第五章 技術測量的常用工具

1、第五章 技術測量的常用工具第一節(jié) 常用長度量具在國際單位制及我國法定計量單位中，以米作為長度基準，其單位符號為“m”。機械制造業(yè)中常用的長度單位為毫米（mm） 1mm=0.001m精密測量時，多用微米（ m為單位） 1m=0.001mm長度基準角度基準v中華人民共和國法定計量單位采用國際單位制種的輔助單位弧度（rad）作為角度的測量單位。v選擇非國際單位制單位度（o），分（）,秒（）作為角度的測量單位v1o=60=(/180)rad一一 鋼直尺鋼直尺鋼直尺是最簡單的長度量具，它的長度有150，300， 500,1000 mm和2000mm四種規(guī)格。圖1-1是常用的150 mm鋼直尺。鋼直尺用于

2、測量零件的長度尺寸，它的測量結果不太準確。 只能讀出毫米數，即它的最小讀數值為1mm，比1mm小的數值，只能估計而得。 二二 內外卡鉗內外卡鉗內、外卡鉗是用來測量外徑和平面的，內卡鉗是用來測量內徑和凹槽的。它們本身都不能直接讀出測量結果，而是把測量得的長度尺寸 (直徑也屬于長度尺寸)，在鋼直尺上進行讀數，或在鋼直尺上先取下所需尺寸,再去檢驗零件的直徑是否符合。 外卡鉗的使用 外卡鉗在鋼直尺上取下尺寸時，如下圖，一個鉗腳的測量面靠在鋼直尺的端面上，另一個鉗腳的測量面對準所需尺寸刻線的中間，且兩個測量面的聯線應與鋼直尺平行，人的視線要垂直于鋼直尺。 外卡鉗的使用外卡鉗的使用用巳在鋼直尺上取好尺寸的

3、外卡鉗去測量外徑時，要使兩個測量面的聯線垂直零件的軸線，靠外卡鉗的自重滑過零件外圓時，我們手中的感覺應該是外卡鉗與零件外圓正好是點接觸，此時外卡鉗兩個測量面之間的距離，就是被測零件的外徑。所以，用外卡鉗測量外徑，就是比較外卡鉗與零件外圓接觸的松緊程度，如b圖，以卡鉗的自重能剛好滑下為合適。如當卡鉗滑過外圓時，我們手中沒有接觸感覺，就說明外卡鉗比零件外徑尺寸大，如靠外卡鉗的自重不能滑過零件外圓，就說明外卡鉗比零件外徑尺寸小。切不可將卡鉗歪斜地放上工件測量，這樣有誤差c圖。 由于卡鉗有彈性，把外卡鉗用力壓過外圓是錯誤的，更不能把卡鉗橫著卡上去，圖 (d) 所示。 對于大尺寸的外卡鉗，靠它自重滑過零

4、件外圓的測量壓力已經太大了，此時應托住卡鉗進行測量，圖 (e)所示。 用內卡鉗測量內徑時，應使兩個鉗腳的測量面的聯線正好垂直相交于內孔的軸線，即鉗腳的兩個測量面應是內孔直徑的兩端點。 卡鉗的適用范圍卡鉗是一種簡單的量具，由于它具有結構簡單，制造方便、價格低廉、維護和使用方便等特點，廣泛應用于要求不高的零件尺寸的測量和檢驗，尤其是對鍛鑄件毛坯尺寸的測量和檢驗，卡鉗是最合適的測量工具。 v卡鉗雖然是簡單量具，只要我們掌握得好，也可獲得較高的測量精度。例如用外卡鉗比較兩根軸的直徑大小時，就是軸徑相差只有0.01mm，有經驗的老師傅也能分辨得出。又如用內卡鉗與 外徑百分尺聯合測量內孔尺寸時，有經驗的老

