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1,通用量具培训,2,目录,第一章：游标读数量具第二章：螺旋测微量具 第三章：指示式量具第四章：角度量具,3,量具的定义,测量是确定一个物理量的过程，如长度、重量、温度、时间；对应的测量单位为米、千克、摄氏度、秒。测量在学科上被称为计量学。量具就是在确定这些物理量时使用的器材。,4,量具的历史,在古代，腕尺是最早的测量长度的工具，腕尺相当于一个男子前臂或是肘关节到中指指尖的长度。测量重量最早的工具是石头。其实在自然界中并没有一个固定的说法，高度就应该用米或尺来测量，测量长距离公里应该比英里更准确一些。随着人类的发展，测量计量标准在生活中变得非常重要。所以为了方便起见，不同的地区会规范使用同一种测量标准。量具的种类越来越多，精准度越来越高。,5,计量基本概念,计量的定义：实现单位统一、量值准确可 靠的活动。 计量包括科学技术上的、法律法规上的和行政管理上的活动。,6,计量的概念是随着社会生产的发展逐步形成的。当生产的发展和商品的交换变成社会性活动时，客观上就需要测量单位的统一，并要求在一定准确度内对同一物体在不同地点，用不同的测量手段，达到其测量结果一致。为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，建立计量基准、标准，并以这种计量基准、标准检定其他计量器具，保证量值准确可靠，从而形成了区别于测量的新概念计量，也可以说，统一准确的测量就是计量。,7,计量的意义,保证产品质量：没有准确一致的计量器具来保证，产品就实现不了标准化、通 用化、系列化的要求，既影响生产效率，又影响产品质量。 保障安全生产：工业生产中使用计量仪表准确与否，不仅关系到产品质量，而 且有的计量仪表失准会危及人们的生命安全。 对整个社会来说，计量在保障人民生活和身体健康中有非常大的作用，计量渗透到社会的各个方面，如医疗卫生、社会服务、环保等方面都离不开它。计量在企业中也有非常重要的作用： 随着企业生产技术水平的不断提高，则对计量技术的要求也就越来越高，计量在企业中就是生产力。 计量工作可以增产节约、降低成本： 产品和原材料在运转过程中需要计量其重量、检查其质量，因此生产中常用计量器具或计量器具之改进，而获得巨大经济效益。,8,第一章 游标读数量具,应用游标读数原理制成的量具有；游标卡尺，高度游标卡尺、深度游标卡尺、游标量角尺(如万能量角尺)和齿厚游标卡尺等，用以测量零件的外径、内径、长度、宽度，厚度、高度、深度、角度以及齿轮的齿厚等，应用范围非常广泛。 原理：是利用尺身刻线间距与游标刻线间距进行小数读数。,9,一 游标卡尺的结构型式,游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。,10,游标卡尺有三种结构型式,(1)测量范围为0150mm的游标卡尺，制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式，如图21。,图2-1 游标卡尺的结构型式之一1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪,11,游标卡尺有三种结构型式,(2)测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺，可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式，如图22。,图 2-2 游标卡尺的结构型式之二1一尺身；2一上量爪、3一尺框；4一紧固螺钉；5一微动装置；6一主尺；7一微动螺母；8一游标；9下量爪,12,游标卡尺有三种结构型式,(3)测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺，也可制成只带有内外测量面的下量爪的型式，如图2-3。而测量范围大于300mm的游标卡尺，只制成这种仅带有下量爪的型式。,图2-3 游标卡尺的结构型式之三,13,目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其游标读数值见表2-1。,表21 游标卡尺的测量范围和游标卡尺读数值 mm,14,二 游标卡尺的读数原理和读数方法,1、读数原理： 游标卡尺的读数机构是由尺身刻线和游标刻线两部分组成。