常见量具使用和维护知识

量具使用和维护知识一航兴华质量检验部一、量具的计量性能指标量具的技术指标决定了量具的计量性能，是衡量量具质量的标准。知道了某一量具的技术指标，才能合理、正确地选择和使用量具。（一）分度值（刻度值或标尺间隔）：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。例如：百分表的分度值为0.01mm；游标卡尺的分度值为0.02mm、0.05mm、0.1mm。有的计量器具有几个刻度尺，且它们的分度值各不相同时，通常以其中最小的分度值代表该计量器具的分度值。分度值影响着计量器具的示值误差，它和刻度尺分度数目一起，是某些计量器具划分准确度等级的主要依据。计量器具的分度值是一项重要指标，它和精度相互适应.一般来说,分度值越小,就表示计量器具的精度越高。（二）分辩力显示装置能有效辨别的最小的示值差。最常用的数显卡尺的分辩力为0.01ｍｍ。百分表（三）示值范围（指示范围）：是量具或量仪显示或指示的起始值到终止值的范围，即直接读数范围。例：千分尺的示值范围一般为25mm；杠杆千分尺的示值范围为±0.02mm。（四）测量范围：是指在允许的误差限内，计量器具能测量的被测量值的范围。即这一被测量值的最大值和最小值之差称为测量范围。测量范围就是在正常工作条件下，能确保测量仪器规定准确度的被测量值的范围，在这一规定的测量范围内使用，其示值误差就应处在允许误差限内。如超出测量范围使用，则示值误差将超出允许误差限。例如：杠杆千分尺有0～25mm。示值范围与测量范围区别：示值范围主要取决于主刻度尺的分度范围。测量范围不仅包括示值范围，而且还包括仪器支架或尾座的调节范围，即测量范围取决于测量器具的立柱和导轨。如千分尺的测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等多种规格，而它的示值范围均为25mm（五）示值误差：示值误差是指器具的指示值与被测量的真值之差。示值误差是器具准确度的反映。一般来说示值误差越小，计量器具的精度越高。示值误差的大小通过对器具的检定来得到的。示值误差是测量器具本身各种误差的综合反映。它主要由器具的原理误差、刻度误差、传动机构的制造误差和调整误差等因素造成。计量器具产品标准中所规定的示值误差为其极限值。一般要求示值误差为分度值的0.5倍左右。示值误差=指示值-被测量真值杠杆齿轮式测微表（六）测量误差：由器具示值误差、测量方法、外界条件以及操作人员的素质所造成的综合误差。一般说来，它的主要内容为示值误差。（七）测量力：是指量具测量零件时，量具测量端面与零件表面相接触时产生的机械压力，测量力会使被测零件和量具本身产生弹性变形，产生明显误差，因此必须控制适当的测量力。在精密量具上，一般都带有控制测量力大小的机构，如千分尺上的棘轮装置。（八）示值稳定性（示值变化、重复性）指在相同的测量条件下(同一方法，同一人员、同一器具，同一实验室，于很短的时间间隔内），对同一被测的量值进行多次重复测量时其指示值的变化范围。它主要由于间隙、摩擦、变形等许多不稳定因素造成的。示值稳定性一般允许为分度值的1/3~1/5。二、通用卡尺（一）、通用卡尺的结构通用卡尺是用来测量外尺寸和内尺寸、盲孔、阶梯形孔及凹槽等相关尺寸的量具。我们单位以下面形式的卡尺居多：①游标式②带表式③数显式大部分测量范围0～150mm，分度值为0.02mm的三用卡尺。它的结构如图2—1。测量时，游标随尺框移动，通过游标与尺身上的刻线对应位置，读得测量值。通过内量爪可测零件内径及槽宽尺寸；用外量爪可测外径、长度、宽度及厚度尺寸；深度尺可用于测量深度尺寸。