常用的檢測量具

常用檢測的量具

甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院2/1/20231教學(xué)要求：

1.了解測量的概念，熟悉量具的分類；

2.熟悉常用量具的刻線原理及讀數(shù)方法；

3.掌握使用量具進(jìn)行測量的操作技能；

4.做到安全和文明操作。2/1/20232引言：在生產(chǎn)中，為保證零件的加工質(zhì)量，要對加工出來的零件按照要求進(jìn)行表面粗糙度、尺寸精度、形狀精度、位置精度進(jìn)行測量，所使用的工具為量具。在加工零件、檢修設(shè)備、安裝調(diào)試等工作中，均需要用量具檢測加工質(zhì)量是否合乎要求。所以熟悉量具的結(jié)構(gòu)、性能及其使用方法，是技術(shù)人員確保產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要技能。2/1/20233一、常用的量具有哪些？為了保證加工出來符合要求的零件，在加工過程中要對工件進(jìn)行測量，對已經(jīng)加工完的零件要進(jìn)行檢驗(yàn)，這就要求根據(jù)測量的內(nèi)容和精度要求選用適當(dāng)?shù)牧烤?。用來測量、檢驗(yàn)零件及產(chǎn)品形狀的工具叫做量具。常用量具有：游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、直角尺、厚薄尺、萬能角度尺等。1ft（英尺）=12in（英寸）1in（英寸）=25.4mm2/1/20234二、常用的量具分類有哪些？量具的種類很多，根據(jù)其用途和特點(diǎn)不同，可以分為：1.萬能量具：這類量具一般都有刻度，在其測量范圍內(nèi)可以直接測出零件和產(chǎn)品形狀及尺寸的具體數(shù)值。如游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表和萬能角度尺等。2.專用量具：這類量具不能測量出實(shí)際尺寸，只能測定零件和產(chǎn)品的形狀、尺寸是否合格，如卡規(guī)、塞規(guī)等。3.標(biāo)準(zhǔn)量具：這類量具只能制成某一固定尺寸，通常用來校對和調(diào)整其它量具，也可以作為標(biāo)準(zhǔn)2/1/20235與被測量件進(jìn)行比較，如量塊、角度量塊。三、萬能量具（一）游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺如圖所示，是一種比較精密的通用量具，可以直接測量工件的內(nèi)徑、外徑、寬度、長度、厚度、深度及中心距等。讀數(shù)精確度有：0.1mm、0.05mm、0.02mm三種；測量范圍有：0~125mm、0~150mm、0~200mm、0~300mm普通游標(biāo)卡尺2/1/202361.用途及結(jié)構(gòu)普通游標(biāo)卡尺用于測量工件的外形尺寸、內(nèi)形尺寸和深度尺寸。普通游標(biāo)卡尺2/1/20237普通游標(biāo)卡尺2/1/202382/1/20239（1）讀數(shù)精確度為0.1mm的刻度原理和讀數(shù)方法：2.游標(biāo)卡尺的刻線原理刻度原理：游標(biāo)卡尺尺身上刻線每格為1mm，而游標(biāo)上共刻有10格，游標(biāo)總長度9mm，即游標(biāo)刻線每格為0.9mm（9/10），故主尺與游標(biāo)每格刻度差值1/10，即0.1mm。2/1/202310讀數(shù)方法（a）首先讀出游標(biāo)零線以左尺身上所顯示的整毫米數(shù)；（b）讀出游標(biāo)上第n條刻線（零線除外）與尺身刻線對齊，則n0.1即為所測尺寸的小數(shù)值；（C）兩者加起來即為測得的尺寸數(shù)值。37mm+50.1mm=37.5mm2/1/202311（2）讀數(shù)精確度為0.02mm的刻度原理和讀數(shù)方法：刻度原理：游標(biāo)卡尺尺身上刻線每格為1mm，而游標(biāo)上共刻有50格，游標(biāo)總長度49mm，即游標(biāo)刻線每格為0.98mm（49/50），故主尺與游標(biāo)每格刻度差值1/50，即0.02mm。2/1/202312讀數(shù)方法（a）首先讀出游標(biāo)零線以左尺身上所顯示的整毫米數(shù)；（b）讀出游標(biāo)上第n條刻線（零線除外）與尺身刻線對齊，則n0.02即為所測尺寸的小數(shù)值；（C）兩者加起來即為測得的尺寸數(shù)值。2/1/202313讀數(shù)方法：圖中整數(shù)尺寸為28mm，小數(shù)尺寸為（n=43）0.02=0.86mm，故實(shí)測尺寸為28+0.86=28.86mm2/1/20231421+250.02=21.52/1/202315（3）讀數(shù)精確度為0.05mm的刻度原理和讀數(shù)方法：刻度原理：游標(biāo)卡尺尺身上刻線每格為1mm，而游標(biāo)上共刻有20格，游標(biāo)總長度為19mm，即游標(biāo)刻線每格為0.95mm（19/20），故主尺與游標(biāo)每格刻度差值1/20，即0.05mm。2/1/2023163、其他游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺用于測量工件的高度尺寸及劃線。高度游標(biāo)卡尺2/1/202317深度游標(biāo)卡尺用于測量工件上溝槽和孔的深度尺寸。2/1/202318電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺表式游標(biāo)卡尺2/1/2023193.游標(biāo)卡尺使用方法及注意事項(xiàng)