尺身与游标的刻线分度间隔不同，通常尺身刻线分度间隔为1mm,游标刻线则根据其测量精度不同分为以下几种形式：（1）分度值为0.1毫米，游标分度间隔为0.9毫米；（2）分度值为0.1毫米，游标分度间隔为1.9毫米； （3）分度值为0.05毫米，游标分度间隔为0.95毫米； （4）分度值为0.05毫米，游标分度间隔为1.95毫米； （5）分度值为0.02毫米，游标分度间隔为0.98毫米；（见后图a） (备注:分度值是指计量器具的刻度尺或标盘上，相邻两刻度（即每一小格刻度）所代表的量值之差。 ),15,它的尺身刻线间隔为1mm，而游标刻线是在尺身49格刻线间隔间均分为50等分，故其刻线间距为49mm50=0.98mm，即尺身与游标刻线每格间相差1mm-0.98mm=0.02mm。,图a,16,2、读数方法：,第一步：读出游标零刻线左边主尺上的毫米整数；第二步：看游标的第几条刻线与主尺的刻线对齐， 将游标上该刻线的序号乘上游标分度值（0.02或0.05），即得小数部分。也可以根据游标上标出的 数字直接读出小数部分；第三步：将毫米的整数与小数部分相加，即得被测尺寸读数。 例如下图所示被测尺寸，由尺身刻线读得32mm，再沿游标刻线找出与尺身刻线对齐位置“2”的右侧一格，即表示该被测尺寸为32.22mm。,17,三 游标卡尺的测量精度,测量或检验零件尺寸时，要按照零件尺寸的精度要求，选用相适应的量具。游标卡尺是一种中等精度的量具，它只适用于中等精度尺寸的测量和检验。用游标卡尺去测量锻铸件毛坯或精度要求很高的尺寸，都是不合理的。前者容易损坏量具，后者测量精度达不到要求，因为量具都有一定的示值误差，游标卡尺的示值误差见表2-2。,表2-2 游标卡尺的示值误差 mm,18,三 游标卡尺的测量精度,游标卡尺的示值误差，就是游标卡尺本身的制造精度，不论你使用得怎样正确，卡尺本身就可能产生这些误差。例如，用游标读数值为0.02mm的0125mm的游标卡尺(示值误差为0.02mm)，测量 50mm的轴时，若游标卡尺上的读数为50.00mm，实际直径可能是 50.02mm，也可能是 49.98mm。这不是游标尺的使用方法上有什么问题，而是它本身制造精度所允许产生的误差。因此，若该轴的直径尺寸是IT5级精度的基准轴 ( )，则轴的制造公差为0.025mm，而游标卡尺本身就有着0.02mm的示值误差，选用这样的量具去测量，显然是无法保证轴径的精度要求的。,19,三 游标卡尺的测量精度,如果受条件限制(如受测量位置限制)，其他精密量具用不上，必须用游标卡尺测量较精密的零件尺寸时，又该怎么办呢?此时，可以用游标卡尺先测量与被测尺寸相当的块规，消除游标卡尺的示值误差(称为用块规校对游标卡尺)。例如，要测量上述 50mm的轴时，先测量50mm的块规，看游标卡尺上的读数是不是正好50mm。如果不是正好50mm，则比50mm大的或小的数值，就是游标卡尺的实际示值误差，测量零件时，应把此误差作为修正值考虑进去。例如，测量50mm块规时，游标卡尺上的读数为49.98mm，即游标卡尺的读数比实际尺寸小0.02mm，则测量轴时，应在游标卡尺的读数上加上0.02mm，才是轴的实际直径尺寸，若测量50mm块规时的读数是50.01mm，则在测量轴时，应在读数上减去0.01mm，才是轴的实际直径尺寸。另外，游标卡尺测量时的松紧程度(即测量压力的大小)和读数误差(即看准是那一根刻线对准)，对测量精度影响亦很大。所以，当必须用游标卡尺测量精度要求较高的尺寸时，最好采用和测量相等尺寸的块规相比较的办法。,20,四 游标卡尺的使用方法,量具使用得是否合理，不但影响量具本身的精度，且直接影响零件尺寸的测量精度，甚至发生质量事故，对国家造成不必要的损失。所以，我们必须重视量具的正确使用，对测量技术精益求精，务使获得正确的测量结果，确保产品质量。,21,使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点：,1 测量前应把卡尺揩干净，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，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，亦不宜过松以免掉了。,22,3 当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联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，图2-6所示。否则，量爪若在如图2-6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，把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。