钳工工艺学(第二章)

第二章钳工常用测量器具§2-1长度测量器具§2-2角度测量器具§2-3形位误差测量器具§2-4常用测量器具的维护和保养§2-1长度测量器具一、游标卡尺1．游标卡尺的类型及结构游标卡尺可分为三用游标卡尺、双面量爪游标卡尺和单面量爪游标卡尺三种类型，其中三用游标卡尺和单面量爪游标卡尺又各自有带台阶测量面和不带台阶测量面两种形式。三用游卡尺双面量爪游标卡尺单面量爪游标卡尺2．游标卡尺的基本参数（1）标尺间距标尺间距是指沿着标尺长度的同一条线测得的两相邻标尺标记之间的距离。（2）测量范围测量范围是指测量器具的误差在规定极限内的一组被测量的值。（3）分度值对应两相邻标尺标记的两个值之差。（4）最大允许误差（允许误差极限）对于测量器具，由技术规范、规程等允许的误差极限值称为最大允许误差。测量范围/mm最大允许误差分度值/mm0.020.050.100～70±0.02±0.05±0.100～150±0.030～2000～300±0.04±0.060～500±0.05±0.070～1000±0.07±0.10±0.15游标卡尺外测量的最大允许误差3.游标卡尺的标记原理与示值读取方法钳工常用游标卡尺的分度值有0.02mm、0.05mm两种。（1）标记原理1）分度值为0.02mm的游标卡尺2）分度值为0.05mm的游标卡尺游标卡尺的标记原理a）0.02mm的游标卡尺b）0.05mm的游标卡尺（2）游标卡尺的示值读取方法1）读整数在主标尺上读出位于游标尺零线左边最接近的整数值；2）读小数用游标尺上与主标尺刻线对齐的刻线格数，乘以游标卡尺的分度值，读出小数部分；3）求和将两项读数值相加，即为被测尺寸数值。4．使用游标卡尺的注意事项（1）游标卡尺适用于IT10～IT16尺寸的测量和检验，应按工件的尺寸及精度要求合理选用。（2）不能用游标卡尺测量铸、锻件毛坯尺寸，也不能用游标卡尺去测量精度要求过高的工件。（3）使用前要检查游标卡尺测量爪和测量刃口是否平直无损；两量爪贴合时无漏光现象，主标尺和游标尺的零线是否对齐。（4）测量外尺寸时，外量爪应张开到略大于被测尺寸，以固定量爪贴住工件，用轻微推力把活动量爪推向工件，卡尺测量面的连线应垂直于被测量表面，不能偏斜。测量外尺寸的方法a）正确b）错误（5）测量内尺寸时，内量爪开度应略小于被测尺寸。测量时，两内量爪测量位置要正确，不得倾斜。a）b）测量内尺寸的方法a）正确b）错误（6）测量孔深或高度尺寸时，应使深度尺的测量面紧贴孔底，游标卡尺的端面与被测件的表面接触，且深度尺要垂直，不可前后左右倾斜。a）b）测量深度的方法a）正确b）错误（7）读数时，游标卡尺应置于水平位置，视线垂直于刻线表面，避免视线歪斜造成示值读取误差。知识链接1．数显卡尺2．带表卡尺3．游标深度卡尺4．游标高度卡尺二、外径千分尺1．外径千分尺的结构外径千分尺由尺架、固定测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置和锁紧装置等组成。0～25mm外径千分尺25～50mm外径千分尺2．外径千分尺的标记原理与示值读取方法千分尺的标记原理外径千分尺的示值读取方法为：（1）在固定套管上读出与微分筒相邻近的标记数值；（2）用微分筒上与固定套管的基准线对齐的标记格数，乘以外径千分尺的分度值（0.01mm），读出不足0.5mm的数值；（3）将两项读数相加，即为被测尺寸的数值。千分尺的示值读取方法3．外径千分尺的规格和测量范围外径千分尺的量程为25mm，测微螺杆螺距有0.5mm和1mm两种。测量范围在500mm以内时，每25mm为一种规格，如0～25mm，25～50mm等；测量范围在500～1000mm时，每100mm为一种规格，如500～600mm，600～700mm等。4.使用千分尺的注意事项（1）千分尺适用于IT6～IT16尺寸的测量和检验，应按工件的尺寸及精度要求正确合理的选用千分尺。（2）千分尺的测量面应保持干净，使用前应校对零位。