机械工程常用计量量具基本知识

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、冷热这些量的差别，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、深度等。游标卡尺的结构主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型四种，其中常用的为Ⅰ、Ⅲ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10-125，0-1500，02，0，05，0，10Ⅱ、Ⅲ0-200，0-3000，02，0，05，0，10Ⅳ0-500，0-10000，02，0，05，0，102图31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0—125，0—150，0—200，0—300，0—500，0—800，0—1000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、公差及表面粗糙度等，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0.021T11—1T161T11—1T16级精度的外尺寸1T14—1T15级精度的内尺寸0.051T12—1T16内、外尺寸0.101T14—1T16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“1—500毫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”查得若要求误差不超出±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。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（mm）1—1010—5050—8080—120120—180180-260260-360360-500极限测量误差（mm）0.02外部测量内部测量±0.010±0.010±0.040±0.050±0.045±0.060±0.045±0.060±0.045±0.065±0.05±0.07±0.06±0.08±0.07±0.090.05外部测量±0.08±0.08±0.09±0.10±0.10±0.10±0.11±0.11内部测量±0.08±0.010±0.13±0.13±0.15±0.15±0.15±0.150.10外部测量±0.15±0.15±0.16±0.17±0.19±0.20±0.21±0.23内部测量±0.15±0.20±0.23±0.26±0.28±0.30±0.30±0.308、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避免不必要的损伤，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。（2）工件的被测量表面也应该擦干净，并检查表面有无毛刺、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，表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，要避免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（+20°C）所允许的偏差可参阅表7。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（mm）1-1818-5050-120120-500对标准温度±计20°C允许的偏差°C（±）8865（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，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表面，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；所用的压力要使两个量爪恰恰能够接触工件表面就行，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表面，使测量刃陷入工件表面（尤其当测量软质金属和表面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）用量爪平表面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。5（10）如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）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，或者发觉量爪的测量面和主尺等表面上有不平、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