,23,图2-6 测量外尺寸时正确与错误的位置,24,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去测量外尺寸。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2-7所示。,图2-7 测量沟槽时正确与错误的位置,25,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联线垂直于沟槽,不能歪斜.否则，量爪若在如图2-8所示的错误的位置上，也将使测量结果不准确（可能大也可能小）。,图2-8 测量沟糟宽度时正确与错误的位置,26,当测量零件的内尺寸时：图2-9所示。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，免使量爪扭伤；变形和受到不必要的磨损，同时会使尺框走动，影响测量精度。 卡尺两测量刃应在孔的直径上，不能偏歪。图2-10为带有刀口形量爪和带有圆柱面形量爪的游标卡尺，在测量内孔时正确的和错误的位置。当量爪在错误位置时，其测量结果，将比实际孔径D要小。,2-9 内孔的测量方法,图210测量内孔时正确与错误的位置,27,5 用下量爪的外测量面测量内尺寸时如用下图游标卡尺测量内尺寸，在读取测量结果时，一定要把量爪的厚度加上去。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，见图2-11。测量范围在500mm以下的游标卡尺，量爪厚度一般为10mm。但当量爪磨损和修理后，量爪厚度就要小于10mm，读数时这个修正值也要考虑进去。,图2-11 测量T形槽的宽度,28,6 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，使测量得的尺寸不准确(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，应把卡尺水平的拿着，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。,29,7 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，务使获得一个比较正确的测量结果。为了使读者便于记忆，更好的掌握游标卡尺的使用方法，把上述提到的几个主要问题，整理成顺口溜，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。,30,五 游标卡尺应用举例,1 用游标卡尺测量T形槽的宽度用游标卡尺测量T形槽的宽度，如图2-11所示。测量时将量爪外缘端面的小平面，贴在零件凹槽的平面上，用固定螺钉把微动装置固定，转动调节螺母，使量爪的外测量面轻轻地与T形槽表面接触，并放正两量爪的位置 (可以轻轻地摆动一个量爪，找到槽宽的垂直位置)，读出游标卡尺的读数图2-11中用A表示。但由于它是用量爪的外测量面测量内尺寸的，卡尺上所读出的读数A是量爪内测量面之间的距离，因此必须加上两个量爪的厚度b，才是T形槽的宽度。所以，T形槽的宽度L=A+b。,图2-11 测量T形槽的宽度,31,2 用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离L时，先要用游标卡尺测量出孔的直径D，再用刃口形量爪测量孔的壁面与零件侧面之间的最短距离，如图2-12所示。,此时，卡尺应垂直于侧平面，且要找到它的最小尺寸，读出卡尺的读数A，则孔中心线与侧平面之间的距离为：,图2-12 测量孔与测面距离,32,3 用游标卡尺测量两孔的中心距 用游标卡尺测量两孔的中心距有两种方法：一种是先用游标卡尺分别量出两孔的内径D1和D2，再量出两孔内表面之间的最大距离A，如图2-13所示，则两孔的中心距:,另一种测量方法，也是先分别量出两孔的内径D1和D2，然后用刀口形量爪量出两孔内表面之间的最小距离B，则两孔的中心距 :,图2-13 测量两孔的中心距,33,六 高度游标卡尺,高度游标卡尺如图2-14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，提高量爪使用寿命。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，与游图2-14高度游标卡尺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，也应在平台上进行先调整再进行划线。