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万能量具使用方法和检定目 录第一章 游标卡尺和外径千分尺的使用 31.1 游标卡尺 3 1.2 外径千分尺 4 1.3 游标卡尺和外径千分尺的读数 41.4 游标卡尺测量各种长度尺寸的 51.5 外径千分尺测量外尺寸的 5第二章内径百分表的使用 62.1 内径百分表 62.2 内径百分表的使用练习 8第三章 内径千分尺的使用 93.1 内径千分尺 93.2 内径千分尺的使用练习 10第一章 游标卡尺和外径千分尺的使用1.1 游标卡尺 结构：游标卡尺因类型不同，结构也有所不同。一般由主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪及锁紧机构等组成。主尺上有毫米刻度，游标尺上的刻线间距不同，其所能读出的最小单位量值（分度值）也不同，常见的为0.02mm。 读数原理：游标读数（或称为游标细分）原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间距差实现的。常用的主尺刻度间距a=1mm。若使主尺刻度（n-1）格的宽度等于游标刻度n格的宽度，则游标的刻度间距b=(n-1)/n*a。若主尺刻度间距为1毫米，游标刻度间距为0.9毫米，当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时，除游标的最后一根刻线（第10根刻线）与主尺上第9根刻线重合外，其余刻线均不重合。若将游标向右移动0.1mm，则游标的第一根刻线与主尺的第一根刻线重合；游标向右移动0.2mm时，则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合。依此类推。这就是说，游标在1mm内（1个主尺刻度间距），向右移动距离可由游标刻线与主尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。 使用注意事项： 使用前应将测量面擦干净，检查两测量爪间不能存在显著的间隙，并校对零位。 不能测量超出测量范围的被测尺寸。 移动游框时力量要适度，测量力不易过大。 注意防止温度对测量精度的影响，特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 读数时其视线要与标尺刻线方向一致，以免造成视差。 尽量减少阿贝误差对测量的影响。 测量时量爪的位置要正确，避免图11所示的错误。 图11 游标卡尺量爪错误的测量位置 维护与保养： 不得用游标卡尺测量运动着的被测件。 不得用游标卡尺测量表面粗糙的被测件。 不得将游标卡尺当作工具使用。 不得将游标卡尺的游框用紧固螺钉紧固后当作卡规使用。 使用过程中要轻拿轻放，不要与手锤、扳手等工具放在一起，以防受压和磕碰造成的损伤。 使用完毕应用干净棉丝擦净，装入盒内固定位置后放在干燥、无腐蚀物质、无振动和无强磁力的地方保管。 得用砂纸等硬物擦卡尺的任何部位，非专业修理量具人员不得进行拆卸和调修。 按使用合格证的要求进行周期检定。1.2 外径千分尺千分尺按用途可分为外径千分尺（如图12a）、内径千分尺（如图12b）、深度千分尺（如图12c）、螺旋千分尺等。 结构：主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结构特征是： 结构设计符合阿贝原则。 丝杆螺距作为测量的基准量，丝杆和丝母的配合精密，配合间隙可调整。 图12 不同用途的千分尺的结构 固定套筒和微分筒作为示数装置，用刻度线进行读数。 有保证一定测力的棘轮棘爪机构。 读数原理：千分尺的读数原理是：通过螺旋传动，将被测尺寸转换成丝杆的轴向位移和微分筒的圆周位移，并以微分筒上的刻度对圆周的位移进行计量，从而实现对螺距的放大细分。当测量丝杆连同微分筒转过角时，丝杆沿轴向位移量为L。