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1、1 机械工程常用计量量具基本知识1、 什么叫技术计量？技术计量工作，实际上是把暂时的一个未知量去和已知量进行比较的工作，这种工作在工程上总称为技术计量。2、 为什么要用计量单位？在科学技术工作领域中，计量工作好比人的眼睛，没有计量，不仅无法区别出长短、轻重、久暂、软硬、冷热这些量的差异，更无法去理解那些看不见摸不着的电学、化学、声学、光学等要计量的各种量。在生产过程中，零件的尺寸长短是否合格，成品的重量是否在规定范围内，也只有通过计量才能知道。但是，要使各个不同的人，不同的工厂，甚至不同的国家，对某一事物所计量的结果都是一样的，那么，就必须有一个统一的计量标准，不然计量的结果就会不一样。我们所
2、说的这个标准，就是计量工作中制定的各种计量单位，有了统一的标准单位，才能使计量统一起来。3、 什么是计量制度？计量制度主要是把计量工作中采用各种量的单位，计量基准和计量方法等用法令的形式规定下来，作为执行的依据。对于工程技术来讲，只有采用统一的计量制度，才能保证工业生产的正常进行，产品质量得到统一保证。4、 什么叫基本单位？在各种计量制度中，对要计量的诸量都规定出基本的计量单位，如国际公制中规定的六个基本量中的基本单位。长度以【米】为基本单位；重量质量以【公斤】为基本单位；时间以秒为基本单位；电流强度以【安培】为基本单位；温度以【摄氏度】为基本单位；光以【烛光】为基本单位。在英制中，也有其相应
3、的六个基本单位，如长度以【码】为单位，重量以【磅】为单位，温度以【华氏】为单位，其余时间、电流强度、光的单位都跟公制相同。5、机械制造常用精密量具是什么？有几种？工程机械常用的量具，是用于测量零件的尺寸、角度、形状的误差以及零件几何要素相互位置误差的总称。根据工件精度的不同，对于尺寸测量的精度要求也有区别。测量长度所用的有卡钳、钢皮尺、游标卡尺、百分表、千分尺、卡规等，另外还有角度尺、角块、正弦规等等用于测量及形状误差的量具、这些量具可以用来测量不同精度的工件。6 游标卡尺有何功能，结构如何有多少种类？在机械制造过程中，游标卡尺是常用的量具之一。游标卡尺主要用来测量工件的外径、内径、宽度、长度
4、、深度等。游标卡尺的结构主要有、型四种，其中常用的为、型。图3 为 1 型游标卡尺。 1型游标卡尺由尺身1 和游标 5 等部分组成。松开紧固螺钉4 后就可以进行测量。外测量爪8 用来测量工件的外径或长度，内测量爪2 用来测量孔径或槽宽，深度尺7 用来测量工件的深度。游标卡尺的规格是按测量范围来定的。常用测量范围和游标读数值见表6 表 6 游标卡尺的测量范围游标卡尺型式测量范围游标读数值1 0-125，0-150 0， 02，0， 05，0， 10 、0-200，0-300 0， 02，0， 05，0， 10 0-500，0-1000 0， 02，0， 05，0， 10 精选学习资料 - - -
5、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页2 图 3 1 型游标卡尺1尺身2刀口内测量爪牙3尺框4紧固螺钉5游标7深度尺8外测量爪按它的测量范围来分，则有0125，0150，0200，0300，0500，0800，01000 等。游标卡尺按它的游标读数值分度值来分，可分为；0.02，0.05， 0.10 毫米三种；当游标卡尺的测量范围大于1000 毫米时，它的分度值一般为0.05 或 0.10 毫米。7、怎样选用游标卡尺？游标卡尺属于中等精度的量具，游标卡尺的精密程度如何，是跟游标读数值分度值有关。所以，用游标卡尺测量工件时，首先必须正确合理选用游
