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1、万能量具 李雪钢李雪钢 办公:0755-33682545 手机: 13537883098 邮箱: li xue gangcti-cert .com 2010-2-21 长度 量块：块规 量具：卡尺、千分尺、指示表 线玟：钢直尺、卷尺、玻璃尺 精密测量：几何量（测长仪、万能工具显微镜） 光学仪器：投影仪、三次元 平直度：平板、刀口尺、平行平晶、平面平晶 粗糙度：光洁度 角度：万能角度尺 量具：单值、多值 单值：环规、塞规、块规 多值：通用（万能量具：卡尺、千分尺、指示表） 简易：直尺卡尺的使用及校准 JJG 30-2002培训大纲 计量术语 卡尺的用途 工作原理 计量特性及技术参数 校准方法 注
2、意事项及常见问题通用卡尺通用卡尺的用途 通用卡尺是用来测量外尺寸,内尺寸,盲孔,阶梯形孔及凹槽等尺寸的量具.术语光隙法： 光隙法是凭观察“测量基准”与被测量面之间的光隙量来判断形状误差的一种方法，一般用于直线误差的测量。卡尺的分类： 游标卡尺、带表卡尺、数显卡尺。 单面卡尺、双面卡尺、三用卡尺、四用卡尺游标读数方法: a、整数部分以游标尺最前面零位位置读取。 b、小数部分看游标刻度和主尺刻度线对得最齐一处为准(上下各有一根对得最齐)。c、把整数部分与小数部分相加，就是最终测量结果。 （21.54）卡尺各部分结构名称校准卡尺所需要的标准器: 卡尺专用量块 千分尺 刀口形直尺 平板 辅助设备:量块
3、夹所需标准器实物图校准项目序号受检项目主要检定设备后续检定1外观+2各部件相互作用+3外量爪平面度0、1级刀口尺，1级平板+4内量爪尺寸及平行度10mm3级量块，外径千分尺+5示值变动性1级平板3级或6等量块+6示值误差1级平板3级或6等量块+校准项目及校准方法 JJG 30-2002 外观及各部分相互作用:目测 测量面的平面度:用刀口形直尺以光隙法. 刀口内量爪和圆弧内量爪的基本尺寸和平行度:用千分尺沿量爪平行于尺身方向测量 示值误差:用卡尺专用量块在卡尺测量范围选取均匀的几点直接放入卡尺测量面进行测量.(直接法)，量程在300MM以内3个点，超过的取6个点。 深度示值误差:用两块20MM尺
4、寸的量块放入平板和卡尺测量面之间直接测量 平面度、平行度允差 深度允差、示值误差：深度卡尺深度卡尺检定示意图注意事项： 1、工作时须戴手套进行。 2、用千分尺测卡尺内量爪时，外量爪夹持量块要记得紧固好螺钉，否则结果误差大。 常见故障及处理：测量结果偏差较大的原因及排除办法 a、检查量爪表面清洁状况及零位。 b、检查尺框有无晃动，紧固上方或背面的小螺钉即可。数字显示器闪烁或死机（数显卡尺）更换电池或断电分钟千分尺的使用及校准千分尺的使用及校准 JJG21-2008培训大纲 千分尺的用途 工作原理 计量特性及技术参数 计量术语 校准方法 注意事项 千分尺(定义): 千分尺是应用螺旋副传动原理,将回
5、转运动变为直线运动的一种量具. 主要用于测量各种外尺寸和内尺寸. 千分尺分为:外径千分尺,尖头千分尺, 璧厚千分尺,槽径千分尺,公法线千分尺,深度千分尺,杠杆千分尺,内径千分尺,内测千分尺等千分尺 千分尺的量程一般为25MM一段（也有0-30MM的，但比较少见），例如：0-25，25-50，50-75，75-100，大于25MM的都会配有校正棒。各种千分尺 使用方法： 先清洁测量面，测量时要使用千分尺的测力装置（棘轮机构），缓慢的转动直到测力装置响2-3声归零，再用同样的方法测量并读数。 千分尺的数据读取方法： 先在微分筒边缘主刻度上读取整数部分； 再在中心线所指位置读取小数部分，0.01mm
6、分度的千分尺要估读一位，也就是要读到0.001mm。（ 0.001mm分度的千分尺读数方法和游标卡尺类似） 所需标准器: 千分尺专用量块 平行平晶 平面平晶 刀口形直尺 辅助设备:千分尺支架 万能测长仪标准器图术语 阿贝原则： 被测量线应在与测量线相重合或在其延长线上才能获得精被测量线应在与测量线相重合或在其延长线上才能获得精确测量结果。确测量结果。 千分尺符合阿贝原则千分尺符合阿贝原则 不符合阿贝原则的量具是卡尺。不符合阿贝原则的量具是卡尺。 技术光波干涉法技术光波干涉法：满足一定条件的两列光波相遇时互相叠：满足一定条件的两列光波相遇时互相叠加，在相遇区域内产生明暗相间的条纹，这种现象叫干涉
