各種測量卡尺使用方法,真的非常詳細

遊標讀數量具

應用遊標讀數原理製成的量具有;遊標卡尺,高度遊標卡尺、深度遊標卡尺、遊標量角尺(如萬能量角尺)和齒厚遊標卡尺等,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,應用範圍非常廣泛。

1

遊標卡尺的結構形式

遊標卡尺是一種常用的量具,具有結構簡單、使用方便、精度中等和測量的尺寸範圍大等特點,可以用它來測量零件的外徑、內徑、長度、寬度、厚度、深度和孔距等,應用範圍很廣。

1遊標卡尺有三種結構型式

(1)測量範圍為0~125mm的遊標卡尺,製成帶有刀口形的上下量爪和帶有深度尺的型式。

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(2)測量範圍為0~200mm和0~300mm的遊標卡尺,可製成帶有內外測量面的下量爪和帶有刀口形的上量爪的型式。

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(3)測量範圍為0~200mm和0~300mm的遊標卡尺,也可製成只帶有內外測量面的下量爪的型式,如圖2-3。而測量範圍大於300mm的遊標卡尺,只製成這種僅帶有下量爪的型式。

2遊標卡尺主要由下列幾部分組成

(1)具有固定量爪的尺身,如圖2中的1。尺身上有類似鋼尺一樣的主尺刻度,如圖2中的6。主尺上的刻線間距為1mm。主尺的長度決定於遊標卡尺的測量範圍。

(2)具有活動量爪的尺框,如圖2中的3。尺框上有遊標,如圖2中的8,遊標卡尺的遊標讀數值可製成為0。1;0。05和0。02mm的三種。遊標讀數值,就是指使用這種遊標卡尺測量零件尺寸時,卡尺上能夠讀出的最小數值。

(3)在0~125mm的遊標卡尺上,還帶有測量深度的深度尺,如圖2―1中的5。深度尺固定在尺框的背面,能隨著尺框在尺身的導向凹槽中移動。測量深度時,應把尺身尾部的端面靠緊在零件的測量基準平面上。

(4)測量範圍等於和大於200mm的遊標卡尺,帶有隨尺框作微動調整的微動裝置,如圖2中的5。使用時,先用固定螺釘4把微動裝置5固定在尺身上,再轉動微動螺母7,活動量爪就能隨同尺框3作微量的前進或後退。微動裝置的作用,是使遊標卡尺在測量時用力均勻,便於調整測量壓力,減少測量誤差。目前我國生產的遊標卡尺的測量範圍及其遊標讀數值見下表。

遊標卡尺的測量範圍和遊標卡尺讀數值

測量範圍

遊標讀數值

0~25

0。02;0。050。10

300~800

200

4001000

6001500

500

2000

2

遊標卡尺的讀數原理和讀數方式

遊標卡尺的讀數機構,是由主尺和遊標(如圖2中的6和8)兩部分組成。當活動量爪與固定量爪貼合時,遊標上的“0”刻線(簡稱遊標零線)對準主尺上的“0”刻線,此時量爪間的距離為“0”,見圖2。當尺框向右移動到某一位置時,固定量爪與活動量爪之間的距離,就是零件的測量尺寸,見圖1。此時零件尺寸的整數部分,可在遊標零線左邊的主尺刻線上讀出來,而比1mm小的小數部分,可藉助遊標讀數機構來讀出,現把三種遊標卡尺的讀數原理和讀數方法介紹如下。

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1、遊標讀數值為0。1mm的遊標卡尺

如圖4(a)所示,主尺刻線間距(每格)為1mm,當遊標零線與主尺零線對準(兩爪合併)時,遊標上的第10刻線正好指向等於主尺上的9mm,而遊標上的其他刻線都不會與主尺上任何一條刻線對準。

遊標每格間距=9mm÷10=0。9mm

主尺每格間距與遊標每格間距相差=1mm-0。9mm=0。1mm0。1mm

即為此遊標卡尺上游標所讀出的最小數值,再也不能讀出比0。1mm小的數值。

當遊標向右移動0。1mm時,則遊標零線後的第1根刻線與主尺刻線對準。當遊標向右移動0。2mm時,則遊標零線後的第2根刻線與主尺刻線對準,依次類推。若遊標向右移動0。5mm,如圖4(b),則遊標上的第5根刻線與主尺刻線對準。由此可知,遊標向右移動不足1mm的距離,雖不能直接從主尺讀出,但可以由遊標的某一根刻線與主尺刻線對準時,該遊標刻線的次序數乘其讀數值而讀出其小數值。例如,圖4(b)的尺寸即為:5×0。1=0。5(mm)。

