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钳工中常用的游标卡尺和千分尺测量方法及注意事项

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:为确保零件和产品的质量,必须使用量具对工件进行测量。游标卡尺的外形结构种类较多,图0-9所示为常用游标卡尺的结构。②分度值为0.05mm的游标卡尺,其主标尺的标尺间隔为1mm。图0-10 0.02mm游标卡尺的读数4)使用游标卡尺进行测量时的注意事项。④常用游标卡尺的深度尺可以用来测量零件的深度尺寸,测量时要使尺身尾端端面与被测深度部位的端面接触。千分尺 千分尺是生产中常用的一种精密量具,常用千分尺的分度值为0.01mm。

钳工中常用的游标卡尺和千分尺测量方法及注意事项

为确保零件和产品的质量,必须使用量具对工件进行测量。量具的种类很多,分为万能量具、专用量具和标准量具三种类型。

万能量具一般都有标尺(即刻度),可以测量零件和产品形状及尺寸的具体数值,如游标卡尺、千分尺、百分表和游标万能角度尺等。专用量具不能测出实际尺寸,只能测量零件和产品的形状及尺寸是否合格,如卡规、塞规和塞尺等。标准量具只能制成某一固定尺寸,通常用来校对和调整其他量具,也可以作为标准与被测量工件进行比较,如量块等。

(1)钢直尺 钢直尺一般由不锈钢制成,可以用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。钢直尺的标称长度有150mm、300mm、500mm和1000mm等,尺面上的标尺间隔一般为1mm。有的标称长度为150mm的钢直尺,在0~50mm长度段内标尺间隔为0.5mm,如图0-8所示。钢直尺测量出的数值误差比较大,1mm以下的小数值只能靠估计得出,因此不能用于精确的测量。有的钢直尺背面还刻有米—英制换算表或将米制与英制的尺寸标记分别刻在尺面相对应的两条边上,方便使用。

(2)游标卡尺 游标卡尺是一种中等精度的量具,可以直接测量出工件的外径、孔径、长度、宽度、深度和孔距等尺寸。

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图0-8 钢直尺

1)游标卡尺的规格、结构。游标卡尺的测量范围为0~150mm、0~200mm、0~300mm和0~500mm等。游标卡尺的外形结构种类较多,图0-9所示为常用游标卡尺的结构。

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图0-9 常用游标卡尺的结构

常用游标卡尺主要由尺身、尺框和深度尺组成。尺身的主标尺上刻有间隔为1mm的标尺标记,尺框可在尺身上平稳地移动。外测量爪用来测量零件外表面尺寸,加内测量爪用来测量零件内表面尺寸,深度尺用来测量零件的深度尺寸。

2)游标卡尺的读数原理。常用游标卡尺的分度值是按游标尺与主标尺的标尺间隔确定的,有0.02mm和0.05mm两种。

①分度值为0.02mm的游标卡尺,其主标尺的标尺间隔为1mm。两测量爪合并时,游标尺上50个标尺分度的长度刚好等于主标尺上的49mm。主标尺与游标尺的每个标尺分度的长度之差为:1mm-49mm/50=0.02mm。

②分度值为0.05mm的游标卡尺,其主标尺的标尺间隔为1mm。两测量爪合并时,游标上20个标尺分度的长度刚好等于主标尺上的19mm,主标尺与游标尺的每个标尺分度的长度之差为:1mm-19mm/20=0.05mm。

3)游标卡尺的读数。以分度值为0.02mm的游标卡尺为例,如图0-10所示,其读取数据的过程一般分为3步:先读主标尺,根据游标尺零线以左最近的标尺标记读出整数为27mm;再读游标尺,找到游标尺与主标尺的标尺标记的对齐处,读出0.96mm;最后将所读的两个数加起来,即为总尺寸27mm+0.96mm=27.96mm。

