第一节常用长度量具在国际单位制及我国法定计量单位中,以米作为长度基准,其单位符号为“m”。机械制造业中常用的长度单位为毫米(mm)1mm=0.001m精密测量时,多用微米(μm为单位)1μm=0.001mm长度基准角度基准《中华人民共和国法定计量单位》采用国际单位制种的辅助单位弧度(rad)作为角度的测量单位。选择非国际单位制单位度(o),分(’),秒(’’)作为角度的测量单位1o=60’=(π/180)rad一钢直尺钢直尺是最简单的长度量具,它的长度有150,300,500,1000mm和2000mm四种规格。图1-1是常用的150mm钢直尺。钢直尺用于测量零件的长度尺寸,它的测量结果不太准确。只能读出毫米数,即它的最小读数值为1mm,比1mm小的数值,只能估计而得。二内外卡钳内、外卡钳是用来测量外径和平面的,内卡钳是用来测量内径和凹槽的。它们本身都不能直接读出测量结果,而是把测量得的长度尺寸(直径也属于长度尺寸),在钢直尺上进行读数,或在钢直尺上先取下所需尺寸,再去检验零件的直径是否符合。外卡钳的使用外卡钳在钢直尺上取下尺寸时,如下图,一个钳脚的测量面靠在钢直尺的端面上,另一个钳脚的测量面对准所需尺寸刻线的中间,且两个测量面的联线应与钢直尺平行,人的视线要垂直于钢直尺。外卡钳的使用用巳在钢直尺上取好尺寸的外卡钳去测量外径时,要使两个测量面的联线垂直零件的轴线,靠外卡钳的自重滑过零件外圆时,我们手中的感觉应该是外卡钳与零件外圆正好是点接触,此时外卡钳两个测量面之间的距离,就是被测零件的外径。所以,用外卡钳测量外径,就是比较外卡钳与零件外圆接触的松紧程度,如b图,以卡钳的自重能刚好滑下为合适。如当卡钳滑过外圆时,我们手中没有接触感觉,就说明外卡钳比零件外径尺寸大,如靠外卡钳的自重不能滑过零件外圆,就说明外卡钳比零件外径尺寸小。切不可将卡钳歪斜地放上工件测量,这样有误差c图。由于卡钳有弹性,把外卡钳用力压过外圆是错误的,更不能把卡钳横着卡上去,图(d)所示。对于大尺寸的外卡钳,靠它自重滑过零件外圆的测量压力已经太大了,此时应托住卡钳进行测量,图(e)所示。用内卡钳测量内径时,应使两个钳脚的测量面的联线正好垂直相交于内孔的轴线,即钳脚的两个测量面应是内孔直径的两端点。卡钳的适用范围卡钳是一种简单的量具,由于它具有结构简单,制造方便、价格低廉、维护和使用方便等特点,广泛应用于要求不高的零件尺寸的测量和检验,尤其是对锻铸件毛坯尺寸的测量和检验,卡钳是最合适的测量工具。卡钳虽然是简单量具,只要我们掌握得好,也可获得较高的测量精度。例如用外卡钳比较两根轴的直径大小时,就是轴径相差只有0.01mm,有经验的老师傅也能分辨得出。又如用内卡钳与外径百分尺联合测量内孔尺寸时,有经验的老师傅完全有把握用这种方法测量高精度的内孔。这种内径测量方法,称为“内卡搭百分尺”,是利用内卡钳在外径百分尺上读取准确的尺寸,如下图所示,三、游标卡尺应用游标读数原理制成的量具有;游标卡尺,高度游标卡尺、深度游标卡尺、游标量角尺(如万能量角尺)和齿厚游标卡尺等,用以测量零件的外径、内径、长度、宽度,厚度、高度、深度、角度以及齿轮的齿厚等,应用范围非常广泛。游标卡尺是一种比较精密的量具,在测量中用得最多。通常用来测量精度较高的工件,它可测量工件的外直线尺寸、宽度和高度,有的还可用来测量槽的深度。如果按游标的刻度值来分,游标卡尺又分0.1、0.05、0.02mm三种。游标卡尺012010cm012010cm分度值为0.1mm将尺身刻度(10-1)格的宽度刻成10格,游标尺的每一最小刻度0.9mm,它与主尺上的最小刻度相差0.1mm游标尺向右移动0.1mm,游标上的第1刻度与主尺上的某一刻度对齐,其读数为0+1×0.1mm度数原理可分三分步骤(分度值为0.1);1)根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数;2)根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.1读出小数;3)将上面整数和小数两部分加起来,即为总尺寸。读数值为:15﹢4×0.1=15.4游标卡尺的使用方法量具使用得是否合理,不但影响量具本身的精度,且直接影响零件尺寸的测量精度,甚至发生质量事故,对国家造成不必要的损失。所以,我们必须重视量具的正确使用,对测量技术精益求精,务使获得正确的测量结果,确保产品质量。