第二篇测量器具简介 2.1游标类量具 常用的游标量具有:游标卡尺(图2一 la所示)、游标深度尺(图2-b1所示)、 游标高度尺(图2-1c所示)游标测齿卡尺 游标角度规等。前四种用于长度测量,后 种用于角度测量。 结构:游标量具在结构上的共同特征是「4 都有主尺、游标尺以及测量基准面,另外还 有便于使用而设的微动机构和锁紧机构等。 主尺上有毫米刻度,游标尺上的分度值有 (c) 0.1、0.05、0.02m三种。 图2-1 读数原理:游标读数(或称为游标细分)原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间 距差实现的 常用的主尺刻度间距a=1m。若使主尺刻度(n-1)格的宽度等于游标刻度n格的宽度, 则游标的刻度间距b=[(n-1)/n]*a。若主尺刻度间距为1毫米,游标刻度间距为0.9毫米, 当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时,除游标的最后一根刻线(第10根刻线)与主尺上第9 根刻线重合外,其余刻线均不重合。若将游标向右移动0.1mm,则游标的第一根刻线与主尺 的第一根刻线重合:游标向右移动0.2mm时,则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合 依此类推。这就是说,游标在1mm内(1个主尺刻度间距),向右移动距离可由游标刻线与主 尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。 使用注意事项: ①使用前应将测量面擦干净,检查两测量爪间不能存在显著的间隙,并校对零位 ②移动游框时力量要适度,测量力不易过大 ③注意防止温度对测量精度的影响,特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 ④读数时其视线要与标尺刻线方向一致,以免造成视差 ⑤尽量减少阿贝误差对测量的影响。 2.2千分尺类量具 千分尺按用途可分为外径千分尺(如图2-2a)、内径千分尺(如图2-2b)、深度千分 尺(如图2-2c)、螺旋千分尺等 结构ε主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结 构特征是: ①结构设计符合阿贝原则 ②以丝杆螺距作为测量的基准量,丝杆和丝母的配合应该精密,配合间隙应能调整
11 第二篇 测量器具简介 2.1 游标类量具 常用的游标量具有：游标卡尺（图 2－ 1a 所示）、游标深度尺（图 2－b1 所示）、、 游标高度尺（图 2－1c 所示）游标测齿卡尺、 游标角度规等。前四种用于长度测量，后一 种用于角度测量。 结构：游标量具在结构上的共同特征是 都有主尺、游标尺以及测量基准面，另外还 有便于使用而设的微动机构和锁紧机构等。 主尺上有毫米刻度，游标尺上的分度值有 (a) (b) (c) 0.1、0.05、0.02mm 三种。 图 2-1 读数原理：游标读数（或称为游标细分）原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间 距差实现的。 常用的主尺刻度间距 a=1mm。若使主尺刻度（n-1）格的宽度等于游标刻度 n 格的宽度， 则游标的刻度间距 b=[(n-1)/n]*a。若主尺刻度间距为 1 毫米，游标刻度间距为 0.9 毫米， 当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时，除游标的最后一根刻线（第 10 根刻线）与主尺上第 9 根刻线重合外，其余刻线均不重合。若将游标向右移动 0.1mm，则游标的第一根刻线与主尺 的第一根刻线重合；游标向右移动 0.2mm 时，则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合。 依此类推。这就是说，游标在 1mm 内（1 个主尺刻度间距），向右移动距离可由游标刻线与主 尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。 使用注意事项： ① 使用前应将测量面擦干净，检查两测量爪间不能存在显著的间隙，并校对零位。 ② 移动游框时力量要适度，测量力不易过大。 ③ 注意防止温度对测量精度的影响，特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 ④ 读数时其视线要与标尺刻线方向一致，以免造成视差。 ⑤ 尽量减少阿贝误差对测量的影响。 2.2 千分尺类量具 千分尺按用途可分为外径千分尺（如图 2—2a）、内径千分尺（如图 2—2b）、深度千分 尺（如图`2—2c）、螺旋千分尺等。 结构：主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结 构特征是： ① 结构设计符合阿贝原则。 ② 以丝杆螺距作为测量的基准量，丝杆和丝母的配合应该精密，配合间隙应能调整
