Нониусный штангенциркуль: губки, отсчёт и поправки

Измерительная цепь

Измерительную цепь штангенциркуля я начинаю с неподвижных и подвижных губок: они задают расстояние между контактными поверхностями. Подвижная рамка перемещается по штанге и фиксируется зажимом. Основная шкала показывает целые миллиметры, нониус позволяет определить их долю по совпадению штрихов. Правильный отсчёт предполагает правильный контакт: перекос губок, загрязнение или чрезмерное воздействие не исправляются более подробной шкалой.

Геометрия губок и способ отсчёта

Типы ШЦ-I, ШЦ-II и ШЦ-III я сопоставляю по описанным в учебнике расположению и назначению рабочих частей. Показанный ШЦ-I имеет нижние губки для наружного размера, верхние для внутреннего и глубинную линейку. У ШЦ-II верхние заострённые губки предназначены для разметки; для тонкой установки рамки показана винтовая подача. ШЦ-III изображён с односторонним расположением губок и отдельным узлом тонкой подачи. В описании ШЦ-II номер нониуса расходится: в тексте указан 6, в подписи и на рисунке 368 — 5. Это несогласованность обозначений источника, а не два разных узла. Нониусный или круговой отсчёт — другой признак исполнения. Поэтому карточка 322 о круговом указателе не заменяет описание геометрии губок.

Как работает показанный нониус

В примере ШЦ-I я рассматриваю шкалу нониуса длиной 19 мм, разделённую на 10 интервалов: один интервал равен 1,9 мм, а разность с двумя миллиметрами основной шкалы составляет 0,1 мм. У ШЦ-II 39 мм разделены на 20 интервалов: 1,95 мм, разность 0,05 мм. К целому отсчёту добавляют номер совпавшего штриха, умноженный на соответствующую величину отсчёта. Арифметика этих двух примеров соответствует показанной разбивке; для ШЦ-III в книге также указан отсчёт 0,05 мм. Другие нониусы могут быть устроены иначе.

Внутренний размер и толщина губок

При некоторых формах внутренних измерительных поверхностей размер получают с учётом указанной на губках поправки. На с. 328 предложение о добавлении указанной на губках толщины стоит сразу после рисунка и описания ШЦ-III. Это ближайший предметный контекст, но само предложение говорит о штангенциркулях во множественном числе и не устанавливает исключительного правила «только для ШЦ-III». Такую поправку я отличаю от исправления погрешности инструмента: это учёт геометрии соответствующих губок. Это правило нельзя переносить на любые внутренние губки, в частности автоматически применять к показанному ШЦ-I. Следует установить, какие поверхности участвуют в измерении и что именно уже учитывает шкала конкретного исполнения; произвольное прибавление толщины создаёт ошибку.

Ноль, тонкая подача и точность

Проверку нулевого положения при сомкнутых губках я рассматриваю как способ обнаружить несогласование исходного положения шкал. Она не заменяет проверки инструмента на всём диапазоне. Винтовая тонкая подача управляет перемещением рамки и не превращает нониус в микрометрический отсчёт. Величина отсчёта 0,1 или 0,05 мм из примеров не равна погрешности измерения, классу точности или гарантированному допуску детали.

Границы исторических данных

В учебнике приведены пределы измерения ШЦ-I 0–125 мм, ШЦ-II 0–160 мм и ШЦ-III 0–400 мм. Они характеризуют описанные исполнения, а не полный современный ассортимент. На с. 325 рядом с требованием прилегания наружных губок без просвета сказано, что нули должны совпадать и при небольшом просвете «до 0,012 мм». Оба высказывания принадлежат источнику: я не сглаживаю эту двойственность в единый современный допуск. Для ШЦ-II совпадение нулевых штрихов отдельно повторено на с. 327. Проверка нуля не является определением общей погрешности инструмента. Использование разметочных губок ШЦ-II не является разрешением царапать деталь любыми измерительными губками.

Связи

322. Штангенциркуль с круговым отсчётом: размер и показание указателя

316. Штанговый разметочный инструмент: настройка расстояния, центра и рабочей высоты

591. Штангенглубиномер: основание и торец измерительной штанги

592. Штангенрейсмас: измерение высоты и разметка от плиты