значению нониуса, это и есть целое число миллиметров. Можно запомнить, а можно где-то пометить себе на черновике. Теперь ищем на нониусе штрих, который ближе всего к его нулю, но еще и точно совпадает с каким-нибудь делением на штанге. Его порядковый номер следует умножить на цену деления используемого нониуса (как правило, 0,1 мм). Если не уверены, что знаете это значение, посмотрите в паспорте данного штангенциркуля.

Теперь дело за малым, просто следует суммировать эти числа, и результат готов. Например, по штанге у вас было значение 35 мм, а по нониусу насчитали еще 4 деления, тогда общее значение равно 35,4 мм (3,54 см). После работы инструмент протирают (обезжиривают), чуть-чуть раздвигают губки (на пару мм), ослабляют зажим и укладывают в чехол. Если хранение планируется длительное, то можно смазать его против коррозии.