(1)根據(jù)被測工件的特點(diǎn)、尺寸大小和精度要求選用合適的類型、測量范圍和分度值。

(2)測量前應(yīng)將游標(biāo)卡尺擦干凈,并將兩量爪合并,檢查游標(biāo)卡尺的精度狀況;大規(guī)格的游標(biāo)卡尺要用標(biāo)準(zhǔn)棒校準(zhǔn)檢查。

(3)測量時(shí),被測工件與游標(biāo)卡尺要對正,測量位置要準(zhǔn)確,兩量爪與被測工件表面接觸松緊合適。

(4)讀數(shù)時(shí),要正對游標(biāo)刻線,看準(zhǔn)對齊的刻線,正確讀數(shù);不能斜視,以減少讀數(shù)誤差。

(5)用單面游標(biāo)卡尺測量內(nèi)尺寸時(shí),測得尺寸應(yīng)為卡尺上的讀數(shù)加上兩量爪寬度尺寸。

(6)嚴(yán)禁在毛坯面、運(yùn)動工件或溫度較高的工件上進(jìn)行測量,以防損傷量具精度和影響測量精度。2/1/2023202/1/202321圖2—4測量外尺寸a)正確b)錯(cuò)誤2/1/202322圖2—5測量內(nèi)尺寸a)正確b)錯(cuò)誤2/1/202323圖2---6測量深度尺寸