,图2-14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。,34,六 高度游标卡尺,2-15为高度游标卡尺的应用,(a)划偏心线 (b) 划拨叉轴 (c) 划箱体图2-15 高度游标卡尺的应用,35,七 深度游标卡尺,深度游标卡尺如图2-16所示，用于测量零件的深度尺寸或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完全一样。,图2-16 深度游标卡尺,1-测量基座；2-紧固螺钉；3-尺框；4-尺身；5-游标,36,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，图2-17(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，图2-17(b)(c) 所示，再移动尺身，直到尺身的端面接触到工件的量面（台阶面）上，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,图2-17(d) 。当基准面是曲线时，图2-17(e) ，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。,(a),(b),(c),(d),(e),图2-17 深度游标卡尺的使用方法,37,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（图2-19），便于读数准确，提高了测量精度；更有一种带有数字显示装置的游标卡尺（图2-20），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。,38,图2-19 带表卡尺,图2-20 数字显示游标卡尺,39,带表卡尺的规格见表2-3。数字显示游标卡尺的规格见表2-4。表2-3 带表卡尺规格 mm,表2-4 数字显示游标卡尺,40,第二章 螺旋测微量具,应用螺旋测微原理制成的量具，称为螺旋测微量具。它们的测量精度比游标卡尺高，并且测量比较灵活，因此，当加工精度要求较高时多被应用。工作原理： 测微计量器具是应用螺旋副传动原理，借助测微螺杆与螺纹轴套作为一对精密螺旋偶合件，将旋转运动变为直线位移，利用由固定套管和微分筒所组成的读数机构读得被测长度的尺寸。,41,螺旋测微器也叫千分尺，是一种精密量具。现在多叫千分尺 知名品牌：安一量具、哈量、成量、青量、上工、瑞士TESA、日本Mitutoyo等。,42,千分尺也称螺旋测微器。第一个这样的测量工具是由法国发明家Jean Laurent Palmer 在1848 年获得了专利，被称为“带圆游标尺框的螺纹卡尺”。今天，我们仍然利用这一典型特征制造外径千分尺。千分尺引入机械世界开始于两个美国工程师Joseph R. Brown 和Lucian Sharpe 在1867 年对巴黎展览会的访问，他们的注意力被Palmer 的发明所吸引，并非常感兴趣。在对Palmer 的设计加以改进之后产品被大批量制造，并由这两位合伙人在市场上成功地推广。当瑞士TESA公司决定制造外径千分尺时，他们重复了过去发生的故事，使该产品成为公司的第一个产品。个别情况除外（例如测量齿轮的千分尺），我们现在所使用的千分尺遵循Abbe 原则（阿贝原则），如同比较仪那样。千分尺心轴通过现代化磨床加工，螺纹的轮廓精度很高，螺距偏差可忽略不计，加工条件保证了千分尺极低的测量不确定度。,43,一 外径千分尺的结构,各种千分尺的结构大同小异，常用外径千分尺是用以测量或检验零件的外径、凸肩厚度以及板厚或壁厚等 (测量孔壁厚度的百分尺，其量面呈球弧形 )。千分尺由尺架、测微头、测力装置和制动器等组成。图31是测量范围为 025mm的外径千分尺。 尺架1的一端装着固定测砧2，另一端装着测微头。固定测砧和测微螺杆的测量面上都镶有硬质合金，以提高测量面的使用寿命。尺架的两侧面覆盖着绝热板12, 使用百分尺时，手拿在绝热板上,防止人体的热量影响百分尺的测量精度。,图 3-1 025mm外径千分尺1-尺架；2-固定测砧；3-测微螺杆；4-螺纹轴套；5-固定刻度套筒；6-微分筒；7-调节螺母；8-接头；9-垫片；10-测力装置；11-锁紧螺钉；12-绝热板。,44,1 千分尺的测微头,图31中的39是千分尺的测微头部分。带有刻度的固定刻度套筒5用螺钉固定在螺纹轴套4上，而螺纹轴套又与尺架紧配结合成一体。