5、師傅完全有把握用這種方法測量高精度的內孔。這種內徑測量方法，稱為“內卡搭百分尺”，是利用內卡鉗在外徑百 分尺上讀取準確的尺寸，如下圖所示， 三、游標卡尺三、游標卡尺應用游標讀數原理制成的量具有；游標卡尺，高度游標卡尺、深度游標卡尺、游標量角尺(如萬能量角尺)和齒厚游標卡尺等，用以測量零件的外徑、內徑、長度、寬度，厚度、高度、深度、角度以及齒輪的齒厚等，應用范圍非常廣泛。 游標卡尺是一種比較精密的量具，在測量中用得最多。通常用來測量精度較高的工件，它可測量工件的外直線尺寸、寬度和高度，有的還可用來測量槽的深度。如果按游標的刻度值來分，游標卡尺又分0.1、0.05、0.02mm三種。游標卡尺 01

6、2010cm012010cm分度值為0.1mm將尺身刻度（將尺身刻度（10-110-1）格的寬度刻成）格的寬度刻成1010格，游標尺格，游標尺的每一最小刻度的每一最小刻度0.90.9mmmm，它與主尺上的最小刻度，它與主尺上的最小刻度相差相差0.10.1mmmm游標尺向右移動游標尺向右移動0.10.1mmmm，游標上的第，游標上的第1 1刻度與主尺刻度與主尺上的某一刻度對齊，其讀數為上的某一刻度對齊，其讀數為0+10+10.10.1mmmm度數原理v可分三分步驟(分度值為0.1)；v1)根據副尺零線以左的主尺上的最近刻度讀出整毫米數；v2）根據副尺零線以右與主尺上的刻度對準的刻線數乘上0.1讀

7、出小數；v3）將上面整數和小數兩部分加起來，即為總尺寸。讀數值為：1540.115.4游標卡尺的使用方法游標卡尺的使用方法v量具使用得是否合理，不但影響量具本身的精度，且直接影響零件尺寸的測量精度，甚至發(fā)生質量事故，對國家造成不必要的損失。所以，我們必須重視量具的正確使用，對測量技術精益求精，務使獲得正確的測量結果，確保產品質量。v 使用游標卡尺測量零件尺寸時，必須注意下列幾點：v1 、測量前應把卡尺揩干凈，檢查卡尺的兩個測量面和測量刃口是否平直無損，把兩個量爪緊密貼合時，應無明顯的間隙，同時游標和主尺的零位刻線要相互對準。這個過程稱為校對游標卡尺的零位。v2 、 移動尺框時，活動要自如，不應

8、有過松或過緊，更不能有晃動現象。用固定螺釘固定尺框時，卡尺的讀數不應有所改變。在移動尺框時，不要忘記松開固定螺釘，亦不宜過松以免掉了。 3 、 當測量零件的外尺寸時：卡尺兩測量面的聯線應垂直于被測量表面，不能歪斜。測量時，可以輕輕搖動卡尺，放正垂直位置，圖下所示。否則，量爪若在如下圖所示，的錯誤位置上，將使測量結果a比實際尺寸b要大；先把卡尺的活動量爪張開，使量爪能自由地卡進工件，把零件貼靠在固定量爪上，然后移動尺框，用輕微的壓力使活動量爪接觸零件。如卡尺帶有微動裝置，此時可擰緊微動裝置上的固定螺釘，再轉動調節(jié)螺母，使量爪接觸零件并讀取尺寸。決不可把卡尺的兩個量爪調節(jié)到接近甚至小于所測尺寸，把

9、卡尺強制的卡到零件上去。這樣做會使量爪變形，或使測量面過早磨損，使卡尺失去應有的精度。測量溝槽時，應當用量爪的平面測量刃進行測量，盡量避免用端部測量刃和刀口形量爪去測量外尺寸。而對于圓弧形溝槽尺寸，則應當用刃口形量爪進行測量，不應當用平面形測量刃進行測量，如下圖所示。測量溝槽寬度時，也要放正游標卡尺的位置，應使卡尺兩測量刃的聯線垂直于溝槽,不能歪斜.否則，量爪若在如下圖，所示的錯誤的位置上，也將使測量結果不準確（可能大也可能?。?。v4、當測量零件的內尺寸時：下圖所示。要使量爪分開的距離小于所測內尺寸，進入零件內孔后，再慢慢張開并輕輕接觸零件內表面，用固定螺釘固定尺框后，輕輕取出卡尺來讀數。取出