7、加，在相遇区域内产生明暗相间的条纹，这种现象叫干涉现象，这两束光被称为相干光，这些条纹称为干涉条纹或现象，这两束光被称为相干光，这些条纹称为干涉条纹或干涉带。干涉带。 运用光干涉原理进行计量检定的方法叫技术光波干涉运用光干涉原理进行计量检定的方法叫技术光波干涉法。法。校准项目序号受检项目主要检定设备后续检定1外观+2各部件相互作用+3测力专用测力仪+4测量面平面度2级平晶、刀口尺+5两测量面平行度平行平晶、4等、5等量块+6示值误差4等、5等量块或专用量块+校准方法 微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置： 当测量下限调整正确后，微分筒上的零刻线对准时，微分筒的端面与固定套管毫米刻线右边
8、缘应相切，若不相切，压线不大于0.05mm,离线不大于0.1mm. 测力： 用分度值不大于0.2N的专用测力计校准。 校准时，使测量面与测力计的球工作面接触后进行。 千分尺测力应为（5-10）N。测量面平行度 测量上限至100mm千分尺两测量面平行度用4块厚度差为1/4测微螺距的平行平晶校准，也可用量块校准，数显千分尺用4等量块校准，外径、板厚千分尺用5等量块校准。 用平行平晶以技术光波干涉法判断干涉条纹数. 对于测量范围较大的千分尺用量块测量工作面4个位置的尺寸,最大尺寸与最小尺寸之差为平行度.测量上限大于100mm千分尺两测量面平行度用钢球检具校准。两测量面平行度及允差测量范围/mm外径千
9、分尺平行/m数显千分尺平行/m05021.55010032.010015042.51502005320025063.52503007430035095350400400450116450500平行度偏差的计算方法 在检定过程中，光波干涉法测量两平面间的平在检定过程中，光波干涉法测量两平面间的平行度，所使用的标准器是平行平晶，平行度偏行度，所使用的标准器是平行平晶，平行度偏差的计算方法是：两工作面出现的干差的计算方法是：两工作面出现的干 涉带条涉带条数（或圈数之和乘以数（或圈数之和乘以0.3 ） . 校准前平面度注意的问题：校准前平面度注意的问题： 被检表面必须干净，无灰尘，不得有毛刺，否被检表
10、面必须干净，无灰尘，不得有毛刺，否则不仅测量结果不准，还易划伤平晶。则不仅测量结果不准，还易划伤平晶。测量平行度注意的问题 1.当千分尺测量面与平行平晶接触时，必须在测力作用下接当千分尺测量面与平行平晶接触时，必须在测力作用下接 触，不得用力过猛，更不得转动微分筒接触，否则加力不一触，不得用力过猛，更不得转动微分筒接触，否则加力不一样，会影响测量结果。样，会影响测量结果。 2.千分尺把平行平晶夹持后调整平行平晶，一定要使得两测千分尺把平行平晶夹持后调整平行平晶，一定要使得两测量面与平行平晶的接触点在同一测，并且一个测量面干涉带量面与平行平晶的接触点在同一测，并且一个测量面干涉带调整最少时，才能
11、读取两边干涉带条纹数调整最少时，才能读取两边干涉带条纹数,接触位置不正确，接触位置不正确，接触点不在同一测时，不能进行读数，否则会得出错误结果。接触点不在同一测时，不能进行读数，否则会得出错误结果。 3.为为 了使接触点在同一测，可以用手调整，转动平行平晶，了使接触点在同一测，可以用手调整，转动平行平晶，并使一侧出现的干涉条纹为最少，此时的平行平晶再不能有并使一侧出现的干涉条纹为最少，此时的平行平晶再不能有任何调整的情况下去读取两边的干涉条纹数。任何调整的情况下去读取两边的干涉条纹数。 波长：波长：/20.3 将平面平晶的测量面与千分尺测量面研合，调整平晶使测量将平面平晶的测量面与千分尺测量面
12、研合，调整平晶使测量面上的干涉环或干涉带的数目尽可能少，外径千分尺测量面面上的干涉环或干涉带的数目尽可能少，外径千分尺测量面不应出现不应出现2条以上，壁厚千分尺、板厚千分尺测量面不应出现条以上，壁厚千分尺、板厚千分尺测量面不应出现5条以上，数显千分尺不应出现条以上，数显千分尺不应出现1条以上相同颜色的干涉带。条以上相同颜色的干涉带。 用平面平晶以技术光波干涉法判断干涉条纹用平面平晶以技术光波干涉法判断干涉条纹.对于测量范围较对于测量范围较大的千分尺用刀口形直尺以光隙法检定大的千分尺用刀口形直尺以光隙法检定. 外径千分尺测量面的平面度应不大于外径千分尺测量面的平面度应不大于0.6 m。 壁厚千分