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图0-10 0.02mm游标卡尺的读数

4)使用游标卡尺进行测量时的注意事项。

①测量前,将游标卡尺擦净并检查其测量面及刀口是否平直,再校对游标卡尺的零位。校对零位时先用干净棉丝或软质白细布将两外测量爪的测量面擦净,右手大拇指慢慢推动尺框,使两测量面接触后,看游标尺的0线与主标尺的0线、游标尺上的最后一条标尺标记与主标尺上的相应标尺标记是否对正。若对正,则说明该游标卡尺的零位正确;若不对正,则需要检修。

②测量外表面尺寸(如长度和外圆直径等)时,先将尺框向右拉,使两外测量爪测量面间的距离比被测尺寸稍大,然后把被测部位放入游标卡尺的两测量面之间,使被测部位贴靠固定测量爪的测量面,然后右手缓慢地推动尺框,用轻微的压力使活动测量爪接触零件,即可进行读数。

③测量内表面尺寸(如孔径、沟槽宽度等)时,先使两刀口内测量爪测量面间的距离比被测尺寸稍小,然后将测量爪伸入被测部位,缓慢地将尺框向右拉。当两测量爪的刀口都与被测表面轻微接触时,稍微摆动卡尺使所量尺寸最大,即可读数。

④常用游标卡尺的深度尺可以用来测量零件的深度尺寸,测量时要使尺身尾端端面与被测深度部位的端面接触。测量深度尺寸时,游标卡尺要垂直于被测深度部位放置,不得歪斜,然后右手握住卡尺,并用大拇指拉动尺框向下移动,感到深度尺与槽底接触后,即可进行读数。

⑤测量时,一般不要取出卡尺,应在测量处读数。若要取出卡尺读数,测量到位后应把制动螺钉拧紧,并顺着工件滑出,不得歪斜,避免出现测量误差

⑥读数时,双眼要垂直于标记面的方向读数,以减少读数误差。

(3)千分尺 千分尺是生产中常用的一种精密量具,常用千分尺的分度值为0.01mm。

1)千分尺的规格、种类。千分尺的制造受到测微螺杆长度的限制,其移动量通常为25mm。所以千分尺的测量范围分别为0~25mm、25~50m、50~75mm和75~100mm等,使用时按被测工件的尺寸选用。

常用的千分尺有:外径千分尺,用来测量外径及长度等尺寸;内径千分尺,用来测量内径及槽宽等尺寸;深度千分尺,用来测量工件台阶高度或孔的深度。下面主要介绍外径千分尺。

2)外径千分尺的结构。外径千分尺的结构如图0-11所示。它由尺架、测砧、测微螺杆、锁紧装置、螺纹轴套、固定套管、微分筒和测力装置等部分组成。在尺架的右端是固定套管,左端是测砧,固定套管里装有带内螺纹的螺纹轴套,测微螺杆上的螺纹可沿此内螺纹回转,并用螺纹轴套定心。在固定套管的外面是有标尺的微分筒,它用锥孔与测微螺杆右端锥体相连。测微螺杆转动时的松紧程度可用螺纹轴套上的螺母来调节。当测微螺杆需要固定不动时,可转动锁紧装置手柄通过偏心机构锁紧。

用外径千分尺测量前首先要调整两测量面的位置。当测砧和测微螺杆快要接触时,手要握住测力装置手柄,当两测量面接触好会发出“咔咔”的响声,这时检查微分筒的0线与固定套管的基准线是否对齐。如果没有对齐,要进行调整或在测量结果中加以修正。

用外径千分尺测量尺寸时,一般应双手操作,将零件夹牢或放稳后,左手拿住千分尺的弓形尺架,右手拇指和食指缓慢地旋转微分筒。当外径千分尺的两测量面与被测面快接触时,再旋转测力装置,待发出“咔咔”声时则表示测砧已与被测工件接触好,而且测量力合适,即可读数。

3)外径千分尺的读数原理。外径千分尺的固定套管上刻有一条轴向基准线(作为微分筒读数的基准线),在基准线两侧均匀地刻出两排标尺,每排标尺间距均为1mm,上下两相邻的标尺间距为0.5mm。若测微螺杆螺纹的螺距为0.5mm,当微分筒转一周时,测微螺杆就移动0.5mm;微分筒圆锥面上共有50个标尺分度,因此微分筒转一个分度,测微螺杆就移动0.01mm。

