Ремонт штангенциркуля с круговой шкалой. Электронный штангенциркуль с глубиномером. Измерения внутренних расстояний

Штангенциркуль используется для определения наружных и внутренних диаметров, линейных размеров, глубин канавок и отверстий, а также расстояний между уступами. Некоторые модификации позволяют наносить разметку на поверхности заготовок. Инструмент применяется для измерения обрабатываемых деталей на механических и слесарных производственных участках, контроля выработки изнашиваемых поверхностей при проведении ремонта оборудования, благодаря простоте в освоении используется в домашних мастерских.

Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:

1. Штанги.
2. Рамки.
3. Измерительной шкалы.
4. Верхних губок.
5. Нижних губок.
6. Глубиномера.
7. Шкалы нониуса.
8. Зажимного винта.

Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:

• Диапазоном измерений . Длина шкалы на штанге составляет от 125 до 4000 мм.
• Точностью . Распространенные модификации имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
• Функционалом . Существуют штангенциркули с глубиномером и без него.
• Количеством и формой мерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних инструментов бывают плоскими, заостренными или закругленными.
• Конструкцией отсчетного устройства . Оно бывает нониусным, механическим часового типа или электронным.

Штангенциркули изготавливаются из износостойких инструментальных сталей, а их мерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными напайками. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливают резцы (рис. 2), комплектующиеся державками и зажимными винтами.

Порядок измерений

Инструмент и деталь нужно подготовить к работе: удалить загрязнения, свести губки вплотную и убедиться в том, что показания соответствуют «0». Для измерения наружного диаметра или линейного размера необходимо:

• развести губки путем передвижения рамки;
• сдвинуть до плотного прилегания к контрповерхостям;
• зафиксировать положение рамки стопорным винтом;
• вывести штангенциркуль для оценки полученных результатов.

Чтобы измерить внутренний размер, губки сводят в «0», а затем раздвигают до соприкосновения с контрповерхностями. Если конструктивные особенности детали позволяют увидеть шкалу, то показания считывают без фиксации и выведения.

Для измерения глубины отверстия:

• перемещением рамки выдвигают глубиномер;
• опускают его в отверстие до дна и прижимают к стенке;
• перемещают штангу до упора в торец;
• фиксируют стопорным винтом и выводят.

Точность результатов зависит от правильности позиционирования губок относительно детали. Например, при определении диаметра цилиндра штанга должна пересекаться или скрещиваться с его продольной осью под прямым углом, а при измерении длины – располагаться параллельно. В штангенциркулях типа ШЦ-2 и ШЦ-3 есть дополнительная рамка, которая подвижно соединяется с основной микрометрическим регулировочным винтом (рис.3). Такая конструкция упрощает позиционирование инструмента. При проведении замеров дополнительную рамку фиксируют на штанге, а положение основной регулируют вращением микрометрического винта.

Считывание результатов

По нониусной шкале

Количество целых миллиметров отсчитывается от нулевого деления на рейке до нулевого деления нониуса. Если они не совпадают, то размер содержит доли миллиметра, соответствующие точности инструмента. Чтобы определить их, необходимо на нониусе отсчитать от нуля до штриха, совпадающего с риской на штанге, а затем умножить их количество на цену деления.

На рисунке 4 показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм

По часовому индикатору

Количество целых миллиметров отсчитывают на штанге от нуля до последней риски, не скрытой под рамкой. Доли определяют по индикатору: номер деления, на котором остановилась стрелка, умножают на его цену.

На рисунке 5 показан размер 30.25 мм. Цена деления индикатора 0.01 мм.

По цифровому табло

Для определения внутреннего размера, снятого инструментом с радиусными мерительными поверхностями (нижние губки на рис. 3), к показаниям на шкале добавляют их толщину, которая указана на неподвижной губке. Чтобы посчитать наружный размер, снятый штангенциркулем с резцами (рис. 2), их толщину отнимают от показаний на шкале.

Разметка

Обычный штангенциркуль с заостренными мерительными поверхностями справляется с базовыми разметочными операциями. Упирая одну губку в боковину детали, кончиком второй можно нанести черту на перпендикулярную ей поверхность. Линия получается равноудаленной от торца и копирует его форму. Чтобы начертить отверстие, нужно накернить его центр: углубление служит для фиксации одной из губок. Подобным образом можно использовать любой прием начертательной геометрии.