10、量爪時，用力要均勻，并使卡尺沿著孔的中心線方向滑出，不可歪斜，免使量爪扭傷；變形和受到不必要的磨損，同時會使尺框走動，影響測量精度。 卡尺兩測量刃應在孔的直徑上，不能偏歪。下圖為帶有刀口形量爪和帶有圓柱面形量爪的游標卡尺，在測量內孔時正確的和錯誤的位置。當量爪在錯誤位置時，其測量結果，將比實際孔徑D要小。v5、用游標卡尺測量零件時，不允許過分地施加壓力，所用壓力應使兩個量爪剛好接觸零件表面。如果測量壓力過大，不但會使量爪彎曲或磨損，且量爪在壓力作用下產生彈性變形，使測量得的尺寸不準確(外尺寸小于實際尺寸，內尺寸大于實際尺寸)。v 在游標卡尺上讀數時，應把卡尺水平的拿著，朝著亮光的方向，使人的視

11、線盡可能和卡尺的刻線表面垂直，以免由于視線的歪斜造成讀數誤差。v6、為了獲得正確的測量結果，可以多測量幾次。即在零件的同一截面上的不同方向進行測量。對于較長零件，則應當在全長的各個部位進行測量，務使獲得一個比較正確的測量結果。v為便于記憶，更好的掌握游標卡尺的使用方法，把上述提到的幾個主要問題，整理成順口溜：v 量爪貼合無間隙，主尺游標兩對零。v 尺框活動能自如，不松不緊不搖晃。 v 測力松緊細調整，不當卡規(guī)用力卡。v 量軸防歪斜，量孔防偏歪，v 測量內尺寸，爪厚勿忘加。v 面對光亮處，讀數垂直看。例題用游標卡尺測量孔中心線與側平面之間的距離用游標卡尺測量孔中心線與側平面之間的距離 用游標卡尺

12、測量孔中心線與側平面之間的距離L時，先要用游標卡尺測量出孔的直徑D，再用刃口形量爪測量孔的壁面與零件側面之間的最短距離，如左圖所示。 此時，卡尺應垂直于側平面，且要找到它的最小尺寸，讀出卡尺的讀數A，則孔中心線與側平面之間的距離為： 2DAL用游標卡尺測量兩孔的中心距 v用游標卡尺測量兩孔的中心距有兩種方法：一種是先用游標卡尺分別量出兩孔的內徑D1和D2，再量出兩孔內表面之間的最大距離A，如下圖所示，則兩孔的中心距另一種測量方法，也是先分別量出兩孔的內徑D1和D2，然后用刀口形量爪量出兩孔內表面之間的最小距離B，則兩孔的中心距)(2121DDBL高度游標卡尺 v高度游標卡尺如下圖所示，用于測量

13、零件的高度和精密劃線。 四、螺旋測微量具螺旋測微量具v應用螺旋測微原理制成的量具，稱為螺旋測微量具。它們的測量精度比游標卡尺高，并且測量比較靈活，因此，當加工精度要求較高時多被應用。常用的螺旋讀數量具有百分尺和千分尺。百分尺的讀數值為0.01mm，千分尺的讀數值為0.001mm。工廠習慣上把百分尺和千分尺統(tǒng)稱為百分尺或分厘卡。目前車間里大量用的是讀數值為0.01mm的百分尺，現介紹這種百分尺為主。v百分尺的種類很多，機械加工車間常用的有：外徑百分尺、內徑百分尺、深度百分尺以及螺紋百分尺和公法線百分尺等，并分別測量或檢驗零件的外徑、內徑、深度、厚度以及螺紋的中徑和齒輪的公法線長度等。讀數讀數時，