③固定套筒和微分筒作为示数装置 用刻度线进行读数 ④有保证一定测力的棘轮棘爪机构。 读数原理;千分尺的读数原理是:通过 螺旋传动,将被测尺寸转换成丝杆的轴向位 移和微分筒的圆周位移,并以微分筒上的刻 度对圆周位移进行计量,从而实现对螺距的 放大细分。 a 当测量丝杆连同微分筒转过中角时 丝杆沿轴向位移量为L。因此千分尺的传动 方程式为 图2-2 L=p*Φ/2π 式中p一丝杆螺距;Φ一微分筒转角 般p=0.5m,而微分套筒的圆周刻度数为50等分,故每一等分所对应的分度值为 0.0lmm。 读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出,其分度值为1mm;读数的小数部分由微分 筒上的刻度给出。 使用注意事项 ①使用前必须校对零位。 ②手应握在隔热垫处,测量器具与被测件必须等温,减少温度对测量精度的影响。 ③当测量面与被件表面将接触时,必须使用测量力装置 ④测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取 2.3指针式量具 游标卡尺和千分尺虽然结构简单,使用方便,但由于其示值范围较大及机械加工精度的 限制,故其测量准确度不易提高。 指针式机械量仪主要用于相对测量, 单独使用,也它安装在其它仪器中作测微 表头使用。 这类量仪的示值范围较小,示值范围最 大的(如百分表)不超出10mm最小的(如 扭簧比较仪)只有±0.015m。其示值误差 从±0.01~0.0001mm。另外,这类量仪都有 体积小、重量轻、结构简单、造价低等特点 不须附加电源、光源、气源等,也比较坚固 耐用。因此仍应用十分广泛 图2-3百分表结构及工作原理 工作原理;指针式机械量仪的工作昌通过各种机械传动原理,将测杆的微小直线位移转 变成指针的角位移,指出相应的被测量值。不同的类型的指针式机械量仪其结构各不相同
12 ③ 固定套筒和微分筒作为示数装置， 用刻度线进行读数。 ④ 有保证一定测力的棘轮棘爪机构。 读数原理：千分尺的读数原理是：通过 螺旋传动，将被测尺寸转换成丝杆的轴向位 移和微分筒的圆周位移，并以微分筒上的刻 度对圆周位移进行计量，从而实现对螺距的 放大细分。 当测量丝杆连同微分筒转过Φ角时， 丝杆沿轴向位移量为 L。因此千分尺的传动 方程式为 图`2-2 L=p*Φ/2π 式中 p―丝杆螺距；Ф―微分筒转角。 一般 p=0.5mm,而微分套筒的圆周刻度数为 50 等分，故每一等分所对应的分度值为 0.01mm。 读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出，其分度值为 1mm；读数的小数部分由微分 筒上的刻度给出。 使用注意事项： ① 使用前必须校对零位。 ② 手应握在隔热垫处，测量器具与被测件必须等温，减少温度对测量精度的影响。 ③ 当测量面与被件表面将接触时，必须使用测量力装置。 ④ 测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取。 2.3 指针式量具 游标卡尺和千分尺虽然结构简单，使用方便，但由于其示值范围较大及机械加工精度的 限制，故其测量准确度不易提高。 指针式机械量仪主要用于相对测量，可 单独使用，也 它安装在其它仪器中作测微 表头使用。 这类量仪的示值范围较小，示值范围最 大的（如百分表）不超出 10mm 最小的（如 扭簧比较仪）只有±0.015mm。其示值误差 从±0.01～0.0001mm。另外，这类量仪都有 体积小、重量轻、结构简单、造价低等特点， 不须附加电源、光源、气源等，也比较坚固 耐用。因此仍应用十分广泛。 图 2-3 百分表结构及工作原理 工作原理：指针式机械量仪的工作昌通过各种机械传动原理，将测杆的微小直线位移转 变成指针的角位移，指出相应的被测量值。不同的类型的指针式机械量仪其结构各不相同
