资源简介

(共55张PPT)
第一单元
钳工基础知识
模块二 钳工常用的量具
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学习目标
理解钳工安全文明生产规程。
了解常用量具的结构与原理，能正确选用与保养。
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量具是钳工用来测量和检验零件的几何尺寸与形状误差的工具。量具的种类很多，根据其用途及特点的不同，可分为通用量具、专用量具和标准量具等。钳工在工作过程中，使用的量具主要是通用量具和标准量具，如钢直尺、游标卡尺、螺旋千分尺、百分表、万能角度尺、量块和正弦规等。这类量具大多都具有刻度，能对各种零件的不同尺寸进行测量，从而以一定的精度在其测量范围内测得零件尺寸的具体数值。对于钳工来说学会常用量具的正确使用是必备的基本技能。
模块二 钳工常用的量具
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活动1 游标卡尺的认识与使用
游标卡尺能直接测量零件的外径、内径、长度、宽度、深度和厚度等。游标卡尺结构有Ⅰ型、Ⅱ型之分，其分度值分别为 0.02 mm、0.05 mm、0.1mm三种。目前钳工使用较多的是分度值为 0.02 mm、0.05 mm的游标卡尺，测量范围为 0～125 mm、0～200 mm、0～300 mm三种规格。
一、游标卡尺的构造及各部分的主要用途
普通游标卡尺如图1-2-1所示，其主要由两部分组成，即主尺和游标尺。具体各部分的名称和主要用途是：
① 主尺：用于读取游标尺刻度线对应的整毫米数；
② 游标：用于读取对准主尺上某一条刻度线的游标尺上的刻度数；
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③ 紧固螺钉：用于固定游标尺；
④ 内测量爪：用于测量内径尺寸D；
⑤ 外测量爪：用于测量外径尺寸d；
⑥ 深度测量杆，用于测量深度尺寸 h。
图1-2-1 普通游标卡尺的结构及用途
活动1 游标卡尺的认识与使用
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二、游标卡尺的读数原理及读数方法
1．游标卡尺的精度
游标卡尺巧妙地运用了游标尺与主尺最小刻度之差，如果将主尺上的 9 mm等分10份作为游标尺的刻度，那么游标尺上的每一刻度与主尺上的每一刻度所表示的长度之差就是 0.1 mm，同理，如果将主尺上的19 mm、49 mm分别等分20份、50份作为游标尺上的20刻度、50刻度，那么游标尺上的每一刻度与主尺上的每一刻度所示的长度之差就分别为 0.05 mm、0.02 mm，因此，游标卡尺的测量精度可达 0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm。
活动1 游标卡尺的认识与使用
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2．游标卡尺的读数原理
以10分格游标卡尺为例，由于它的精度为0.1 mm，当测量小于1 mm的长度时，游标尺上第几条刻度线与主尺上的某刻度线对齐，那么主尺上零刻度线与游标尺上的零刻度间距就为零点几毫米，被测长度就为零点几毫米。
游标卡尺的读数可用公式表示：x = a + b×n，x为被测长度，a为主尺读数，b为游标尺上的分度值数，n为游标尺与主尺重合的第n条刻度线。
注意：读数 a 必须以毫米为单位。
活动1 游标卡尺的认识与使用
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如图1-2-2（a）所示，游标尺上第6条刻度线与主尺上的刻度对齐，则被测长度为 0.6 mm。当测量长度大于1 mm时，首先读出游标尺上的零刻度线对应主尺上的整毫米刻度数，然后再按上述方法读出游标尺上与主尺对齐的刻度数，此数乘以0.1后，将两数相加，即得被测长度。
如图1-2-2（b）所示，主尺上的读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的刻度对齐，所以被测长度为29+0.1×8=29.8 mm。
（a） （b）
图1-2-2 0.1 mm精度的游标卡尺读数原理
活动1 游标卡尺的认识与使用
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图1-2-3所示为 0.02 mm精度的游标卡尺的刻线，主尺上的读数为14 mm，游标尺上第48条刻度线与主尺上的刻度对齐，所以被测长度为14+0.02×48=14. 96 mm。为了读数方便，游标尺上每隔5条刻线依次标出1、2、3、4、5、6、7、8、9等数字，以分别表示0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9，读数时只要看游标尺上对齐刻线是在上述小数后第几位（每一位是0.02），就能很快读出其数值。如图1-2-3所示为0.9后第三位，则小数部分为0.96。
图1-2-3 0.02 mm精度的游标卡尺读数原理
活动1 游标卡尺的认识与使用
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三、游标卡尺的使用与注意事项
1. 游标卡尺的使用方法
游标卡尺可用来测量工件的宽度、外径 、内径、深度。如图1-2-4所示，其中：图（a）为测量工件宽度的方法，图（b）为测量工件外径的方法，图（c）为测量工件内径的方法，图（d）为测量工件深度的方法。
活动1 游标卡尺的认识与使用
（a）测量工件宽度 （b）测量工件外径 （c）测量工件内径 （d）测量工件深度
图1-2-4 游标卡尺的应用
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2. 游标卡尺使用时的注意事项
游标卡尺属于精密器具，使用不当会影响其本身精度，也会影响零件尺寸测量的准确性。游标卡尺使用时注意以下几点：
(1) 测量前要首先看清游标卡尺的精度（分度值），根据工件尺寸大小和尺寸精度要求，选用合适的游标卡尺。
(2) 测量时应使测量爪轻轻夹住被测物，不要夹的过紧，然后用紧固螺母将游标固定，最后读数。
（3）测量外径尺寸时，两量爪应张开到略大于被测尺寸而自由进入工作，然后用轻微的压力把活动量爪推向工件，保证卡尺测量面的连线应垂直于被测表面。
(4) 测量内径尺寸时，两量爪应张开到略小于被测尺寸，使量爪自由进入孔内，再慢慢张开并轻轻地接触零件的内表面，并保证两测量爪应在孔的直径上，测量爪的正确与错误位置如图1-2-5所示。
活动1 游标卡尺的认识与使用
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(5) 读数时，游标卡尺置于水平位置，测量者的视线尽可能与游标卡尺的刻线表面垂直，避免因视线歪斜造成读数误差。
