钳工工作中常用的量具

1.长度单位

（1）国际长度单位 国家标准规定，在机械工程图样中所标注的线性尺寸一般以毫米（mm）为单位，且不需要标注计量单位的代号或名称，如“500”即为500mm，“0.006”即为0.006mm。

在国际上，有些国家（如美国、加拿大等）采用英制长度单位。我国规定限制使用英制单位。机械工程图样上所标注的英制尺寸是以英寸（in）为单位的，如0.06in。此外，英制单位的数值还可以用分数的形式给出，如、等。

毫米（mm）和英寸（in）可以相互换算，其换算关系如下：

▼常用钻床

（续）

1in=25.4mm

机械工程上使用的米制或英制长度单位的名称、代号与进位方法见下表。

▼米制或英制长度单位的名称、代号与进位方法

（2）角度单位 角度的SI单位是弧度（rad），但在法定计量单位中，确定与SI单位并用的角度单位是度（°），1°=（π/180）rad。1°是一个圆周的1/360，其他单位还有分（′）、秒（″），并均以60为进位方法，即1°=60′=360″。

2.常用量具

量具是测量的基本要素，为保证产品质量，必须对加工过程中及加工完成的工件进行严格的测量。随着测量技术的迅速发展，量具的种类也越来越多，根据其用途和特点的不同，量具分为三大类。

▼量具的分类

（1）常用量具的结构 钳工常用量具有卡钳、卡规、游标卡尺、千分尺、百分表等。

▼常用量具的结构

（续）

（续）

（2）常用量具的使用

1）金属直尺的使用。金属直尺的使用步骤见下表。

▼金属直尺的使用步骤

提示：

1）金属直尺是用对比测量法来检查工件尺寸的，其读数精度较低，适于测量精度要求不高或毛坯工件的初检。

2）金属直尺用不锈钢片制成，容易弯曲变形，应注意保管。

3）金属直尺在测量工件孔径时，须与卡钳配合使用。

4）金属直尺在测量工件时，不能歪斜，应平行于工件被测要素，且保持一致。

2）游标卡尺的使用。

①读数原理。常用游标卡尺的分度值有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。

其分度值是利用尺身和游标刻线间的距离之差来确定的。

▼游标卡尺的读数原理

②使用方法。游标卡尺用于测量工件的直径、宽度、孔径等。

▲测量厚度

▲测量直径

▲测量孔径

▲测量深度

▼游标卡尺的使用步骤

用游标卡尺测量一工件长度后，要求读出其测量结果。

第一步：读整数。

以游标“0”线（零位线）为基准，读出游标零位线左边的尺身上的整毫米值。上图中，游标零位线左边尺身上的整毫米数为62mm。

练一练：

▲游标卡尺读数示例

第二步：读小数。

找出游标上哪一根刻线与尺身刻线对齐，并用这个刻线数乘以其分度值（0.02mm）。即为小数部分的读数值。上图中，游标上是第11根刻线与尺身上的刻线对齐，因而小数部分的读数为：11×0.02mm=0.22mm。

第三步：将整数部分与小数部分相加，即为被测表面的尺寸。

即62mm+0.22mm=62.22mm

提示：

1）测量前，先用棉纱把卡尺和工件上被测量部位都擦干净，并进行零位复位检测（当两个量爪合拢在一起时，尺身和游标尺上的两个零线应对齐，两量爪应密合无缝隙）。

▲游标卡尺零位检校

提示：

2）测量时，轻轻接触工件表面，手推力不要过大，量爪和工件的接触力要适当，不能过松或过紧，并应适当摆动卡尺，使卡尺和工件接触完好。

3）测量时，要注意卡尺与被测表面的相对位置，要把卡尺的位置放正确，然后再读尺寸，或者测量后量爪不动，将游标卡尺上的螺钉拧紧，卡尺从工件上拿下来后再读测量尺寸。

4）为了得出准确的测量结果，在同一个工件上，应进行多次测量。

5）看卡尺上的读数时，眼睛位置要正，偏视往往出现读数误差。

3）千分尺的使用。使用千分尺测量工件时，千分尺可单手握、双手握或将千分尺固定在尺架上。

▲测量直径(www.xing528.com)

▲测量厚度

▲放在尺架上测量

千分尺测微螺杆上的螺距为0.5mm，当微分筒转过一圈时，测微螺杆就沿轴向移动0.5mm。固定套管上刻有间隔为0.5mm的刻线，微分筒圆锥面的圆周上共刻有50格，因此微分筒每转一格，测微螺杆就移动了0.5mm/50=0.01mm，因此千分尺的分度值为0.01mm。

练一练：

用千分尺测量一工件直径后，要求读出其测量结果。

第一步：以微分筒左斜端面为基准刻线，先读出固定套管上露出刻线的整毫米数和半毫米数。（这个读数与游标卡尺第一步基本相同：就是把微分筒左斜端面看成“游标零位线”，再读出“尺身”，即固定套管上的整毫米数和半毫米数）。图中微分筒旋转位置超过了半格，所以固定套管露出的刻线就为35mm+0.5mm=35.5mm。

第二步：看准微分筒上哪一格与固定套管基准线对准，并用这个刻线数乘以千分尺的分度值0.01mm，读出小数部分。图中微分筒上第10条刻线与固定套管基准线对齐，则其示值为10×0.01mm=0.1mm。

