钳工常用量具简介

附注二　钳工常用量具简介

一、游标量具

凡利用尺身和游标刻线间长度之差原理制成的量具，统称为游标量具。常用的游标量具有游标卡尺、游标高度尺、游标深度尺、齿厚游标卡尺和万能角度尺等。

（一）游标卡尺

游标卡尺用来测量长度、厚度、外径、内径、孔深和中心距等。游标卡尺的精度有0．1mm、0．05mm和0．02mm三种。

1．游标卡尺的结构

图2－1所示为三用游标卡尺，它由尺身、游标、内量爪、外量爪、深度尺和紧定螺钉等部分组成。

图2－1　游标卡尺的结构

2．游标卡尺的刻线原理

0．02m游标卡尺的刻线原理：主尺每格长度为1mm，副尺50格与主尺49mm对齐，副尺每格长度为49／50＝0．98mm，主尺与副尺每格长度相差为1mm－0．98mm＝0．02mm，所以它的精度为0．02mm。

3．游标卡尺测量数值的读法

（1）读出在副尺游标零线左面的主尺整数毫米值，图中为28mm

（2）在副尺游标上找出哪一条刻线与主尺刻线对齐，读出尺寸的毫米小数值，图中为0．86mm

（3）将尺身上读出的整数和游标上读出的小数相加，即得测量值，图中为28＋0．86＝28．86mm

4．游标卡尺测量方法

（1）先将卡尺两测量卡爪擦净再轻轻合拢，并检查主尺和副尺上的零线刻度是否对齐，若未对齐应及时进行调整或记住误差便于在测量时抵消。

（2）测量时，用右手大拇指缓缓拉开测量爪，使两测量爪，略大于被测工件，然后先将主尺的测量爪靠在工件上，缓缓推动副尺，使测量爪贴靠在工件上。为避免出现误差，目光应直对游标卡尺上的主尺和副尺位置所对应的刻度值上，先看主尺上的整数，后看副尺上的小数。

（二）电子数显卡尺及带表卡尺

电子数显卡尺如图2－2所示。其特点是读数直观准确，使用方便而且功能多样。当电子数显卡尺测得某一尺寸时，数字显示部分就清晰地显示出测量结果。使用米制英制转换键分别进行测量。图2－3所示为带表的卡尺。

图2－2　电子数显

图2－3　带表的卡尺

以上两种卡尺由于采用了新的更准确的读数装置，因而测量的准确性较高。

（三）游标深度尺

游标深度尺如图2－4所示，用来测量台阶的高度、孔深和槽深。

图2－4　游标深度尺

（四）齿厚游标卡尺

齿厚游标卡尺如图2－5所示，用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚或弦齿高。

图2－5　齿厚游标卡尺

（五）万能角度尺

万能角度尺是用来测量工件内、外角度的量具。其测量精度为2′和5′两种，测量范围为0°～320°。

1）万能角度尺的组成

万能角度尺（见图2－6）主要由尺身1、基尺2、游标3、卡块4直角尺5、直尺6等部分组成。

图2－6　万能角度尺

1—尺身；2—基尺；3—游标；4—卡块；5—直角尺；6—直尺

2）2′万能角度尺的刻度原理

尺身刻线每格1°，游标共30格等分29°，游标每格为29°／30＝58′，尺身1格和游标1格相差1°－58′＝2′，所以它的测量精度为2′。

3）万能角度尺的读数方法

先读出游标尺零刻度前面的整度数，再看游标尺第几条刻线和尺身刻线对齐，读出角度“′”的数值，最后两者相加就是测量角度的数值。

二、千分尺

千分尺是测量中最常用的精密量具之一。按其用途不同可分为外径千分尺、内经千分尺、深度千分尺、内测千分尺和螺纹千分尺。千分尺的测量精度为0．01mm．

1）外径千分尺的结构

外径千分尺的结构如图2－7所示。

2）外径千分尺度刻线原理

固定套管上相邻两刻线轴向每格长0．5mm，测微螺杆螺距为0．5mm。当微分管转一圈时，测微螺杆就移动1个螺距即0．5mm。微分管圆锥面上等分50格，微分管每转一格，测微螺杆就移动0．5mm／50＝0．01mm，所以千分尺的测量精度为0．01mm。