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图0-11 外径千分尺的结构

4)千分尺的读数方法。在实际测量时,千分尺的读数方法有三步:首先读出固定套管上的数字,即读出微分筒锥体端面左边固定套管上的数字(应为0.5的整数倍);其次读出微分筒上的数字,乘以0.01;最后将前面读出的两数相加,即为被测零件的尺寸。图0-12a所示的读数为8.16mm,图0-12b所示的读数为34.715mm。

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图0-12 外径千分尺的读数

a)读数为8.16mm b)读数为34.715mm

5)千分尺的使用及注意事项。

①测量前要根据尺寸的大小选用合适的千分尺。

②使用前要用干净棉丝将千分尺测量面擦干净,并检查微分筒的零位是否对准。若未对准,则需调准后方可使用。

③为保证测量精度和延长千分尺的使用寿命,不允许测量正在旋转的工件及粗糙的表面。

④测量时,先旋转微分筒,当测量面接近被测表面时再旋转测力装置,直至发出“咔咔”声为止。取下千分尺时,要旋转微分筒而不允许旋转测力装置。

⑤读数时,最好不取下千分尺,如需取下,为防止尺寸变动,应先锁紧测微螺杆,然后轻轻取下千分尺。读数要细心,看清标尺标数,要特别注意0.5mm刻线有无露出。

⑥测量时,应使整个测量面与被测表面相接触,对同一表面应多测几次取平均值。

(4)百分表 百分表是一种指示式测量仪,主要用于测量工件的形状和位置精度,测量内孔尺寸以及找正工件在机床上的安装位置。其分度值为0.01mm,测量范围有0~3mm、0~5mm和0~10mm三种规格。(www.xing528.com)

1)百分表的结构。如图0-13所示,百分表由测量杆、内部的齿轮传动系统和表盘等组成。测量杆的微小直线位移可由传动系统放大,转变为指针的转动,并在表盘上指示出相应的示值。

百分表的表盘上有大、小两个指针,测量杆每移动1mm,大指针转1周,小指针转过1格。大指针每转过1格,表示测量的尺寸变化0.01mm;小指针每转过1格,表示测量的尺寸变化1mm。

2)百分表的使用。百分表一般用磁性表座固定。如图0-14所示,磁性表座由表座、支架杆和连接件等组成。百分表的使用步骤如下。

①先将表座置于导轨或工作台上,旋转旋钮,使其磁性发挥作用而吸牢。

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图0-13 百分表

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图0-14 磁性表座

②利用连接件将支架杆调整到合适的位置和角度,并固定好。

③装上百分表并旋紧,夹紧力要合适。如夹紧力过小,测量时百分表会动,引起测量误差;夹紧力过大,会使百分表装夹处变形,使测量杆移动不灵活。

④测量时,应使百分表的测量杆垂直零件被测表面,测头与工件表面接触时,测量杆应预压缩0.3~1mm,以保持一定的初始测量力。

3)使用百分表的注意事项。

①使用时,不可对测量杆侧向用力,否则极易造成百分表损坏。

②提压测量杆的次数不要过多,距离不要过大,以免造成其内部结构的损坏。

③测量时,测量杆的行程不可超出百分表的示值范围。

④应避免剧烈的振动和碰撞,不要使测头突然撞击到被测表面,不能敲击百分表的任何部位。

⑤严防水、油、灰尘等进入百分表内,不要随意拆卸表的后盖。

⑥百分表使用完毕后,要擦拭干净后放回盒内,使测量杆处于自由状态,以免表内弹簧失效。

(5)游标万能角度尺 游标万能角度尺是用来测量工件内、外角度的量具,常用游标万能角度尺的分度值为2′,形状为扇形。

1)游标万能角度尺的结构。如图0-15所示,游标万能角度尺由尺身、90°角尺、游标、制动器、扇形板基尺、直尺和卡块等组成。根据所测角度的需要,90°角尺和直尺可采用不同的方式进行组合,制动器可将扇形板和尺身锁紧,便于读数。

