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量具及测量的基础知识成都成量工具集团有限公司量表厂任卉测量的基础知识测量的重要性测量器具的分类及常用量具的介绍基本指标测量方法量具的选择量具测量误差的来源常用量具正确使用与应用测量器具的分类量具量仪其它检验夹具标准量具主要在计量室内使用，用作测量或检定其他量具或量仪的高精度量具按制造精度分“级”：K级，0级，1，2，3级按检定精度定“等”：1，2，3，4，5等一定等的量块只能从一定级的量块中检定出来首次拟检定量块的等应提供初始量块的最低级别1K20314253通用量具由量具厂统一制造的通用性量具通用性量具长度量具通用量具角度量具行位公差量具刀口尺光隙法直角尺正弦规角度量具直尺直角尺主尺游标尺卡块游标万能角度尺专用量具专门为检测工件某一技术参数而设计制造的一些量具公法线千分尺M值检具量具的基本指标分度值/分辨率：在量具上能准确读到的最小值；测量范围：量具所能测量的最大最小值的范围；示值误差：测量值与真实值之差；回程误差：正向走完全程，再反向走完全程，同一点两次测量结果差值的最大值；重复性：在测量条件不变的情况下，对同一被测量反复测量时，读数的最大变动量；灵敏度：对被测量变化的反应能力；常见的测量方法直接测量和间接测量绝对测量和相对测量基本的测量方法接触测量和非接触测量主动测量和被动测量:目的是控制废品的产生，还是剔除废品单项测量和综合测量例：螺纹测量：三针法和杠杆千分尺配合测量螺纹单一中径螺纹量规，止端测量螺纹的单一中径，而通端测量螺纹的作用中径和小径量具的选择基本原则：精度和经济根据被检验工件的尺寸公差来选择：工件公差小，选精度高的量具；反之，选精度低的量具。一般量具的极限误差占工件公差1/10~1/3；例：测量一长度容许公差选择量具±1mm直尺±0.1游标卡尺（0-150规格精度0.03）±0.01千分尺（0-25规格精度0.004）±0.001测长仪量具的选择根据被测物形状，大小，数量，材质等要求来选择：数量多少选专用或通用量具，尺寸大小选择量程，材质决定量具测头对表面是否有破坏，工件的形状也可能制约了量具选择的范围;例：测量孔径公差0.1：数量少：卡尺批量零件并指导加工使用：带表卡规批量零件合格性检验：极限量规带表内外卡规：比较测量法，配合校正环规、千分尺或量块使用，实现工件内外径、深沟槽、板厚等尺寸的快速测量，测量的精度基本与卡尺相当量具的选择测量的经济性：从测量器具成本、耐磨性、检验时间、方便性和检验人员的技术水平来综合考虑其测量的经济性。常见误差来源分析测量器具误差：设计制造装配误差，使用调整不准确引起的误差。设计误差如阿贝误差：测量的轴线与基准轴线不在同一轴线上，测量的轴线与基准轴线倾斜时产生的误差常见误差来源分析测量方法不正确引起的误差：计算公式不准确，测量方法选择不当，测量定位装夹不合理。（如：艾里点，贝塞尔点在大量块，千分尺校对杆，线纹尺测量中的应用，测量基准面的选择应尽可能与设计和工艺基准重合）常见误差来源分析比较测量时，作为基准件的误差（如：使用已磨损的量块）环境温度变化引起的误差：测量时的环境条件不符合标准所引起的误差（如：量块使用，大千分尺的使用）常见误差来源分析人眼读数误差，量具使用不当引起的误差：（如卡尺千分尺读数误差，杠杆表不当使用误差）A=a*cosα常用量具——卡尺测量中等尺寸精度的宽度，内（外）径，深度，台阶高度常用量具——卡尺主要类型：游标卡尺带表卡尺数显卡尺常用量具——卡尺游标卡尺：游标原理是利用主尺上的刻线间距和游标尺上的线距之差来读出小数部分。分度值:一般有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。测量范围：0-125,0-150……0-2000,1000-3000常用量具——卡尺带表卡尺：以齿轮齿条传递机构的指示表进行放大，细分和显示读数。