因此千分尺的传动方程式为L=p*/2式中 p丝杆螺距；微分筒转角。当p=0.5mm，微分套筒的圆周刻度数为50等分时，其每一等分所对应的读数值为0.01mm，即通过微分套筒可读出被测值的小数部分。读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出，其分度值为1mm。 使用注意事项： 使用前必须用校对杆校对“零”位。 不能测量超出测量范围的被测尺寸。 手应握在隔热垫处，测量器具与被测件必须等温，以减少温度对测量精度的影响。 要注意减少测量力对测量精度的影响，当测量面与被件表面将要接触时，就必须使用测量力装置。 测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取，可估计读数到0.001毫米。 维护与保养： 不得用外径千分尺测量运动着的被测件。 不得用外径千分尺测量表面粗糙的被测件。 不得将外径千分尺当作工具使用。 不得将外径千分尺的测量杆用紧固螺钉紧固后当作卡规使用。 使用过程中要轻拿轻放，不要与手锤、扳手等工具放在一起，以防受压和磕碰造成的损伤。 使用完毕应用干净棉丝擦净，装入盒内固定位置后放在干燥、无腐蚀物质、无振动和无强磁力的地方保管。 得用砂纸等硬物擦卡尺的任何部位，非专业修理量具人员不得进行拆卸和调修； 按使用合格证的要求进行周期检定。1.3 游标卡尺和外径千分尺的读数练习 练习要求快速准确完成游标卡尺和外径千分尺的读数。每次读数时间不得超过10秒钟；游标卡尺的读数误差不得超过0.02毫米，外径千分尺的读数误差不得超过0.01毫米。 游标卡尺的读数练习用游标卡尺完成以下读数：“0”、“19.06”、“25.12”、“34.24”、“47.38”、“56.44”、“63.50”、“71.68”、“82.72”、“96.84”、“100.98”。 外径千分尺的读数练习用外径千分尺完成以下读数：“0”、“5.010”、“9.125”、“12.233”、“19.452”、“25.568”、“29.676”、“32.784”、“38.891” 、“45.347”。 练习检查 自查：分别用游标卡尺和外径千尺各进行10次读数，达到练习要求，且无一次差错。 互查：请同组学员分别检查自己用游标卡尺和外径千尺各进行的次读数，达到练习要求，且无一次差错。 检查：抽查学员游标卡尺和外径千尺读数练习情况，并计入实训平时成绩。1.4 游标卡尺测量各种长度尺寸的练习 练习方法用游标卡尺测量图13和图14中所示的两个轴套类零件，并在图53和图54中标出相应的实际尺寸。图13 套筒零件简图（1） 14 套筒零件简图（2）要求游标卡尺使用方法正确，内、外各尺寸的测量误差不得大于0.02毫米。1.5 外径千分尺测量外尺寸的练习 练习方法用外径千分尺测量图13和图14中所示的轴套类零件中的外尺寸，并在图13和1中标出相应的实际尺寸。要求外径千分尺使用方法正确，各外尺寸的测量误差不得大于0.0毫米。5.6 游标卡尺与外径千分尺使用熟练程度的比较 游标卡尺使用熟练程度的练习用游标卡尺测量图15和图16所示零件有公差要求的尺寸，并将测量结果分别填入测量报告单（1）和测量报告单（2）中。测量报告单是描述被测件的技术要求、测量条件、测量方法、测量过程及测量结果的原始记录，因此填写时应注意以下几点： 字迹端正、清晰，测量简图清楚，被测量明确，技术要求准确。 每一个项目都应填写明确，不得空缺。 不得用铅笔填写。图15 铜套零件图（图号0205） 图16 轴套零件图（图号0206） 用游标卡尺测量轴套外径的同一部位5次（等精度测量），将测量值记入下表中，并完成后面的计算。测量器具测 量 值 （毫米）平均值变化量12345（毫米）（毫米）游标卡尺外径千分尺 平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 变化量：测量值中的最大值与最小值之差。 