Точность превыше всего | 05.12.2019
Кронциркуль – довольно малораспространённая разновидность измерительного инструмента, при помощи которой можно измерять внешние размеры деталей или предметов. Потребность в нём проявилась с середины XIX. Именно тогда, как выяснилось, более привычные штангенциркули оказались неудобными для наружных измерений габаритов изделий. Кстати, в англоязычной литературе кронциркуль и сейчас именуется outside calipers – «внешний штангенциркуль».
Технические характеристики
Инструмент выполняется из стали с закаленными разметочными поверхностями и характеризуется следующими техническими параметрами:
- диапазон измерения, мм;
- цена деления, мм;
- погрешность, мм.
Типоразмеры инструментов определяются по их длине: 100 мм, 125 мм, 175 мм, 200 мм, 250 мм, 300 мм, 400 мм, 500 мм, 600 мм, 700 мм, 800 мм, 1000 мм.
Пример классического чертежно-измерительного кронциркуля
Особенности данного инструмента рассмотрим на примере кронциркуля марки КЦ-300. Это устройство предназначено для измерения (внутреннего и наружного) и черчения окружностей различных диаметров. Устройство состоит из:
- Двух закаленных наконечников.
- Заклепки.
- Шарнира.
- Держателя для карандаша.
Имеет длину 30 сантиметров. Диапазон измерений – 450 миллиметров. Приспособление обеспечивает высокую точность определения размеров деталей, в строгом соответствии с существующими стандартами и нормативно-технической документацией.
Прибор достаточно прост в применении, закаленные ножки позволяют прочно зафиксировать приспособление, Имеет высокую степень точности проводимых замеров. Инструмент выполнен из стали, не поддающейся коррозии.
Большой чертежный кронциркуль
Представляет собой две ровные металлические ножки с иголками, угол между которыми фиксируется специальным винтом. Предназначен для разметки путем нанесения насечек и позволяет обойтись без наложения линейки.
Часто применяется для нарезания пазов, шипов и разметки деревянной доски на равные элементы. Иглы на кончиках фиксируются при помощи винтовых прижимов.
При необходимости одну иглу можно заменить грифелем и получить обычный циркуль для вычерчивания окружностей.
Как пользоваться?
Если инструмент используется для двухступенчатого замера, то вначале разводят ножки на требуемое расстояние, затем плотно прикладывают их своими измерительными площадками к внешнему габаритному размеру, сводят ножки зажимных винтом, аккуратно извлекают кронциркуль и прикладывают ножки к линейке или иному измерительному приспособлению. В этом случае точность отсчёта определяется только точностью шкалы. Это допустимо при грубых бытовых измерениях, допуск на которые может быть ±0,5 мм и выше.
Производители более точных инструментов оснащают их шкалами Вернье. В этом случае пользователь сначала должен прочитать значение по фиксированной шкале, а затем — по более точной шкале, результат по которой даст измерение с точностью до двух десятичных знаков — практически такое же, как и штангенциркуль.
При захвате объекта ножками важно как можно точнее установить их на поверхности. Передний торец каждой ножки имеет шлифованный захват, которым стараются охватить как можно более продолжительную зону дуги (для окружности) или линии (для плоской поверхности). Поэтому более точное измерение получится, если ножки прикладывать не перпендикулярно оси измеряемого изделия, а под углом в 30…45°.
Точность отсчёта зависит от состояния кронциркуля. Ножки должны быть прямыми и перемещаться в одной плоскости, не заходя одна за другую. Внешние измерители содержатся чистыми и хорошо смазанными. Для этого инструмент между применениями стоит убирать в чехол.
Модели по функциональности
В зависимости от своего назначения инструменты делятся на наружные и внутренние, а также измерительные, чертежные, медицинские и визажные.
Цифровой кронциркуль — стоит ли платить за удобство
Многие современные модели оснащаются цифровым ЖК-дисплеем, что позволяет обойтись без линейки.
Однако, следует принять во внимание, что цифровой прибор менее долговечен, нуждается в батарейке и не всегда срабатывает на морозе. И если молодым работникам удобнее считывать данные с экрана, то многие опытные мастера предпочитают работать по старинке.
Универсального решения не существует, каждый должен выбирать тот вариант, который ему ближе.
Для наружных измерений
С его помощью производятся внешние линейные измерения параметров любых деталей методом сравнения. Внешне выглядит как две изогнутые ножки, соединенные при помощи шарнира. Измеренная величина определяется по масштабной линейке.
Для наружных измерений с винтом
Инструмент имеет более сложное устройство по сравнению с предыдущим, движение и фиксация ножек производится при помощи винта, посаженного на горизонтальную металлическую ось.
Служит для наружных замеров объемных предметов.