Твердосплавные напайки и резцы оставляют заметные царапины на деталях из сталей твердостью выше 60 HRC. Существуют также узкопрофильные штангенциркули, разработанные исключительно для разметки.

Почему возникают ошибки при измерениях

Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:

• Чрезмерное давление на рамку вызывает перекос относительно штанги. Такой же эффект получается, если при измерении нижними губками сводить штангенциркуль за верхние.
• Установка губок на галтели, фаски и скругления.
• Перекосы при позиционировании.
• Нарушение калибровки инструмента.

Первые три ошибки чаще всего возникают от недостатка опыта, и уходят с практикой. Последнюю нужно предотвратить на этапе подготовки к измерениям. Проще всего выставить «0» на электронном штангенциркуле: для этого там предусмотрена кнопка (на рис. 6 кнопка «ZERO»). Часовой индикатор обнуляется вращением винта, расположенного в его нижней части. Чтобы откалибровать нониус, отпускают винты крепления к рамке, передвигают его в нужное положение и снова фиксируют.

Деформации элементов штангенциркуля и износ мерительных поверхностей делают инструмент непригодным к использованию. Для снижения количества брака на производстве штангенциркули проходят периодическую поверку в метрологических службах. Для проверки точности инструмента и приобретения навыков в бытовых условиях можно измерять детали, размеры которых заранее известны: например, хвостовики сверл или кольца подшипников.

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.

К атегория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Проверка и ремонт штангенинструментов

Неисправности штангенинструментов и их проверка.

Наиболее характерными неисправностями штангенинструментов, в результате которых нарушается точность показаний, являются: износ измерительных поверхностей и затупление острых концов губок; износ и деформация рабочих поверхностей штанг и рамки; перекос основной рамки; неправильная установка нониуса; ослабление пружины; износ резьбы винта и гайки микрометрической подачи и ряд других. п Показания штангенинструментов с величиной отсчета и 0,05 мм проверяют с помощью концевых мер длины 2-го класса точности (6-го разряда), а с величиной отсчета 0,1 мм - концевыми мерами длины 3-го класса.

Перекос подвижной губки относительно неподвижен выявляется также с помощью концевой меры длины.

Установив в двух крайних положениях концевую меру, снимают показания и по их разности судят о величине непараллельности измерительных поверхностей, вызванной перекосом подвижной губки.

Износ измерительных поверхностей определяют по величине несовпадения нулевых штрихов шкал штанги и нониуса при плотно сдвинутых губках. Для штанген-инструментов с величиной отсчета 0,02 и 0,05 мм просвет между измерительными поверхностями не должен превышать 0,003 мм, а для штангенинструментов с величиной отсчета 0,1 мм - 0,006 мм. На рис. 79,6 показано, как с помощью концевых мер и лекальной линейки можно на глаз определить величину просвета между измерительными поверхностями.

Рис. 1. Проверка штангенциркулей.

Схема проверки износа рабочих поверхностей губки для внутренних измерений приведена на рис. 1, е. Между губками для наружных измерений помещают концевую меру, а затем с помощью другого штангенинст-румента проверяют расстояние между губками для внутренних измерений. Это расстояние должно быть равно размеру концевой меры.

Износ штанги устанавливают лекальной линейкой на просвет.

Ремонт штангенинструментов. Износ рабочих поверхностей штангенинструментов устраняют рихтовкой губок с последующей их доводкой. Рихтовкой устраняют также дефекты измерительных поверхностей губок и доживаются совпадения нулевых штрихов шкал. После рихтовки приступают к доводке измерительных поверх-постей плоскопараллельными притирами, для чего штангенциркуль закрепляют в тисках, притир помещают между губками, а рамку сдвигают до соприкосновения губок с притиром. В этом положении Рамку закрепляют стопорным винтом и, перемещая при-г между губками с небольшим усилием, производят R доводку поверхностей со стороны как острых, так и тупых губок до достижения плоскостности, параллельности и одинакового размера раствора обеих сторон.

Рис. 2. Доводка измерительных поверхностей штангенциркуля.