（二）卡尺的读数、使用和维护保养及注意事项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）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49mm÷50=0.98mm，即尺身与游标刻线每格间相差1mm-0.98mm=0.02mm。0.981尺身尺框0032198765415040302010图a2、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。例如图b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。304050145230尺身尺框3、游标卡尺的使用量具的使用方法是否正确，直接影响测量精度，所以必须重视量具的正确使用。为了防止因量具有毛病而发生差错，使用前必须仔细检查。检查方法和步骤如下：（1）用干净棉纱或软布将游标卡尺及其测量面擦干净，然后拉动游框，游框在主尺上的滑动应灵活、平稳，不应有时松或卡住现象。（2）检查零位。轻轻推动游框，使两个外测量爪的测量面合拢，检查两测量面接触情况，如有明显漏光，则应停止使用。如果没有漏光现象，再检查游标的零刻线和主尺上的零刻线是否对齐，游标的末端刻线是否与主尺上的相应刻线对齐。如果零位不对，则应送计量室调整。（3）用紧固螺钉固定游框时，游标卡尺的读数不应发生变化。4、注意事项：（1）用游标卡尺测量工件时，用手慢慢推或拉游框，使量爪与被测零件表面轻轻接触，然后轻轻晃动卡尺或被测零件，使其接触良好。（2）由于游标量具没有测力机构，测力主要由测量者的手感决定。如用力太大，则会引起游标框倾斜产生测量误差。（3）圆弧内量爪的尺寸b=10毫米。但修理后尺寸可能小于10mm，其实际尺寸一般刻在量爪的侧面上，或者填写在检定证书上，测量时应按其实际尺寸使用。（4）测量时应根据被测零件的形状正确选用量爪。测平端面和圆柱形外尺寸，用量爪的平面形外测量面；测量沟槽及凹形弧面，用刀口形外测量面；圆弧形和刀口形内测量面用于测量内尺寸。（5）测量大尺寸零件时，要用两手操作卡尺。（6）用游标卡尺测量深度时，要垂直放置，不要前后左右倾斜。（7）不要用卡尺测量正在旋转的工件。5、维护保养（1）绝对禁止把游标卡尺的两个量爪当作扳手或划线工具使用。（2）游标卡尺受到操作后，绝对不允许用手锤、锉刀等工具自行修理，应交专门修理部门修理，经检定合格后才能使用。（3）不可用砂布或普通磨料（金刚砂）来擦除刻度尺表面的锈迹和污物。（4）不可在游标卡尺的刻线处打钢印或记号，否则将造成刻线不准确。必要时允许用电刻法或化学法刻蚀记号。（5）游标卡尺不要放在磁场附近，以免卡尺感受磁性。（6）游标卡尺应平放，避免造成变形。不要将游标卡尺与其他工具堆放，或在工具箱中随意丢放，使用完毕时，应放置在专用盒内，防止弄脏生锈。（一）卡尺的检定计量法规定：计量检定应严格执行国家规程。检定依据：JJG30-2002《通用卡尺检定规程》检定的分类：首次检定★后续检定★使用中检验1、外观：（1）卡尺表面应镀层均匀、标尺标记应清晰，表蒙透明清洁。不应有锈蚀、碰伤、毛刺、镀层脱落及明显划痕，无目力可见的断线或粗细不匀等以及影响外观质量的其他缺陷。（2）卡尺上必须有制造厂名或商标、MC标志、分度值和出厂编号。（3）使用中和修理后的卡尺，允许有不影响使用准确度的外观缺陷。2、各部分相互作用：（1）尺框沿尺身移动应手感平稳，不应有阻滞或松动现象。数字显示应清晰、完整，无黑斑和闪跳现象。各按钮功能稳定、工作可靠。（2）紧固螺钉的作用应可靠。序号检定项目检定要求分度值（分辨力）检定类别首次检定后续检定使用中检定1外观+++2各部分相互作用+++3各部分相对位置+±-4标尺标记的宽度和宽度差+±-5测量面的表面粗糙度+±-6测量面的平面度++-7圆弧内量爪的基本尺寸和平行度++-8刀口内量爪的基本尺寸和平行度++-9零值误差+++10示值变动性++-11数字显示器的示值稳定性+++12示值误差0-150（±0.02mm）++-3、零值误差：游标卡尺量爪两测量面相接触（深度游标卡尺的主标尺基准面和测量面在同一平面）时，游标上的“零”标记和“尾”标记与主标尺相应标记应相互重合。