6、标卡尺的种类和规格。在使用游标卡尺之前，应按被测工件的部位及尺寸大小、公差及外表粗糙度等，选择相应的游标卡尺进行测量。不同读数值的游标卡尺的测量公差等级范围见表7。表 7 游标卡尺合理使用范围mm游标卡尺的游标读数值分度值工件的精度等级备注1T111T16 1T111T16 级精度的外尺寸1T141T15 级精度的内尺寸1T121T16 内、外尺寸1T141T16 内、外尺寸严格地说，游标卡尺的选择，应该根据工件在检验时所允许的测量误差和使用游标卡尺测量工件时的极限误差参阅表7来决定。例如，有一根轴，它的直径为35 毫米，精度为1T15 级相当于旧国标9 级精度公差 ，根据附表“ 1500 毫
7、米光面制件在检验时允许测量误差”查得为100 微米，而按表7“用游标卡尺测量工件是极限误差”查得假设要求误差不超出100 微米时，要选用游标分度值为0.05 毫米的游标卡尺。游标卡尺是属于万能测量工具的一种，使用费时且效率不高。在某些情况下，由于精度不够，容易产生测量误差，所以在被测量工件的数量较多的情况下，尽量使用专用的、不带刻度的极限量规或卡板更合适。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页3 表 8 用游标卡尺测量工件时的极限误差游标上的分度值毫米测量的方法测量范围 mm110 1050 5080 80120 120
8、180 180-260 260-360 360-500 极限测量误差mm外部测量内部测量外部测量内部测量外部测量内部测量8、使用游标卡尺时应注意什么？根据要测工件的精度和尺寸等，正确合理选用游标卡尺的种类和规格后，只有正确使用，才能保证测量精度。所以，在使用时要注意操作方法的正确性。（1）首先要检查“ 0”位是否正确。为了使测量工作准确和防止不必要的损伤，在测量前必须对游标卡尺加以检查。首先应将量爪间的脏物、灰尘和油污等擦干净，检查两个量爪的测量平面或测量刃口是否平直，有没有伤痕和毛刺。检查的时候使两上量爪紧密贴合，要求在密合处应没有任何显著的间隙和漏光，同时主尺和游标尺的零位刻线应相互对准。
9、（2）工件的被测量外表也应该擦干净，并检查外表有无毛刺、损伤等缺陷，以免刮伤游标卡尺量爪的测量面或测量刃口，影响测量的结果。（3）移动滑动游标框时要自如，不应该有过紧或过松，也不能在晃动现象。如果用固定螺钉来固定滑动游标框游标卡读数有变化时，说明游标卡尺已经不准确了，不能再继续使用。在移动活动量爪前不要忘记松开固定螺钉。（4）不要在光线不好的地方进行测量，否则容易造成眼睛疲劳，影响测量读数的准确性。（5）测量时周围环境的温度变化太大、工作和游标卡尺温度不一致等都会影响测量的结果，要防止游标卡尺接近温度高的热源如火炉、电热器等或放在过冷的地方。长时期将游标卡握在手中或放在口袋里也是不妥当的。使用
10、时，在工件和游标卡尺的温度尽量保持接近。虽然游标卡尺的测量精度并不很高，但在一定程度上仍然会产生误差。在使用游标测量工具时，对标准温度+20C所允许的偏差可参阅表7。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页4 表 9 在标准温度下所允许的偏差标准温度要求被测量工件的尺寸范围mm1-18 18-50 50-120 120-500 对标准温度计 20C 允许的偏差 C8 8 6 5 6在游标卡尺上读取尺寸时，应把游标卡尺水平地拿着朝亮光的方向，并应使视线尽可能地和尺上所读的刻度线垂直，以免由于视线的歪斜而引起计数的误差。必要时
11、，可以利用3 倍至 5 倍的放大镜来帮助计数。为了减少测量计数的误差，最好在工件的同一位置多测量几次，取它的平均读数。9、如何正确操作游标卡尺？用游标卡尺测量工件尺寸的时候，应该正确地操作，才能保证读数的准确。在操作时，要遵守以下几点规定：（1）在测量工件外部尺寸时，先把游标卡尺活动量爪张开，张开的距离恰好使它能够自由地卡进工作。工件贴靠在固定量爪上，然后移动带有活动量爪的滑动游标框如果游标卡尺上没有调节螺母时，用轻微的压力使活动量爪慢慢的靠工件，并在游标卡尺的刻度上读取尺寸，在使用带有微动调节螺母的游标卡尺时，先要拧紧固定螺钉来制定滑动，然后转动调节螺母慢慢地移动量爪，使它和工件接触，进行测