3）外径千分尺的读数方法

先读出固定套管上露出刻线的整毫米数及半毫米，再看微分管哪一刻线与固定套管的基准线对齐，读出不足半毫米的小数部分，最后将两次读数相加，即为工件的测量尺寸，如图2－8所示。

图2－7　外径千分尺

—尺架；2—砧座；3—测微螺杆；4—锁紧手柄；5—螺纹套；6—固定套管；7—微分筒；8—接头；9—测力装置；10—弹簧；11—棘轮爪；12—棘轮爪；13—棘轮

图2－8　外径千分尺的读数方法

三、百分表

百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密校正。

（一）百分表的结构

百分表的外形及结构见图2－9。

（二）百分表的刻线原理与读数

百分表量杆上的齿距是0．625mm。当量杆上升16齿时（即上升0．625×16＝10mm），16齿的小齿轮正好转1周，与其同轴的大齿轮4（z₂＝100）也转1周，从而带动齿数为10的小齿轮和长指针转10周。即当量杆向上移动1mm时，长指针转一周。由于表盘上共等分100格，所以长指针每转1格，表示量杆移动0．01mm。故百分表的测量精度为0．01mm。

测量时，量杆2被推向管内，量杆移动的距离等于小指针的读数（测出的整数部分）加上大指针的读数（测出的小数部分）。

（三）使用百分表时需注意事项

（1）使用前，应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有任何轧卡现象，每次手松开后，指针能回到原来的刻度位置。

（2）使用时，必须把百分表固定在可靠的夹持架上。切不可贪图省事，随便夹在不稳固的地方，否则容易造成测量结果不准确，或摔坏百分表。

（3）测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围，不要使表头突然撞到工件上，也不要用百分表测量表面结构参数值较大或有显著凹凸不平的工件。

（4）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，测量杆要与工件的中心线垂直，否则，将使测量杆活动不灵或测量结果不准确。

图2－9

1—测头；2—量杆；3—小齿轮；（z₁＝16）

4、9—大齿轮（z₂＝100）；5—表盘；6—表圈；—长指针；8—短指针；10—小齿轮（z₃＝10）；11—拉簧

（5）为方便读数，在测量前一般都让大指针指到刻度盘的零位。（四）其他百分表1）内径百分表

内径百分表可用来测量孔径和孔的形状误差，对于测量深孔极为方便。内径百分表的外形与结构如图2－10所示。测量时，测头通过摆块使杆上移，推动百分表指针转动而指出读数。测量完毕，在弹簧的作用下，测头自动回位。通过更换固定测头可改变百分表的测量范围。内径百分表的示值误差较大，一般为±0．015mm。因此，在每次测量前都必须用千分尺进行校对。

2）杠杆百分表

杠杆百分表（见图2－11）常用于车床上校正工件的安装位置或用在普通百分表无法使用的场合。

图2－10　内径百分表

图2－11　杠杆百分表

四、正弦规

正弦规（见图2－12）是用于准确检验零件及量规角度和锥度的量具。它是利用三角函数的正弦关系来度量的，故称正弦规，又称正弦尺、正弦台。正弦规主要由带有精密工作平面的主体和两个精密圆柱组成，四周可以装有挡板（使用时只装互相垂直的两块），测量时作为放置零件的定位板。

图2－12　正弦规

图2－13为用正弦规测量圆锥塞规锥角的示意图。

应用正弦规测量零件角度时，先把正弦规放在精密平台上，被测零件（如圆锥塞规）放在正弦规的工作平面上，被测零件的定位面平靠在正弦规的挡板上（如圆锥塞规的前端面靠在正弦规的前挡板上）。在正弦规的一个圆柱下面垫入量块，用百分表检查零件全长的高度，调整量块尺寸，使百分表在零件全长上的读数相同。此时，就可应用直角三角形的正弦公式，算出零件的角度。正弦公式：

