钳工课题2常用量具

第二章常用量具

了解技术测量的一般概念；掌握钳工常用量具的结构种类、读数方法及其应用，并掌握其维护和保养的方法。第一节技术测量的基本概念

一、测量标准和长度单位

1、米制长度单位基准表2—1长度计量单位单位名称代号进位系数米m基本单位分米dm1/10米1/10m厘米cm1/100米1/100m毫米mm1/1000米1/1000m丝米dmm1/10毫米

1/10mm忽米cmm1/100毫米

1/100mm微米μm1/1000毫米1/1000mm纳米nm1/1000微米1/1000μm第一节技术测量的基本概念

2.英制长度单位1英尺（ft）=12英寸（in）1英寸（in）=8英分3.米制与英制长度单位换算米制与英制长度单位换算的关系：

1英寸=25.4毫米即1in=25.4mm二、技术测量的概念1.量具的分类：用来测量、检验零件和产品尺寸、形状的工具称为量具（1）标准量具（2）专用量具

（3）万能量具

英尺的由来英尺(foot,缩写为ft.等于12英寸，1/3码，0.3048m)在英文中的本意是“脚”。实际上，一英尺就是一个成年男子一只脚的长度。由于脚的长度因人而异，在使用时有必要规定一个标准的脚长。到了16世纪，德国人用了一个非常简单的方法解决了此事。他们在一个礼拜日，让从教堂里走出来的16个男子站在一起，然后将其左脚的长度加在一起，除以16，求出一个平均的脚长。我们现在使用的英尺就这样诞生了。

英寸的由来英寸(inch,缩写为in.)在荷兰语中的本意是大拇指，一英寸就是一节大拇指的长度。当然人的大拇指的长度也是长短不一的。14世纪时，英皇爱德华二世颁布了“标准合法英寸”。其规定为：从大麦穗中间选择三粒最大的麦粒并依次排成一行的长度就是一英寸。在额外告诉你一下米的由来米(metre,缩写为m.)这个计量单位是从法国“进口”的，其规定则严密得多。1790年的巴黎会议上规定：以通过巴黎、连接南北极的子午线的四分之一为基数，取该基数的一千万分之一为一个长度单位，叫做metre(米)。后来，为了更准确起见，又定出一个标准：将化学元素“氪86”在真空中发射出的橙黄色光波乘上1650763.73后的积定为一米。

码的由来英皇亨利一世在位时，曾亲自组织有关人员讨论一码(yard，缩写为yd.,合英尺，约91.4cm)到底应该定为多长，大臣们为此各抒己见，争论不休。在一旁听得不厌烦的大英皇帝，一急之下，顾不上尊严，一拍大腿，伸手指着臣下道：笨蛋，一码就是从我的鼻尖到我的食指尖之间的长度。码就是这样在一气之下随便地定下来的。尺的由来传说我国在夏代禹把自己的身高定为一丈，再划分为１０等份，每分定为一尺。据说“丈夫”一词就出典于此。汉代把１００粒粟子排列的长度定为一尺，也有用大拇指和中指伸直的长度定为一尺的。随着生产的发展，这些量度方法都不运用了。于是，出现了用木板、骨片、竹片及金属板等制成的固定尺，但这些尺的尺度与我们现在的市尺长度是不相等的。由于科学技术的发展，世界各国交往的频繁，度量的要求也越来越高。元宵节是中国的传统节日，早在2000多年前的西汉就有了，元宵赏灯始于东汉明帝时期，明帝提倡佛教，听说佛教有正月十五日僧人观佛舍利，点灯敬佛的做法，就命令这一天夜晚在皇宫和寺庙里点灯敬佛，令士族庶民都挂灯。以后这种佛教礼仪节日逐渐形成民间盛大的节日。该节经历了由宫廷到民间，由中原到全国的发展过程。第一节技术测量的基本概念2.测量误差按测量误差的性质可分为以下三种：（1）系统误差在相同的条件下，重复测量同一量时，误差的大小和方向（正或负）保持不变，或当条件改变时，误差按一定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。（2）随机误差在相同条件下，重复测量同一量时，误差的大小和方向都是变化的，且没有确定的规律，这种测量误差称为随机误差。（3）粗大误差明显歪曲测量结果，测出的数值有明显的差错的误差称为粗大误差。第二节游标卡尺