13、尺、板厚千分尺测量面的平面度应不大于壁厚千分尺、板厚千分尺测量面的平面度应不大于1.5 m。 数显外径千分尺测量面的平面度应不大于数显外径千分尺测量面的平面度应不大于0.3 m。测量面平面度及允差 用千分尺专用量块在千分尺测量范围内均匀分布用千分尺专用量块在千分尺测量范围内均匀分布5点放点放入量块直接测量入量块直接测量. (A+5.12, A+10.24, A+15.36, A+21.50, A+25.00），）， A:为千分尺测量下限，（起始尺寸）。为千分尺测量下限，（起始尺寸）。 外径、壁厚、板厚千分尺示值误差用外径、壁厚、板厚千分尺示值误差用5等专用量块校准，等专用量块校准，数显千分尺用
14、数显千分尺用4等专用量块校准。等专用量块校准。 测量上限大于测量上限大于100mm的千分尺，将专用量块依次研合的千分尺，将专用量块依次研合在相当于千分尺测量范围下限的在相当于千分尺测量范围下限的5等量块上依次进行校等量块上依次进行校准。准。 校对杆的尺寸校对杆的尺寸:外径千分尺校对用量杆的尺寸及变动量外径千分尺校对用量杆的尺寸及变动量在光学计或测长仪用在光学计或测长仪用4等量块比较法测量，数显千分尺等量块比较法测量，数显千分尺在立式接触干涉仪或测长仪用在立式接触干涉仪或测长仪用3等量块比较法测量等量块比较法测量.示值误差校准千分尺示值误差 示值误差检定读数偏差量块偏差示值误差检定读数偏差量块偏
15、差例：示值误差检定读数偏差量块偏差5.121-5.120.001mm 10.241-10.240.001mm1 m-(+0.5) m=0.5 m 1 m-(-0.5) m=1.5 m =0 m =2m标准值（标准值（mm)量块偏差（量块偏差（m）检定读数（检定读数（mm)示值误差（示值误差（m）5.12+0.55.121010.24-0.510.241+215.36+115.359-221.50-121.501+225.00025.001+1千分尺示值允差表测量范围/mm外径允差/m数显允差/m05042501005310015063150200742002508425030095300350
16、106350400116400450127450500137 注意事项及故障处理： 不归零时可以用小扳手调整（主刻度附近的一个小孔） 闲置时两个测量面要离开2-3mm放置在盒子内保存。 指示表的使用及校准指示表的使用及校准 JJG 34-2008培训大纲 百分表的用途 工作原理 计量特性及技术参数 计量术语 校准方法 注意事项百分表的用途 百分表主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。 工作原理：工作原理：指示表是利用齿条与齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针角位移的计量器具；数显示指示表是将测杆的直线位移以数字显示的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。 分为:百分表
17、(指针式,数显式) 千分表(指针式,数显式)百分表工作原理百分表结构 指针式的通常由测头、测杆、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针组成。 数显式通常由表体、显示屏、功能键、轴套、测杆、测头组成。百分表结构图实物图片千分表结构图实物图片百分表结构 百分表的圆表盘上印制有100个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01mm,百分表测量范围为 03mm、0-5mm和010mm。 千分表的分度值为0.001mm,0.002mm两种，测量范围为00.1、0.2、0.5、1、2、5mm.标准器:指示表检定仪百分表检定仪百分表检定仪SB-3型（机械式）辅助设备:刚性支架光栅式指示表检定仪光栅式指示表检定仪S
18、J3000-50B 型（数显式）型（数显式）利用光栅测长的原理，把直线位移变成电信号，经转换电路和软件细分，将脉冲信号进行记数和显示。校准项目序号受检项目主要检定设备后续检定1外观目力观察+2各部件相互作用目力观察+3测量力分辨力0.1N专用测力仪+4重复性测量刚性表架、平面工作台+5示值误差百分表检定仪百分表检定仪+校准方法一、外观：目力观察二、各部分相互作用：试验和目力观察： 检定指针末端上表面与刻度盘刻线面的距离，用目力观察，三、指示表的行程：试验和目力观察 指针百分表行程应超过其测量范围上限,超过量符合表3的规定。 对分度值：0.01 mm, 3 S 10,行程超过量不小于0.5mm、