带表卡尺能很好解决游标卡尺的读数误差问题。分度值可从0.02，进一步提升到0.01.。电子数显卡尺：采用容栅、磁栅，光栅等测量系统，以数字显示测量示值的长度测量工具。无读数误差，分辨率和精度可进一步提升，具有可传输数据。常用量具——卡尺主要检测指标遵照GB/T21389-2008等卡尺国标要求检测内外爪示值精度：量块检定测量面平行度平面度：光隙法刀口尺相互作用等常用量具——卡尺的正确使用正确读数：先读出主尺上的整刻度数，再看游标刻度第几根线与主尺刻度线对齐，乘以分度值检查擦拭：擦净测量面，检查测爪闭合时是否漏光透光，主尺和游标尺零线是否对齐；（零位调整的方法)检查灵活性：检查游标尺框移动是否灵活，是否有晃动；常用量具——卡尺的正确使用测量外径尺寸:将两外卡爪测量面与被测表面相贴合，防止歪斜现象。尽量增大卡爪与工件平面的接触面积。测量直沟槽和圆弧沟槽时，正确的选择测量爪；常用量具——卡尺的正确使用测量内径尺寸：测量直径时，应将内爪测量面置于工件的直径方向上测量，不能歪斜；测量沟槽时，水平和垂直方向都应放正，测量刃贴合在槽面上；正确常用量具——卡尺的正确使用测量深度尺寸：深度尺杆与被测工件底面相垂直测量台阶面尺寸常用量具——卡尺的正确使用注意测量力：游标卡尺没有控制测量力的机构，测力主要靠测量者的手感来掌握。如用力过大使尺框倾斜而产生测量误差，测量爪也易磨损。因此有微调装置的，应使用微调；在使用圆弧爪测量内孔时，注意测量的结果应加上量爪的宽度；提高示值精度的办法：用游标卡尺测量精度要求高的工件，必须要用量块校对，确定误差数值，最后排除该误差；常用量具——卡尺的正确使用正确选用量爪：外尺寸测量（刀口，平面），内尺寸测量（圆弧面，刀口）找准测量位置：外尺寸找最小尺寸，内尺寸找径向最大值，轴向最小值防止量爪磨损：不能测旋转工件适当控制测力：控制测量力大小，有微调装置，使用微调正确读取读数：细致，正对刻线读数常用量具——卡尺的保养和维护不能测量运动和炽热工件；尺身上不能放置重物，防止尺身变形；不能放在床身和强磁场附近，防止被磁化；不用时，擦拭干净，放入包装盒内；定期送检；常用量具——变形卡尺产品中心距卡尺鸭嘴卡尺内环槽卡尺管壁厚游标卡尺常用量具——变形卡尺产品垫环槽卡尺常用量具——指示表原理:将反映被测尺寸变化的测杆微小位移，经机械放大后转换为指针的旋转或角位移，在刻度表盘上指示测量结果。分度值：0.01,0.001下测头测杆下轴套机械式指示表常见的结构形式：齿条——齿轮（如百分表），杠杆——齿轮（杠杆表，杠杆齿轮比较仪）普通百分表6钻双向防震百分表6颗宝石轴承防震齿条套常用量具——指示表的主要检测指标遵照GB/T1219-2008等指示表类标准重复性：相邻误差，圈误差，全程误差：测力：回程误差：相互作用等规格分度值相邻半圈圈全程回程重复性测力0-10mm0.015101220μm3μm30.4-1.5N0-1mm0.001235μm2μm0.30.4-2NCCD全自动指示表检查仪常用量具——百分表的正确使用检查测杆移动的灵活性和稳定性；可靠固定在支座或支架上;测量头与被测表面接触时，测量杆应预先有0.3~1mm的压缩量，以便保持测量头与被测表面之间有一定的初始测力，可提高示值的稳定性。指示表的夹持方式常用量具——百分表的正确使用测量平面时，百分表的测量杆要与平面垂直；测量圆柱形工件时，测量杆要与工件的直径方向一致，且垂直于轴线；测量时，应轻提测杆，移动工件至测头下后，再缓慢放下与工件接触。不准将工件强行推入至测头下，也不准急骤放下测杆；常用量具——百分表的正确使用相对测量：把量块作为对零位的基准，注意增大测杆预压量，以保证正负向偏差都有足够的指示余量。同时为读数方便，转动刻度盘零线对准指针。轻拉和放松测头几次，观察指针零位是否变化。（相对测量时测量值小，测量的误差小）绝对测量：进行使用范围内的检定，确定示值误差，对结果进行修正。