Нутромер для внутренних измерений с винтом
Одна из разновидностей инструмента для внутренних замеров, которым можно определить размер; интервал; ширину стенки, уступа или ступеньки детали. Удобно использовать в труднодоступных местах.
Состоит из двух стальных ножек с изогнутыми наружу губками. Измерение проводят путем разведения ножек до прикосновения губками краев детали. Стопорный винт фиксирует данное положение, после чего размер определяется измерительной линейкой.
Нутромер для внутренней разметки и измерений
Им замеряются внутренние линейные параметры объектов и сравниваются с размерами по линейке или калибру.
Также проводится необходимая разметка по заданным параметрам.
Разметочный для прямой разметки
Разметочный циркуль необходим, чтобы нанести разметку на любую деталь или заготовку. Состоит из двух ножек с острыми кончиками, соединенных между собой втулкой или пружиной.
Разметочный с винтом для прямой разметки
Помогает перенести заданные размеры с линейки на деталь или заготовку, также может использоваться для вычерчивания дуг, окружностей и проведения разметок. Фиксация производится при помощи винта.
Разметочный с дугой для прямой разметки
Используется для прямой разметки любых объектов.
Оснащается металлической дугой, которая фиксируется винтом, и служит для предотвращения случайного раскрытия ножек во время проведения разметки.
Измерительные
Применяются при выполнении различных токарных и слесарных работ. Кроме того их довольно часто используют кузнецы и бондари. С его помощью можно опередить, действительно ли деталь изготовлена нужной формы. С этой целью необходимо измерить диаметр в двух точках. Если прибор свободно проворачивается по всему периметру круга (не имеет зазоров и не нужно сжимать ножки), то круг получился идеальной формы. Кроме того такой кронциркуль применяется для определения внутренних размеров заготовки. Например, можно узнать ширину пазов. Еще одно применение прибора – сравнение габаритов предметов. Выполнив замеры эталонной детали можно сравнивать полученные значения с размерами других заготовок, что значительно ускоряет работу. Главное достоинство таких приборов – маленькая погрешность измерений. Такие модели могут быть двух типов. Отличаются они по форме кончиков ножек. Если внешняя сторона кончиков имеет плоскую заточку, то такие приборы применяются для определения внутренних размеров. Внешние габариты измеряются инструментами, у которых ровная поверхность находится внутри.
Кронциркуль своими руками
Иногда возникает необходимость сконструировать инструмент самостоятельно. Сделать это достаточно просто, стоит лишь запастись подходящим материалом и проявить небольшие навыки слесарной работы.
Для изготовления необходимо:
- листовая нержавеющая сталь (1,5 мм);
- шлифовальная шкурка средней крупности;
- немного метизов;
- слесарный набор;
- токарный станок;
- наковальня.
Изготовить шаблон ножки кронциркуля из плотной бумаги, перенести его на заготовку и вырезать при помощи «болгарки». Внутренний радиус выпилить при помощи маленького кусочка отрезного диска.
Напильником довести до нужного качества обработки. Просверлить отверстия для шарнира, подобрать болт М6 соответствующей длины, установить на место.
Таким образом получится вполне работоспособный механизм, в котором легко можно регулировать усилие перемещения ножек.
Видео как сделать цифровой кронциркуль самостоятельно
Для работы понадобятся:
- Цифровой штангенциркуль;
- Паяльник;
- Припой;
- Медный прут;
- Хорошее настроение)
Назначение и использование
Главная задача прибора – определение размеров деталей и частей различных предметов:
- высоты;
- длины;
- ширины;
- толщины;
- диаметра
Нужно это в первую очередь для того, чтобы сравнить полученные значения с эталонными. Приспособление очень часто используют совместно со штангенциркулем и линейкой. Это необходимо для измерения:
- наружных линейных размеров;
- стенок сложных деталей с выступами;
- интервалов;
- перемычек;
- ступеней.
Так же прибор применяется:
- при разметке заготовок;
- при грубом измерении диаметров различных деталей при черновом обтачивании на токарном станке.
Выполняя линейные измерения, следует развести ножки инструмента до нужного состояния. Затем они сводятся до того момента, пока не заденут стенки предмета, который нужно измерить. Далее, при помощи линейки необходимо определить расстояние между концами лапок прибора. При выполнении разметок длина раствора выставляется при помощи штангенциркуля или линейки.
Что мы знаем из истории
Инструмент появился несколько тысяч лет назад, о чем свидетельствуют идеальные окружности на остатках древних сооружений. Во время исследования во Франции в курганах древних галлов была обнаружена практически точная железная копия современного циркуля.
Археологи, работающие на раскопках Помпеи, нашли более сложноустроенный инструмент аналогичного назначения.