外径千分尺校零（3）测量时，先转动微分筒，当测量面接近工件时，改用棘轮，直到棘轮发出“吱、吱”声为止。（4）测量时，千分尺要放正，并注意温度的影响。（5）不能用千分尺测量毛坯或转动的工件。（6）为防止尺寸变动，可转动锁紧装置，锁紧测微螺杆。知识链接内测千分尺深度千分尺壁厚千分尺三爪内径千分尺三、实物量具1．塞规塞规是指用于孔径检验的光滑极限量规（具有以孔径或轴径的最大极限尺寸和最小极限尺寸为标准测量面，能以包容原则反映被检孔或轴边界条件的实物量具），其测量面为外圆柱面。塞规塞规是一种专用测量器具，它不能读出被测零件的实际尺寸数值，但是能判断被测零件的尺寸是否合格。锥柄圆柱塞规2．卡规卡规是用于轴径检验的光滑极限量规，其测量面为两对称的平面。卡规3．塞尺塞尺是具有准确厚度尺寸的单片或成组的薄片，用于检验间隙的实物量具。塞尺可单片使用，也可多片叠起来使用，在满足所需尺寸的前提下，片数应越少越好。用塞尺配合90°角尺检测工件垂直度4．量块量块是具有一对相互平行测量面，且两平面间具有准确尺寸，其横截面为矩形等形式的实物量具。（1）量块的外形（2）量块的应用量块套别总块数基本尺寸系列/㎜间隔/㎜块数1910.511.001，1.002，…1.0091.01，1.02…1.491.5，1.6…1.92.0，2.5…9.510，20…100——0.0010.010.10.51011949516102830.511.0051.01，1.02…1.491.5，1.6…1.92.0，2.5…9.510，20…100———0.010.10.510111495161034611.001，1.002，…1.0091.01，1.02…1.491.1，1.2…1.92，3…910，20…100—0.0010.010.1110199981043811.0051.01，1.02…1.091.1，1.2…1.92，3…910，20…100——0.010.11101199810成套量块四、百分表百分表主要用来测量工件的尺寸、形状和位置误差，也可用于检验机床的几何精度或调整工件的装夹位置偏差。1．百分表的结构百分表的结构主要由测头、测杆、大小齿轮、指针、度盘、表圈等组成。百分表的结构1-测头2-测杆3-小齿轮（z=16）4、9-大齿轮（z=100）5-度盘6-表圈7-长指针8-转数指针10-小齿轮（z=10）11-拉簧2．百分表的标记原理与示值读取方法百分表测杆上的齿距是0.625mm。当测杆上升16齿时（即上升0.625×16=10mm），16齿的小齿轮正好转1周，与其同轴的大齿数（z=100）也转1周，从而带动齿数为10的小齿轮和指针转10周。即当测杆移动1mm时，长指针转一周。由于度盘上共等分100格，所以指针每转一格，表示齿杆移动0.01mm。故百分表的分度值为0.01mm。3．百分表的量程和精度百分表的量程一般有0～3mm、0～5mm和0～10mm三种规格。按制造精度百分表可分为0级、1级和2级，可用来进行IT6～IT16精度工件的测量和检验。4．使用百分表的注意事项（1）百分表使用时应安装在专用表架或磁性表架上。（2）百分表装在表架上后，一般可转动度盘，使指针处于零位。（3）测量平面或圆形工件时，百分表的测头应与平面垂直或与圆柱形工件轴线垂直,否则百分表测杆移动不灵活，测量结果不准确。（4）测量时测杆的升降范围不宜过大，以减少由于存在间隙而产生的误差。知识链接1．内径百分表2.杠杆百分表§2-2角度测量器具一、直角尺1．刀口形直角尺刀口形直角尺是指两测量面为刀口形的直角尺。平面刀口形直角尺宽座刀口形直角尺平面刀口形直角尺精度等级0级、1级长边506380100125160200短边3240506380100125宽座刀口形直角尺精度等级0级、1级长边5075100150200250300短边405070100130165200常用刀口形直角尺基本参数2．平面形直角尺平面形直角尺是指测量面与基面宽度相等的直角尺。