分类:按其传动方式的不同,可以分为四类: ①杠杆传动量仪:刀口式测微仪。 ②齿轮传动量仪:百分表(如图2-3) ③扭簧传动量仪:扭簧比较仪。 ④杆齿轮传动量仪:杠杆齿轮式比较仪、杠 杆式卡规、杠杆式千分尺、杠杆百分表(如 图2-4)、内径百分表。 使用注意事项: ①测头移动要轻缓,距离不要太大,更不能 超量程使用。 ②测量杆与被测表面的相对位置要正确,防 止产生较大的测量误差 图2-4杠杆百分表结构及工作原理 ③表体不得猛烈震动,被测表面不能太粗糙,以免齿轮等运动部件损坏。 2.4立式光学计 主要利用量块与零件相比较的方法,来测量物体外形的微差尺寸,是测量精密零件的常 用测量器具。 7.通光稜 6.进光反射镜 主要技术参数: 9标尺 稜镜 型号:LG一 总放大倍数:约1000倍 4分划板 分度值:0.001mm 10.指标线 Q 示值范围:±0.1mm 13另位调节手轮了一 测量范围:最大长度180m 2.物镜 仪器的最大不确定度:±0.00025mm M 示值稳定性:0.0001mm 测量的最大不确定度:±(0.5+L/100)um 1.反射镱 工作原理:利用光学杠杆的放大原理,将微小第一 11.测杆 的位移量转换为光学影象的移动。其工作原理如图2 5所示 图二〕 结构:立式光学比较仪结构如图2-6所示,主 要由以下部分组成 图2-5立式光学比较仪工作原理图 ①光学计管:测量读数的主要部件 ②零位调节手轮:可对零位进行微调整 ③测帽:根据被测件形状,选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为:与被测件的接 触面积要最小 ③工作台:对不同形状的被测件,应选用不同的工作台,选择原则与上基本相同 使用方法 ①粗调:仪器放在平稳的工作台上,将光学计管安在横臂的适当位置
13 分类：按其传动方式的不同，可以分为四类： ① 杠杆传动量仪：刀口式测微仪。 ② 齿轮传动量仪：百分表（如图 2－3）。 ③ 扭簧传动量仪：扭簧比较仪。 ④ 杆齿轮传动量仪：杠杆齿轮式比较仪、杠 杆式卡规、杠杆式千分尺、杠杆百分表（如 图 2—4）、内径百分表。 使用注意事项： ① 测头移动要轻缓，距离不要太大，更不能 超量程使用。 ② 测量杆与被测表面的相对位置要正确，防 止产生较大的测量误差。 图 2-4 杠杆百分表结构及工作原理 ③ 表体不得猛烈震动，被测表面不能太粗糙，以免齿轮等运动部件损坏。 2.4 立式光学计 主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形的微差尺寸，是测量精密零件的常 用测量器具。 主要技术参数： 型号：LG－1 总放大倍数：约 1000 倍 分度值：0.001mm 示值范围：±0.1mm 测量范围：最大长度 180mm 仪器的最大不确定度：±0.00025mm 示值稳定性：0.0001mm 测量的最大不确定度：±（0.5＋L/100）μm 工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小 的位移量转换为光学影象的移动。其工作原理如图 2 －5 所示。 结构：立式光学比较仪结构如图 2－6 所示，主 要由以下部分组成： 图 2－5 立式光学比较仪工作原理图 ① 光学计管：测量读数的主要部件； ② 零位调节手轮：可对零位进行微调整； ③ 测帽：根据被测件形状，选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为：与被测件的接 触面积要最小； ③ 工作台：对不同形状的被测件，应选用不同的工作台，选择原则与上基本相同； 使用方法： ① 粗调：仪器放在平稳的工作台上，将光学计管安在横臂的适当位置；