Прямолинейность измерительных поверхностей проверяют лекальной линейкой, а параллельность губок рамки губкам штанги и размеры между ними контролируют концевыми мерами, при этом усилие, с которым мера вводится между губками, должно быть одинаковым для обеих сторон. Вставив концевую меру не с конца губок, а сбоку по всей плоскости и одновременно слегка поворачивая ее, можно определить степень параллельности поверхностей. Если плитка будет задерживаться концами губок, свободно вращаясь дальше по всей поверхности, или будет иметь зазор впереди, значит, губки непараллельны.

Наружные поверхности тупых губок доводятся до получения параллельности. Размер губок должен быть равен целому числу миллиметров с десятыми долями (например, 9,8 мм). После доводки губок нониус устанавливают на нулевое деление штанги. Для этого губки сдвигают до соприкосновения измерительных плоскостей и зажимают подвижную рамку. Затем нониус передвигают до совпадения первого и последнего делений, при этом его шкалы должны точно совпасть с первым и соответствующим делениями штанги. В этом положении нониус закрепляют.

При ремонте большого количества штангенциркулей доводку измерительных поверхностей можно механизировать. Схема механизированной доводки приведена на рис. 2,б. Сложное зигзагообразное движение при механической доводке складывается в результате двух движений: горизонтального возвратно-поступательного движения притира 1 (при я = 400 дв. ход./мин и длине хода 23 мм) и вертикального поступательного движения штангенциркуля 2 (движение периодической подачи 5 = 1,5-3 м/дв. ход. притира). ДлЬ обеспечения качества доводки оба движения согласованы между собой. Штангенциркуль получает вертикальное перемещение только тогда, когда движется притир. На половине хода притира при максимальной скорости штангенциркулю сообщается также вертикальная подача небольшой величины. В крайних же точках пути притира, где скорость его равна нулю, вертикальная подача штангенциркуля прекращается. Давление доводки должно составлять Р-2-3 кг/см2.

При механической доводке губок штангенциркуля применяют чугунные притиры, шаржируемые микропорошком М20.

Ремонт штангенциркулей облегченного тина при поломке губок производят в следующем порядке. После отпуска в соляной ванне отрезают изношенный или сломанный конец губки. Затем в утолщенной части ножки дисковой фрезой прорезают паз, по ширине равный толщине губки. Новую заготовку губки вставляют в паз ножки и совместно сверлят два или три отверстия, затем обе части склепывают. Губки опиливают до заданных размеров и закаливают. После зачистки осуществляют доводку их измерительных поверхностей.

Рис. 3. Ремонт штангенциркуля.

При поломке обеих губок верхнюю ножку целиком заменяют новой. Для этого выбивают заклепки и снимают со штанги поломанную ножку. В заготовке новой ножки фрезеруют и опиливают прямоугольное окно, по форме и размерам равное торцу штанги. Затем на штангу надевают ножку, выверяют перпендикулярность ее положения относительно граней штанги, сверлят в другом месте отверстия и приклепывают ножку. Губки опиливают так, чтобы их конфигурация и размеры соответствовали форме губок рамки, и затем их доводят.

Поломанные губки рамки заменяют новыми, для чего, выбив заклепки и сняв негодную губку, на ее место приклепывают заготовку новой губки, опиливают ее, закаливают и доводят.

Ремонт поломанных губок штангенциркулей со штампованной штангой несколько сложнее, так как вся штанга вместе с губками имеет одинаковую толщину и врезать новую губку невозможно. Приклепывание внакладку не всегда обеспечивает достаточную прочность соединения. Можно применить сварку, однако лучше всего заменить всю верхнюю часть штанги, установив новую ножку.

С этой целью после отжига и отрезки губок торец линейки фрезеруют или опиливают вручную так, чтобы на гранях линейки образовались заплечики, в которые упирается ножка. При опиливании измерительных плоскостей губок ножки необходимо следить за тем, чтобы нулевое деление нониуса рамки примерно совпадало с нулевым делением шкалы на линейке, так как при значительном смещении нониуса на его торце придется снимать слишком большой слой металла, что ухудшит качество ремонта.

Деформация штанги может быть вызвана искривлением или неравномерным износом ее рабочей поверхности. Искривление штанги устраняется правкой, осуществляемой выгибанием в тисках с помощью трех узких латунных прокладок.