式中：2α———圆锥的锥角，（°）；

　H———量块的高度，mm；

　L———正弦规两圆柱的中心距，mm。

五、塞规

塞规（见图2－14）是一种用来测量工件内尺寸的精密量具，它的最小极限尺寸一端叫做通端，最大极限尺寸一端叫做止端，在测量中通端应通过孔径，而止端则不应通过孔径。

六、量块

（一）量块简介

量块（见图2－15）又称块规。它是机器制造业中最基本的长度计量基准。长度量块是用耐磨性好、硬度高而不易变形的轴承钢制成的截面长方块，它有上、下两个测量面和四个非测量面。两个测量面是经过精密研磨和抛光加工的很平、很光的平行平面。量块的工作尺寸不是指两测面之间任何处的距离，因为两测面不是绝对平行的，因此量块的工作尺寸是指中心长度，即量块的一个测量面的中心至另一个测量面相黏合面（其表面质量与量块一致）的垂直距离。在每块量块上，都标记着它的工作尺寸：当量块尺寸等于或大于6mm时，工作标记在非工作面上；当量块在6mm以下时，工作尺寸直接标记在测量面上。

图2－13　正弦规的应用示意

图2－14

图2－15　量块

根据工作尺寸（即中心长度）的精度和两个测量面的平面平行度的准确程度，量块的精度分成五个精度级，即00级、0级、1级、2级和3级。00级量块的精度最高，工作尺寸和平面平行度等都做得很准确，只有零点几微米的误差，一般仅用于省市计量单位作为检定或校准精密仪器使用。1级量块的精度次之，2级更次之。3级量块的精度最低，一般作为工厂或车间计量站使用的量块，用来检定或校准车间常用的精密量具。

（二）成套量块和量块尺寸的组合

量块是成套供应的，每套装成一盒。每盒中有各种不同尺寸的量块，其尺寸编组有一定的规定。

在总块数为83块和38块的两盒成套量块中，有时带有四块护块，所以每盒成为87块和42块。护块即保护量块，主要是为了减少常用量块的磨损，在使用时可放在量块组的两端，以保护其他量块。

每块量块只有一个工作尺寸。但由于量块的两个测量面做得十分准确而光滑，具有可黏合的特性，即将两块量块的测量面轻轻地推合后，这两块量块就能黏合在一起，不会自己分开，好像一块量块一样。由于量块具有可黏合性，每块量块只有一个工作尺寸的缺点就克服了。利用量块的可黏合性，就可组成各种不同尺寸的量块组，大大扩大了量块的应用。但为了减小误差，组成量块组的数目一般不超过4～5块。

为了使量块组的块数为最小值，在组合时就要根据一定的原则来选取量块尺寸，即首先选择能去除最小位数的尺寸的量块。例如，若要组成87．54mm的量块组，其量块尺寸的选择方法如下：

（三）使用量块的注意事项

量块是很精密的量具，使用时必须注意以下几点。

（1）使用前，先在汽油中洗去防锈油，再用清洁的麂皮或软绸擦干净。不要用棉纱头去擦量块的工作面，以免损伤量块的测量面。

（2）清洗后的量块，不要直接用手去拿，应当用软绸衬起来拿。若必须用手拿量块时，应当把手洗干净，并且要拿在量块的非工作面上。

（3）把量块放在工作台上时，应使量块的非工作面与台面接触。不要把量块放在蓝图上，因为蓝图表面有残留化学物，会使量块生锈。

（4）不要使量块的工作面与非工作面进行推合，以免擦伤测量面。

（5）量块使用后，应及时在汽油中清洗干净，用软绸揩干后，涂上防锈油，放在专用的盒子里。若经常需要使用，可在洗净后不涂防锈油，放在干燥缸内保存。绝对不允许将量块长时间地黏合在一起，以免由于金属黏结而引起不必要的损伤。