游标卡尺是钳工最为常用的一种量具，它能直接测量出工件的长度、宽度、高度、外径、内径和孔的中心距等的尺寸。一、游标卡尺的结构游标卡尺的结构，常见的有两种形式：1-上量爪2、4-紧固螺钉3-游标5-微调装置6-尺身7-微调螺母8-螺杆9-下量爪图1.7游标卡尺（1）游标卡尺的结构第二节游标卡尺1-下量爪2-上量爪3-尺身4-紧固螺钉5-游标6-深度尺a）可微动调节的游标卡尺b）带测深杆的游标卡尺图2—1游标卡尺第二节游标卡尺二、游标卡尺的刻线原理及读数方法1.刻线原理1/50（0.02）mm游标卡尺，尺身每小格为1mm，游标上把49mm分成50格，当两量爪合并时，游标上50格刚好与尺身的49mm对正（图2—2）。因此，游标上每小格为49mm/50=0.98mm,尺身与游标每格之差为1mm-0.98mm=0.02mm，这就是1/50mm游标卡尺的读数值。图2—21/50mm游标卡尺刻线原理（3）游标卡尺的读数方法

首先读出游标副尺零刻线以左主尺上的整毫米数，再看副尺上从零刻线开始第几条刻线与主尺上某一刻线对齐，其游标刻线数与精度的乘积就是不足1mm的小数部分，最后将整毫米数与小数相加就是测得的实际尺寸。图1.10游标卡尺读数方法（4）注意事项①测量前应将游标卡尺擦干净，检查量爪贴合后主尺与副尺的零刻线是否对齐。②测量时，所用的推力应使两量爪紧贴接触工件表面，力量不宜过大。③测量时，不要使游标卡尺歪斜。④在游标上读数时，要正视游标卡尺，避免视线误差的产生。第二节游标卡尺2.游标卡尺的读数方法（1）读出游标卡尺0刻线左面尺身的毫米整数。（2）读出游标卡尺上第几格的刻线与尺身刻线对齐。

（3）把尺身上读出的毫米整数和游标尺上读出的毫米小数相加。三、其他游标卡尺1.深度游标卡尺2.高度游标卡尺3.齿厚游标卡尺4.电子数显游标卡尺１－尺身２－尺框３－螺钉图2—3深度游标卡尺第二节游标卡尺四、使用游标卡尺的注意事项1.按工件的尺寸大小和精度要求，选择合适的游标卡尺。2.使用前对游标卡尺要擦净量爪。3.测量外尺寸时，两量爪应张开到略大于被测尺寸，以固定量爪贴住工件。4.测量内尺寸时，两量爪应张开到略小于被测尺寸，使量爪可自由放入孔内。5.读数时，要将游标卡尺置于水平位置，使人的视线垂直于刻线表面。

图2—4测量内尺寸的方法第三节千分尺千分尺（又称为螺旋测微计）

其测量精度比游标卡尺高，且较灵敏，广泛用于加工精度要求较高工件的测量。一、千分尺的结构与读数原理1.千分尺的结构图2—5外径千分尺的外形和结构1．千分尺的结构（1）千分尺主要由尺架、砧座、固定套管、微分筒、锁紧装置、测微螺杆、测力装置等组成。它的规格按测量范围分为：0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm、100～125mm等，使用时按被测工件的尺寸选用。外径千分尺具体结构如图1.13所示。1—尺架2—砧座3—测微螺杆4—锁紧手柄5—螺纹套6—固定套管7—微分筒8—螺母

9—接头10—测力装置11—弹簧12—棘轮爪13—棘轮图1.13外径千分尺（2）内径千分尺主要由固定测头、活动测头、螺母、固定套管、微分筒、调整量具、管接头、套管、量杆等组成。它的测量范围可达13mm或25mm，最大也不大于50mm。

为了扩大测量范围，成套的内径千分尺还带有各种尺寸的接长杆。内径千分尺及接长杆的具体结构如图1.14所示。1—固定测头2—螺母3—固定套管4—锁紧装置5—测微螺母6—微分筒7—螺母8—活动测头

9—调整量具10、14—管接头11—弹簧12—套管13—量杆图1.14内径千分尺2．千分尺的刻线原理

千分尺测微螺杆上的螺距为0.5mm，当微分筒转一圈时，测微螺杆就沿轴向移动0.5mm。固定套管上刻有间隔为0.01mm的刻线，微分筒圆锥面上共刻有50个格，因此微分筒每转一格，螺杆就移动0.5mm/50=0.01mm，因此该千分尺的精度值为0.01mm。3．千分尺的读数方法