另有1種讀數值為0。1mm的遊標卡尺,下圖5(a)所示,是將遊標上的10格對準主尺的19mm,則遊標每格=19mm÷10=1。9mm,使主尺2格與遊標1格相差=2-1,9=0。1mm。這種增大遊標間距的方法,其讀數原理並未改變,但使遊標線條清晰,更容易看準讀數。

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在遊標卡尺上讀數時,首先要看遊標零線的左邊,讀出主尺上尺寸的整數是多少毫米,其次是找出遊標上第幾根刻線與主尺刻線對準,該遊標刻線的次序數乘其遊標讀數值,讀出尺寸的小數,整數和小數相加的總值,就是被測零件尺寸的數值。

在圖5(b)中,遊標零線在2與3mm之間,其左邊的主尺刻線是2mm,所以被測尺寸的整數部分是2mm,再觀察遊標刻線,這時遊標上的第3根刻線與主尺刻線對準。所以,被測尺寸的小數部分為3×0。1=0。3(mm),被測尺寸即為2+0。3=2。3(mm)。

2、遊標讀數值為0。05mm的遊標卡尺

圖5(c)所示,主尺每小格1mm,當兩爪合併時,遊標上的20格剛好等於主尺的39mm,則

遊標每格間距=39mm÷20=1。95mm

主尺2格間距與遊標1格間距相差=2-1。95=0。05(mm)

0。05mm即為此種遊標卡尺的最小讀數值。同理,也有用遊標上的20格剛好等於主尺上的19mm,其讀數原理不變。

在圖5(d)中,遊標零線在32mm與33mm之間,遊標上的第11格刻線與主尺刻線對準。所以,被測尺寸的整數部分為32mm,小數部分為11×0。05=0。55(mm),被測尺寸為32+0。55=32。55(mm)。

3遊標讀數值為0。02mm的遊標卡尺

圖5(e)所示,主尺每小格1mm,當兩爪合併時,遊標上的50格剛好等於主尺上的49mm,則

遊標每格間距=49mm÷50=0。98mm

主尺每格間距與遊標每格間距相差=1-0。98=0。02(mm)

0。02mm即為此種遊標卡尺的最小讀數值。

在圖2―5(f)中,遊標零線在123mm與124mm之間,遊標上的11格刻線與主尺刻線對準。所以,被測尺寸的整數部分為123mm,小數部分為11×0。02=0。22(mm),被測尺寸為123十0。22=123。22(mm)。

我們希望直接從遊標尺上讀出尺寸的小數部分,而不要透過上述的換算,為此,把遊標的刻線次序數乘其讀數值所得的數值,標記在遊標上,見圖2-5,這樣使讀數就方便了。

3

遊標卡尺的測量精度

測量或檢驗零件尺寸時,要按照零件尺寸的精度要求,選用相適應的量具。遊標卡尺是一種中等精度的量具,它只適用於中等精度尺寸的測量和檢驗。用遊標卡尺去測量鍛鑄件毛坯或精度要求很高的尺寸,都是不合理的。前者容易損壞量具,後者測量精度達不到要求,因為量具都有一定的示值誤差,遊標卡尺的示值誤差見下表。

遊標卡尺的示值誤差

示值總誤差

±0。02

±0。05

±0。10

遊標卡尺的示值誤差,就是遊標卡尺本身的製造精度,不論你使用得怎樣正確,卡尺本身就可能產生這些誤差。例如,用遊標讀數值為0。02mm的0~125mm的遊標卡尺(示值誤差為±0。02mm),測量50mm的軸時,若遊標卡尺上的讀數為50。00mm,實際直徑可能是50。02mm,也可能是49。98mm。這不是遊標尺的使用方法上有什麼問題,而是本身製造精度所允許產生的誤差。因此,若該軸的直徑尺寸是IT5級精度的基準軸:

