万能量具的使用与校对方法

万能量具一般都有刻度，在其测量范围内可以直接测出零件和产品形状及尺寸的具体数值，例如游标卡尺、千分尺、百分表和万能游标量角器等。

1.游标卡尺

1）游标卡尺的结构

游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器。它通常由尺身以及能在尺身上滑动的游标组成，如图1-1 所示。若从背面看，游标是一个整体。游标与尺身之间有一个弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一个紧固螺钉，可以将游标固定在尺身上的任意位置。尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。

尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到0.02 mm 的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1 mm，游标尺上有50 个小的等分刻度，总长49 mm，每一分度为0.98 mm，比主尺上的最小分度相差0.1 mm。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第1 条刻度线相差0.02 mm，第2 条刻度线相差0.04 mm，……第50 条刻度线相差1 mm，即游标的第50 条刻度线恰好与主尺的49 mm 刻度线对齐，如图1-2 所示。

图1-1　游标卡尺示意图

图1-2　游标卡尺刻度

当量爪间所量物体的线度为0.02 mm 时，游标尺向右应移动0.02 mm。这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1 mm 刻度线对齐。同样当游标的第5 条刻度线跟尺身的5 mm 刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.1 mm 的宽度，……依此类推。

在测量大于1 mm 的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。

2）游标卡尺的使用及读数

用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐（见图1-3）。如果对齐就可以进行测量，如没有对齐则要记取零误差。游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差。此规定方法与数轴的规定一致，即原点以右为正，原点以左为负。

测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位于外测量爪之间，当待测物与量爪紧紧相贴时，即可读数，如图1-3 所示。

图1-3　游标卡尺对准示意图

读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6 条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为0.12 mm（若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数）。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相当于加上相同大小的零误差），读数结果为

判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准，可用下述方法：选定相邻的三条线，如左侧的线在尺身对应线之右，右侧的线在尺身对应线之左，中间那条线便可以认为是对准了，如图1-3 所示。

如果需测量几次取平均值，不需每次都减去零误差，只要从最后结果中减去零误差即可。

3）游标卡尺的保管及注意事项

游标卡尺使用完毕，用棉纱擦拭干净。长期不用时应将它擦上黄油或机油，两量爪合拢并拧紧紧固螺钉，放入卡尺盒内盖好。

※注意事项

（1）游标卡尺是一种比较精密的测量工具。在取用时，务必要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。此外，最好不要用来测量粗糙的物体，以免损坏量爪，不用时应置于干燥地方防止锈蚀。

（2）测量时，应先拧松紧固螺钉，移动游标不能用力过猛。两量爪与待测物的接触不宜过紧。不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。

（3）读数时，视线与尺面垂直。如需固定读数，可用紧固螺钉将游标固定在尺身上，防止滑动。

（4）实际测量时，对同一长度应多测量几次，取其平均值来消除偶然误差。

2.千分尺

1）千分尺结构及测量原理

千分尺又叫螺旋测微器、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的一种测量长度的工具。用千分尺测长度时，可以准确到0.01 mm，测量范围为几个厘米。千分尺的结构示意图如图1-4 所示。

图1-4　千分尺的结构示意图

千分尺是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。千分尺的精密螺纹的螺距是0.5 mm，可动刻度有50 个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退 0.5 mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或退后0.5/50=0.01 mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01 mm，因此千分尺可准确到0.01 mm。由于还能再估读一位，所以可读到毫米的千分位，此为千分尺名字的由来。

测量时，当测砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点应与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使测砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端（注意不可用力旋转，否则测量不准确）。马上接触到测量面时慢慢旋转左右面的棘轮转柄直至发出咔咔的响声，此时测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

2）千分尺的使用

（1）使用前的检查。

在使用千分尺前，应用棉丝将其各部位表面擦拭干净，并仔细地检查各部位是否有划伤、锈蚀和影响使用性能的缺陷。用绸子或白色柔软而干净的棉丝擦净测砧的测量面和测微螺杆的测量面。然后旋转棘轮（测力装置），看它能否轻快灵活地带动微分筒旋转，测微螺杆移动是否平稳，有无卡住现象，在全量程范围内，微分筒与固定套筒之间有无摩擦。当用手把微分筒固定住，或用锁紧装置把测微螺杆紧固住后，棘轮能带动微分筒灵活地旋转，测微螺杆移动平稳、无卡住现象，微分筒与固定套筒之间无摩擦，紧住测微螺杆后棘轮能发出咔咔声，满足上述要求时，说明被检查的千分尺各部位的相互作用符合要求。(www.xing528.com)

（2）校对和调整“0”位的方法。

①直接校对“0”位的方法。

对于测量范围为0～25 mm 的外径千分尺，可直接校对“0”位。校对方法是：将两个测量面擦拭干净后，旋转微分筒，当两个测量面即将接触时，开始用轻轻旋转棘轮的方法使两个测量面相接触，待棘轮发出咔咔声后，即可进行读数。