12、量和读取尺寸。不允许把游标卡两个量爪间的距离调节到相近于甚至小于所需要测量的尺寸，或是把游标尺强制地卡到工件上去，这样会使量爪弯曲变形，引起测量面过早地磨损，失去应有的精度。（2）在测量工件内部尺寸时，要使量爪测量刃口分开的距离小于所测量的孔或槽的尺寸，然后慢慢地使活动量爪向外分开，并轻轻地接触到被测量的内外表，用固定螺钉将滑动游标框定住，取出游标卡尺来读取尺寸。当取出内测用量爪时，用力要均匀，并使游标卡尺沿着被测量的孔或槽的中心线滑出，不可歪斜，否则会使内测量爪扭伤、变形或使已固定了的游标框发生移位，影响读数的准确度。（3）在移动量爪和被告测量的工件接触时，不允许过分地施加压力；所用的压力要
13、使两个量爪恰恰能够接触工件外表就行，否则将会造成：（一）使量爪的测量面受到不必要的弯曲或磨损。（二）由于量爪在压力作用下产生弹性变形，因此测量出来的尺寸不准确，而往往小于实际的尺寸。容易压伤工件的加工外表，使测量刃陷入工件外表尤其当测量软质金属和外表光洁度不高的工件时 ，因此也使测量所得的结果或大于测内孔时或小于测外部尺寸时实际的尺寸。（4）在测量外部尺寸和读数尺寸以后，最好先把活动量爪移开，再从工件上取下游标卡尺，切不可从工件上猛力抽下游标卡尺。在利用量爪测量孔的直径时，把游标卡尺的量爪在孔内猛力转动和摆动是错误的，是不允许的，这样会使量爪的测量面很快地磨损，影响它的精度。（5）在测量圆柱形
14、工件的外部尺寸时，游标卡尺的两个量爪不能歪斜，应当在与工件轴线相垂直的平面里进行测量，否则测量的结果不准确。在测量孔径时，两个量爪的测量刃应当位于孔的直径上，不然测量的结果将比实际尺寸小。在测量沟槽时，游标卡尺也要准确地安置，否则测量的结果将比实际尺寸大。用带有刀刃形量爪和带有圆柱形量爪的游标卡尺测量内孔，正确和错误的测量方法。（6）选择量爪适当的部分进行测量：（一）用量爪平外表来测量外部尺寸是正确的。（二）不要用量爪的端部测量刃来测量外部尺寸，不然会使量具过早地磨损，使工件和量爪的测量面接触不良，引起歪斜，影响测量结果；在施加压力后，由于游标卡尺内部间隙的关系，造成量爪歪斜，甚至引起量爪的端
15、部弯曲变形，使测量所得的结果产生显著的误差。测量带有沟槽圆柱形工件直径时，如果沟槽的底部是圆弧形的，应使用量爪端部的刀口形测量刃进行测量，用量爪内端的平测量面进行测量是错误的。（7）当利用较长的游标卡尺测量尺寸较大的工件时，必须用两只手来使用游标卡尺。（8）为了能获得正确的测量结果，以及能检查出整个工件上的尺寸是否一致，应该在工件的各部分，以及工件的同一截面的不同方向上进行测量。（9）在机器上测量运动着的工件是错误的，这样不仅会使量具受到严重的磨损，而且也容易发生事故。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页5 （10）如
16、果要用游标卡尺来校准卡钳的尺寸，应当先将游标卡尺定置在所需要的尺寸上，然后把游标卡尺平放在手掌上以调准卡钳。（11）如果用带有测深杆的游标卡尺测量工件的深度时，游标卡尺尺体的尾端要垂直地压向工件孔或槽的顶平面，然后下降活动量爪，使测深杆和孔或槽底轻轻接触，这时将量爪和测深杆固定，取出游标卡尺进行读数。（12）在测量工件的孔深时，游标卡尺的测深杆要垂直，如果像图22 那样歪斜地测量是错误的。10、如何维护保养游标卡尺？正确地使用精密量具是保证产品质量的重要条件之一。要保持量具的精确和可靠，除了在使用时合理地操作以外，还要注意维护和保养。下面简单地介绍一下有关维护和保养游标卡尺的几点注意事项。（1
17、）绝对禁止把游标卡尺的两个量爪当作螺丝扳手用，或把量爪的尖端用作划线工具或圆规。（2）游标卡尺出现“0”位不准，或者觉察量爪的测量面和主尺等外表上有不平、毛刺、弯曲和变形等情况，绝对不允许用手锤、锉刀等粗笨的工具自行修理；这不但不可能使损伤的部分修好，反而使游标卡尺的误差增大。如果工厂中已有专门修理量具的机构量具修理站，应交给他们修理，或交给技术较高的技工修理。修理完毕后，应交技术检查科等部门检验，合格后才能使用。（3）不可使用砂布或普通的磨料金刚砂来擦刻度尺外表的锈迹或污物。如果实在有必要，也只能用极细的研磨油膏专门修理或制造精密量具用的仔细地进行擦拭修理。不要用尖针来描剔尺上的刻度线，这样