Неравномерный износ штанги устраняют припили-ванием и доводкой на притирочной плите, контролируя прямолинейность лекальной линейкой или методом на краску. Вмятины и забоины зачищают бархатным напильником, оселком и мелкой шкуркой с маслом.

Для устранения несовмещения нониуса со шкалой линейки его переставляют. Если торец нониуса упирается в стенку окна рамки и не может быть передвинут, то его подпиливают. Одновременно распиливают и отверстия под винты, после чего, переставив нониус, закрепляют его в правильном положении.

Ремонт других универсальных измерительных инструментов (угломеров, штангенрейсмусов и штангенглу-биномеров) аналогичен ремонту штангенциркулей.

Основными дефектами штангенглубиномера могут быть непрямолинейность опорной поверхности, отсутствие перпендикулярности линейки относительно опорной плоско.сти и неправильная установка нониуса.

Для обеспечения прямолинейности опорной плоскости корпуса и торца линейки они совместно доводятся на плите. Выдвинув линейку над плоскостью корпуса, с помощью лекального угольника проверяют перпендикулярность ее относительно опорной плоскости.

Ремонт нониуса производится так же, как и штангенциркуля. При установке линейки на определенный размер торец ее совмещают с плоскостью глубиномера. В этом положении нулевое деление нониуса совмещается с нулевым делением шкалы линейки или с делением, соответствующим высоте набора концевых мер, после чего нониус крепят винтами.

Как вы увидите из этой статьи, модификация электронного цифрового штангенциркуля очень простая процедура, но она должна быть выполнена аккуратно, чтобы не повредить инструмент. Конструкцией электронного штангенциркуля предусмотрены 4 специальных контакта. Эти контакты, например, можно использовать для подключения внешнего источника питания, контроля функций и т. д.

Назначение контактов следующее(слева на право): отрицательная клемма, данные, часы и положительная клемма.

Для активации скрытых опций электронного цифрового штангенциркуля необходимо соединить контакты 2 и 4 вместе.

Возможно разные электронные штангенциркули имеют некоторые различия, но в целом их модификация проводится аналогично.

Первый шаг в доработке – поиск винтов, скрепляющих корпус. На нашем штангенциркуле они расположены под пластиковой наклейкой. Их расположение видно на фотографии.

После открытия пластикового корпуса, содержащего печатную плату, дисплей и несколько металлических элементов, необходимо открутить несколько винтов для извлечения печатной платы.

Следует соблюдать особую осторожность при обращении с печатной платой и дисплеем.

Дисплей подключен к печатной плате, посредством токопроводящей резиновой прокладки. Постарайтесь не отсоединить дисплей от платы, поскольку в этом случае при сборке будет довольно трудно выровнять соединения. А при неправильном расположении возможно самопроизвольное отключение дисплея и появление на нем странных символов.

После извлечения печатной платы электронного штангенциркуля, мы получаем доступ к нужным контактам.

Теперь можно припаять 2 тонких провода (чем тоньше, тем лучше). Один припаять к контакту номер 2, а другой к контакту номер 4.

Для замыкания этих клемм лучше всего использовать микрокнопку, например от старой компьютерной мыши. Выводы кнопки нужно согнуть под углом 90 º (как на картинке), чтобы она плотно вошла в слот и, следовательно, прочно удерживалась на месте.

После припаивания проводов, сборка электронного цифрового штангенциркуля осуществляется в обратном порядке. После сборки из гнезда должны торчать, припаянные провода.

После этого припаиваем кнопку и помещаем ее в слот.

Так как ножки кнопки были предварительно согнуты, они подпружинивают кнопку и она прочно удерживается на месте. Вот как это выглядит.

При нажатии новой кнопки, мы получаем доступ к некоторым режимам, которые ранее были не доступны.

При первом нажатии кнопки, электронный штангенциркуль переходит в режим быстрого чтения (FT), при нажатии кнопки «ZERO», мы можем заморозить измеренное значение (Н).

При повторном нажатии кнопки, электронный штангенциркуль войдет в режим минимального значения (MIN). В этом режиме на дисплее отображается самое минимальное измеряемое значение.

Если снова нажать кнопку «ZERO», снова перейдем в режим фиксации измеренного значения (H).

Голосов)