a)正確b)錯(cuò)誤2/1/2023244、練習(xí)一游標(biāo)卡尺測量訓(xùn)練１．測量外尺寸：測量外尺寸時(shí)，外量爪應(yīng)張開到略大于被測尺寸，以固定量爪貼住工件，用輕微壓力把活動量爪推向工件，卡尺測量面的連線應(yīng)垂直于被測量表面，不能偏斜。2/1/202325２．測量內(nèi)尺寸：測量內(nèi)尺寸時(shí)，內(nèi)量爪開度應(yīng)略小于被測尺寸。測量時(shí)兩量爪應(yīng)在孔的直徑上，不得傾斜。2/1/202326３．測量中心距：邊心距L1的測量：先測量D1孔徑，再測量D1孔壁到基準(zhǔn)Ａ的距離Ｈ，計(jì)算得L1＝Ｈ＋D1/2。中心距L2的測量：先測量D1、D2孔徑，再用內(nèi)量爪測量兩孔壁之間的遠(yuǎn)端距離Ｍ，計(jì)算得L2＝Ｍ－（D1+D2）/2（或者用外量爪測量兩孔壁之間的近端距離N，計(jì)算得L2＝Ｎ+（D1+D2）/22/1/202327４．測量深度：測量孔深或高度時(shí)，應(yīng)使深度尺的測量面緊貼孔底，游標(biāo)卡尺的端面與被測件的表面接觸，且深度尺要垂直，不可傾斜。2/1/202328（二）、千分尺俗稱分厘卡千分尺是測量中最常用的精密量具之一，按照用途不同可分為外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺、內(nèi)測千分尺和螺紋千分尺。千分尺的測量精度為0.01mm。2/1/202329外徑千分尺：主要用于測量工件的外尺寸,如外徑、長度、厚度等。尺架固定套筒測微螺桿固定測砧活動套筒（微分筒）旋鈕測力棘輪隔熱裝置鎖緊裝置2/1/202330千分尺的刻線原理：千分尺的固定套管上刻有軸向中線,作為讀數(shù)基準(zhǔn)線,上面一排刻線標(biāo)出的數(shù)字表示毫米整數(shù)值;下面一排刻線未注數(shù)字,表示對應(yīng)上面刻線的半毫米值。即固定套管上下每相鄰兩刻線軸向長為0.5mm。2/1/202331千分尺的測微螺桿的螺距為0.5mm,當(dāng)微分筒每轉(zhuǎn)一圈時(shí),測微螺桿便隨之沿軸向移動0.5mm。微分筒的外錐面上一圈均勻刻有50條刻線,微分筒每轉(zhuǎn)過一個(gè)刻線格,測微螺桿沿軸向移動0.01mm。所以千分尺的測量精度為0.01mm。2/1/202332千分尺的讀數(shù)方法：先讀出固定套管上露出來的刻線的整數(shù)毫米及半毫米數(shù)。再看微分筒哪一刻線與固定套管的基準(zhǔn)線對齊，讀出不足半毫米的小數(shù)部分。最后將兩次讀數(shù)相加，即為工件的測量尺寸。12+240.01=12+0.24=12.24mm2/1/20233332.5+150.01=32.5+0.15=32.65mm2/1/202334注意：固定套筒上刻有水平長刻線為零基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線下方刻有整毫米線，每格為1mm；基準(zhǔn)線上方為0.5mm線，每條刻線均分上方的整毫米線。2/1/2023352/1/202336千分尺的使用方法及注意事項(xiàng)1)根據(jù)被測工件的特點(diǎn)、尺寸大小和精度要求選用合適的類型、測量范圍和分度值。一般測量范圍為25mm。如要測量20±0.03的尺寸，可選用０～25mm的千分尺。2)測量前，先將千分尺的兩測頭擦拭干凈再進(jìn)行零位校對。2/1/2023373)測量時(shí),被測工件與千分尺要對正,以保證測量位置準(zhǔn)確。使用千分尺時(shí)，先調(diào)節(jié)微分筒，使其開度稍大于所測尺寸，測量時(shí)可先轉(zhuǎn)動微分筒，當(dāng)測微螺桿即將接觸工件表面時(shí)，再轉(zhuǎn)動棘輪，測砧、測微螺桿端面與被測工件表面即將接觸時(shí),應(yīng)旋轉(zhuǎn)測力裝置,聽到“吱吱”聲即停,不能再旋轉(zhuǎn)微分筒。2/1/202338千分尺的使用方法2/1/2023394)讀數(shù)時(shí),要正對刻線,看準(zhǔn)對齊的刻線,正確讀數(shù);特別注意觀察固定套管上中線之下的刻線位置,防止誤讀0.5mm。5)嚴(yán)禁在工件的毛坯面、運(yùn)動工件或溫度較高的工件上進(jìn)行測量,以防損傷千分尺的精度和影響測量精度。6）使用完畢擦凈上油，放入專業(yè)盒內(nèi)，置于干燥處。2/1/202340內(nèi)徑千分尺：用于測量工件的內(nèi)尺寸,如孔徑、槽寬等。測量精度一般為0.01mm。內(nèi)徑千分尺固定套筒上的刻線方向與外徑千分尺相反，常用的測量范圍有5～30mm和25～50mm兩種，其讀數(shù)方法與外徑千分尺的讀數(shù)方法相同。2/1/202341其他千分尺