則軸的製造公差為0。025mm,而遊標卡尺本身就有著±0。02mm的示值誤差,選用這樣的量具去測量,顯然是無法保證軸徑的精度要求的。

如果受條件限制(如受測量位置限制),其他精密量具用不上,必須用遊標卡尺測量較精密的零件尺寸時,又該怎麼辦呢?此時,可以用遊標卡尺先測量與被測尺寸相當的塊規,消除遊標卡尺的示值誤差(稱為用塊規校對遊標卡尺)。例如,要測量上述50mm的軸時,先測量50mm的塊規,看遊標卡尺上的讀數是不是正好50mm。如果不是正好50mm,則比50mm大的或小的數值,就是遊標卡尺的實際示值誤差,測量零件時,應把此誤差作為修正值考慮進去。例如,測量50mm塊規時,遊標卡尺上的讀數為49。98mm,即遊標卡尺的讀數比實際尺寸小0。02mm,則測量軸時,應在遊標卡尺的讀數上加上0。02mm,才是軸的實際直徑尺寸,若測量50mm塊規時的讀數是50。01mm,則在測量軸時,應在讀數上減去0。01mm,才是軸的實際直徑尺寸。另外,遊標卡尺測量時的鬆緊程度(即測量壓力的大小)和讀數誤差(即看準是那一根刻線對準),對測量精度影響亦很大。所以,當必須用遊標卡尺測量精度要求較高的尺寸時,最好採用和測量相等尺寸的塊規相比較的辦法。

4

遊標卡尺的使用方法

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。

使用遊標卡尺測量零件尺寸時,必須注意下列幾點:

1、測量前應把卡尺揩乾淨,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,同時遊標和主尺的零位刻線要相互對準。這個過程稱為校對遊標卡尺的零位。

2、移動尺框時,活動要自如,不應有過鬆或過緊,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,不要忘記鬆開固定螺釘,亦不宜過鬆以免掉了。

3、當測量零件的外尺寸時:卡尺兩測量面的聯線應垂直於被測量表面,不能歪斜。測量時,可以輕輕搖動卡尺,放正垂直位置,圖6所示。否則,量爪若在如圖6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,然後移動尺框,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,再轉動調節螺母,使量爪接觸零件並讀取尺寸。決不可把卡尺的兩個量爪調節到接近甚至小於所測尺寸,把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,儘量避免用端部測量刃和刀口形量爪去測量外尺寸。而對於圓弧形溝槽尺寸,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,如圖7所示。

測量溝槽寬度時,也要放正遊標卡尺的位置,應使卡尺兩測量刃的聯線垂直於溝槽,不能歪斜。否則,量爪若在如圖8所示的錯誤的位置上,也將使測量結果不準確(可能大也可能小)。

4當測量零件的內尺寸時:圖9所示。

要使量爪分開的距離小於所測內尺寸,進入零件內孔後,再慢慢張開並輕輕接觸零件內表面,用固定螺釘固定尺框後,輕輕取出卡尺來讀數。取出量爪時,用力要均勻,並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。圖10為帶有刀口形量爪和帶有圓柱面形量爪的遊標卡尺,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。

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5、用下量爪的外測量面測量內尺寸時如用圖2和圖3所示的兩種遊標卡尺測量內尺寸,在讀取測量結果時,一定要把量爪的厚度加上去。即遊標卡尺上的讀數,加上量爪的厚度,才是被測零件的內尺寸,見圖11。測量範圍在500mm以下的遊標卡尺,量爪厚度一般為10mm。但當量爪磨損和修理後,量爪厚度就要小於10mm,讀數時這個修正值也要考慮進去。

6、用遊標卡尺測量零件時,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(外尺寸小於實際尺寸,內尺寸大於實際尺寸)。在遊標卡尺上讀數時,應把卡尺水平的拿著,朝著亮光的方向,使人的視線儘可能和卡尺的刻線表面垂直,以免由於視線的歪斜造成讀數誤差。

7、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。對於較長零件,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。

為了使讀者便於記憶,更好的掌握遊標卡尺的使用方法,把上述提到的幾個主要問題,整理成順口溜,供讀者參考。

量爪貼合無間隙,主尺遊標兩對零。

尺框活動能自如,不鬆不緊不搖晃。

測力鬆緊細調整,不當卡規用力卡。

量軸防歪斜,量孔防偏歪,

測量內尺寸,爪厚勿忘加。

面對光亮處,讀數垂直看。

5

遊標卡尺的應用舉例

1、用遊標卡尺測量T形槽的寬度

用遊標卡尺測量T形槽的寬度,如圖11所示。測量時將量爪外緣端面的小平面,貼在零件凹槽的平面上,用固定螺釘把微動裝置固定,轉動調節螺母,使量爪的外測量面輕輕地與T形槽表面接觸,並放正兩量爪的位置(可以輕輕地擺動一個量爪,找到槽寬的垂直位置),讀出遊標卡尺的讀數圖11中用A表示。但由於它是用量爪的外測量面測量內尺寸的,卡尺上所讀出的讀數A是量爪內測量面之間的距離,因此必須加上兩個量爪的厚度b,才是T形槽的寬度。所以,T形槽的寬度L=A+b。