14、先以微分筒的端面為準線，讀出固定套管下刻度線的分度值（只讀出以毫米為單位的整數），再以固定套管上的水平橫線作為讀數準線，讀出可動刻度上的分度值。如果微分筒的端面與固定刻度的下刻度線之間無上刻度線，測量結果即為下刻度線的數值加可動刻度的值；如微分筒端面與下刻度線之間有一條上刻度線，測量結果應為下刻度線的數值加上05毫米，再加上可動刻度的值，百分尺的具體讀數方法可分為三步：（1）讀出固定套筒上露出的刻線尺寸，一定要注意不能遺漏應讀出的0.5mm的刻線值。v（2）讀出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圓周上哪一格與固定套筒的中線基準對齊，將格數乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。v（3）將上面兩個數相加，即

15、為百分尺上測得尺寸。v如圖（a），在固定套筒上讀出的尺寸為8mm，微分筒上讀出的尺寸為27（格）0.01mm =0.27mm，上兩數相加即得被測零件的尺寸為8.27mm；圖（b），在固定套筒上讀出的尺寸為8.5mm，在微分筒上讀出的尺寸為27（格0.01mm =0.27mm，上兩數相加即得被測零件的尺寸為8.77mm。讀數值為：14.5180.0114.68百分尺的使用方法 百分尺使用得是否正確，對保持精密量具的精度和保證產品質量的影響很大，指導人員和實習的學生必須重視量具的正確使用，使測量技術精益求精，務使獲得正確的測量結果，確保產品質量。使用百分尺測量零件尺寸時，必須注意下列幾點，v1、使

16、用前，應把百分尺的兩個測砧面揩干凈，轉動測力裝置，使兩測砧面接觸(若測量上限大于25mm時，在兩測砧面之間放入校對量桿或相應尺寸的量塊)，接觸面上應沒有間隙和漏光現象，同時微分筒和固定套簡要對準零位。v2、 轉動測力裝置時，微分筒應能自由靈活地沿著固定套筒活動，沒有任何軋卡和不靈活的現象。如有活動不靈活的現象，應送計量站及時檢修。v3 、 測量前，應把零件的被測量表面揩干凈，以免有臟物存在時影響測量精度。絕對不允許用百分尺測量帶有研磨劑的表面，以免損傷測量面的精度。用百分尺測量表面粗糙的零件亦是錯誤的，這樣易使測砧面過早磨損。v4 用百分尺測量零件時，應當手握測力裝置的轉帽來轉動測微螺桿，使測

17、砧表面保持標準的測量壓力，即聽到嘎嘎的聲音，表示壓力合適，并可開始讀數。要避免因測量壓力不等而產生測量誤差。v絕對不允許用力旋轉微分筒來增加測量壓力，使測微螺桿過分壓緊零件表面，致使精密螺紋因受力過大而發(fā)生變形,損壞百分尺的精度。有時用力旋轉微分筒后，雖因微分筒與測微螺桿間的連接不牢固，對精密螺紋的損壞不嚴重，但是微分筒打滑后，百分尺的零位走動了，就會造成質量事故。v5 使用百分尺測量零件時(下圖)，要使測微螺桿與零件被測量的尺寸方向一致。如測量外徑時，測微螺桿要與零件的軸線垂直，不要歪斜。測量時，可在旋轉測力裝置的同時，輕輕地晃動尺架，使測砧面與零件表面接觸良好。v6 用百分尺測量零件時，最

18、好在零件上進行讀數，放松后取出百分尺，這樣可減少測砧面的磨損。如果必須取下讀數時，應用制動器鎖緊測微螺桿后，再輕輕滑出零件，把百分尺當卡規(guī)使用是錯誤的，因這樣做不但易使測量面過早磨損，甚至會使測微螺桿或尺架發(fā)生變形而失去精度。v7、在讀取百分尺上的測量數值時，要特別留心不要讀錯0.5mm。 v8、為了獲得正確的測量結果，可在同一位置上再測量一次。尤其是測量圓柱形零件時，應在同一圓周的不同方向測量幾次，檢查零件外圓有沒有圓度誤差，再在全長的各個部位測量幾次，檢查零件外圓有沒有圓柱度誤差等。v9、對于超常溫的工件，不要進行測量，以免產生讀數誤差。值得提出的是幾種使用外徑百分尺的錯誤方法，比如用百分