(1)內(nèi)測千分尺(圖2--13a)用來測量內(nèi)徑及槽寬等尺寸。內(nèi)測千分尺的刻線方向與外徑千分尺的刻線方向相反。

(2)深度千分尺(圖2—13b)用來測量槽深等尺寸。

(3)螺紋千分尺(圖2--13c)用來測量螺紋中徑尺寸。(4)公法線千分尺(圖2—13d)用來測量齒輪公法線長度尺寸。2/1/202342（三）萬能游標(biāo)量角器（萬能角度尺）萬能游標(biāo)量角器用于測量工件內(nèi)、外角度值及角度劃線。其測量精度有２′和５′兩種，測量范圍為０°～３２０°和０°～３6０°

，其結(jié)構(gòu)如圖，主要由尺身（或叫主尺）１，扇形板２、扇形游標(biāo)３，支架（也叫卡快）4，直角尺５，直尺６，基尺7，制動器8等組成。結(jié)構(gòu)：782/1/2023432/1/202344精度為2＇的刻線原理：尺身上刻線每格為１°，游標(biāo)上的刻線共有３０格，平分尺身的２９°，則游標(biāo)上每格為２９°／３０，尺身與游標(biāo)每格的差值為２′，即萬能游標(biāo)量角器的測量精度為２′。2/1/202345讀數(shù)方法：萬能游標(biāo)量角器的讀數(shù)方法同游標(biāo)卡尺相似，先讀尺身上游標(biāo)零線以左的刻度整數(shù)，再從游標(biāo)上讀出第ｎ條刻線（游標(biāo)零線除外）與尺身刻線對齊的分?jǐn)?shù)值，即，角度值的小數(shù)部分為（ｎ×２′），將兩次數(shù)值相加，即為實(shí)際角度值。2/1/202346測量方法：測量時(shí)應(yīng)該先校對零位，將角尺、直尺、主尺組裝在一起，且角尺的底邊及基尺均與直尺無間隙接觸，此時(shí)主尺與游標(biāo)的“0”線對準(zhǔn)。調(diào)整好零位后，通過改變基尺、角尺、直尺的相互位置，可測量00~3200范圍內(nèi)的任意角度。用萬能角度尺測量工件時(shí)，應(yīng)根據(jù)所測角度范圍組合量尺。90°角尺主尺直尺2/1/202347工件工件工件工件2/1/202348萬能游標(biāo)量角器的調(diào)節(jié)2/1/202349

圖2—9萬能角度尺測量方法示意圖a)測量0°～50°b)測量50°～140°c)測量140°～230°d)測量230°～

320°

測量范圍萬能角度尺測量不同范圍的角度時(shí)，方法如圖2---9所示。2/1/2023501）０°～５０°范圍：由直尺＋直角尺＋尺身進(jìn)行組合。2）５０°～１４０°范圍：由直尺＋尺身進(jìn)行組合。3）１４０°～２３０°范圍：由角尺＋尺身進(jìn)行組合。4）２３０°～３２０°范圍：由尺身本身進(jìn)行調(diào)節(jié)。2/1/202351使用萬能角度尺的時(shí)候，應(yīng)該注意：(1)根據(jù)測量工件的不同角度，正確搭配使用直尺和直角尺。(2)使用前要檢查0°，基尺和直尺貼合面應(yīng)不漏光，尺身和游標(biāo)的零線應(yīng)對齊。(3)測量時(shí)，工件應(yīng)與萬能角度尺的兩個(gè)測量面在全長上接觸良好，避免誤差。2/1/202352（四）百分表百分表是一種指示式量儀，主要用來測量工件的尺寸、形狀和位置誤差，也可用于檢驗(yàn)機(jī)床的幾何精度或調(diào)整工件的裝夾位置偏差。百分表的測量范圍一般有０～３ｍｍ，０～５ｍｍ和０～１０ｍｍ３種。按制造精度不同，百分表可分為０級、１級和２級。2/1/202353百分表的結(jié)構(gòu)：如圖所示，主要由測頭、量桿、大小齒輪、指針、表盤、表圈等組成。2/1/202354百分表的刻線原理與讀數(shù)：百分表量桿上的齒距是0.625mm。當(dāng)量桿上升16齒時(shí)（即上升0.625×16＝10mm），16齒的小齒輪正好轉(zhuǎn)１周，與其同軸的１００齒的大齒輪也轉(zhuǎn)１周，從而帶動齒數(shù)為10的小齒輪和長指針轉(zhuǎn)10周。即當(dāng)量桿上移動１ｍｍ時(shí)，長指針轉(zhuǎn)１周。由于表盤上共等分100格，所以長指針每轉(zhuǎn)１格，表示量桿移動0.01ｍｍ。故百分表的測量精度為0.01ｍｍ。測量時(shí)，量桿被推向管內(nèi)，量桿移動的距離等于小指針的讀數(shù)（測出的整數(shù)部分）加上大指針的讀數(shù)（測出的小數(shù)部分）。2/1/202355其他百分表