②测帽选择:测量时被件与测帽间的接触面 89017 必须最小,即近于点或线接触 ③工作台校正:工作台校正的目的是使工作 面与测帽平面保持平行。一般是将与被测 件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不 同位置,若读数相同,则说明其平行。否 则可调整工作台旁边的四个调节旋扭。 ④归零:把已选用的量块放在一个清洁的平 台上,转动粗调节环使横臂下降至测头刚 好接触量块时,将横臂固定在立柱上。再 松开横臂前端的锁緊装置,调整光管与横 20 臂的相对位置,当从光管的目镜中看到零 刻线与指示虚线基本重合后,固定光管。 调整光管微调旋扭,使零刻线与指示虚线 完全对齐。拨动提升器几次,若零位稳定, 则仪器可进行工作 图2-6立式光学比较仪结构图 仪器保养:使用精密仪器应注意保持清洁,不用时宜用罩子套上防尘。 ①使用完毕后必须在工作台、测量头以及其他金属表面,用航空汽油清洗、拭干,再 涂上无酸凡士林。 ②光学计管内部构造比较复杂精密,不宜随意拆卸,出现故障应送专业部门修理 ③光学部件避免用手指碰触,以免影响成像质量 2.5万能测长仪 刻仪器是一种由精密机械、光学系统和电气部分相结合起来的长度测量仪器。除可用 来对零件的外形尺寸进行直接测量和比较测量之外,还可以使用仪器的附件进行各种特殊测 定工作 主要技术参数 分度值:0.001m 测量范围 直接测量:0~100mm 电眼装置测量:1~20mm 外尺寸测量:0~500mm 外螺纹中径测量:0~180m 内尺寸测量:10~200mm 内螺纹中径测量:10~200mm 仪器误差: 测外尺寸:±(1.5+L/100)um 测内尺寸:±(2+L/100)μm 测量原理:万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的,其测量精度较高。在万能测长仪上 进行测量,是直接把被测件与精密玻璃尺作比较,然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺, 进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上,故刻度尺在纵向上的移动量完 全与被测件之长度一致,而此移动量可在显微镜中读出,如图2-7所示
14 ② 测帽选择：测量时被件与测帽间的接触面 必须最小，即近于点或线接触。 ③ 工作台校正：工作台校正的目的是使工作 面与测帽平面保持平行。一般是将与被测 件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不 同位置，若读数相同，则说明其平行。否 则可调整工作台旁边的四个调节旋扭。 ④ 归零：把已选用的量块放在一个清洁的平 台上，转动粗调节环使横臂下降至测头刚 好接触量块时，将横臂固定在立柱上。再 松开横臂前端的锁紧装置，调整光管与横 臂的相对位置，当从光管的目镜中看到零 刻线与指示虚线基本重合后，固定光管。 调整光管微调旋扭，使零刻线与指示虚线 完全对齐。拨动提升器几次，若零位稳定， 则仪器可进行工作。 图 2－6 立式光学比较仪结构图 仪器保养：使用精密仪器应注意保持清洁，不用时宜用罩子套上防尘。 ① 使用完毕后必须在工作台、测量头以及其他金属表面，用航空汽油清洗、拭干，再 涂上无酸凡士林。 ② 光学计管内部构造比较复杂精密，不宜随意拆卸，出现故障应送专业部门修理。 ③ 光学部件避免用手指碰触，以免影响成像质量。 2.5 万能测长仪 刻仪器是一种由精密机械、光学系统和电气部分 相结合起来的长度测量仪器。除可用 来对零件的外形尺寸进行直接测量和比较测量之外，还可以使用仪器的附件进行各种特殊测 定工作。 主要技术参数： 分度值：0.001mm 测量范围： 直接测量：0～100mm 电眼装置测量：1～20mm 外尺寸测量：0～500mm 外螺纹中径测量：0～180mm 内尺寸测量：10～200mm 内螺纹中径测量：10～200mm 仪器误差： 测外尺寸：±（1.5＋L/100）μm 测内尺寸：±（2＋L/100）μm 测量原理：万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的，其测量精度较高。在万能测长仪上 进行测量，是直接把被测件与精密玻璃尺作比较，然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺， 进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上，故刻度尺在纵向上的移动量完 全与被测件之长度一致，而此移动量可在显微镜中读出，如图 2－7 所示
