2.1.2 用游标卡尺测量长度

机械加工产品质量检测Inspectionofmachiningproductquality项目二

长度的测量福建省湄洲湾职业技术学校1.掌握长度、轴径、孔径等线性尺寸测量的基本原理。2.熟悉钢直尺、游标卡尺、外径千分尺、内测千分尺及内径量表等测量工具的结构和使用方法。3.理解测量精度与测量工具选择的关系。01知识目标1.熟练使用各类测量工具进行精确测量。2.能够分析并处理测量数据，评估测量结果的可靠性。3.具备解决测量过程中常见问题的能力。1.强调细心、耐心的工作态度，培养学生的职业素养。2.通过实践操作，加深学生对精益求精精神的理解。3.引导学生关注测量误差对产品质量的影响，树立质量意识。学习目标LearningObjectives02能力目标03思政目标CONTANTS目录任务一检测技术的基础知识01任务二轴径的测量02任务三孔径的测量03CONTANTS目录任务一检测技术的基础知识01活动一用钢直尺测量长度活动二用游标卡尺测量长度活动三用外径千分尺测量长度活动二用游标卡尺测量长度02活动分布活动分析活动拓展活动评价活动实施01020304分析内容一、测量任务解读（一）任务目标（二）测量精度要求二、测量方案确定（一）选用规格（二）测量方法01活动分析01活动分析一、测量任务解读（一）任务目标1.本次活动需测量图2-1-7所示底座的各项长度尺寸，包括内外直径、宽度、高度及槽的深度。这些尺寸中，部分尺寸（如150、70、5、20mm）为一般未标注公差尺寸，需根据中等精度（m级）公差等级确定公差值。图2-1-7底座01活动分析一、测量任务解读（二）测量精度要求测量项目多样，需根据零件的具体尺寸和精度要求选择合适的测量工具。01活动分析二、测量方案确定（一）选用规格1.鉴于测量项目涉及多种尺寸类型且对精度有一定要求，选用游标卡尺进行测量。游标卡尺，如图2-1-8所示，可测量工件的内、外直径、宽度和高度，有的还可用来测量槽的深度，在测量中用得很多。如果按游标的分度值来分类，游标卡尺可分0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。01活动分析二、测量方案确定（一）选用规格图2-1-8游标卡尺01活动分析二、测量方案确定（一）选用规格2.根据零件的公称尺寸和公差要求，选择分度值为0.02mm、测量范围为0~200mm的游标卡尺。3.为确保测量精度，需对游标卡尺进行零位校对，并使用块规进行示值误差校正。01活动分析二、测量方案确定（二）测量方法1.游标卡尺读数原理游标卡尺是一种精密测量工具，其结构包括主尺和游标两部分。主尺上刻有与标准钢直尺相似的刻度，刻度间距为1毫米，主尺的长度直接决定了游标卡尺能够测量的最大范围。游标则根据精度要求，分为0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米三种不同的分度值。01活动分析二、测量方案确定（二）测量方法2.读数方法在测量前，需确保游标卡尺处于校准状态，即当活动测量爪与固定测量爪完全贴合时，游标的“0”刻线（游标零线）应与主尺的“0”刻线完全对齐，此时两测量爪之间的距离应为零，表示游标卡尺处于零位。进行测量时，被测物体应置于两测量爪之间，通过调整游标位置，使两测量爪紧密接触被测物体的两端。此时，活动测量爪与固定测量爪之间的距离即为被测尺寸。01活动分析二、测量方案确定（二）测量方法读取游标卡尺的测量结果时，应遵循以下三个步骤：（1）读取整数部分首先观察游标零线左侧的主尺刻度，找到最靠近游标零线的那条主尺刻线，该刻线所表示的数值即为被测尺寸的整数部分。