18、会使刻线描弯和描粗，影响刻线的精确性。（4）不能在游标卡尺的刻线附近打钢印或记号，否则会使游标卡尺受到锤击变形，造成刻线不准确。必要时允许电刻法或化学方法刻蚀记号。（5）游标卡尺不要放在强磁场附近例如磨床的磁性工作台上，以免使游标卡尺感受磁性。（6）应当注意使用游标卡尺平放，尤其是大尺寸的游标卡尺，如果随便放在不平的地方，会使主尺造成弯曲变形。不要把游标卡尺和其他工具如手锤、锉刀、凿子，车刀、丝锥等堆放在一起，或在工具箱中随意丢放。游标卡尺应该和其他工具分开安放。（7）游标卡尺使用完毕时，应安放在专用的盒内，不要使它生锈或弄脏。游标卡尺是由主尺和副尺游标组成。游标卡尺是以游标的“0”为基准进行
19、读数的。游标卡尺的读数方法是：（1）读毫米整数值。读出游标“0”线左边靠近“0”线最近的尺身刻度线数值，这个数值是被告测工件的毫米整数值。（2）读毫米小数值。在游标上找出与尺身某刻度线对得最齐的那条线，用“游标读数值刻度线数”就能得到毫米小数值。（3）整个读数值。把上面两次读得的数值相加，就是被告测工件的整个读数值。一 0.1 毫米 1/10精度游标卡尺，主尺每小格为1 毫米，副尺刻度线总长为9 毫米并均分10 格，每格为9/10，每格为 9/10=0.9 毫米，则主尺与副尺相对一格之差为0.1 豪米，因此它的测量精度为0.1 毫米。根据这个原理，如果游标副尺第6 根刻线与主尺线对准见图5-2
20、。则小数读数尺寸为ab=ac=6-(60.9)=0.6 毫米60.9=5.4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页6 副尺 0所对主尺的位置是读毫米读数，副尺和主尺对齐的位置为0 以下的读数。上图所示的为0.6 毫米。11、百分卡和千分尺又称公厘卡，是机械加工中使用最广泛的精密量具之一。百分卡和千分卡按其结构和用途以及分度值和使用范围的不同，可分为外径百分尺、外径千分卡，内径百分卡，内径千分卡，杠杆千分尺、壁厚千分尺、内测千分尺、螺纹千分尺等，其中以外径千分尺用得最普遍。外径千分尺的分度值为0.001 毫米，一般均采用无
21、视差游标读数装置。测量面上镶硬质合金片，以提高其使用寿命；并采用石墨尼龙棘轮，提高其耐磨性。外径千分尺适用于测量高精度的精密工件的外尺寸，其测量范围通常有：0 25 和 2550 毫米两种。外径百分尺的分度值为0.01 毫米，各种不同精度等级0、1和 2 级的外径百分尺，适用于测量不同精度等级的工件。外径百分尺的结构如图29 所示，分厘卡的螺杆3后面有精密螺纹，螺距是0.5 毫米。故螺杆旋转一周，即前进0.5 毫米。在固定套管6 上，每隔0.5 毫米刻一条直线，而在活动套管7 的一周也刻有50 条等分线。固定套管6 上的刻线相当于主心，活动套管7 上的刻线相当于副心。活动大道这每转过一条线，相
22、当于螺杆3 前进或后退0.01 毫米。12、使用外径百分尺时应注意哪些事项？外径百分尺和千分尺都是一种精密量具，它是利用螺旋副转动原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离进行读数的通用长度测量量具。用以测量工件的外径尺寸和形状偏差等。在使用时要特别注意，否则容易损坏机件，影响测量结果。（1）使用前，先把两个测量面擦干净，然后转动测力装置棘轮，使这两个测量面轻轻地接触，并且应没有间隙漏光 ，以检查两测量面间的平行度是否良好。然后，再检查零位是否对准，如果没有，就必须加以调整。必要时当无法使用一般的调整方法消除时应送交量具修理站检修和调整。（2）在测量前，应检查及调整零位。必须先把工件的被告测量外表擦
