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第二章 技术测量的基本知识与常用计量器具
§2－1 技术测量的基本知识
§2－2 测量长度尺寸的常用量具
阶段性实习训练一 使用游标卡尺测量
阶段性实习训练二 使用千分尺测量
§2－3 常用机械式量仪
§2－4 测量角度的常用计量器具
阶段性实习训练三 零件的角度测量
§2－5 其他计量器具简介
§2－6 光滑极限量规
学习目标
理解测量长度尺寸的常用计量器具，如游标卡尺、千分尺、量块等的测量原理，掌握其使用方法。
理解常用的机械式量仪，如百分表、杠杆千分尺等的测量原理，掌握其使用方法。
理解测量角度的常用计量器具，如万能角度尺、正弦规等的测量原理，掌握其使用方法。
理解水平仪的测量原理，了解其应用。
了解塞尺、直角尺、检验平尺、检验平板的偏摆仪等的应用。
理解光滑极限量规的检测原理，掌握其使用方法。
§2－1 技术测量的基本知识
测量四要素：
测量——将被测的几何量与具有计量单位的标准量进行比较的实验过程。
测量对象（长度、角度、表面质量等）
计量单位
测量方法（指计量器具和测量条件的综合）
测量精度（指测量结果与真值的符合程度）
一、计量的单位
二、计量器具的分类
三、测量方法的分类
四、计量器具的基本计量参数
五、测量误差
一、计量的单位
二、计量器具的分类
量具
量规
量仪
计量装置
1．量具
2．量规
3．量仪
钟表式百分表
杠杆式百分表
数控检测中心
4．计量装置
1．按实测量是否为被测量分：
直接测量和间接测量
直接测量又分为绝对测量和相对测量
2．按同时测量被测量参数的数量分：
单项测量和综合测量
三、测量方法的分类
直接测量
间接测量
1．直接测量和间接测量
直接测量——直接用量具或量仪测出被测几何量值的方法。
间接测量——先测出与被测几何量相关的其他几何参数，再通过计算获得被测几何量数值的方法。
绝对测量
绝对测量和相对测量
绝对测量——从量具或量仪上直接读出被测几何量数值的方法。
相对测量（比较测量或微差测量）——通过读取被测几何量与标准量的偏差来确定被测几何量数值的方法。
2．单项测量和综合测量
单项测量——一次测量中只测量一个几何量的量值。
综合测量——一次检测中可得到几个相关几何量的综合结果，以判断工件是否合格。
四、计量器具的基本计量参数
1．刻度间距ｃ
2．分度值i（刻度值）
3．示值范围
4．测量范围
5．示值误差
6．校正值（修正值）
五、测量误差
1．计量器具误差
2．方法误差
3．环境误差
4．人员误差
§2－2 测量长度尺寸的常用量具
一、通用量具
二、量块
1．游标量具
一、通用量具
2．测微螺旋量具
常用的长度游标量具有游标卡尺、游标深度卡尺和游标高度卡尺等。
利用螺旋副的运动原理进行测量和读数的测微量具。
按用途可分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、螺纹千分尺、公法线千分尺等。
1．游标量具
三用游标卡尺（Ⅰ型）
双面游标卡尺（Ⅲ型）
单面游标卡尺（Ⅳ型）
游标量具的读数方法：
（1）根据游标零线所处位置读出尺身在游标零线前的整数部分的读数值。
（2）判断游标上第几根刻线与尺身上的刻线对准，游标刻线的序号乘以该游标量具的分度值即可得到小数部分的读数值。
（3）最后将整数部分的读数值与小数部分的读数值相加即为整个测量结果。
游标卡尺刻线原理及读数示例
游标卡尺的使用注意事项
2．测微螺旋量具
（1）外径千分尺