在固定套筒5的外面有一带刻度的活动微分筒6，它用锥孔通过接头8的外圆锥面再与测微螺杆3相连。测微螺杆3的一端是测量杆，并与螺纹轴套上的内孔定心间隙配合；中间是精度很高的外螺纹，与螺纹轴套4上的内螺纹精密配合，可使测微螺杆自如旋转而其间隙极小；测微螺杆另一端的外圆锥与内圆锥接头8的内圆锥相配，并通过顶端的内螺纹与测力装置10连接。当测力装置的外螺纹旋紧在测微螺杆的内螺纹上时，测力装置就通过垫片9紧压接头8，而接头8上开有轴向槽，有一定的胀缩弹性，能沿着测微螺杆3上的外圆锥胀大，从而使微分筒6与测微螺杆和测力装置结合成一体。当我们用手旋转测力装置10时，就带动测微螺杆3和微分筒6一起旋转，并沿着精密螺纹的螺旋线方向运动，使百分尺两个测量面之间的距离发生变化。,45,2 千分尺的测力装置,千分尺测力装置的结构见图3-2，主要依靠一对棘轮3和4的作用。棘轮4与转帽5连结成一体，而棘轮3可压缩弹簧2在轮轴1的轴线方向移动，但不能转动。弹簧2的弹力是控制测量压力的，螺钉6使弹簧压缩到千分尺所规定的测量压力。当我们手握转帽5顺时针旋转测力装置时，若测量压力小于弹簧2的弹力，转帽的运动就通过棘轮传给轮轴1(带动测微螺杆旋转)，使千分尺两测量面之间的距离继续缩短，即继续卡紧零件；当测量压力达到或略微超过弹簧的弹力时，棘轮3与4在其啮合斜面的作用下，压缩弹簧2，使棘轮4沿 着棘轮3的啮合斜面滑动，转帽的转动就 不能带动测微螺杆旋转，同时发出嘎嘎的 棘轮跳动声，表示巳达到了额定测量压力，从而达到控制测量压力的目的。 图3-2 千分尺的测力装置当转帽逆时针旋转时，棘轮4是用垂直面带动棘轮3，不会产生压缩弹簧的压力，始终能带动测微螺杆退出被测零件。,46,3 千分尺的制动器,千分尺的制动器，就是测微螺杆的锁紧装置，其结构如图3-3所示。制动轴4的圆周上，有一个开着深浅不均的偏心缺口，对着测微螺杆2。当制动轴以缺口的较深部分对着测量杆时，测量杆2就能在轴套3内自由活动，当制动轴转过一个角度，以缺口的较浅部分对着测量杆时，测量杆就被制动轴压紧在轴套内不能运动，达到制动的目的。,图3-3 千分尺的制动器,47,4 千分尺的测量范围,千分尺测微螺杆的移动量为25mm，所以千分尺的测量范围一般为25mm。为了使千分尺能测量更大范围的长度尺寸，以满足工业生产的需要，千分尺的尺架做成各种尺寸，形成不同测量范围的千分尺。目前，国产千分尺测量范围的尺寸分段为：025；2550；5075；75100；100125；125150；150175；175200；200225；225250；250275；275300；300325；325350；350375；375400；400425；425450；450475；475500；500600；600700；700800；800900；9001000。测量上限大于300mm的千分尺，也可把固定测砧做成可调式的或可换测砧，从而使此千分尺的测量范围为100mm。 测量上限大于1000mm的千分尺，也可将测量范围制成为500毫米，目前国产最大的千分尺为25003000mm的百分尺。,48,二 千分尺的工作原理和读数方法,1 千分尺的工作原理 如外径千分尺的工作原理就是应用螺旋读数机构，它包括一对精密的螺纹测微螺杆与螺纹轴套，如图中的3和4，和一对读数套筒固定套筒与微分筒，如图中的5和6。,49,用千分尺测量零件的尺寸，就是把被测零件置于千分尺的两个测量面之间。所以两测砧面之间的距离，就是零件的测量尺寸。当测微螺杆在螺纹轴套中旋转时，由于螺旋线的作用，测量螺杆就有轴向移动，使两测砧面之间的距离发生变化。如测微螺杆按顺时针的方向旋转一周，两测砧面之间的距离就缩小一个螺距。同理，若按逆时针方向旋转一周，则两砧面的距离就增大一个螺距。常用百分尺测微螺杆的螺距为0.5mm。因此，当测微螺杆顺时针旋转一周时，两测砧面之间的距离就缩小0.5mm。当测微螺杆顺时针旋转不到一周时，缩小的距离就小于一个螺距，它的具体数值，可从与测微螺杆结成一体的微分筒的圆周刻度上读出。微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周时，测微螺杆就推进或后退0.5mm，微分筒转过它本身圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为： 0.550=0.01(mm)。由此可知：千分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出0.01mm，也就是百分尺的读数值为0.01mm。,50,2 千分尺的读数方法,在千分尺的固定套筒上刻有轴向中线，作为微分筒读数的基准线。