平面形直角尺精度等级0级、1级、2级长边/mm5075100150200250300短边/mm405070100130165200宽座直角尺精度等级0级、1级长边/mm6380100125160200250短边/mm40506380100125160常用平面形和宽座直角尺基本参数3．宽座直角尺宽座直角尺是指基面宽度大于测量面宽度的直角尺。二、游标万能角度尺游标万能角度尺是利用活动直尺测量面相对于基尺测量面的旋转，对该两测量面间分隔的角度利用游标原理进行读数的角度测量器具。游标万能角度尺用来测量工件和样板的内、外角度和进行角度划线。它有Ⅰ型、Ⅱ型两种类型，其测量范围分别为0°～320°和0°～360°。其中0°～320°游标万能角度尺应用较为普遍。1．0°～320°游标万能角度尺的结构2．0°～320°游标万能角度尺的标记原理游标万能角度尺的分度值有5′和2′两种。分度值为2′的万能角度尺的标记原理是：主标尺每格标记的弧长对应的角度为1°，游标尺标记是将主标尺上29°所占的弧长等分为30格，每格所对的角度为29°/30，因此游标尺1格与主标尺1格相差：1°-==2′30293010°～320°游标万能角度尺的标记原理3．0°～320°游标万能角度尺的示值读取方法游标万能角度尺的示值读取方法a)2°＋8×2′＝2°16′b)16°＋6×2′＝16°12′4．游标万能角度尺的测量范围及测量方法三、正弦规正弦规是根据正弦函数原理，利用量块的组合尺寸，以间接方法进行测量角度的测量器具。它有Ⅰ型、Ⅱ型两种类型，且有0级、1级两种准确度等级。钳工常用的普通正弦规由平台工作面和直径相同且轴线互相平行的两个支承圆柱所组成。正弦规的规格用两个圆柱体的中心距表示，一般有100mm、200mm两种。100mm正弦规正弦规的使用方法所需量块组的高度可按下式计算：h=Lsin2α式中h——量块组高度（mm）；L——正弦规中心距（mm）；2α——被测工件角度。例1使用中心距为100mm的正弦规，检验圆锥角为5°的圆锥塞规，试求圆柱下应垫量块组的高度？解：由题意知L=100mm，2α=5°则h=Lsin2α=100×0.0871557=8.716（mm）答：正弦规圆柱下应垫量块组尺寸为8.716mm。§2-3形位误差测量器具一、刀口尺具有一个刀口状测量面，用于测量工件平面形状误差的测量器具称为刀口尺。刀口尺1．刀口尺的规格及精度等级规格（测量面长度/mm）测量面直线度最大允许误差/μm0级1级750.51.01250.51.02001.02.03001.53.04001.53.05002.04.0常用刀口尺的最大允许直线度误差2．用刀口尺测量平面度的方法（1）手握刀口尺的绝热护板，使刀口测量面轻轻地（凭刀口尺的自重）与工件被测表面接触，采用透光法检查。（2）刀口尺应垂直放在工件表面上，并在纵向、横向、对角方向多处逐一进行测量，其最大直线度误差即为该测量面的平面度误差。用透光法检查用塞尺配合检查用刀口尺测量平面度的方法测量不同位置二、平板平板是用于工件检测或划线的平面基准器具，又称为平台。钳工常用的铸铁平板采用优质细密的灰口铸铁或合金铸铁等材料制造，其工作面硬度应为170～220HB。平板平板尺寸（公称尺寸）对角线长度（近似值）边缘区域（宽度）准确度等级对应的整个工作面平面度公差值/μmmm0级1级2级3级长方形：160×1001882361225250×16029633.571427400×2504715481632630×400745851020391000×63011801361224491600×10001880208163366方形：250×25035453.571530400×40056684.591734630×6308911351021421000×10001414207142856常用平板规格及平面度公差1．平板的规格及精度等级2．铸铁平板的使用注意事项（1）铸铁平板的支承点应垫好、垫平，保证每个支撑点受力均匀，保证整个平板平稳放置。（2）使用平