（2）其他类型千分尺
（1）外径千分尺
实物图
结构简图
千分尺的读数方法：
（1）先从微分筒的边缘向左看固定套管上距微分筒边缘
最近的刻线，从固定套管中线上侧的刻度读出整
数，从中线下侧的刻度读出0.5mm的小数。
（2）再从微分筒上找到与固定套管中线对齐的刻线，将
此刻线数乘以0.01mm就是小于0.5mm的小数部分的
读数。
（3）把以上几部分相加得测量值。
【例2－1】读出下图中外径千分尺所示的读数。
解题过程（a）
外径千分尺读数示例
（2）其他类型千分尺
内径千分尺
深度千分尺
内径千分尺
深弓千分尺
壁厚千分尺
公法线千分尺
小实验
用外径千分尺测试自己头发的直径或课本一页纸的厚度，并与同学进行互换测量，看看谁测得更准确。
二、量块
1．量块的形状、用途及尺寸系列
2．量块的尺寸组合及使用方法
【例2－2】用量块组成38.935mm的尺寸，试选择组合的量块。
解题过程
阶段性实习训练一 使用游标卡尺测量
一、实训目的
能正确、规范地运用游标卡尺测量零件的实际尺寸。
二、被测工件
被测工件
三、量具的选择
游标卡尺。
四、量具的维护与保养
1．不要把游标卡尺的量爪尖作划针、圆规和螺钉旋具使用。
2．不要把游标卡尺当作钩子使用，也不要作为其他工具使用。
3．用完游标卡尺后，用干净棉丝擦净，放入盒内固定位置，然后存放于干燥、无酸性物质、无振动、无强力磁场的地方。没有装盒的游标卡尺严禁与其他工具放在一起，以防受压或磕碰而造成损伤。
4．不要用砂纸、砂布等硬物擦游标卡尺的任何部位。非专职修理量具人员不得拆卸游标卡尺。
5．实行周期检定。
五、测量方法与步骤
六、完成测量
测量方法与步骤
校对0位
去除毛刺，擦去污物
测量各外尺寸
测量各内尺寸
测量孔中心距
测量深度尺寸
阶段性实习训练二 使用千分尺测量
一、实训目的
能正确、规范地使用千分尺完成零件尺寸的测量。
二、被测工件
被测工件
三、量具的选择
千分尺。
四、量具的维护与保养
1．不要用千分尺测量精度较低的零件。
2．不要随意晃动微分筒。
3．不要用油石、砂布等硬物磨或擦千分尺的测量面、测微螺杆等部位。
4．使用千分尺要轻拿轻放。
5．清洁千分尺应使用航空汽油，然后加入少量钟表油或特质润滑油。
6．不得将千分尺放在潮湿、有酸和有磁性的地方，也不得将其放在高温或振动的地方。
7．千分尺要实行周期检定。
五、测量方法与步骤
六、完成测量
测量方法与步骤
检查千分尺
校对0位
调整0位
测量工件
§2－3 常用机械式量仪
一、百分表
二、内径百分表
三、杠杆百分表
四、杠杆千分尺
机械式量仪借助杠杆、齿轮、齿条或扭簧的传动，将测量杆的微小直线移动经传动和放大机构转变为表盘上指针的角位移，从而指示出相应的数值。
一、百分表
百分表的分度值为0.01mm。
小齿轮
大齿轮
中间齿轮
弹簧
测量杆
游丝
大齿轮
指针
操作提示：
使用百分表时的注意事项：
（1）测量前应检查表盘玻璃是否破裂或脱落，测量头、测量杆、套
筒等是否有碰伤或锈蚀，指针有无松动现象，指针的转动是否 平稳等。
（2）测量时应使测量杆垂直于零件被测表面。测量圆柱面的直径时，
测量杆的中心线要通过被测圆柱面的轴线。
（3）测量头开始与被测表面接触时，测量杆就应压缩0.3~1mm，以
保持一定的初始测量力。
（4）测量时应轻提测量杆，移动工件至测量头下面（或将测量头移
至工件上），再缓慢放下与被测表面接触。不能急骤放下测量
杆，否则易造成测量误差。不准将工件强行推入至测量头下，
以免损坏量仪。
百分表的使用
二、内径百分表