2、用遊標卡尺測量孔中心線與側平面之間的距離

用遊標卡尺測量孔中心線與側平面之間的距離L時,先要用遊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,如圖12所示。

此時,卡尺應垂直於側平面,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:

3、用遊標卡尺測量兩孔的中心距

用遊標卡尺測量兩孔的中心距有兩種方法:一種是先用遊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,如圖2-13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,然後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

6

高度遊標卡尺

高度遊標卡尺如圖14所示,用於測量零件的高度和精密劃線。

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它的結構特點是用質量較大的基座4代替固定量爪5,而動的尺框3則透過橫臂裝有測量高度和劃線用的量爪,量爪的測量面上鑲有硬質合金,提高量爪使用壽命。高度遊標卡尺的測量工作,應在平臺上進行。當量爪的測量面與基座的底平面位於同一平面時,如在同一平臺平面上,主尺1與遊標6的零線相互對準。所以在測量高度時,量爪測量面的高度,就是被測量零件的高度尺寸,它的具體數值,與遊標卡尺一樣可在主尺(整數部分)和遊標(小數部分)上讀出。應用高度遊標卡尺劃線時,調好劃線高度,用緊固螺釘2把尺框鎖緊後,也應在平臺上進行先調整再進行劃線。圖15為高度遊標卡尺的應用。

7

深度遊標卡尺

深度遊標卡尺如圖16所示,用於測量零件的深度尺寸或臺階高低和槽的深度。

它的結構特點是尺框3的兩個量爪連成一起成為一個帶遊標測量基座1,基座的端面和尺身4的端面就是它的兩個測量面。如測量內孔深度時應把基座的端面緊靠在被測孔的端面上,使尺身與被測孔的中心線平行,伸入尺身,則尺身端面至基座端面之間的距離,就是被測零件的深度尺寸。它的讀數方法和遊標卡尺完全一樣。測量時,先把測量基座輕輕壓在工件的基準面上,兩個端面必須接觸工件的基準面,圖17(a)所示。測量軸類等臺階時,測量基座的端面一定要壓緊在基準面,圖17(b)(c)所示,再移動尺身,直到尺身的端面接觸到工件的量面(臺階面)上,然後用緊固螺釘固定尺框,提起卡尺,讀出深度尺寸。多臺階小直徑的內孔深度測量,要注意尺身的端面是否在要測量的臺階上,圖17(d)。當基準面是曲線時,圖17(e),測量基座的端面必須放在曲線的最高點上,測量出的深度尺寸才是工件的實際尺寸,否則會出現測量誤差。

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8

齒厚遊標卡尺

齒厚遊標卡尺(圖18)是用來測量齒輪(或蝸桿)的弦齒厚和絃齒頂。這種遊標卡尺由兩互相垂直的主尺組成,因此它就有兩個遊標。A的尺寸由垂直主尺上的遊標調整;B的尺寸由水平主尺上的遊標調整。刻線原理和讀法與一般遊標卡尺相同。

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測量蝸桿時,把齒厚遊標卡尺讀數調整到等於齒頂高(蝸桿齒頂高等於模數ms),法向卡入齒廓,測得的讀數是蝸桿中徑(d2)的法向齒厚。但圖紙上一般註明的是軸向齒厚,必須進行換算。法向齒厚Sn的換算公式如下:

以上所介紹的各種遊標卡尺都存在一個共同的問題,就是讀數不很清晰,容易讀錯,有時不得不借放大鏡將讀數部分放大。現有遊標卡尺採用無視差結構,使遊標刻線與主尺刻線處在同一平面上,消除了在讀數時因視線傾斜而產生的視差;

有的卡尺裝有測微表成為帶表卡尺(圖19),便於讀數準確,提高了測量精度;更有一種帶有數字顯示裝置的遊標卡尺(圖20),這種遊標卡尺在零件表面上量得尺寸時,就直接用數字顯示出來,其使用極為方便。

帶表卡尺規格

測量範圍

指示表讀數值

指示表示值誤差範圍

0~150

0。01

1

0~200

0。02

;2

300

0。05

5

數字顯示遊標卡尺

名稱

數顯遊標卡尺

數顯高度尺

數顯深度尺

(mm)

500

解析度

測量精度

(200)0。0320300)0。0430500)0。05

測量移動速度(m/s)

1。5

使用溫度℃

+40

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