（2）读取小数部分随后观察游标零线右侧的游标刻度，数出游标上与主尺某一刻线对齐的刻线数，这个数乘以游标的分度值（如0.1毫米、0.05毫米或0.02毫米），即可得到被测尺寸的小数部分。01活动分析二、测量方案确定（二）测量方法（3）得出最终测量结果将整数部分和小数部分相加，即可得到被测尺寸的最终结果。如图2-1-9所示，若游标零线左侧的主尺刻线显示为30毫米，而游标上与主尺第7条刻线对齐（假设游标分度值为0.1毫米），则小数部分为0.7毫米。因此，被测尺寸的最终结果为30毫米加0.7毫米，即30.7毫米。这一过程清晰地展示了游标卡尺读数的全过程，特别是小数部分的准确读取对于提高测量精度至关重要。01活动分析二、测量方案确定（二）测量方法图2-1-9游标卡尺读数01活动分析二、测量方案确定读出下表所示的游标卡尺读数。实施内容一、测量器具准备二、测量步骤（一）清洁与校对（二）测量操作（三）特殊测量（四）数据处理（五）测量结束02活动实施02活动实施一、测量器具准备选取合适的游标卡尺，检查其各部件是否完好，测量面是否干净无损伤。另外，准备20mm块规作为示值误差校正工具。图2-1-10清洁量爪测量面02活动实施二、测量步骤（一）清洁与校对1.清洁游标卡尺的量爪测量面和工件表面，如图2-1-10所示。2.检查游标卡尺各部件的相互作用，确保尺框和微动装置移动灵活，紧固螺钉有效。3.校对零位，如图2-1-11所示，确保两量爪紧密贴合时，主尺零线与游标零线对齐。图2-1-11校对零位02活动实施二、测量步骤4.使用20mm块规进行示值误差校正，记录并调整修正值。用块规校对游标卡尺用游标卡尺先测量20mm的块规，看游标卡尺上的读数是不是正好20mm。如果不是正好20mm，则比20mm大的或小的数值，就是游标卡尺的实际示值误差，测量零件时，应把此误差作为修正值考虑进去。例如，测量20mm块规时，游标卡尺上的读数为19.98mm，即游标卡尺的读数比实际尺寸小0.02mm（校正值为+0.02mm），则在用游标卡尺测量槽时，应在游标卡尺的读数上加上0.02mm，才是槽宽的实际尺寸，若测量20mm块规时的读数是20.02mm，校正值为-0.02mm，则在测量槽宽时，应在读数上减去0.02mm，才是槽宽的实际尺寸。02活动实施二、测量步骤（二）测量操作1.将工件平稳放置在平台上，根据测量项目选择合适的测量位置。2.使用双手操作游标卡尺，左手食指抵住尺身左端，右手握住尺身并移动游标，使测量爪靠近工件表面，如图2-1-12所示。3.旋紧微调装置紧固螺钉，右手拇指缓慢转动微调螺母，使两量爪测量面与被测表面平行接触，并轻微滑移以确保接触良好。4.目光正视游标卡尺，按照读数原理读取尺寸数值，注意整数部分和小数部分的组合。5.同一尺寸应在不同位置多次测量，并记录每次的读数值。02活动实施二、测量步骤（二）测量操作图2-1-12双手测量02活动实施二、测量步骤（三）特殊测量1.对于槽宽、工件厚度及槽深的测量，需特别注意测量方法和读数准确性。图2-1-13测量槽宽图2-1-14测量工件厚度图2-1-15测量槽深02活动实施二、测量步骤（三）特殊测量2.使用游标卡尺测量槽深时，应确保尺身端部平面靠在基准面上，缓慢拉动游标至与工件底面接触，并旋紧螺钉后读数。02活动实施二、测量步骤（四）数据处理对多次测量的数据进行记录，并计算平均值或取最大/最小值作为最终测量结果。根据公差要求判断测量结果是否合格。02活动实施二、测量步骤（五）测量结束1.测量完毕后，将游标卡尺擦净、上油，并妥善放置在卡尺盒内，防止锈蚀或损坏。2.将每次测量的数据准确记录在检测报告单（可根据具体情况调整）上。拓展内容一、其他类型的游标卡尺（一）带表游标卡尺（二）数显游标卡尺二、探讨游标卡尺在精密测量中的局限性及认识其他测量工具（一）游标卡尺在精密测量中的局限性（二）其他高精度测量工具03活动拓展03活动拓展一、其他类型的游标卡尺学习并实践使用带表游标卡尺（图2-1-16）和数显游标卡尺（图2-1-17），比较不同类型游标卡尺的优缺点及适用范围。