(1)內(nèi)徑百分表內(nèi)徑百分表可用來測量孔徑和孔的形狀誤差，測量深孔時(shí)極為方便(圖2--15a)。圖2--15內(nèi)徑百分表

l一固定測頭2一測頭3一擺塊4一測桿5一彈簧6一百分表的測頭內(nèi)經(jīng)百分表使用2/1/202356

(2)杠桿百分表杠桿百分表常用于車床上校正工件的安裝位置，或用在普通百分表無法使用的地方。其結(jié)構(gòu)如圖2--16所示。

使用百分表的時(shí)候，應(yīng)該注意：

(1)測量平面或圓形工件時(shí)，百分表的測頭應(yīng)與平面垂直或與圓柱形工件中心線垂直，否則百分表齒桿移動不靈活，測量結(jié)果不準(zhǔn)確。

(2)齒桿的升降范圍不宜過大，以減少由于存在間隙而產(chǎn)生的誤差。

圖2--16杠桿百分表l一球面測桿2一扇形齒輪3一圓柱齒輪4一端面齒輪

5一小齒6一指針7一扳手8一鋼絲2/1/2023572/1/202358四、專用量具前面介紹的測量量具（如游標(biāo)卡尺等），它們的最大特點(diǎn)是可以直接讀出被測零件的尺寸數(shù)，此外，還存在一類測量量具，如卡規(guī)、塞規(guī)和塞尺等，它們不能讀出被測零件的實(shí)際尺寸數(shù)，但是能判斷被測零件的形狀以及尺寸等是否合格。這類量具被稱為專用量具。（一）塞規(guī)塞規(guī)是用來檢驗(yàn)工件內(nèi)徑尺寸的量具。它有兩個(gè)測量面：小端尺寸按工件內(nèi)徑的最小極限尺寸制作，在測量內(nèi)孔時(shí)應(yīng)能通過，稱為通規(guī)；大端尺寸按工件內(nèi)徑的最大極限尺寸制作，在測量內(nèi)孔時(shí)不通過工件，稱為止規(guī)。2/1/202359用塞規(guī)檢驗(yàn)工件時(shí)，如果通規(guī)能通過且止規(guī)不能通過，說明該工件合格。二者缺一不可，否則，即是不合格。2/1/202360（二）、卡規(guī)卡規(guī)是用來檢驗(yàn)軸類工件外圓尺寸的量規(guī)。它有兩個(gè)測量面：大端尺寸按軸的最大極限尺寸制作，在測量時(shí)應(yīng)通過軸頸，稱為通規(guī)；小端尺寸按軸的最小極限尺寸制作，在測量時(shí)不通過軸頸，稱為止規(guī)。用卡規(guī)檢驗(yàn)軸類工件時(shí)，如果通規(guī)能通過且止規(guī)不能通過，說明該工件的尺寸在允許的公差范圍內(nèi)，是合格的。二者缺一不可，否則，即是不合格。2/1/202361（三）、塞尺塞尺是用來檢驗(yàn)兩個(gè)結(jié)合面之間間隙大小的片狀量規(guī)。塞尺如圖，它有兩個(gè)平行的測量平面，其長度有50ｍｍ、100ｍｍ、200ｍｍ等多種。使用塞尺時(shí)，應(yīng)根據(jù)間隙的大小選擇塞尺的片數(shù)，可用一片或數(shù)片重疊在一起插入間隙內(nèi)。厚度小的塞尺片很薄，容易彎曲和折斷。插入時(shí)不能用力太大。用后擦拭干凈及時(shí)疊合起來放在夾板中。2/1/202362塞尺有若干個(gè)不同厚度的片，可疊合起來裝在夾板里。