测量范围分度值相邻误差半圈误差圈误差全程误差回程0-10mm0.015101220μm3μm常用量具——百分表的保养维护在使用百分表的过程中，要严格防止水、油和灰尘渗入表内，测量杆上也不要涂抹润滑油，影响表的灵活性。百分表不使用时，应使测量杆处于自由状态，免使表内的弹簧失效。定期送检；常用量具——百(千)分表应用举例正弦规测量锥度塞规的锥度；H=L*Sinα常用量具——百(千)分表应用举例测量轴类零件圆度误差；测量轴类零件的径向圆跳动；测量圆度误差测量径向圆跳动误差测量轴类零件圆度误差；测量轴类零件的径向圆跳动；测量轴类零件圆度误差；测量轴类零件的径向圆跳动；常用量具——百(千)分表应用举例测量平行度利用直角座转换测量垂直度常用量具——百(千)分表应用举例利用高度尺配合杠杆表测量对称度：常用量具——内径量表原理:内径杠杆式测量架和指示表的组合，采用相对测量法测量孔径或槽宽的尺寸误差和形状误差。该量具经一次调整后，可实现多个基本相同基本尺寸的测量，适合大批量的生产检测。分度值：0.01,0.001常用量具——内径量表测头类型：涨簧式钢球两点式三点式带定位护桥式涨簧式：自定心，适用于18以下小孔径测量，操作简单两点式：无定心结构，操作复杂；三点式：自定心，中小直径孔，测量精度高，价格高；带定位护桥式:辅助定心，测量范围广，也适合深孔测量涨簧式两点式三点式定位护桥式常用量具——内径量表测量原理：两点式量具测量内径，不容易定心，护桥起到辅助定心的作用常见规格：10-18,18-35,35-50,50-160,160-250,250-450等标准环规校对零位常用量具——内径表的主要检测指标指标符合GB/T8122-2004内径指示表标准重复性：在光滑环规的同一位置上重复进行5次检测，取其中最大与最小读数差示值误差：用带螺旋测微头的专用检具定中心误差：带有定位护桥和不带定位护桥时分别在环规同一位置检3次，分别平均值之差；相互作用等常用量具——内径百分表的正确使用安装百分表：把百分表插入内径表卡簧内，压缩百分表一圈，拧紧紧固螺钉；选择可换测头：根据被测尺寸选取并安装固定好可换测头，调整可换测头伸出长度使其尺寸略大于公称尺寸+公差/2，并用锁紧螺母锁紧。注意检查测量面的磨损情况。调整尺寸：用已知尺寸的环规或千分尺调整零位，然后反复测量同一位置2-3次后，检查指针是否仍与零位线对齐，如不齐则重调。常用量具——内径百分表的正确使用测量孔时，摆动内径百分表，找到轴向平面的最小尺寸（转折点），测量槽宽时，内径百分表的测头要沿着槽壁的两个垂直方向轻微摆动，以便找出指针的“拐点”即最小值，才是正确的被测尺寸。看指针的偏移量来判断被测孔与标准孔的偏差。若指针沿零位向逆时针方向偏转，则代表实际孔径比标准孔大；若指针沿零位向顺时针的方向偏转，则代表比标准孔小。测量孔圆度时，可在同一径向平面不同位置测量多次。测量孔的圆柱度时，可在不同径向平面内测量多次得出。常用量具——内径指示表的正确使用用标准环规和千分尺校对零位要注意的问题：对零方式和精度；测量范围分度值全程精度内径表50-100mm0.0118μm50-100mm0.0017μm千分尺50-75mm0.014um75-100mm0.014um校对环规751.2um千分尺校零环规校零量具精度对比常用量具——内径表的保养维护除应遵守测量器具维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：（1）内径指示表是个细长形测量器具，应避免受到撞击和摔碰；直管上不准压放其他物品；（2）装卸指示表时，要先松开弹簧夹头的紧固螺丝或螺母，注意不要损坏指示表和夹头；（3）不要让水、油污和灰尘等进入表架内；（4）测量完毕，要把指示表和可换测头取下擦净，并在测头上涂上防锈油，放入盒内保管；（5）内径表杆和指示表要一一对应，配套保存与使用；常用量具——变形量表产品常用量具——变形量表产品弦高量具常用量具——变形量表产品M值检具齿厚游标卡尺测齿厚常用量具——千分尺原理：利用等进螺旋原理，将丝杆的角度旋