第三步：将第一部分读数值与第二部分读数值相加，即35.5mm+0.1mm=35.6mm。

▲千分尺读数示例

提示：

1）千分尺是一种精密量具，不宜测量粗糙毛坯面。

2）用千分尺测量工件之前，应检查千分尺的“零位”，即检查千分尺微分筒上的零线和固定套管上的零线基准是否对齐，如不对齐，应加以校正。

▲千分尺零位的检查

3）测量时，转动测力装置和微分套筒，直至测微螺杆和被测量面轻轻接触而内部发出棘轮“吱吱”响声为止，这时即可读出测量尺寸。

4）测量时，千分尺位置应放正，量具上的测量面（测砧端面）要在被测量面上放平、放正。

5）不能用手随意转动千分尺，以防止损坏千分尺。

▲用手旋转千分尺

4）游标万能角度尺的使用。用游标万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，且零件应与量角尺的两个测量面的全长接触良好，以免产生测量误差。

①游标万能角度尺的读数原理。游标万能角度尺尺身刻度每格为1°，游标上总角度为29°，并等分为30格，每格所对应的角度为。因此，尺身一格与游标一格相差：1°-58′=2′。

②游标万能角度尺的读数方法。游标万能角度尺的读数方法与游标卡尺的读数方法相似，即先从尺身上读出游标零线前面的整读数，然后在游标上读出分的数值，两者相加就是被测工件的角度数值。尺身上游标零位线前的整读数为10°，游标上分的读数值为50′，两者相加为10°+50′=10°50′。

▲游标万能角度尺的读数原理

▲游标万能角度尺读数示例

③游标万能角度尺的使用。游标万能角度尺在测量角度时共分4段：0°～50°、50°～140°、140°～230°、230°～320°。各测量段的直角尺、直尺位置配置和测量方法见下表。

▼游标万能角度尺的使用测量方法

（续）

5）百分表的使用。百分表又称丝表，是一种指示式量具。

①百分表的读数原理。钟面式百分表的测杆上铣有齿条，与小齿轮啮合，小齿轮与大齿轮1同轴，并与中心齿轮啮合。中心齿轮上装有大指针。因此，当测杆移动时，小齿轮与大齿轮1转动，这时中心齿轮与其轴上的大指针也随之转动。

测杆的齿条齿距为0.625mm，小齿轮的齿数为16齿，大齿轮1的齿数为100齿，中心齿轮的齿数为10齿。当测杆移动1mm时，小齿轮转动1/0.625=1.6齿，即1.6/16=1/10转，同轴的大齿轮1也转过了1/10转，即转过10个齿。这时中心齿轮连同大指针正好转过一周。由于表面上刻度等分为100格，因此，当测杆移动0.01mm时，大指针转过1格。百分表的工作原理用数学公式表示为：

▲钟面式百分表的工作传动原理

当测杆移动1mm时，大指针转过的转数n为

由于表面上刻度等分为100格，因此大指针转一格的读数值a为

由此可知，百分表的工作传动原理是将测杆的直线移动，经过齿条齿轮的传动放大，转变为指针的转动。大齿轮2在游丝扭力的作用下与中心齿轮啮合靠向单面，以消除齿轮啮合间隙所引起的误差。在大齿轮2的轴上装有小指针，用以记录大指针的回转圈数（即mm数）。

杠杆式百分表球面测杆与扇形齿轮靠摩擦连接，当球面测杆向上（或向下）摆动时，扇形齿轮带动小齿轮转动，再经齿轮2和齿轮1带动指针转动，这样就可在表上读出测量值。

杠杆式百分表的球面测杆臂长l=14.85mm，扇形齿轮圆周展开齿数为408齿，小齿轮的齿数为21齿，齿轮2圆周展开齿数为72齿，齿轮1的齿数为12齿，百分表表面分为80格。当测杆转动0.8mm（弧长）时，指针的转数n为

由于表面等分成80格，因此指针每一格表示的读数值a为

由此可知，杠杆式百分表是利用杠杆和齿轮放大原理制成的。杠杆式百分表的球面测杆可以自下向上摆动，也可自上向下摆动。当需要改变方向时，只要扳动扳手，通过钢

▲杠杆式百分表的工作传动原理

丝使扇形齿轮靠向左面或右面。测量力由钢丝产生，它还可以消除齿轮啮合间隙。

②百分表的使用。百分表一般用磁性表座固定，用来测量工件的尺寸、几何公差等。

▲百分表在磁性表座中的安装

测量时，测杆应垂直于测量表面，使指针转动1/4周，然后调整百分表的零位。杠杆式百分表的使用较为方便，当需要改变方向测量时，只需扳动扳手。

▲测量径向和轴向圆跳动

▲检测平行度

③百分表的使用注意事项。

a.百分表是精密量具，严禁在粗糙表面上进行测量。

b.测量时，测头与被测量表面接触并使测头向表内压缩1～2mm，然后转动表盘，使指针对正零线，再将表杆上下提几次，待表针稳定后再进行测量。

c.测量时，测头和被测量表面的接触尽量呈垂直位置，便于减小误差，保证测量准确。

▲调整百分表零位

d.不能随意拆卸百分表的零部件。

e.测杆上不要加油，油液进入表内会形成污垢，从而降低百分表的使用灵敏度。

f.要轻拿稳放，尽量减少振动。

g.使用完毕后，要将百分表擦净放入盒内。