2/1/202363五、標(biāo)準(zhǔn)量塊（一）、量塊量塊是機(jī)械制造中長度尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。量塊可對量具和量儀進(jìn)行校正，也可以用于精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整，若量塊和附件并用，還可以測量某些精度要求高的工件尺寸。量塊是用不易變形、耐磨性好的材料（如鉻錳鋼）制成，其形狀為長方形六面體，它有兩個(gè)工作面和四個(gè)非工作面。工作面是一對平行且平面度誤差極小的平面，工作面又稱測量面。量塊一般都做成多塊一套，裝在特制的木盒內(nèi)。常用的有83塊一套、46塊一套、10塊一套和5塊一套等多種。2/1/2023642/1/202365例如：組合尺寸48.245mm即選用1．005mm、1．24mm、6mm、40mm量塊共4塊。使用量塊的時(shí)候，應(yīng)該注意：(1)量塊屬精密量具，應(yīng)輕拿輕放，在桌上放置量塊時(shí)只許非工作表面與桌面接觸。(2)組合量塊時(shí)，為了減少累積誤差，應(yīng)選用最少的塊數(shù)組合。(3)測量時(shí)應(yīng)注意灰塵和溫度對測量精度的影響。(4)用完后的量塊，應(yīng)及時(shí)拆開擦凈，涂_E&,-A-林后，放入盒中。(5)為了保持量塊的精度，一般不允許用量塊直接測量工件，盡量用護(hù)塊接觸工件。2/1/202366

（二）、正弦規(guī)圖2--18正弦規(guī)及其使用方法

a)正弦規(guī)b)使用方法

正弦規(guī)是利用三角函數(shù)中正弦關(guān)系與量塊配合校驗(yàn)工件角度或錐度的一種精密量具。正弦規(guī)由一鋼制長方體和兩個(gè)精密圓柱組成(圖2--18a)。兩個(gè)圓柱體的直徑相同，它的中心距要求很精確，一般有100mm和200mm兩種。中心連線要與長方體平面嚴(yán)格平行。這時(shí)根據(jù)所墊量塊高度尺寸和正弦規(guī)中心距，用下面公式計(jì)算：2/1/202367例：使用中心距為100mm的正弦規(guī)，校驗(yàn)圓錐角為5°的圓錐塞規(guī)，試求圓柱下應(yīng)墊量塊組的高度。解：2/1/202368六、常用測量技術(shù)在進(jìn)行零件加工或設(shè)備制造過程中，均需要滿足一定的精度要求。零件加工精度或設(shè)備制造精度主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度以及表面質(zhì)量等，零件或設(shè)備在加工、制造完成后是否滿足精度要求，需要進(jìn)行檢測才能確定。精度檢測的方法，除了前面介紹的運(yùn)用各種量具進(jìn)行直接測量外，本節(jié)主要介紹幾種常用的間接測量技術(shù)。2/1/202369（一）英制與米制的基本換算關(guān)系：1英寸=25.4毫米，或?qū)懽?=25.4mm2/1/202370（二）結(jié)構(gòu)尺寸控制1、燕尾槽底面寬度尺寸的測量測量如圖所示的