使用游标卡尺测量零件尺寸时,必须注意下列几点:1、测量前应把卡尺揩干净,检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损,把两个量爪紧密贴合时,应无明显的间隙,同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。2、移动尺框时,活动要自如,不应有过松或过紧,更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时,卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时,不要忘记松开固定螺钉,亦不宜过松以免掉了。3、当测量零件的外尺寸时:卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面,不能歪斜。测量时,可以轻轻摇动卡尺,放正垂直位置,图下所示。否则,量爪若在如下图所示,的错误位置上,将使测量结果a比实际尺寸b要大;先把卡尺的活动量爪张开,使量爪能自由地卡进工件,把零件贴靠在固定量爪上,然后移动尺框,用轻微的压力使活动量爪接触零件。如卡尺带有微动装置,此时可拧紧微动装置上的固定螺钉,再转动调节螺母,使量爪接触零件并读取尺寸。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸,把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形,或使测量面过早磨损,使卡尺失去应有的精度。测量沟槽时,应当用量爪的平面测量刃进行测量,尽量避免用端部测量刃和刀口形量爪去测量外尺寸。而对于圆弧形沟槽尺寸,则应当用刃口形量爪进行测量,不应当用平面形测量刃进行测量,如下图所示。测量沟槽宽度时,也要放正游标卡尺的位置,应使卡尺两测量刃的联线垂直于沟槽,不能歪斜.否则,量爪若在如下图,所示的错误的位置上,也将使测量结果不准确(可能大也可能小)。4、当测量零件的内尺寸时:下图所示。要使量爪分开的距离小于所测内尺寸,进入零件内孔后,再慢慢张开并轻轻接触零件内表面,用固定螺钉固定尺框后,轻轻取出卡尺来读数。取出量爪时,用力要均匀,并使卡尺沿着孔的中心线方向滑出,不可歪斜,免使量爪扭伤;变形和受到不必要的磨损,同时会使尺框走动,影响测量精度。卡尺两测量刃应在孔的直径上,不能偏歪。下图为带有刀口形量爪和带有圆柱面形量爪的游标卡尺,在测量内孔时正确的和错误的位置。当量爪在错误位置时,其测量结果,将比实际孔径D要小。5、用游标卡尺测量零件时,不允许过分地施加压力,所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大,不但会使量爪弯曲或磨损,且量爪在压力作用下产生弹性变形,使测量得的尺寸不准确(外尺寸小于实际尺寸,内尺寸大于实际尺寸)。在游标卡尺上读数时,应把卡尺水平的拿着,朝着亮光的方向,使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直,以免由于视线的歪斜造成读数误差。6、为了获得正确的测量结果,可以多测量几次。即在零件的同一截面上的不同方向进行测量。对于较长零件,则应当在全长的各个部位进行测量,务使获得一个比较正确的测量结果。为便于记忆,更好的掌握游标卡尺的使用方法,把上述提到的几个主要问题,整理成顺口溜:量爪贴合无间隙,主尺游标两对零。尺框活动能自如,不松不紧不摇晃。测力松紧细调整,不当卡规用力卡。量轴防歪斜,量孔防偏歪,测量内尺寸,爪厚勿忘加。面对光亮处,读数垂直看。例题用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离L时,先要用游标卡尺测量出孔的直径D,再用刃口形量爪测量孔的壁面与零件侧面之间的最短距离,如左图所示。此时,卡尺应垂直于侧平面,且要找到它的最小尺寸,读出卡尺的读数A,则孔中心线与侧平面之间的距离为:2DAL用游标卡尺测量两孔的中心距用游标卡尺测量两孔的中心距有两种方法:一种是先用游标卡尺分别量出两孔的内径D1和D2,再量出两孔内表面之间的最大距离A,如下图所示,则两孔的中心距另一种测量方法,也是先分别量出两孔的内径D1和D2,然后用刀口形量爪量出两孔内表面之间的最小距离B,则两孔的中心距)(2121DDBL高度游标卡尺高度游标卡尺如下图所示,用于测量零件的高度和精密划线。四、螺旋测微量具应用螺旋测微原理制成的量具,称为螺旋测微量具。它们的测量精度比游标卡尺高,并且测量比较灵活,因此,当加工精度要求较高时多被应用。常用的螺旋读数量具有百分尺和千分尺。百分尺的读数值为0.01mm,千分尺的读数值为0.001mm。