23、干净，以免有脏物影响测量精度。（3）转动刻度套管微分筒时，刻度套管应能自由灵活地沿着固定套管移动，且没有任何轧卡或不灵活现象。（4）在测量时尤其在测量较大尺寸的工件，操作者必须具有灵活的感觉，最好用双手握用百分尺，即用左手准确地握着百分尺的尺架平端或垂直着，有右手的两指旋转活动刻度套管。当两个测量面将要接近工件外表时，就不要再直接旋转刻度套管，而只转动测力装置棘轮，以得到固定的测量力准确的百分尺，它的测量力必须在7001100 克的范围内。等到虽然转动棘轮而刻度套管不再转动，并听到棘轮发出“卡卡”声音，这表示棘轮已自动停止送进，并表示两测量面间已达规定的测量力。然后旋转锁紧装置，固定测量轴的位
24、置，然后从工件上取下百分尺进行读数。假设可以不从工件上取下百分尺也能读数的话，最好不利用锁紧装置固定测量轴和取下百分尺，这样可以减少百分尺的过早磨损，防止失去应有的精度。（5）为了防止测量一次所得的结果可能不准确，可以在第一次测量后，松开棘轮，在原地方再重复测量一两弧型尺架测砧测微螺杆 4- 锁紧装置5-螺纹轴套 6- 固定螺套 7- 微分管 8- 凋整螺母9-接头 10- 垫片 11- 测力装置 12- 隔热装置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页7 次。为了测量某些工件是否产生椭圆或锥度，更需要对不同部位作反复的测
25、量，以到达精确可靠为止。（6）在读取测量数值时，留神错读0.5 毫米，也就是在固定套管上多读半格或少读半格0.5 毫米 。（7）长时间地将百分尺握在手中，或是对刚加工完毕而尚未降温的工件进行测量，或是把百分尺搁在火炉或暖气管旁边等，都是极不妥当的。这样，将会由于百分尺和工件间的温度不一致而产生误差。需要经常使用的百分尺，应在尺架的两面覆盖木板、胶木板或塑料板，以预防传热。13、外径百分尺应如何正确维护和保养？（1） 百分尺应经常保持清洁，不能随便放在肮脏的地方，也不准把百分尺藏在衣袋里或和其他工具、刀具堆放一起。使用完了以后，要用清洁的软布把切屑、冷却液等擦干净，然后再在测量轴和测量面上涂一薄
26、层无酸性的优质凡士林或防锈油，装在专用的盒内。并保存在干燥的地方。不能用擦手用的棉纱和煤油来擦洗百分尺。（2） 不可把百分尺当作卡板使用，否则会造成以下结果：（一）尺架受到强力而发生变形。（二）两测量面受到损伤和不必要的磨损。（三）测量轴发生弯曲或变形。（3） 不要使百分尺受到撞击，以致影响它的精度。万一受到撞击，应立即进行检查和调整，必要时应送量具修理站修理后才允许继续使用。（4） 不要把百分尺放在强磁场附近例如，磨床的磁性工作台上等，以免感磁。（5） 不可把百分尺放在机床的滑动部分例如，机床的导轨上等，以免因疏忽而受到不应有的损伤。（6） 在不用的时候，要把它的两个测量面互相离开一些，以免
27、发生腐蚀现象。（7） 大型的百分表要平放在特制的木盒里，否则容易发生变形而影响它的精度。（8） 不准在百分尺的刻度套管和测微螺杆间加普通的机油、凡士林、酒精、煤油、柴油等，应该加特种的轻质润滑油例如缝纫机油。更不允许把百分尺浸在机油或柴油里。（9） 为了防止百分尺的两个测量面受到擦伤，不允许用百分尺测量粘有研磨剂的工件，也不允许用砂布和金刚砂擦测量轴上的锈迹、污物等。（10）发现百分尺有毛病，要立即进行检查和校正。（11）借到百分尺时要仔细检查，转借给别人时也要交待清楚。14、千分尺的工作原理及读法（一）工作原理千分尺测微螺杆的螺距为0.5 毫米，固定套筒上直线距离每格为0.5 毫米。当微分筒
28、转一周时，测微螺杆就移动 0.5 毫米，微分筒圆周上共刻50 格，因此当微分筒子转一格时1/50 ，测微螺杆移动0.5/50=0.01毫米。（二）读数方法千分尺读数分三步；图 5-8 千分尺所表示的尺寸（1）先读出固定套管上露出刻线的毫米整数和半数；（2）微分筒上哪一格与固定套管基准线对准读出小数部分百分之几毫米，不足一格的数可用估计法确定千分之几毫米；（3）将整数和小数部分相加，即为被测工件的尺寸。图 5-8 是千分尺所表示的尺寸。图5-8 1为 12.54 毫米，图5-82为 32.85 毫米。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页