另外，为了计算测微螺杆旋转的整数转，在固定套筒中线的两侧，刻有两排刻线，刻线间距均为1mm，上下两排相互错开0.5mm。,51,千分尺的具体读数方法可分为三步：（1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。（2）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。（3）将上面两个数相加，即为千分尺上测得尺寸。如图3-4（a），在固定套筒上读出的尺寸为8mm，微分筒上读出的尺寸为27（格）0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm；图3-4（b），在固定套筒上读出的尺寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27（格）0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。,图3-4 千分尺的读数,52,三 千分尺的精度及其调整,千分尺是一种应用很广的精密量具，按它的制造精度，可分0级和1级的两种，0级精度较高，1级次之。百分尺的制造精度，主要由它的示值误差和测砧面的平面平行度公差的大小来决定，小尺寸百分尺的精度要求，见表3-1。从百分尺的精度要求可知，用百分尺测量IT6IT10级精度的零件尺寸较为合适。,表3-1 千分尺的精度要求 mm,53,千分尺在使用过程中，由于磨损，特别是使用不妥当时，会使千分尺的示值误差超差，所以应定期进行检查，进行必要的拆洗或调整，以便保持千分尺的测量精度。,54,1 校正千分尺的零位 千分尺如果使用不妥，零位就要走动，使测量结果不正确，容易造成产品质量事故。所以，在使用千分尺的过程中，应当校对千分尺的零位。所谓“校对千分尺的零位”，就是把千分尺的两个测砧面揩干净，转动测微螺杆使它们贴合在一起(这是指025mm的千分尺而言，若测量范围大于025mm时，应该在两测砧面间放上校对样棒)，检查微分筒圆周上的“0”刻线，是否对准固定套筒的中线，微分筒的端面是否正好使固定套筒上的“0”刻线露出来。如果两者位置都是正确的，就认为千分尺的零位是对的，否则就要进行校正，使之对准零位。,55,如果零位是由于微分筒的轴向位置不对，如微分筒的端部盖住固定套筒上的“0”刻线，或“0”刻线露出太多，0.5的刻线搞错，必须进行校正。此时，可用制动器把测微螺杆锁住，再用千分尺的专用扳手，插入测力装置轮轴的小孔内，把测力装置松开(逆时针旋转)，微分筒就能进行调整，即轴向移动一点。使固定套筒上的“0”线正好露出来，同时使微分筒的零线对准固定套筒的中线，然后把测力装置旋紧。 如果零位是由于微分筒的零线没有对准固定套筒的中线，也必须进行校正。此时，可用千分尺的专用扳手，插入固定套筒的小孔内，把固定套筒转过一点，使之对准零线。但当微分筒的零线相差较大时，不应当采用此法调整，而应该采用松开测力装置转动微分筒的方法来校正。,56,四 千分尺的使用方法,千分尺使用得是否正确，对保持精密量具的精度和保证产品质量的影响很大，指导人员和实习的学生必须重视量具的正确使用，使测量技术精益求精，务使获得正确的测量结果，确保产品质量。,57,使用千分尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点:,1 使用前，应把千分尺的两个测砧面揩干净，转动测力装置，使两测砧面接触(若测量上限大于25mm时，在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块)，接触面上应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。 2 转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。如有活动不灵活的现象，应及时检修。3 测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏物存在时影响测量精度。绝对不允许用千分尺测量带有研磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。用百分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的，这样易使测砧面过早磨损。