Любопытно, что со времен Древнего Рима кронциркуль практически не изменился. И если не брать во внимание современные цифровые модификации, то он по-прежнему представляет собой две металлические ножки и микрометрический винт для фиксации.
Описание
Кронциркуль представляет собой измерительное приспособление с двумя дугообразными ножками, расстояние между которыми устанавливается небольшой гайкой или микрометрическим винтом. Его ножки размещаются на одной плоскости и могут вращаться вокруг своей оси. Основным отличием от обычного циркуля является отсутствие на ножках графических элементов. Однако необходимо отметить, что иногда встречаются модели с креплением для карандаша. Изготавливают инструмент, как правило, из конструкционной стали, ножки закаляются. По ГОСТУ твердость измерительных поверхностей должна быть не меньше 51,5 HRC.
Делаем простой кронциркуль
Что мы знаем из истории кронцикуля? Известный нам еще со школы циркуль служит для вычерчивания идеально правильных окружностей. История этого инструмента насчитывает не одну тысячу лет, насколько можно судить по идеально точным окружностям, которые ученые-археологи видят на поверхностях древних сооружений. При раскопках курганов древних галлов, во Франции, был найден обыкновенный циркуль, изготовленный из железа. А во время раскопок Помпеи ученые с удивлением обнаружили несколько другой инструмент, он был примерно такого же назначения, но весьма и весьма сложно устроенный.
Как выяснилось, он мало изменился со времен Римской Империи, в таком же виде он выпускается и используется и в современном мире, хотя сейчас существует даже цифровой кронциркуль. Термин этот иностранного происхождения, состоит из немецкого слова «krone» — венец и латинского «circulus» — круг. Относится к разряду чертежно-измерительных приборов. Он имеет две ножки, чаще всего, дугообразной формы, между которыми можно установить желаемый угол, используя для этого микрометрический винт, который также входит в конструкцию инструмента. Винт служит, чтобы можно было отрегулировать желаемое расстояние между ножками. Существует также упрощенный вариант.
На фото — для измерения наружных диаметров и размеров деталей.
Сегодня такой прибор используют в производстве для измерения наружных диаметров и размеров деталей (один разряд инструментов), а также для определения размеров внутренних диаметров частей (другие модели приспособления). В медицине этот инструмент тоже широко применяется в самых разных отраслях, однако все его разновидности связаны с микроскопическими элементами, например, в стоматологии или нейрохирургии.
По методу получения данных выделяют механические и электронные модели.
Данный инструмент, как измерительный прибор, не нуждается в поверке, потому что он не внесён в государственный реестр. Чтобы сравнить размеры деталей какого-либо объекта с образцовыми размерами, используют как раз этот вид кронциркуля. Так, измерив столь специфическим методом деталь, полученные данные сравнивают с данными образцов, из чего делают выводы.
Весьма удобен кронциркуль и в токарном деле, особенно у деревяшечников — действительно, при точении декоративных деталей из дерева, точные размеры, часто не слишком важны и инструмент, позволяющий быстро, на ходу оценивать размер детали или заготовки пользуется популярностью. Особенно удобен кронциркуль при точении одинаковых деталей, а такая задача перед каждым токарем встает регулярно. Чрезвычайно ускоряет дело наличие нескольких таких инструментов — можно заранее настроить их на основные размеры детали и не отвлекаться на измерения линейкой или штангенциркулем.
Очень часто, кронциркуль применяется и стеклодувном деле.
Простой кронциркуль, вроде как на фото выше, не представляет сложности для самостоятельного изготовления. Придется только подобрать подходящий материал, дальше — немного простой слесарной работы.
На чертеже, кронциркуль с диаметром измерения до 180 мм.
Что было использовано в работе.
Инструмент.
Набор обычного слесарного инструмента, нечто для сверления отверстий. Использовал простейший шлифовальный барабан, установленный в токарный станок по дереву. Пользовался маленькой УШМ с тоненьким отрезным диском, электрическим точилом. Пригодились клейма с циферками. Не обойтись без стальной плиты или наковальни.
Материалы.
Кусочек листовой стали подходящей толщины. Использовал нержавеющую, толщиной 1.5 мм. Желательно, чтобы заготовка была ровной, без вмятин. Средней крупности шлифовальная шкурка. Немного метизов.
Итак.
При изготовлении инструмента, было допущено несколько отступлений от чертежа — ножки кронциркуля приняты одинаковой толщины, вместо заклепки применил обычный винт М6. Практика показала, что две усиленных «кузовных» шайбы и шайба-стопор, позволяют ножкам двигаться плавно, с небольшим усилием. Усилием затягивания гайки, его можно регулировать.
Чертеж ножки кронциркуля распечатал на принтере на плотной бумаге, подогнав размер под требуемый. Вырезав, получил шаблон. Контур ножки, можно перенести на заготовку и при помощи копировальной бумаги.