首先读出微分筒边缘在固定套管主尺的毫米数和半毫米数，然后看微分筒上哪一格与固定套管上基准线对齐，并读出相应的不足半毫米数，最后把两个读数相加起来就是测得的实际尺寸。千分尺的读数方法示意如图1.15所示。图1.15千分尺读数方法4．注意事项（1）测量前，转动千分尺的测力装置，使两测砧面贴合，并检查是否密合；同时检查微分筒与固定套管的零刻线是否对齐。（2）测量时，在转动测力装置时，不要用大力转动微分筒。（3）测量时，砧面要与被测工件表面贴合并且测微螺杆的轴线应与工件表面垂直。（4）读数时，最好不要取下千分尺进行读数，如确需取下，应首先锁紧测微螺杆，然后轻轻取下千分尺，防止尺寸变动。（5）读数时，不要错读0.5mm。第三节千分尺

千分尺按制造精度分为0级、1级和2级，0级精度较高，1级次之，2级精度一般。二、其他千分尺

1.内径千分尺图2—6用杆式内径千分尺测量孔径第三节千分尺2.深度千分尺图2—7深度千分尺3.螺纹千分尺图2—8螺纹千分尺第三节千分尺4.公法线千分尺图2—9公法线千分尺第四节百分表百分表主要用来检验机床精度和测量工件的尺寸、形状和位置误差等。一、百分表的构造与读数原理1.百分表的结构图2—10百分表第四节百分表2.百分表的读数原理

百分表的测量杆上有齿条，测量杆上10mm长度齿条上是16个齿，齿条的齿距为10mm/16=0.625mm。测量杆齿条与小齿轮３啮合，小齿轮2的齿数Z=16。当测量杆上升10mm时，小齿轮2转一周，同时齿数为Z=100的大齿轮3也转一周，并带动齿数Z=10的中间小齿轮4和主指针转动10周。由于齿轮７的齿数Z=100，这时齿轮７也转一周，带动转数指针转一周，当测量杆移动1mm时，主指针转1周，由于表盘上共有100格，所以主指针每转1格表示测量杆移动0.01mm，即为百分表的读数值。

二、其他百分表1.内径百分表图2—11内径百分表第四节百分表2.杠杆百分表

图2—12杠杆百分表

第五节量块

量块属于一种标准量具，它是机械制造工业中长度尺寸的标准。可以用来检验和校对量具、量仪，也可以用于精密机床的调整。

常用的量块有83块一套、46块一套等多种图2—13成套量块

第五节量块表2—2成套量块第五节量块

使用量块时，常需要由几块不同尺寸的量块组合在一起，组成所需要的尺寸。

选用量块，应尽量选用最少的块数，使38块一套的不超过5块。图2—14量块附件使用（1）万能游标角度尺的结构

万能游标角度尺主要由尺身、扇形板、基尺、游标、90°角尺和卡块等组成，如图1.11所示。1—尺身2—基尺3—游标4—卡块5—90°角尺6—直尺图1.11万能游标角度尺（2）2′万能游标角度尺的刻线原理

角度尺尺身刻线每格为1°，游标共有30个格，等分29°，游标每格为29°/30=58′，尺身1格和游标1格之差为1°58′=2′，因此它的测量精度为2′。

（3）万能游标角度尺读数方法

万能游标角度尺的读数方法与游标卡尺的方法相似，先从尺身上读出游标零刻线前的整度数，再从游标上读出角度数，两者相加就是被测工件的角度数值。（4）万能游标角度尺的测量范围

在万能游标角度尺的结构中由于直尺和90°角尺可以移动和拆换，因此万能游标角度尺可以测量0°～320°的任何角度，如图1.12所示。图1.12万能游标角度尺测量范围（5）注意事项①使用前，检查角度尺的零位是否对齐。②测量时，应使角度尺的两个测量面与被测件表面在全长上保持良好的接触，然后拧紧制动器上螺母进行读数。③测量角度在0°～50°范围内，应装上角尺和直尺。④测量角度在50°～140°范围内，应装上直尺。⑤测量角度在140°～230°范围内，应装上角尺。⑥测量角度在230°～320°范围内，不装角尺和直尺。第八节量规与塞尺

量规与塞尺属于专用量具，它们不能读出被测零件实际尺寸的具体数值，但是能判断被测零件的形状及尺寸是否合格。一、量规塞规与卡规统称为量规。图2—18量规第八节量规与塞尺1.塞规

小端尺寸按工件内径的最小极限尺寸制作，在测量内孔时应能通过，称为通规，标有“通”的字样；大端尺寸按工件内径的最大极限尺寸制作，在测量内孔时不允许通过，称为止规。2.卡规