测量结果：按规范的测量结果表达式写出测量结果。游标卡尺所测量的被测点尺寸为： 。外径千分尺所测量的被测点尺寸为： 。 用外径千分尺测量轴套外径的同一部位5次（等精度测量），将测量值记入上表中，并完成后面的计算： 平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 变化量：测量值中的最大值与最小值之差。 测量结果：按规范的测量结果表达式写出测量结果。 分析比较。运用有关误差理论方面的知识，分析比较两种不同的测量器具对同一尺寸测量后的结果，论述测量误差对测量精度的影响及减少这一影响可以采取的措施。第二章 内径百分表的使用练习2.1 内径百分表 结构：内径百分表是用相对法测量孔径的通用量具，适用于测量一般精度的深孔零件。其原理如图21所示，主要由百分表1、接长杆2、活动测头3、等臂杠杆4、可换测量头5、定心及锁紧装置等组成。工件的尺寸变化通过活动测头3，传递给等臂转向杠杆4及接长杆2，然后由分度值为001毫米的百分表指示出来。为使内径百分表的测量轴线通过被测孔的圆心，内径百分表一般均设有定心装置，以保证测量的快捷与准确。内在百分表的分度值为0.01mm，测量范围有610mm、1018mm、1835mm、3550mm、50160mm、100250mm、250450mm等多种规格。根据不同的被测孔直径可选择相应测量范围的内径百分表及适当的可换测量头，通过比其精度高的量具调整零位后进行测量。 百分表：其外部一般都由指针、表盘、测量头、测量杆等组成；内部结构多由齿轮、齿条、测力装置等组成（如图22）。百分表工作原理如图22所示，测量杆1和与之一体的齿条的上下移动，使双连齿轮Z2和Z3一起转动，带动中心齿轮Z1和与之相连的指针的转动，从而在度盘5上指出示值的变化量。其传动比为 图21 内径百分表工作原理式中 L指针长度；m齿轮模数；Z1、Z2、Z3分别为齿轮1、2、3的齿数。若L=24.5mm，m=0.15915mm，Z1=12，Z2=120，Z3=20时K154。即当测头移动0.01mm时，百分表指针尖端处转动约1.54mm。这样就能非常方便地读取0.01mm变化量，并可估读到0.001mm。 读数方法：用内径百分表测量孔径属比较测量法，测量前须先用与被测尺寸公称值相同的标准尺寸来调整其“零”位，然后通过百分表读出被测尺寸的实际偏差。当百分表的长指针转动一小格时，表示百分表的测量头移动了0.01毫米，当百分表的长指针转动一周时，表示内径百分表的测量头移动了1毫米，测量读数时可估计读数到0.001毫米。 图22 百分表结构及工作原理 使用注意事项： 使用前应检查定心装置和百分表测量杆移动是否灵活。 选择接长杆时，要按内径百分表各接长杆规定的适用范围选择。 在安装接长杆时要注意将接长杆轻轻旋入杆座，当旋入受阻时一定要查明原因排除故障，不得用扳手强行旋入，否则会损坏杆座内的传动杠杆。 接长杆调整到适当位置后一定要用扳手将其固定，才能用所选择的“标准”测量器具进行对“零”工作。 操作时手应握在隔热套处，测量器具与被测件必须等温，以减少温度对测量精度的影响。 因被测孔的直径所处的位置必须过轴心线且与轴心线垂直，故在测量孔径时两测量头连线的尺寸应同时满足以下两个条件才能读数：沿轴心线的方向（轴向）应找到最小值；在与轴心线垂直的方向（径向）应找到最大值。由于内径百分表设计了定心装置，所以在径向不需要找最大值。 维护与保养： 不得用内径百分表测量运动着的被测件。 不得用内径百分表测量表面粗糙的被测件。 使用过程中要轻拿轻放，不要与手锤、扳手等工具放在一起，以防受压和磕碰造成的损伤。 使用完毕应用干净棉丝擦净，装入盒内固定位置后放在干燥、无腐蚀物质、无振动和无强磁力的地方保管。 不得用砂纸等硬物擦卡尺的任何部位，非专业修理量具人员不得进行拆卸和调修，并按使用合格证的要求进行周期检定。2.2内径百分表的使用练习 练习要求快速准确找到测量位置并正确读数，其测量误差不得超过0.005毫米。 