仪器结构:如图2-8所示,主要由底 座1、万能工作台10、测量座、尾座15 各种测量设备附件等所组成。 底座的头部和尾部分别安装着测量座 不式读最徵量 和尾座,它们可在导轨沿测量轴线方向移 被测零件 动,在底座中部安装着万能工作台,通过测量轴 滚珠粒承 底座尾部的平衡装置,可使工作台连同被 测零件一起轻松地升降。平衡装置是通过世,吗 尾座下方的手柄使弹簧产生不同的伸长和 刀能工作台 拉力,再通过杠杆机构和工作台升降机构 玻璃刻尺 连接,使与工作台的重量相平衡 图2-7卧式测量长仪测量原理图 万能工作台可有5个自由度的动运 中间手轮5是调整其升降运动,范围为0~ 105毫米,并可由刻度盘上读了。旋转前 端微分筒4可使工作台产生0~25毫米的 横向移动。扳动侧面两手柄可使工作台具 有士3°的倾斜运动或使工作台绕其垂直 轴线旋转±4°。在测量轴线上工作台可自 由移动±5毫米 测量座是测量过程中感应尺寸变化并 进行读数的重要部件,主要由测杆、读数 图2-8卧式万能测长仪结构图 显微镜、照明装置及微动装置所组成。它可以通过滑座在底座床面的导轨上滑动,并能用手 轮在任何位置上固定。测座的壳体是由内六角螺钉与滑座紧固成一体。 尾座是放在底座右侧的导轨面上,它可以用手柄固定在任意位置上,尾管是装在尾座的 相应孔中,并能用手柄固定,旋转其后面的手轮时可使尾管测头作由向微动。测头上可以装 置各种需要的测帽,同时通过螺钉的调节,可使其测帽平面与测座上的测帽平面平行。尾座 上的测头是测量中的一个固定测点 测量附件主要包括内尺寸测量附件、内螺纹测量附件、电眼装置等三类 仪器使用:卧式万能测长仪可测量两平行平面间的长度、圆柱体的直径、球体的直径 内尺寸长度、外螺纹中径、内螺纹中径等。由于仪器能测量的被测件类型较多,测量方法各 不相同,其基本步骤为:选择并装调测头、安放被测件、校正零位、寻找被测件的最佳测量 点、测量读数。在具体操作仪器前须仔细阅读使用说明书 维护保养:仪器室不得有灰尘、振动及各种腐蚀性气体,室温应维持在20℃左右,相对 湿度最好不超过60%,防止光学部件产生霉斑。每次使用完毕后,必须在工作台、测帽以及 其他附属设备的表面用汽油清洗,并涂上无酸凡士林,盖上仪器罩 2.6偏摆检查仪 该仪器主要用于检测轴类、盘类零件的么向圆跳动和端面圆跳动,具有结构简单、操作 方便维护容易等特点,运用十分广泛
15 仪器结构：如图 2－8 所示，主要由底 座 1、万能工作台 10、测量座、尾座 15、 各种测量设备附件等所组成。 底座的头部和尾部分别安装着测量座 和尾座，它们可在导轨沿测量轴线方向移 动，在底座中部安装着万能工作台，通过 底座尾部的平衡装置，可使工作台连同被 测零件一起轻松地升降。平衡装置是通过 尾座下方的手柄使弹簧产生不同的伸长和 拉力，再通过杠杆机构和工作台升降机构 连接，使与工作台的重量相平衡。 图 2-7 卧式测量长仪测量原理图 万能工作台可有 5 个自由度的动运。 中间手轮5是调整其升降运动，范围为0～ 105 毫米，并可由刻度盘上读了。旋转前 端微分筒 4 可使工作台产生 0～25 毫米的 横向移动。扳动侧面两手柄可使工作台具 有±3°的倾斜运动或使工作台绕其垂直 轴线旋转±4°。在测量轴线上工作台可自 由移动±5 毫米。 测量座是测量过程中感应尺寸变化并 进行读数的重要部件，主要由测杆、读数 图 2－8 卧式万能测长仪结构图 显微镜、照明装置及微动装置所组成。它可以通过滑座在底座床面的导轨上滑动，并能用手 轮在任何位置上固定。测座的壳体是由内六角螺钉与滑座紧固成一体。 尾座是放在底座右侧的导轨面上，它可以用手柄固定在任意位置上，尾管是装在尾座的 相应孔中，并能用手柄固定，旋转其后面的手轮时可使尾管测头作由向微动。测头上可以装 置各种需要的测帽，同时通过螺钉的调节，可使其测帽平面与测座上的测帽平面平行。尾座 上的测头是测量中的一个固定测点。 测量附件主要包括内尺寸测量附件、内螺纹测量附件、电眼装置等三类。 仪器使用：卧式万能测长仪可测量两平行平面间的长度、圆柱体的直径、球体的直径、 内尺寸长度、外螺纹中径、内螺纹中径等。由于仪器能测量的被测件类型较多，测量方法各 不相同，其基本步骤为：选择并装调测头、安放被测件、校正零位、寻找被测件的最佳测量 点、测量读数。在具体操作仪器前须仔细阅读使用说明书。 维护保养：仪器室不得有灰尘、振动及各种腐蚀性气体，室温应维持在 20℃左右，相对 湿度最好不超过 60％，防止光学部件产生霉斑。每次使用完毕后，必须在工作台、测帽以及 其他附属设备的表面用汽油清洗，并涂上无酸凡士林，盖上仪器罩。 2.6 偏摆检查仪 该仪器主要用于检测轴类、盘类零件的么向圆跳动和端面圆跳动，具有结构简单、操作 方便维护容易等特点，运用十分广泛