Штангенінструменти та універсальні кутоміри

Штангенінструменти та універсальні кутоміри служать для ви­мірювання відповідно лінійних і кутових розмірів зовнішніх і внутрішніх поверхонь, відстаней між ними, кутів нахилу, а та­кож для розмічування заготованок перед обробленням їх повер­хонь, різанням матеріалів.

Для штангенінструментів відмінною ознакою є наявність у них штанги 1 (рис. 2.2.1, а) з губкою 2 та нанесеною на ній основною шкалою рухомої рамки 6 з губкою 3 та шкалою ноніуса 4. Усі вони мають дві шкали: основну та додаткову (ноніусну). Основна шкала служить безпосередньо для вимірювання розмірів, а додатко­ва — для підвищення точності відліку основної шкали. Наявність додаткової шкали дає змогу використати здатність людського ока точніше визначати співпадання чи неспівпадання штрихів двох дотичних шкал, ніж оцінювати частку поділки основної шкали.

Рис. 4.5. Штангенінструменти

Штангенциркуль ШЦ-І ( ГОСТ 166-89; рис. 4.5, а) призна­чений для вимірювання розмірів зовнішніх, внутрішніх повер­хонь та глибини западин, а також для розмічування заготованок. Штангенциркуль ШЦ-ІІ (рис. 4.5, б) має аналогічне призначення, окрім вимірювання глибини западин (відсутня лінійка глибино­міра). Штангенглибиномір (ГОСТ 162-90; рис. 4.5, в) призначений для вимірювання глибини отворів, пазів, западин. Робочими по­верхнями глибиноміра є торцева поверхня штанги 1 та основи 12.

Штангенрейсмас (ГОСТ 164-90; рис. 4.5, г) здебільшого при­значений для розмічування заготованок і вимірювання лінійних розмірів (висотних). Робочими поверхнями його є торцева поверх­ня основи 9 та нижня поверхня вимірювальних (розмічувальних) ніжок 10 та 11. Оскільки прямі ніжки не забезпечують отримання розмірів від 0 до 30 мм, то для вимірювання менших ніж 30 мм розмірів використовують фігурні ніжки.

Діапазони вимірювання штангенциркулів різних типів визначе­ні відповідними стандартами і можуть змінюватися від 0...125 мм до 1800...3000 мм. Допускні похибки вимірювання штангенінст­рументів за стандартами становлять від ±0,06 мм (для діапазону вимірювання 0...150 мм) до ±0,2 мм (для діапазону вимірювання 800...2000 мм).

Деякі закордонні фірми Швейцарії, Німеччини виготовляють штангенциркулі з круглими плоскими шкалами зі стрілкою як у індикаторних вимірювальних головках, з ціною поділки шкали 0,01 і 0,02 мм.

Ноніусні шкали штангенінструментів будують, використовую­чи принцип поділу одної поділки основної шкали на п частинок (переважно 10 чи 20). Кількість поділок ноніусної шкали визна­чає ціну однієї поділки. Наприклад, для п = 10 ціна поділки 1/n = = 0,1 мм, а для п — 20 становитиме 1/20 = 0,05 мм. Довжини ноніусних шкал з конструктивних міркувань приймають перева­жно 9; 19 мм. Залежно від довжини ноніусної шкали відповідною буде відстань між сусідніми рисками.

Штрихові ЗВТ кутових розмірів мають кутові шкали переваж­но у кутових градусах і мінутах. Кутоміри з ноніусом виготовля­ють трьох модифікацій: типу 2УН (рис. 4.6, а), типу 2УМ (рис. 4.6, б) і типу 4УМ (рис. 4.6, в). В усіх перелічених кутомірах градусна шкала з ціною поділки 1° нанесена на основу 1 кутоміра, по якій пересувається ноніус 2, пов'язаний зі сектором 4. Прикрі­плюють рухомий сектор з ноніусом до основи за допомогою гвин­тового затискача 3.

Рис. 4.6. Види кутомірів

Вуніверсальному кутомірі(ГОСТ 5378-88; рис. 4.6, а) осно­ва 1 має зовнішню циліндричну та внутрішню конічну поверхні. До нижнього краю основи прикріплюють лінійку 5, яка служить однією вимірювальною поверхнею. До сектора 4 за допомогою де­ржака 8 прикріплюють кутник 7, а до нього за допомогою іншого держака — лінійку 6. Бічні поверхні кутника 7 та лінійки 6 є другою вимірювальною поверхнею.

Закріплюючи за допомогою держака 8 кутник 7 чи лінійку 6 у різних комбінаціях, забезпечують можливість вимірювання куто­вих розмірів у діапазоні від 0 до 320°. Можливі комбінації скла­дання універсального кутоміра для вимірювання кутових розмі­рів у різних піддіапазонах зображені на рис. 4.7.

У кутомірі типу 2УМ (див. рис. 4.6, б), який називають транс­портирним,нерухома лінійка 5 є продовженням основи 1. Ру­хома лінійка 6, до якої за допомогою держака 8 прикріплюють кутник 7, зв'язана зі сектором, який може повертатися на осі 9. Кутомір має механізм 4 для точного переміщення рухомого секто­ра. Кутомір 4УМ (див. рис. 4.6, в) має тільки одну рухому ліній­ку 6, на кінці якої закріплений ноніус 2 з ноніусною шкалою. Другою вимірювальною поверхнею є нижня поверхня основи 1.

Рис. 4.7. Можливі комбінації складання універсального кутоміра

Ціна поділки ноніусних шкал кутомірів залежить від їх конс­трукції. Наприклад, ціна поділки кутомірів типу 2УН і 2УМ має 2 кутові мінути, а кутоміра типу 4УМ — 15 кутових мінут.

Для вимірювання малих кутових розмірів використовують рі­вні, чутливим елементом яких є скляна прозора циліндрична ам­пула, зігнена дугою значного радіуса. Ампула наповнена спеціа­льною рідиною, у якій плаває кулька пари цієї рідини. Кулька намагається зайняти найвище положення в ампулі і є покажчи­ком шкали рівневого кутоміра.

Штрихова шкала з лінійною відстанню 2 мм між сусідніми поділками нанесена на верхній циліндричній поверхні ампули. Ціна поділки рівневих кутомірів різних типів становить 0,02...0,15 мм/м (кутових секунд).