19、数显表行程超过量不小于0.15mm、 指针千分表行程超过量不小于0.05mm。四、测量力：用测力仪在指示表工作行程的始、中、末3个位子上检查。 对分度值：0.01 mm，S 10，测力要求为：最大测量力1.5N、测量力 变化 0.5N，落差0.5N。最大测量力：正行程中的最大测力为指示表的最大测量力，最大测量力：正行程中的最大测力为指示表的最大测量力，测量力的变化：正行程中的最大测力值与最小测力值之差为测量力的变化；测量力的变化：正行程中的最大测力值与最小测力值之差为测量力的变化；落差：各点的正行程测力与反行程测力之差为测量力的落差。其最大值应符落差：各点的正行程测力与反行程测力之差为测量力的
20、落差。其最大值应符合要求。合要求。百分表测量力如何检定检定位置检定位置测杆移动方向始点（0mm)中点（2.5mm) 末点（5mm)正向0.95N1.02N1.21N反向0.66N0.74N0.93N最大测力1.21N （正行程中最大测力值）测量力变化 1.21-0.950.26N（测量力变化最大值，正行程中最大力值与最小测力值之差。测量力的落差0.95-0.66 0.29N （同一点正反向测力变化）例：有一块（0-5）mm指针百分表，检定测力值（N）结果如下： 五、重复性：在刚性表架上，使测杆轴线垂直于平面工作台在始、中、末三个位置上，分别调整指针对准某一分度或某一数值，提升测杆各5次， 5次
21、中最大与最小读数之差为该位置上的示值的重复性。 六、示值误差：六、示值误差： 1.将指示表可靠地坚固在检定仪上，使测杆处于垂直向下或水平的状态，对于指针式指示表，压缩测杆使指示表对零，对于数字式的压缩测杆约0.1mm 至 0.2mm，将检定仪和指示仪表置零后开始检定。在测杆正行程方向上选择相应的检定间隔（见表9、表10），进行检定直至全行程，继续压缩测杆10分度左右，再进行反行程检定，在进行示值误差校准过程中，中途不得改变测杆的移动方向。也不应对受校表和检定仪作任何调整。 2.检定仪转动规定分度后，在指示表上读取各点相应的误差值，误差不 超过下表的要求： 校准方法 工作行程示值误差：工作行程示
22、值误差： 正行程内各受检点误差中最大与最小值之差。 百分表任意百分表任意1mm的示值误差：的示值误差： 分别依据01、12、23mm等各段正行程误差中最大与最小值之差。 千分表任意0.2mm的示值误差： 分别依据00.2、0.20.4 mm等各段正行程误差中最大与最小值之差。 百分表任意百分表任意0.1mm的示值误差：的示值误差： 以正行程内任意相邻两点上的误差之差。 回程误差回程误差: 正,反行程中同一点误差的最大值.校准方法 行程行程（mm)受检点（分度）受检点（分度）01020304050607080900误差（误差（m)01正000+4+6+2+200+1+1反+1+2+1+5+5+4
23、+4+10+1+112正+10+1+2+3+6+5+4+2+2-1反+1+1+3+4+5+6+6+3+3+1+223正-1+4+2+4+8+8+10+8+8+6+6反+2+4+3+4+8+9+11+8+7+7+634正+6+2-1-100-10-1-1-2反+6+1+10+10+20+10-245正-2-3-3-3-1-1-2-2-1-2-1反-2-2-2-2-1-1-20000工作行程示值误差：工作行程示值误差：10（3）13m 回程误差回程误差: 2（1）3m任意任意0.1mm范围内示值误差范围内示值误差：4（1）5m任意任意1mm范围内示值误差范围内示值误差：10（1）11m 23mm范围内示值误差值最大 百分表示值误差、回程误差数据处理指示表的正确使用及注意事项 1.校准前，指示表在室内平衡温度时间不少于2h，校准指示表的室内温 度为（205），每小时变化不大于1 . 2.在进行示值误差校准过程中，中途不得改变测杆的移动方向。也不应对受校表和检定仪作任何调整。 3.决定反行程误差的正负号和正行程相同。 4.测量杆不要加油，防止油污进入表内，影响表的转动。百分表原始记录表 规程现行的2008版对比以前 1996版主要改动为：现行版不再分级别，以前分级和级；现行版增加了数字显示式内容； 注意事项： 使用安装时注意与被测物调整到适合角度（平行或垂直位置） 演讲完毕，谢谢观看！