,58,4 用千分尺测量零件时，应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆，使测砧表面保持标准的测量压力，即听到嘎嘎的声音，表示压力合适，并可开始读数。要避免因测量压力不等而产生测量误差。 绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力，使测微螺杆过分压紧零件表面，致使精密螺纹因受力过大而发生变形,损坏千分尺的精度。有时用力旋转微分筒后，虽因微分筒与测微螺杆间的连接不牢固，对精密螺纹的损坏不严重，但是微分筒打滑后，千分尺的零位走动了，就会造成质量事故。,59,5 使用千分尺测量零件时(图3-5)，要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。如测量外径时，测微螺杆要与零件的轴线垂直，不要歪斜。测量时，可在旋转测力装置的同时，轻轻地晃动尺架，使测砧面与零件表面接触良好。,图3-5 在车床上使用外径千分尺的方法,60,6 用千分尺测量零件时，最好在零件上进行读数，放松后取出千分尺，这样可减少测砧面的磨损。如果必须取下读数时，应用制动器锁紧测微螺杆后，再轻轻滑出零件，把千分尺当卡规使用是错误的，因这样做不但易使测量面过早磨损，甚至会使测微螺杆或尺架发生变形而失去精度。7 在读取千分尺上的测量数值时，要特别留心不要读错0.5mm。 8 为了获得正确的测量结果，可在同一位置上再测量一次。尤其是测量圆柱形零件时，应在同一圆周的不同方向测量几次，检查零件外圆有没有圆度误差，再在全长的各个部位测量几次，检查零件外圆有没有圆柱度误差等。9 对于超常温的工件，不要进行测量，以免产生读数误差。,61,10 用单手使用外径千分尺时，如图3-6（a）所示，可用大拇指和食指或中指捏住活动套筒，小指勾住尺架并压向手掌上，大拇指和食指转动测力装置就可测量。用双手测量时，可按图3-6（b）所示的方法进行。值得提出的是几种使用外径百分尺的错误方法，比如用百分尺测量旋转运动中的工件，很容易使百分尺磨损，而且测量也不准确；又如贪图快一点得出读数，握着微分筒来挥转(图3-7) 等，这同碰撞那样，也会破坏千分尺的内部结构。,(a)单手使用 (b)双手使用 图3-6 正确使用 图3-7 错误使用,62,五 千分尺的应用举例,如要检验图3-7所示夹具的三个孔( 14、 15、 16 )在 150 圆周上的等分精度。检验前，先在孔14、 15、 16 和 20内配入圆柱销(圆柱销应与孔定心间隙配合)。等分精度的测量，可分三步做：1 用025mm的外径千分尺，分别量出四个圆柱销的外径D；D1 ；D2 和D3。2 用75100mm的外径千分尺，分别量出D与D1 ；D与D2 ；D与D3 两圆柱销外表面的最大距A1、A2和A3。则三孔与中心孔的中心距分别为：,图3-8 测量三孔的等分精度,而中心距的基本尺寸为150275mm。如果L1、L2 和L3都等于75mm，就说明三个孔的中心线是在 150mm的同一圆周上。,孔的中心线是在 150mm的同一圆周上。,63,用125150毫米的百分尺，分别量出D1与D2 ；D2与D3 ；D1与D3两圆柱销外表面的最大距离A1-2、A 2-3 、和A1-3。则它们之间的中心距为；比较三个中心距的差值，就得三个孔的等分精度。如果三个中心距是相等的，即L1-2= L2-3=L1-3 ；就说明三个孔的中心线在圆周上是等分的。,五 千分尺的应用举例,64,六 内径千分尺,内径千分尺如图3-10a所示，其读数方法与外径千分尺相同。内径千分尺主要用于测量大孔径，为适应不同孔径尺寸的测量，可以接上接长杆(如图3-10b)。连接时，只须将保护帽5旋去，将接长杆的右端(具有内螺纹)旋在千分尺的左端即可。接长杆可以一个接一个地连接起来，测量范围最大可达到5000mm。内径千分尺与接长杆是成套供应的。目前，国产内径百分尺的测量范围（mm）50250；50600；1001225；1001500；1005000；1501250；1501400；1502000；1503000；1504000；1505000；2502000；2504000；2505000；10003000；10004000；10005000；25005000。读数值（mm）：0.01。,图3-10 内径千分尺a)-内径千分尺 b)-接长杆1-测微螺杆 2-微分筒 3-固定套筒 4-制动螺钉 5-保护螺帽,65,六、内径千分尺,内径千分尺上，没有测力装置，测量压力的大小完全靠手中的感觉。测量时，是把它调整到所测量的尺寸后(图3-11)，轻轻放入孔内试测其接触的松紧程度是否合适。一端不动，另一端作左、右、前、后摆动。