其重合度应符合下表的规定。4、示值变动性：带表卡尺不超过分度值的1/2。数字显示器的卡尺不超过0.01mm。5、数字显示器的示值稳定性：1h内不超过0.01mm使用中的检验为查明计量器具的检定标记或检定证书是否有效,保护标记是否损坏,检定后计量器具是否遭到明显改动,以及其误差是否超过使用中最大允许误差所进行的一种检查。检验是一种查明计量器具工作状态的检查。用两把相同规格0—150mm经检定合格的卡尺去测同一零件，测量结果相差0.04mm，问这种现象是否正常？答：这种现象是正常的。原因：根据游标卡尺检定规程我们知道，卡尺的示值误差为±0.02mm，如果第一把卡尺的误差为+0.02mm，而第二把卡尺的误差为-0.02mm，两把卡尺都合格，但测量结果就会相差0.04mm。所以这种现象是正常的。三、千分尺(螺旋副量具)的有关知识（一）千分尺的结构千分尺是应用螺旋副传动原理，将回转运动变为直线运动一种量具。主要用来测量各种外尺寸。外径千分尺按精度的不同分为0级和1级。测量范围一般有0～25mm，25～50mm，50～75mm，…，275～300mm。普通外径千分尺的结构如图3-1。千分尺的读数机构是由固定套筒1和微分筒2组成，如图3-2所示，在固定刻线上刻有一条纵线，在线上、下方分别刻有25条分度刻线，上排线的起始位置与下排线的位置错开0.5mm。两排刻线实际上就是分度间隔0.5mm的刻度尺。(一）读数方法微分筒的转动圈数是由固定套筒上的纵刻线指示，微分筒的楞边作为固定套筒上毫米整数的指示线。读数时，首先根据微分筒楞边指示位置，读出被测尺寸整数值，然后再根据微分筒周边刻线与固定套筒上的纵刻线对应位置，读出小数值。0535302520122025303550ab图千分尺读数机构1-固定套筒2-微分筒如图a所示，其读数整数值为8mm，然后从固定套筒纵线下方分度刻线判断其小数值是在0.5mm之上还是之下，从图中看出8mm右侧下方刻线没有示出，表示该小数值小于0.5mm，可由微分套筒上直接读出0.27mm，故该被测尺寸为8.27mm。如图b所示被测尺寸，在固定套筒8mm刻度线右侧纵刻线下方刻线已露出，表示其小数部分数值大于0.5mm，故其小数部分除从微分筒分度刻线读得0.27mm外，还应加0.5mm，故该被测实际尺寸为：8mm+0.5mm+0.27mm=8.77mm（二）千分尺的检定检定依据：JJG21-95《千分尺检定规程》检定的分类：首次检定★后续检定★使用中检验1、外观：（1）千分尺及其校对用的量杆不应有碰伤、锈蚀、带磁或其他缺陷，刻线应清晰、均匀。（2）千分尺应附有调整零位的工具，测量上限大于25mm的千分尺应附有校对用的量杆。（3）千分尺上应标有分度值、测量范围、制造厂名（或厂标）及出厂编号。（4）使用中和修理后的千分尺及其校对用的量杆不应有影响使用准确度的外观缺陷。2、各部件相互作用：（1）微分筒转动和测微螺杆的移动应平稳无卡住现象。（2）可调或可换测砧的调整或装卸应顺畅，作用要可靠，锁紧装置的作用应切实有效。（3）带有表盘的千分尺，表针移动应灵活、无卡滞现象。序号受检项目检定要求检定类别新制的使用中修理后1外观+++2各部件相互作用+++3测微螺杆的轴向传动和径向摆动+++4测砧与测微螺杆工作的相对偏移+-+5测力+++6刻线宽度及宽度差+-+7指针与刻线盘的相对位置+++8微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离+-+9微分筒锥面的端面