工厂习惯上把百分尺和千分尺统称为百分尺或分厘卡。目前车间里大量用的是读数值为0.01mm的百分尺,现介绍这种百分尺为主。百分尺的种类很多,机械加工车间常用的有:外径百分尺、内径百分尺、深度百分尺以及螺纹百分尺和公法线百分尺等,并分别测量或检验零件的外径、内径、深度、厚度以及螺纹的中径和齿轮的公法线长度等。读数读数时,先以微分筒的端面为准线,读出固定套管下刻度线的分度值(只读出以毫米为单位的整数),再以固定套管上的水平横线作为读数准线,读出可动刻度上的分度值。如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线,测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值;如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线,测量结果应为下刻度线的数值加上0.5毫米,再加上可动刻度的值,百分尺的具体读数方法可分为三步:(1)读出固定套筒上露出的刻线尺寸,一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。(2)读出微分筒上的尺寸,要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐,将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。(3)将上面两个数相加,即为百分尺上测得尺寸。如图(a),在固定套筒上读出的尺寸为8mm,微分筒上读出的尺寸为27(格)×0.01mm=0.27mm,上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm;图(b),在固定套筒上读出的尺寸为8.5mm,在微分筒上读出的尺寸为27(格×0.01mm=0.27mm,上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。读数值为:14.5﹢18×0.01=14.68百分尺的使用方法百分尺使用得是否正确,对保持精密量具的精度和保证产品质量的影响很大,指导人员和实习的学生必须重视量具的正确使用,使测量技术精益求精,务使获得正确的测量结果,确保产品质量。使用百分尺测量零件尺寸时,必须注意下列几点,1、使用前,应把百分尺的两个测砧面揩干净,转动测力装置,使两测砧面接触(若测量上限大于25mm时,在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块),接触面上应没有间隙和漏光现象,同时微分筒和固定套简要对准零位。2、转动测力装置时,微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动,没有任何轧卡和不灵活的现象。如有活动不灵活的现象,应送计量站及时检修。3、测量前,应把零件的被测量表面揩干净,以免有脏物存在时影响测量精度。绝对不允许用百分尺测量带有研磨剂的表面,以免损伤测量面的精度。用百分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的,这样易使测砧面过早磨损。4用百分尺测量零件时,应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆,使测砧表面保持标准的测量压力,即听到嘎嘎的声音,表示压力合适,并可开始读数。要避免因测量压力不等而产生测量误差。绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力,使测微螺杆过分压紧零件表面,致使精密螺纹因受力过大而发生变形,损坏百分尺的精度。有时用力旋转微分筒后,虽因微分筒与测微螺杆间的连接不牢固,对精密螺纹的损坏不严重,但是微分筒打滑后,百分尺的零位走动了,就会造成质量事故。5使用百分尺测量零件时(下图),要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。如测量外径时,测微螺杆要与零件的轴线垂直,不要歪斜。测量时,可在旋转测力装置的同时,轻轻地晃动尺架,使测砧面与零件表面接触良好。6用百分尺测量零件时,最好在零件上进行读数,放松后取出百分尺,这样可减少测砧面的磨损。如果必须取下读数时,应用制动器锁紧测微螺杆后,再轻轻滑出零件,把百分尺当卡规使用是错误的,因这样做不但易使测量面过早磨损,甚至会使测微螺杆或尺架发