此时，若微分筒上的“0”刻线与固定套筒的基线重合，微分筒端面也恰好与固定套筒的“0”刻线的右边缘相切（如果不是恰好相切，允许“离线”不大于0.1 mm，“压线”不大于0.05 mm），则认为“0”位准确。

② 用校对量杆或量块间接校对“0”位的方法。

对于测量范围大于25 mm 的外径千分尺应用校对量杆或量块校对“0”位。校对方法如下：

将校对量杆或量块当作被测工件，用要校对“0”位的外径千分尺来测量它们。若测量所得数值与校对量杆或量块的实际标定长度尺寸数值相同，则说明该千分尺的“0”位准确。

（3）正确选择测量面的接触位置。

千分尺两个测量面与被测量面（或点、线）的接触位置是否得当，将对测量结果产生直接的影响，因此在使用时要格外注意。通常来说，具体应注意以下几个方面：

①当千分尺的测量面将要接触被测量面时，要一边旋动测力装置，一边轻微晃动尺架，靠测量人员的手感来选择准确的接触位置，使千分尺两个测量面与被测量面接触良好、准确。

② 测量时，要使测微螺杆轴线与被测工件的被测尺寸方向一致，不得歪斜，否则将得出错误的结果。

③测量工件的外径尺寸时，为了选到准确的测量接触位置，要在测量面相接触的同时，小幅度地左右晃动尺架，找出垂直于轴线的测量面；小幅度地前后晃动尺架找出最大尺寸的部位。

④ 当测量两个平行的平面之间的距离时，要使千分尺的整个测量面与被测量面相接触，不要只用测量面的边缘进行测量。

⑤ 当被测量工件两端形状不同时，应考虑接触的方向问题。

（4）测量方法。

①正确选择千分尺的规格和精度。

先了解要测量的尺寸范围，并正确选择千分尺的规格。

② 手握千分尺的方法。

为防止握千分尺的手温影响测量准确度，要求握在千分尺的护板（又被称为“绝热板”）处。若直接用手握千分尺的金属尺架来进行测量，当该千分尺的检定温度为20 °C，受检尺寸为100 mm，手与千分尺的接触时间为10 min 时，会引起千分尺的尺寸变化量达到0.006 mm。

③操作方法。

旋转微分筒，使两测量面之间的距离（外尺寸）调整到略大于被测尺寸后，将千分尺的两个测量面送入到要测量的位置。旋动微分筒，使两测量面将要接触被测量点后，开始旋动棘轮（测力装置），使两测量面密切接触被测量点（此时棘轮将发出咔咔声）并读取测量值。旋动微分筒和棘轮时，速度不要过快，以防测量面与被测量面发生较强的碰撞而损坏测微螺杆。测量读数完毕之后退尺时，应旋转微分筒，而不要使用旋转棘轮的方法，以防拧松测力装置，影响“0”位。

※注意事项

（1）使用较小测量范围的千分尺时，可一人用两只手同时操作，一只手握住尺架的护板，另一只手操作微分筒和棘轮。

（2）对于较小并可拿起的工件，也可用一手拿住工件，用另一只手的无名指和小指夹住尺架压在掌心中，食指和拇指旋转微分筒（不用棘轮）进行测量。由于不是用测力装置，测量力的大小全凭手指的感觉来控制，所以要求使用人员要有一定的经验。

（3）对于较小并可拿起的工件，当要测量的工件数目较多时，可将千分尺固定在专用的尺架上（固定时既要牢固又要防止因夹力过大而损伤千分尺的尺身），一手拿工件，一手操作千分尺，可提高工作效率，并且可避免因手的温度影响测量数据的准确性。

3.万能游标量角器

万能游标量角器用于测量工件内、外角度值，其测量精度有2′和5′两种，测量范围为0°～320°，其结构如图1-5 所示。尺身上刻线每格为1°，游标上的刻线共有30 格，平分尺身的29°，则游标上每格为29°/30，尺身与游标每格的差值为2′，即万能游标量角器的测量精度为2′。

1）读数方法

万能游标量角器的读数方法同游标卡尺相似，先读出游标上零线以左的整度数，再从游标上读出第n条刻线（游标零线除外）与尺身刻线对齐，则角度值的小数部分为（n×2′），将两次数值相加，即为实际角度值。

2）测量方法

测量时应该先校对万能游标量角器的零位，将角尺、直尺、主尺组装在一起，且角尺的底边及基尺均与直尺无间隙接触，此时主尺与游标的“0”线对准。调整好零位后，通过改变主尺、角尺、直尺的相互位置，可测量0°～320°范围内的任意角度，具体组合见表1-1。用万能游标量角器测量工件时，应根据所测角度范围组合量尺。万能游标量角器具体应用举例如图1-6 所示。

表1-1　万能游标量角器部件组合及测角范围

图1-5　万能游标量角器结构示意图

图1-6　万能游标量角器应用举例