图2-1-16带表游标卡尺图2-1-17数显游标卡尺03活动拓展（一）带表游标卡尺带表游标卡尺，也称为附表卡尺，是一种结合了传统游标卡尺与指示表功能的精密测量工具。它利用齿条传动齿轮带动指针显示数值，主尺上标有大致刻度，结合指示表的读数，实现更为快捷准确的测量。带表游标卡尺能够测量长度、内外径及深度等多种尺寸，广泛应用于机械加工、检测等领域。一、其他类型的游标卡尺03活动拓展（一）带表游标卡尺1.优点（1）读数快捷准确通过指针直接显示测量结果，避免了传统游标卡尺需要目视对齐刻度的繁琐过程，提高了测量效率。（2）避免人为误差机械传动结构稳定，减少了人为读数时可能产生的误差。（3）多功能性能进行内径、外径、深度及台阶等多种测量，满足不同测量需求。一、其他类型的游标卡尺03活动拓展（一）带表游标卡尺2.缺点（1）易受磁场影响带表游标卡尺中的指示表通常采用机械结构，容易受到磁场的影响，导致测量结果不准确。（2）维护成本较高带表游标卡尺的结构相对复杂，维护成本较高。如果指示表出现故障，需要专业人员进行维修。（3）价格较高相比普通游标卡尺，带表游标卡尺的价格较高，增加了测量成本。一、其他类型的游标卡尺03活动拓展（二）数显游标卡尺数显游标卡尺是一种采用数字化显示技术的测量工具，通过内置传感器将机械位移量转换为电信号，并经过计算处理后以数字形式显示在屏幕上。数显游标卡尺具有读数直观、使用方便、功能多样的特点，是现代测量领域的重要工具之一。一、其他类型的游标卡尺03活动拓展1.优点（1）读数方便快捷数显游标卡尺直接以数字形式显示测量值，读数非常方便快捷，大大提高了测量效率。（2）精度高数显游标卡尺的精度通常可以达到0.01mm或更高，能够满足高精度测量的需求。（3）功能丰富数显游标卡尺通常具有多种功能，如数据存储、单位转换、自动关机等，方便用户使用。一、其他类型的游标卡尺（二）数显游标卡尺03活动拓展2.缺点（1）电池续航问题数显游标卡尺需要电池供电，如果电池电量不足，会影响测量结果的准确性。同时，频繁更换电池也会增加使用成本。（2）易受环境影响数显游标卡尺中的电子元件容易受到温度、湿度等环境因素的影响，在恶劣的环境下可能会出现故障。（3）价格较高数显游标卡尺的价格较高，对于一些预算有限的用户来说可能不太适用。一、其他类型的游标卡尺（二）数显游标卡尺03活动拓展游标卡尺在精密测量中有明显局限：精度不足于微电子等高要求场景，人工读数易受主观影响引入误差，控制测量力难防材料形变，环境变化影响结果，且仅适用于简单尺寸测量。因此，在追求高精度或测量复杂形状时，其局限性促使人们转向千分尺、三坐标测量机等更高级工具。二、探讨游标卡尺在精密测量中的局限性及认识其他测量工具（一）游标卡尺在精密测量中的局限性03活动拓展1.千分尺千分尺是高精度测量工具，使用时需张开测量爪贴合被测物，观察主副尺刻度精细读数。精度达0.001毫米，广用于精密制造、机械加工、科研等领域，特别适用于零件内外径、厚度的高精度测量。二、探讨游标卡尺在精密测量中的局限性及认识其他测量工具（二）其他高精度测量工具03活动拓展2.三坐标测量机三坐标测量机是高精度综合测量设备，集高精度机械、精密传感及先进软件算法于一体。其操作包括构建坐标系、规划路径、自动测量与数据处理。广泛应用于汽车、航空航天、电子、模具等领域，能精确检测复杂三维零件的尺寸、形状、位置及表面质量，是现代制造业的重要工具。二、探讨游标卡尺在精密测量中的局限性及认识其他测量工具（二）其他高精度测量工具评价内容根据学生在活动过程中的表现，包括测量步骤的规范性、测量数据的准确