测量尺寸：图号为0201、0202和0203套筒类零件的孔径。 测量步骤： 预调整：安装百分表：将百分表装入量杆内，预压缩1毫米左右（百分表的小指针指在1毫米的附近）后锁紧。 安装接长杆：根据被测零件基本尺寸选择适当的接长杆装入量杆的杆座上，调整接长的位置，使接长测量头与活动测量头之间的长度大于被测尺寸0.51毫米左右（以便测量时活动测量头能在基本尺寸的正、负一定范围内自由运动），然后用专用扳手压紧接长杆的锁紧螺母。 对“零”位： 因内径百分表是比较测量法的测量器具，故在使用前必须用其它测量器具作为标准，根据被测件的基本尺寸校对内径百分表的“零”位。校对零位的常用方法有以下三种： 第一种方法是用量块和量块附件校对零位。按被测零件的基本尺寸组合量块，并装夹在量块的附件中，将内径百分表的两测头放在量块附件两量脚之间，摆动量杆使百分表读数最小，然后转动百分表的滚花环，将刻度盘的零刻线转到与百分表的长指针对齐。这样的“零”位校对方法能保证校对零位的准确度及内径百分表的测量精度，但其操作比 较麻烦，且对量块的使用环境要求较高。第二种方法是用标准环规校对“零”位。按被测件的基本尺寸选择名义尺寸相同的标准环规，按标准环规的实际尺寸校对内径百分表的“零”位。此方法操作简便，并能保证校对“零”位的准确度。因校对“零”位需制造专用的标准环规，固此方法只适合检测生产批量较大的零件。第三种方法是用外径千分尺校对“零”位。按被测零件的基本尺寸选择适当测量范围的外径千分尺，将外径千尺对在被测基本尺寸外，内径百分表的两测头放在外径千分尺两测量面之间校对“零”位。因受外径干分尺精度的影响，用其校对零位的准则度和稳定性均不高，从而降了内径百分表的测量精确度。但此方法易于操作和实现，在生产现场对精度要求不高的单件或小批量零件的检测，仍得到较广泛时应用。 测量：手握内径百分表的隔热手柄，先将内径百分表的活动量头和定心护桥轻轻压入被测孔径中，然后再将固定量头放人。当测头达到指定的测量部位时，将表微微在轴向截面内摆动（如图23），读出指示表最小读数，即为该测量点孔径的实际偏差。 图23 测量示意图测量时要特别注意该实际偏差的正、负符号：当表针按顺时针方向未达到“零”点的读数是正值，当表针按顺时针方向超过“零”点的读数是负值。按图24所示，在孔轴向的上、中、下三个截面及每个截面相互垂直的A-A和B-B两个方向上，共测六个点进行测量，将测量数据记入测量报告单（3）、测量报告单（4）、测量报告单（5）内。 数据处理：按测量报告单的填写要求填写整理数据，并计算被测尺寸的验收极限，根据按验收极限判断其合格性。 图24 测量点位置第三章 内径千分尺的使用练习3.1 内径千分尺 结构：内径千分尺是利用螺旋测微原理对主体两端球形测量面间分隔的距离进行读数的内尺寸测量器具，其结构如图32b所示，主要由内径测头、接长杆、测量头、校对规等部分组成。 读数方法：内径测头的读数方法与外径千尺相同。测量的实际值为内径测头的读数加上所使用的接长杆的长度。 使用注意事项： 使用前必须用校对规校对内径测头的“零”位。 选择接长杆时，要按内径千分尺盒盖上的“接杆联接顺序表”上的要求选择，接长数量越少越好，并按“接杆联接顺序表”上的顺序进行联接。 不能测量超出测量范围的被测尺寸。 手应握在隔热套处，测量器具与被测件必须等温，以减少温度对测量精度的影响。 由于没有测量力装置，因此要特别注意减少测量力对测量精度的影响。 因内径千分尺又无定心装置，故内径千分尺两个测量头连线的尺寸应同时满足以下两个条件才能读数：沿轴心线的方向（轴向）应找到最小值；在与轴心线垂直的方向（径向）应找到最大值。 测量读数时要特别注意0.5毫米刻度的读取，可估计读数到0.001毫米。 维护与保养： 不得用内径千分尺测量运动着的被测件。 不得用内径千分尺测量表面粗糙的被测件。 不得将内径千分尺当作工具使用。 不得将内径千分尺的测量杆用紧固螺钉紧固后当