19、尺測量旋轉運動中的工件，很容易使百分尺磨損，而且測量也不準確；又如貪圖快一點得出讀數，握著微分筒來揮轉(如圖）等，這同碰撞那樣，也會破壞百分尺的內部結構。五、百分表百分表和千分表，是一種精度較高的比較量具，它只能測出相對數值，不能測出絕對值，主要用于檢測工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、垂直度、跳動等），也可在機床上于工件的安裝找正它們的結構原理沒有什么大的不同，就是千分表的讀數精度比較高，即千分表的讀數值為0.001mm，而百分表的讀數值為0.01mm。車間里經常使用的是百分表 百分表百分表 的結構的結構擋帽轉數指示盤指針表盤轉數指示針表圈測量頭測量桿套筒表體百分表的結構原理v當測量桿向

20、上或向下移動1mm時，通過齒輪傳動系統(tǒng)帶動大指針轉一圈，同時小指針轉一格。大指針每轉一格讀數值0.01mm，小指針每轉一格讀數為1mm。小指針處的刻度范圍為百分表的測量范圍。測量的大小指針讀數之和即為測量尺寸的變動量?？潭缺P可以轉動，供測量時大指針對零用。百分表的測量準確度為0.01mm。 v讀數時眼睛要垂直于表針，防止偏視造成讀數誤差。小指針指示整數部分，大指針指示小數部分，兩者相加即為測量結果。 百分表常裝在常用的普通表架或磁性表架上使用，測量時要注意百分表測量桿應與被測表面垂直。測量的應用舉例見，下圖所示。其中： a) 是檢查外圓對孔的圓跳動、端面對孔的圓跳動。 b) 是檢查工件兩平面的

21、平行度。 c) 內圓磨床上四爪卡盤安裝工件時找正外圓。 內徑百分表概述v內徑百分被廣泛應用于機械加工行業(yè)測量內孔尺寸的較高精度的量具。是將測頭的直線位移變?yōu)橹羔樀慕俏灰频挠嬃科骶?。v采用比較測量方法測量通孔、盲孔及深孔的直徑或形狀誤差。v內徑百分表經一次調整后可測量多個基本尺寸相同的孔而中途不需要調整，在大批量生產當中，用內徑百分表測量很方便。護橋式內徑百分表的結構護橋式內徑百分表的結構百分表卡箍夾緊手柄手柄直管主體鎖緊螺母固定測頭定位護橋活動測頭技術數據v測量范圍（mm) 1835；35-50；50-160；100-160；160-250；250-450v分度值：0.01使用方法-內徑百分表

22、的裝夾及對零v選擇校對環(huán)規(guī)或外徑千分尺.用棉絲或軟布把環(huán)規(guī)、固定測頭擦凈。v用手壓幾下活動測頭，百分表指針移動應平穩(wěn)、靈活、無卡滯現象。然后對零，一手壓活動測頭，一手握住手柄，將測頭放入環(huán)規(guī)內，使固定測頭不動。在軸向平面左右擺動內徑表架，找出最小讀數即“拐點”。v轉動百分表刻度盤，使零線與指針的“拐點”處相重合，對好零位后，把內徑百分表取出。 使用方法-內徑百分表的測量方法v對好零位后的百分表，不要松動夾緊手柄，以防零位發(fā)生變化；v測量時一手握住上端手柄，另一手握住下端活動測頭，傾斜一個角度，把測頭放入被測孔內，然后握住上端手柄，左右擺動表架，找出表的最小讀數值，即為“拐點”值；該點的讀數值就