2)游标万能角度尺的刻线原理。尺身刻线每格1°,游标刻线是将尺身上29°所对应的弧长等分为30格,即每格所对应的角度为29°/30,因此游标上1格与尺身上1格相差:1°-29°/30=1°/30=2′,即游标万能角度尺的分度值为2′。

3)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相似,先从尺身上读出游标零线前被测角的整度数,再从游标上读出角的分的数值,两者相加就是被测角的数值。

测量时,应先把基尺靠在被测角度的一个面上,边调整角度尺的角度边对光检查,使90°角尺或直尺的一条边与被测角度的另一面之间透光均匀,此时即可读数。

由于90°角尺与直尺可以移动和拆换,因而游标万能角度尺可以测量0°~320°范围内任意大小的角度。

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图0-15 游标万能角度尺

(6)量块 量块是机械制造业中长度尺寸的标准,用于对量具和量仪的检验和校正、精密划线和精密机床的调整。量块与附件并用时,可以测量某些精度要求较高的工件尺寸。通常不允许用量块直接测量工件,以保持量块的精度,延长其使用寿命。

量块是用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨且不易变形的材料制成的长方体。量块有两个工作面,其余为非工作面,工作面即是测量面,是一对相互平行而且平面度误差和表面粗糙度值极小的平面,如图0-16所示。

量块一般做成一套,按套使用,每一套装在特制的木盒中。表0-1所示为46块一套和83块一套的量块的公称尺寸和块数。把不同公称尺寸的量块组合在一起就可以得到所需要的尺寸。选用量块时应尽量选用最少的量块数,以减少累积误差,一般情况下块数不超过五块。如所要尺寸为27.435mm,则可以在83块一套中选用1.005mm一块、1.43mm一块、5.0mm一块、20mm一块,共计四块量块即可。

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图0-16 量块

(7)塞尺 塞尺是用来检验两个相结合面之间间隙大小的片状定值量规,是一种常用的标准量具。塞尺有两个平行的测量平面,每套塞尺由若干片组成,叠合在夹板里,每把塞尺尺面上标记有该尺的规格,如图0-17所示。

测量时,轻轻地将塞尺塞入间隙,可根据间隙的大小,可一片或数片重叠在一起使用,则一片或数片塞尺的厚度即为两结合面之间的间隙值。例如用0.05mm的塞尺可以插入工件的缝隙,而0.06mm的塞尺插不进去,说明该零件的间隙为0.05~0.06mm。

0-1 成套量块的公称尺寸和块数

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(8)水平仪 水平仪是用来测量小角度的精密量具,主要用来测量平面对水平面或垂直面的位置误差,也可以在设备安装和调试时检验机床相互平行的表面之间的平行度误差、相互垂直的表面之间的垂直度误差以及微小的倾角等。图0-18所示为常用的框式水平仪,由框架、主水准器和调整水准器组成,框架的测量面上制有V形槽,以方便测量圆柱形的表面。

加工中选择量具时,应该遵守既保证测量精度又符合经济性的原则,应按照被测零件的尺寸与精度选择量具、量仪的测量范围,严格地控制被测零件的实际尺寸在极限尺寸范围内,要尽可能地减少测量工具和检验工作的成本。

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图0-17 塞尺

为了保持量具的精度,延长其使用寿命,要对量具进行及时的维护和保养。测量前应将量具的测量面和工件被测量面擦净,以免脏物影响测量精度,加快量具的磨损。在使用过程中,不要将量具和工具、刀具放在一起,以免碰坏。机床开动时,不要用量具测量工件,否则会加快量具的磨损,而且容易发生事故。量具不应放在热源(电炉暖气片等)附近,以免受热变形。量具用完后,应及时擦净、涂油,放在专用盒中,保存在干燥处,以免生锈。精密量具应进行定期检查和保养,发现有不正常现象时,应及时送交计量部门进行检修。

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图0-18 框式水平仪

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