大端尺寸按轴的最大极限尺寸制作，在测量时，轴径应从测量之间通过，是卡规的通规；小端尺寸按轴的最小极限尺寸制作，在测量时，轴径不能从测量面之间通过，是卡规的止规。二、塞尺

塞尺是用来检验两个贴合面之间间隙大小的片状定值量规。1．塞尺的结构

塞尺有两个平行的测量面，其长度有50mm、100mm、200mm等多种。塞尺一般由0.01～1mm厚度不等的薄片所组成，如图1.17所示。图1.17塞尺（3）使用时，不要测量温度较高的工件。（4）塞尺使用完后要擦拭干净，并及时放到夹板中去。2．注意事项（1）使用时，应根据间隙的大小选择塞尺的薄片数，可用一片或数片重叠在一起使用。（2）使用时，由于塞尺的薄片很薄，容易弯曲和折断，因此测量时不能用力太大。1．方框式水平仪的结构

方框式水平仪由正方形框架、主水准器和调整水准器（也称横水准器）组成。其结构如图1.18所示。1—正方形框架2—主水准器3—调整水准器图1.18方框式水平仪2．方框式水平仪的精度与刻线原理

方框式水平仪的精度是以气泡偏移一格时，被测平面在1m长度内的高度差来表示的。如水平仪偏移一格，平面在1m长度内的高度差为0.02mm，则水平仪的精度就是0.02/1000。水平仪的公差等级如表1.1所示。公差等级ⅠⅡⅢⅣ气泡移动一格时的倾斜角度/（″）4～1012～2025～4152～62气泡移动一格1m内的倾斜高度差/mm0.02～0.050.06～0.100.12～0.200.25～0.30表1.1 水平仪的公差等级

水平仪的刻线原理如图1.19所示。假定平板处于水平位置，在平板上放置一根长1m的平行平尺，平尺上水平仪的读数为零（即处于水平状态）。

如果将平尺一端垫高0.02mm，相当于平尺与平板成4″的夹角。若气泡移动的距离为一格，则水平仪的精度就是0.02/1000，读作千分之零点零二。图1.19水平仪刻线原理

根据水平仪的刻线原理可以计算出被测平面两端的高度差，其计算式为

h=nli式中，

h——被测平面两端高度差（mm）；

n——水准器气泡偏移格数；

l ——被测平面的长度（mm）。

i ——水平仪的精度。【例1.1】将精度为0.02/1000的方框式水平仪放置在600mm的平行平尺上，若水准器中的气泡偏移2格，试求出平尺两端的高度差。解：由题中已知i=0.02/1000

j=600mm

n=2

根据公式

h=nji

得

h=26000.02/1000mm=0.024mm

平行尺两端的高度差为0.024mm。3．方框式水平仪的读数方法（1）直接读数法：水准器气泡在中间位置时读作零。以零刻线为基准，气泡向任意一端偏离零刻线的格数，就是实际偏差的格数。

一般在测量中，都是由左向右进行测量，把气泡向右移动作为“+”，反之则为“”。如图1.20所示为+2格偏差。

图1.20直接读数法（2）间接读数法：当水准器的气泡静止时，读出气泡两端各自的偏离零刻线的格数，然后将两格数相加除以2，所得的平均值即为读数。图1.21间接读数法4．注意事项（1）零值的调整方法：将水平仪的工作底面与检验平板或被测表面接触，读取第一次读数；然后在原地旋转水平仪180°，读取第二次读数；两次读数的代数差的二分之一为水平仪零值误差。（2）普通水平仪的零值正确与否是相对的，只要水平仪的气泡在中间位置，就表明零值正确。（3）测量时，一定要等气泡稳定不动后再读数。（4）读数时，由于间接读数法不受温度影响，因此读数时尽量用间接读数法，这样可以使读数值更准确。七、量具的维护与保养

为了保证量具的精度，延长量具的使用期限，在工作中应对量具进行必要的维护与保养。在维护与保养中应注意以下几个方面。（1）测量前应将量具的各个测量面和工件被测量表面擦净，以免脏物影响测量精度和对量具的磨损。（2）量具在使用过程中，不要和其他工具、刀具放在一起，以免碰坏。（3）在使用过程中，注意量具与量具不要叠放在一起，以免相互损伤。（4）机床开动时，不要用量具测量工件，否则会加快量具磨损，而且容易发生事故。（5）温度对量具精度影响很大，因此，量具不应放在热源（电炉、暖气片等）附近，以免受热变形。（6）