零件测绘常用测量方法介绍

在测绘图上，必须完备地记入尺寸、所用材料、加工面的粗糙度、精度以及其他必要的资料。一般测绘图上的尺寸，都是用量具在零、部件的各个表面上测量出来的。因此，必须熟悉几种常见量具的测量方法。量具或检验的工具，称为计量器具，其中比较简单的称为量具；具有传动放大或细分机构的称为量仪。

这里仅简单介绍一下游标卡尺、卡钳的使用方法。

1.游标卡尺

量具使用得是否合理，不但影响量具本身的精度，而且直接影响零件尺寸的测量精度。所以，我们必须重视量具的正确使用方法，对测量技术精益求精，以便获得正确的测量结果，确保产品质量。

使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意以下几点：

（1）测量前应把卡尺擦拭干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损。把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。

（2）移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧现象，更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，也不宜过松，以免固定螺钉掉落。

（3）当测量零件外尺寸时，卡尺两测量面的连线应垂直于被测量表面，不能歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置，如图2-10（a）所示。否则，量爪若在如图2-10（b）所示的错误位置上，将使测量结果a比实际尺寸b要大。先把卡尺的活动量爪张开，使量爪能自由地卡进工件，把零件贴靠在固定量爪上，然后移动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触零件。如卡尺带有微动装置，此时可拧紧微动装置上的固定螺钉，再转动调节螺母，使量爪接触零件并读取尺寸。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸，把卡尺强制地卡到零件上去。这样会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。

图2-10　测量外尺寸时正确与错误的位置

测量沟槽时，应当用量爪的平面测量刃进行测量，尽量避免用端部测量刃和刀口形量爪测量外尺寸。而对于圆弧形沟槽尺寸，则应当用刃口形量爪进行测量，不应当用平面形测量刃进行测量，如图2-11所示。

图2-11　测量沟槽时正确与错误的方法

测量沟槽宽度时，也要放正游标卡尺的位置，应使卡尺两测量刃的连线垂直于沟槽，不能歪斜。否则，量爪若在如图2-12（b）所示的错误的位置上，也将使测量结果不准确。

图2-12　测量沟槽宽度时正确与错误的位置

（4）当测量零件的内尺寸时（见图2-13），要使量爪分开的距离小于所测内尺寸，进入零件内孔后，再慢慢张开并轻轻接触零件内表面，用固定螺钉固定尺框后，轻轻取出卡尺来读数。取出量爪时，用力要均匀，并使卡尺沿着孔的中心线方向滑出，不可歪斜，以免使量爪扭伤、变形或受到不必要的磨损，否则还会使尺框移动，影响测量精度。

图2-13　内孔的测量方法

卡尺两测量刃应在孔的直径上，不能偏歪。图2-13为带有刀口形量爪和带有圆柱面形量爪的游标卡尺，在测量内孔时正确与错误的位置。当量爪在错误位置时，其测量结果将比实际孔径D要小。

图2-14　测量内孔时正确与错误的位置

（5）用下量爪的外测量面测量内尺寸时，在读取测量结果时，一定要把量爪的厚度加上。即游标卡尺上的读数，加上量爪的厚度，才是被测零件的内尺寸。测量范围在500 mm以下的游标卡尺，量爪厚度一般为10 mm。但当量爪磨损和修理后，量爪厚度就要小于10 mm，读数时这个修正值也要考虑进去。

（6）用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量的尺寸不准确（外尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸）。

在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平拿着，朝着亮光的方向，使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。

（7） 为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。即在零件的同一截面上的不同方向进行测量。对于较长零件，则应当在全长的各个部位进行测量，以获得一个比较准确的测量结果。

为了使读者便于记忆，更好地掌握游标卡尺的使用方法，将上述提到的几个主要问题整理成口诀，供读者参考。

量爪贴合无间隙，主尺游标两对零。

尺框活动能自如，不松不紧不摇晃。

测力松紧细调整，不当卡规用力卡。

量轴防歪斜，量孔防偏歪，

测量内尺寸，爪厚勿忘加。

面对光亮处，读数垂直看。

2.高度游标卡尺

图2-15　高度游标卡尺

1—主尺；2—紧固螺钉；3—尺框；4—基座；
5—量爪；6—游标；7—微动装置。

高度游标卡尺如图2-15所示，用于测量零件的高度和精密划线。它的结构特点是用质量较大的基座4代替固定量爪5，而活动的尺框3则通过横臂装有测量高度和划线用的量爪，量爪的测量面上镶有硬质合金，以提高量爪的使用寿命。高度游标卡尺的测量工作，应在平台上进行。当量爪的测量面与基座的底平面位于同一平面时，如在同一平台平面上，主尺1与游标6的零线相互对准。所以在测量高度时，量爪测量面的高度，就是被测量零件的高度尺寸，它的具体数值，与游标卡尺一样可在主尺（整数部分）和游标（小数部分）上读出。应用高度游标卡尺划线时，调好划线高度，用紧固螺钉2把尺框锁紧后，也应在平台上先进行调整再进行划线。图2-16所示为高度游标卡尺的应用。

图2-16　高度游标卡尺的应用

3.深度游标卡尺

深度游标卡尺如图2-17所示，用于测量零件的深度尺寸、台阶高低和槽的深度。它的结构特点是尺框3的两个量爪连成一起，成为一个带游标的测量基座1，基座的端面和尺身4的端面就是它的两个测量面。如测量内孔深度时，应把基座的端面紧靠在被测孔的端面上，使尺身与被测孔的中心线平行，伸入尺身，则尺身端面至基座端面之间的距离，就是被测零件的深度尺寸。它的读数方法和游标卡尺相同。