23、是被測孔徑與環(huán)規(guī)孔徑之差。v為了測出孔的圓度，可在同一徑向截面內的不同位置上測量幾次；為了測出孔的圓柱度，可在幾個徑向平面內測量幾次。百分表、內徑百分表使用注意事項1。遠離液體,不使冷卻液、切削液、水或油與內徑表接2. 在不使用時,要摘下百分表,使表解除其所有負荷,讓測量桿處于自由狀態(tài)3. 成套保存于盒內,避免丟失與混用。六、量 塊 量塊是成套供應的，并每套裝成一盒。每盒中有各種不同尺寸的量塊，其尺寸編組有一定的規(guī)定。常用成套量塊的塊數和每塊量塊的尺寸，見表 5-2。 每塊量塊只有一個工作尺寸。但由于量塊的兩個測量面做得十分準確而光滑，具有可粘合的特性。即將兩塊量塊的測量面輕輕地推合后，這兩塊

24、量塊就能粘合在一起，不會自己分開，好像一塊量塊一樣。由于量塊具有可粘合性，每塊量塊只有一個工作尺寸的缺點就克服了。利用量塊的可粘合性，就可組成各種不同尺寸的量塊組，大大擴大了量塊的應用。但為了減少誤差，希望組成量塊組的塊數不超過45塊。為了使量塊組的塊數為最小值，在組合時就要根據一定的原則來選取塊規(guī)尺寸，即首先選擇能去除最小位數的尺寸的量塊。例如，若要組成87.545mm的量塊組，其量塊尺寸的選擇方法如下：v量塊組的尺寸 87.545mmv選用的第一塊量塊尺寸 1.005mmv剩下的尺寸 86.54mmv選用的第二塊量塊尺寸 1.04mmv剩下的尺寸 85.5mm v選用的第三塊量塊尺寸 5.

25、5mmv剩下的即為第四塊尺寸 80mmv量塊是很精密的量具，使用時必須注意以下幾點；v1 使用前，先在汽油中洗去防銹油，再用清潔的軟綢擦干凈。不要用棉紗頭去擦量塊的工作面，以免損傷量塊的測量面。v2 清洗后的量塊，不要直接用手去拿，應當用軟綢襯起來拿。若必須用手拿量塊時，應當把手洗干凈，并且要拿在量塊的非工作面上。v3 把量塊放在工作臺上時，應使量塊的非工作面與臺面接觸。不要把量塊放在藍圖上，因為藍圖表面有殘留化學物，會使量塊生銹。v4 不要使量塊的工作面與非工作面進行推合，以免擦傷測量面。v5 量塊使用后，應及時在汽油中清洗干凈，用軟綢揩干后，涂上防銹油，放在專用的盒子里。若經常需要使用，可

26、在洗凈后不涂防銹油，放在干燥缸內保存。絕對不允許將量塊長時間的粘合在一起，以免由于金屬粘結而引起不必要損傷。為了擴大量塊的應用范圍，便于各種測量工作，可采用成套的量塊附件。量塊附件中，主要的是不同長度的夾持器和各種測量用的量腳，如圖4-3(a)所示。量塊組與量塊附件裝置后，可用作校準量具尺寸(如內徑百分尺的校準)，測量軸徑、孔徑、高度和劃線等工作，如圖4-3(b)所示。圖 量塊的附件及其使用萬能角度尺的結構萬能角度尺的使用方法（1）測量0-50之間角度 角尺和直尺全都裝上，產品的被測部位放在基尺和直尺的測量面之間進行測量。由 0 到 50萬能角度尺的使用方法（2）測量50-140之間角度 把角尺卸掉，把直尺裝上去，使它與扇形板連在一起。工件的被測部位放在基尺和直尺的測量面之間進行測量。 到1 4 0 由 5 0 萬能角度尺的使用方法到230由140萬能角度尺的使用方法（4）測量230-320之間角度 把角尺、直尺和卡塊全部卸掉，只留下扇形板和主尺（帶基尺）。把產品的被測部位放在基尺和扇形板測量面之間進行測量。 到320由230萬能角度尺分度值的由來主 尺游 標主尺上的主尺上的29個格剛好和游標尺上的個格剛好和游標尺上的30個格對齊個格對齊萬能角度尺分度值的由來 計算：設主尺一小格度數為X，游標尺一小格讀數為Y，則： 29*X=