1－活动测头 2－可换测头 3－表架头 4－表架套杆
5－传动杆 6－测力弹簧 7－百分表 8－杠杆
9－定位装置 10－定位弹簧
内径百分表由百分表和专用表架组成，用于测量孔的直径和孔的形状误差，特别适宜于深孔的测量。
用内径百分表测量孔径属于相对测量，测量前应根据被测孔径的大小，用千分尺或其他量具将其调整对零才能使用。测量时将表架套杆在测头轴线所在平面内轻微摆动，在摆动过程中读取最小读数即孔径的实际偏差 。
三、杠杆百分表
1－游丝 2－齿轮 3－指针
4－扇形齿轮 5－杠杆测头
杠杆百分表外形
杠杆百分表是把杠杆测头的位移（杠杆的摆动），通过机械传动系统转变为指针在表盘上的偏转。杠杆百分表表盘圆周上有均匀的刻度，分度值为0.01mm，示值范围一般为±0.4mm。
使用杠杆表时的注意事项：
（1）夹持杠杆百分表的表架应牢固可靠，且要有足够的刚度，悬臂长度应尽量短。装夹好后如需调整位置，应先松开紧固螺钉，再转动轴套，不能直接转动表体。
（2）测量时应使杠杆百分表的测量头轴线与测量线尽量垂直。
用杠杆百分表检测与校正
杠杆百分表的使用
1－测砧 2－测微螺杆 3－锁紧装置 4－固定套管 5－微分筒
6－尺架 7－盖板 8－指针 9－刻度盘 10－按钮
四、杠杆千分尺
杠杆千分尺是测量外尺寸的一种精密量具，它的外形与外径千分尺相似。
它由螺旋测微部分和杠杆齿轮机构部分组成，螺旋测微部分的分度值为0.01mm，杠杆齿轮机构部分的分度值有0.001mm和0.002mm两种，指示表的标尺示值范围仅为±0.02mm。
分度值为0.001mm的杠杆千分尺可用于测量IT6尺寸，分度值为0.002mm的杠杆千分尺可用于测量IT7尺寸。
杠杆千分尺的测量范围为0~25mm、25~50mm、50~75mm、75~100mm四种。
精密量仪
1.杠杆齿轮比较仪
精密量仪
2.扭簧比较仪
1－测量杆 2－杠杆 3－弹簧片 4－指针
§2－4 测量角度的常用计量器具
一、万能角度尺
二、正弦规
1－尺身
2－角尺
3－游标
4－制动器
5－基尺
6－直尺
7－夹块
8－扇形板
一、万能角度尺
1．结构
2．刻线原理及读数方法
万能角度尺的读数方法和游标卡尺相似，即先从尺身上读出游标零刻度线指示的整度数，再判断游标上的第几格的刻线与尺身上的刻线对齐，就能确定角度“分”的数值，然后把两者相加，就是被测角度的数值。
3 ．测量范围
（1）0°~50°角
（2）50°~140°角
（3）140°~230°角
（4）230°~320°角
想一想
万能角度尺是不是能够测出任意角度？试用I型万能角度尺分别摆出45°、90°、120°、240°、270°角来。
其他万能角度尺
Ⅱ型万能角度尺的结构与刻线图
1－直尺 2－转盘 3－定盘 4－游标 5－固定角尺
二、正弦规
锥度偏差
圆锥角偏差
检测示意
【例2－3】用中心距L=l00mm的正弦规测量莫氏2号锥度塞规，其基本圆锥角为2°51′40.8“ (2.861333°)，试确定量块组的尺寸。若测量时千分表两测量点a、b相距为l = 60 mm，两点处的读数差n=0.010mm，且a点比b高（即a点的读数比b点大），试确定该锥度塞规的锥度误差，并确定实际锥角的大小。
解题过程
阶段性实习训练三 工件角度测量
一、实训目的
能正确、规范地运用万能角度尺测量工件的实际角度。
二、被测工件
三、量具选择
万能角度尺。
四、测量方法与步骤
五、完成测量
被测工件
测量方法与步骤
校对0位
α和β角的测量
δ角的测量
γ角的测量
§2－5 其他计量器具简介