Все что можно, отрезано «болгаркой». Трудность представляет вырезание внутреннего радиуса. Его пришлось выпиливать совсем маленьким «обмылком» отрезного диска.
После грубого выпиливания, довел контур на точиле и далее волшебным напильником.
Здесь, опять же, возникает проблема с внутренним радиусом. Решил ее, изготовив для токарного станка по дереву небольшой шлифовальный барабанчик из березового чурбачка. Радиусом, чуток меньше чем внутренний радиус ножки кронциркуля. На чурбачок, не вынимая из станка, намотал шлифовальную шкурку, концы закрепил липкой лентой.
После полной доводки формы ножек, были просверлены отверстия для шарнира.
Подобран болтик М6 подходящей длинны, ножки скреплены импровизированным шарниром. Получилось просто и вполне работоспособно, более того, усилие с которым сдвигаются ножки можно регулировать.
Можно порекомендовать альтернативный вариант изготовления, более, хм, классический — без плясок с УШМ. По контуру ножек накерниваются и сверлится ряд отверстий диаметром 4…5 мм. Небольшим зубилом прорубаются перемычки между отверстиями. Дальше так же.
Опущена закалка рабочей части ножек и при использовании инструмента не только для деревяшек, ее лучше бы сделать:
- нагреть рабочие части ножек на длину 20 мм до светло-вишнево-красного цвета каления и охладить через слой масла в воде;
- отрихтовать ножки кронциркуля после закалки и зачистить абразивной шкуркой.
В описанную последовательность изготовления кронциркуля можно внести некоторые изменения.
Если заготовки для ножек небольшого размера и размечать их геометрическим путем неудобно, тогда для их разметки изготовляют два шаблона из тонкой листовой стали: один для нанесения линий, на которых нужно будет накернить центры для вспомогательных отверстий, а второй (меньший) — для разметки контура ножки. Раньше накладывают шаблон, представляющий собой контур. Вначале на заготовке наносят вспомогательные линии по первому шаблону, а потом основные по второму шаблону меньших размеров. Последний устанавливают так, чтобы линии его контура были равноудаленными от нанесенных вспомогательных линий контура для центров вспомогательных отверстий.
Если материал на заготовку кронциркуля представляет собой полосы 25X4 или 30X4 мм, то на них размечают прямые линии, воспроизводящие форму и длину ножек в разогнутом виде. Затем полосу обрубают зубилом на плите или в тисках, отступив на 0,5— 1 мм от линии разметки, и опиливают начерно. После этого ножку нагревают и сгибают ударами молотка на круглой оправке, размеры которой соответствуют радиусу изгиба ножек.
Окончательная обработка кронциркуля не отличается от последовательности, приведенной выше.
При таком способе изготовления кронциркуля меньше затрачивается времени, так как отпадает необходимость в сверлении вспомогательных отверстий по контуру заготовки. Последний способ применяют чаще всего при изготовлении нутромера, так как загибание концов его ножек выполняется очень просто, тогда как загибание ножек кронциркуля — операция довольно сложная, требующая определенных умений и навыков.
Испытание кронциркуля и технические требования к нему. Испытание кронциркуля заключается в разводе и сжатии его ножек. При этом ход в шарнире должен быть плавным, а концы ножек должны плотно сходиться. Поверхности кронциркуля должны быть чистыми, без царапин, забоин и вмятин, а острые края притуплёнными. Концы ножек кронциркуля должны быть закалены на длину 20 мм до твердости HRC 40—50.
Остается сказать, что инструмент в арсенале токаря-деревяшечника весьма востребован. Практика показала, что лучше иметь несколько штук. Одновременно пользовался, максимум четырьмя.
В подавляющем большинстве случаев, однако, вполне достаточно одного-двух. Чтобы исключить путаницу при пользовании несколькими инструментами, можно выбить на ножках порядковый номер.
Использование обычно заключается в измерении диаметров заготовки при вытачивании одинаковых деталей. При этом вытачивается деталь-образец, ориентируясь на требуемые присоединительные или габаритные размеры, остальное как сердце подскажет. Все следующие детальки, вытачиваются по ее размерам — при помощи нескольких кронциркулей, «снимаются» основные размеры, обычно их один-два диаметра и длина. Лучше при этом, прибавить диаметры на миллиметрик – припуск на шлифовку. Все. Точение подобных, превращается в сплошное удовольствие.
Заготовка протачивается до тех пор, пока кронциркуль с самым большим диаметром не начнет проваливаться. Мерять можно прямо на вращающейся заготовке, при этом ножки кронциркуля следует прикладывать к заготовке одновременно. Иначе инструмент может вырвать из рук.
Babay Mazay, 2016 г.