左右摆动，必须细心地放在被测孔的直径方向，以点接触，即测量孔径的最大尺寸处（最大读数处），要防止如图3-12所示的错误位置。前后摆动应在测量孔径的最小尺寸处（即最小读数处）。按照这两个要求与孔壁轻轻接触，才能读出直径的正确数值。测量时，用力把内径百分尺压过孔径是错误的。这样做不但使测量面过早磨损，且由于细长的测量杆弯曲变形后，既损伤量具精度，又使测量结果不准确。,图3-11 内径千分尺的使用,66,六 内径千分尺,内径千分尺的示值误差比较大，如测0600mm的内径千分尺，示值误差就有0.010.02mm。因此，在测量精度较高的错误正确错误正确内径时，应把内径千分尺调整到测量尺寸后，放在由量块组成的相等尺寸上进行校准，或把测量内尺寸时的松紧程度与测量量块组尺寸时的松紧程度进行比较，克服其示值误差较大的缺点。内径千分尺，除可用来测量内径外，也可用来测量槽宽和机体两个内端面之间的距离等内尺寸。但50mm以下的尺寸不能测量，需用内测千分尺。,图3-12 内径千分尺的错误位置,错误 正确 错误 正确,67,七 内测千分尺,内测千分尺如图3-13所示，是测量小尺寸内径和内侧面槽的宽度。其特点是容易找正内孔直径，测量方便。国产内测千分尺的读数值为0.01mm，测量范围有530和2550mm的两种，图3-13所示的是530mm的内测千分尺。内测千分尺的读数方法与外径千分尺相同，只是套筒上的刻线尺寸与外径百分尺相反，另外它的测量方向和读数方向也都与外径千分尺相反。,图3-13 内测千分尺,68,八 三爪内径千分尺,三爪内径千分尺，适用于测量中小直径的精密内孔，尤其适于测量深孔的直径。测量范围(mm)：68,810,1012,1114,1417,1720,2025,2530,3035,3540,4050,5060,6070,7080,8090,90100。三爪内径千分尺的零位，必须在标准孔内进行校对。,图3-14 三爪内径千分尺,69,八 三爪内径千分尺,三爪内径千分尺的工作原理，下图为测量范围1114mm的三爪内径千分尺，当顺时针旋转测力装置6时，就带动测微螺杆3旋转，并使它沿着螺纹轴套4的螺旋线方向移动，于是测微螺杆端部的方形圆锥螺纹就推动三个测量爪1作径向移动。扭簧2的弹力使测量爪紧紧地贴合在方形圆锥螺纹上，并随着测微螺杆的进退而伸缩。,70,三爪内径千分尺的方形圆锥螺纹的径向螺距为0.25mm。即当测力装置顺时针旋转一周时测量爪1就向外移动(半径方向)0.25mm，三个测量爪组成的圆周直径就要增加0.5mm。即微分筒旋转一周时，测量直径增大0.5mm而微分筒的圆周上刻着100个等分格，所以它的读数值为0.5mm100=0.005mm。,71,九 公法线长度千分尺,公法线长度千分尺如图3-15所示。主要用于测量外啮合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度，也可以在检验切齿机床精度时，按被切齿轮的公法线检查其原始外形尺寸。它的结构与外径百分尺相同，所不同的是在测量面上装有两个带精确平面的量钳（测量面）来代替原来的测砧面。,图3-15 公法线长度测量,测量范围（mm）：025，2550，5075，75100，100125，125150。读数值（mm）0.01。测量模数m（mm）1。,72,十 壁厚千分尺,壁厚千分尺如图3-16所示。主要用于测量精密管形零件的壁厚。壁厚千分尺的测量面镶有硬质合金，以提高使用寿命。,图3-16 壁厚千分尺,测量范围（mm）：010，015，025，2550，5075，75100。读数值(mm)0.01。,73,十一 螺纹千分尺,螺纹千分尺如图3-19所示。主要用于测量 普通螺纹的中径。螺纹千分尺的结构与外径百分尺相似，所 不同的是它有两个特殊的可调换的量头1和2， 其角度与螺纹牙形角相同的。 图3-19 螺纹千分尺测量范围与测量螺距的范围见表3-3 1、2-量头 3-校正规,表3-3 普通螺纹中径测量范围,74,十二 深度千分尺,深度千分尺如图3-20所示，用以测 量孔深、槽深和台阶高度等。它的结构， 除用基座代替尺架和测砧外，与外径百分 尺没有什么区别。深度千分尺的读数范围（mm）：025, 25100,100150, 读数值（mm）为0.01。 它的测量杆6制成可更换的形式, 更换后， 用锁紧装置4锁紧。 深度千分尺校对零位可在精密平面上 进行。即当基座端面与测量杆端面位于同 一平面时，微分筒的零线正好对准。当更换测量杆时，一般零位不会改变。 深度千分尺测量孔深时，应把基座5的测量面紧贴在被测孔的端面上。零件的这一端面应与孔的中