一、塞尺
二、直角尺
三、检验平尺
四、水平仪
五、检验平板
六、偏摆仪
一、塞尺
塞尺——又称为厚薄规，是用于检验两表面间缝隙大小的量具。
二、直角尺
直角尺（90°角尺）——用来检测直角和垂直度误差的定值量具。
制造精度有00级、0级、1级和2级四个精度等级，00级的精度最高。
直角尺的应用
三、检验平尺
检验平尺——用来检验工件的直线度和平面度的量具。
检验平尺有两种类型：
样板平尺：刀口尺（刀形样板平尺）、三棱样板平尺和四
棱样板平尺。
宽工作面平尺：矩形平尺、工字形平尺和桥形平尺。
样板平尺
宽工作面平尺
刀口尺
三棱样板平尺
四棱样板平尺
工字形平尺
桥形平尺
四、水平仪
水平仪——用来测量被测平面相对水平面的微小角度的计量器具。
电子水平仪
水准式水平仪：条式、框式和合像水平仪
条式水平仪
框式水平仪
水平仪原理
相对倾角：α=4″×n
【例2－4】用一分度值为0.02mm／1000m(4″)的水平仪测量一长度为600mm的导轨工作面的倾斜程度，测量时水平仪的气泡移动了3格，问该的导轨工作面相对水平面倾斜了多少？
解题过程
五、检验平板
一般用铸铁或花岗岩制成，有非常精确的工作平面，其平面度误差极小，在检验平板上，利用指示表和方箱、V形架等辅助工具，可以进行多种检测。
六、偏摆仪
一般用铸铁制成，带有可调整的前、后顶尖座和高精度的纵向、横向导轨，并配有专用表架。利用百分表、千分表可对回转体零件进行各种跳动量的检测。
偏摆仪
用偏摆仪测量径向圆跳动
§2－6 光滑极限量规
一、量规的功用及分类
二、轴用量规
三、孔用量规
一、量规的功用及分类
量规——一种没有刻度的专用计量器具。分为光滑极限量规（轴用量规和孔用量规）、直线尺寸量规（高度量规、深度量规）、圆锥量规、综合量规（同轴度量规、位置度量规等）、螺纹量规和花键量规等。
按使用性质分：
工作量规 ：操作工人检验工件时所用的量规
验收量规：检验部门或用户代表在验收产品时所用的
量规
轴用量规的校对量规 ：检验部门用来检定工件量
规和验收量规尺寸是否合
格而用的量规
二、轴用量规
轴颈尺寸小于100mm时，通规应为全形环规。
轴颈尺寸不小于l00mm时，通规可为不全形卡规。
止规型式均为卡规。
各种轴用量规（环规和卡规）
1．卡规的工作原理
如通规能够通过，表示轴径小于上极限尺寸。止规不能通过，则表示轴径大于下极限尺寸。
2．卡规的使用方法
检验工件时，只有通规能通过工件而止规不能通过才表示被检工件合格，否则不合格。
三、孔用量规
孔径尺寸小于或等于100mm时，通规应为全形塞规。
孔径尺寸大于100mm时，通规可为不全形塞规。
止规类型：孔径尺寸小于或等于18mm时，止规应为全形塞规；孔径尺寸大于18mm时，为不全形塞规。
各种孔用量规（塞规）
锥度量规
螺纹量规
各种孔用量规（锥度、螺纹量规）
1．塞规的工作原理
如通规能够通过，表示孔径大于下极限尺寸。止规不能通过，则表示孔径小于上极限尺寸。
2．塞规的使用方法
用全形塞规检测垂直位置的被测孔，应从上面检验。用手拿住塞规的柄部，凭塞规本身的重力，让通规滑进孔中。对于水平位置的被测孔，要顺着孔的轴线，把通规轻轻地送入孔中。不允许把塞规用力往孔里推或一边旋转一边往里推。
圆锥量规
检验工件锥角时，涂3～4
条极薄的红丹粉或细铅笔
线条，相对转动约90度
工件
圆锥
塞规
工件
圆锥
套规
圆锥量规的使用方法

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