图2-17　深度游标卡尺(www.xing528.com)

1—测量基座；2—紧固螺钉；3—尺框；4—尺身；5—游标。

测量时，先把测量基座轻轻压在工件的基准面上，两个端面必须接触工件的基准面，如图2-18（a）所示。测量轴类等台阶时，测量基座的端面一定要压紧在基准面，如图2-18（b）、（c）所示，再移动尺身，直到尺身的端面接触到工件的测量面（台阶面），然后用紧固螺钉固定尺框，提起卡尺，读出深度尺寸。多台阶小直径的内孔深度测量，要注意尺身的端面是否在要测量的台阶上，如图2-18（d）所示。当基准面是曲线时，如图2-18（e）所示，测量基座的端面必须放在曲线的最高点上，测量出的深度尺寸才是工件的实际尺寸，否则会出现测量误差。

图2-18　深度游标卡尺的使用方法

4.齿厚游标卡尺

齿厚游标卡尺（见图2-19）是用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚和弦齿顶。这种游标卡尺由两互相垂直的主尺组成，因此它就有两个游标。A的尺寸由垂直主尺上的游标调整；B的尺寸由水平主尺上的游标调整。刻线原理和读法与一般游标卡尺相同。

图2-19　齿厚游标卡尺测量齿轮与蜗杆

测量蜗杆时，把齿厚游标卡尺读数调整到等于齿顶高（蜗杆齿顶高等于模数ms），法向卡入齿廓，测得的读数是蜗杆中径（d2）的法向齿厚。但图纸上一般注明的是轴向齿厚，必须进行换算。法向齿厚Sn的换算公式如下：

以上所介绍的各种游标卡尺都存在一个共同的问题，就是读数不很清晰，容易读错，有时不得不借助放大镜将读数部分放大。现有游标卡尺采用无视差结构，使游标刻线与主尺刻线处在同一平面上，消除了在读数时因视线倾斜而产生的视差；有的卡尺装有测微表成为带表卡尺（见图2-20），便于准确读数，提高了测量精度；更有一种带有数字显示装置的游标卡尺（见图2-21），这种游标卡尺在零件表面上量得尺寸时，就直接用数字显示出来，其使用极为方便。

图2-20　带表卡尺

图2-21　数字显示游标卡尺

带表卡尺的规格见表2-1。数字显示游标卡尺的规格见表2-2。

表2-1　带表卡尺规格　单位：mm

表2-2　数字显示游标卡尺

5.卡　钳

不适于用游标卡尺测量的，用钢直尺、卷尺也无法测量的尺寸，可用卡钳进行测量。

卡钳结构简单，使用方便。按用途不同，卡钳分为内卡钳和外卡钳两种。内卡钳用于测量内部尺寸，外卡钳用于测量外部尺寸。按结构不同，卡钳又分为紧轴式卡钳和弹簧式卡钳两种。

卡钳常与钢直尺、游标卡尺或千分尺联合使用。测量时操作卡钳的方法对测量结果影响很大。正确的操作方法是：用内卡钳时，用拇指和食指轻轻捏住卡钳的销轴两侧，将卡钳送入孔或槽内。用外卡钳时，右手的中指挑起卡钳，用拇指和食指撑住卡钳的销轴两边，使卡钳的两量爪在自身的重量下滑过被测表面。卡钳与被测表面的接触情况，凭手的感觉，手有轻微感觉即可，不宜过松，也不要用力压卡钳。

使用大卡钳时，要用两只手操作，右手握住卡钳的销轴，左手扶住一只量爪进行测量。

测量轴类零件的外径时，须使卡钳的两只量爪垂直于轴心线，即在被测件的径向平面内测量。测量孔径时，应使一只量爪与孔壁的一边接触，另一量爪在径向平面内左右摆动找最大值。

校好尺寸后的卡钳应轻拿轻放，防止尺寸变化。把量得的卡钳放在钢直尺、游标卡尺或千分尺上量取尺寸。测量精度要求高的用千分尺，一般用游标卡尺，测量毛坯之类的用钢直尺即可。

测量阶梯孔的直径如图2-22所示。

图2-22　测量阶梯孔的直径

测量壁厚一般可用直尺测量，如图2-23（a）所示。若孔径较小时，可用带测量深度的游标卡尺测量，如图2-23（b）所示。有时也会遇到用直尺或游标卡尺都无法测量的壁厚，这时则需用卡钳来测量，如图2-23（c）、（d）所示。

图2-23　测量壁厚

6.测量曲线或曲面的一般方法

曲线和曲面要求测量很准确时，必须用专门的量仪进行测量；要求测量不太准确时，常采用下面3种方法测量：

（1）拓印法。

对于柱面部分的曲率半径的测量，可用纸拓印其轮廓，得到如实的平面曲线，然后判定该曲线的圆弧连接情况，测量其半径，如图2-24（a）所示。

（2）铅丝法。

对于曲线回转面零件的母线曲率半径的测量，可用铅丝弯成实形后，得到如实的平面曲线，然后判定曲线的圆弧连接情况，最后用中垂线法求得各段圆弧的中心，测量其半径，如图2-24（b）所示。

（3）坐标法。

一般的曲面可用直尺和三角板定出曲面上各点的坐标，在图上画出曲线，然后求出曲率半径，如图2-24（c）所示。

图2-24　测量曲线和曲面