图1-2-5 测量内孔时正确与错误的位置
活动1 游标卡尺的认识与使用
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螺旋千分尺也是一种精密量具，简称千分尺。它的测量精度比游标卡尺高，对于加工尺寸精度要求较高的工件，常常采用千分尺进行测量。千分尺具有使用方便、调节简单的特点。外径千分尺是最常用的一种。
一、外径千分尺的外形和结构原理
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
图1-2- 8 外径千分尺的外形结构
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外径千分尺的外形结构如图1-2-8所示。常用外径千分尺的分度值为0.01mm。测量范围在500mm以内时，可分为0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm四种规格。外径千分尺主要由尺架、固定测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力棘轮装置、锁紧装置和隔热板等组成。
外径千分尺是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。
在外径千分尺的固定套筒上刻有轴向中线，作为微分筒的读数基准线，基准线上下各刻有一排刻线，刻线相互错开0.5mm。外径千分尺测微螺杆的螺距为0.5 mm。微分筒的外锥面上有50个等分刻度（格），当微分筒每转一圈时，测微螺杆便会沿其轴线前进或后退0.5mm。所以当微分筒每转过一个小刻度（格）时，测微螺杆便沿轴线前进或后退0.5mm / 50 = 0.01mm。可见微分筒上的每一个小格表示0.01mm。所以外径千分尺可精确到0.01mm ，由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名为千分尺。
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
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二、外径千分尺的读数方法
外径千分尺的读数方法可分为三步：
（1）先读出微分筒边缘以左在固定套管上所显露出的刻线数值，要注意分清是在整数之后，还是在整数加0.5mm之后。
（2）读出微分筒上与固定套筒的基准线对齐的那条刻线的数值。若在整数之后，小数部分为0.01mm乘以刻线数的值；若在整数加0.5mm之后，小数部分为0.5mm加0.01mm乘以刻线数的值。
（3）把整数与小数两部分读数加起来即为测得的实际尺寸数值。
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
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（a） （b）
图1-2-9 外径千分尺的读数原理
如图1-2-9（a）中所示的测量值为 5mm + 0.5 mm + 0.46 mm = 5.96 mm；
图1-2-9（b）中所示的测量值为 6 mm + 0.46 mm = 6.46 mm 。
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
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三、外径千分尺的使用方法和注意事项
1. 外径千分尺的使用方法
使用外径千分尺进行测量时，应通过测力棘轮装置来传递转动力矩，当用外径千分尺测量小直径工件时，如图1-2-10（a）所示，左手拿住工件，右手握住外径千分尺并将右手小指和无名指勾住千分尺齿架，拇指和食指缓缓转动微分筒，当右手感觉到测微螺杆端面已接触到工件表面时停止转动，用锁紧装置锁住螺杆后读数。当用外径千分尺测量大直径工件时，如图1-2-10（b）所示，测量时采用双手操作千分尺。工件放在平台上，左手拿住齿架，用右手拇指与食指转动测力棘轮装置进行测量。
图1-2-10 外径千分尺测量方法
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
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2. 外径千分尺使用时的注意事项
使用外径千分尺时，要注意以下几点：
（1）使用前，应把千分尺的两个测量面擦干净，同时把零件的被测量表面擦干净，以免有脏物存在时影响测量精度。绝对不允许用千分尺测量带有研磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。
（2）用千分尺测量零件时，应当手握测力棘轮装置来转动测微螺杆，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。绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力。
（3）使用千分尺测量零件时，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。
（4）用千分尺测量零件时，最好在零件上进行读数，放松后取出千分尺，这样可减少测量面的磨损。
活动2 螺旋千分尺的认识与使用
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一、百分表的结构与工作原理
百分表是一种精度较高的机械式比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对值，主要用于检测零件的几何误差（如圆度、平面度、垂直度、跳
动度等），也可在机床上
安装工件时进行精密找正。
百分表具有防振性好、使
用寿命长、精度可靠等优
点。
活动3 百分表的认识和使用
1. 百分表的结构
百分表外观结构如图1-2-13（a）所示。
（a） （b）
图1-2-13 百分表的结构与传动原理
1—测杆 2、4—小齿轮 3、6—大齿轮 5—长指针 7—短指针
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2. 百分表的工作原理
如图1-2-13（b）所示，淬硬的测头通过螺纹旋入测杆1的下端。测杆的中端加工成齿条，当被测尺寸引起测杆微小直线移动时，齿条带动小齿轮2及同一轴上的大齿轮3一起转动，大齿轮3又带动中间小齿轮4及同一轴上的长指针5，因此长指针就随着测杆的移动而一起转动。在小齿轮的另一边装有另一只大齿轮6，齿轮轴下端装有游丝。齿轮轴上端装有短指针7，用来记录长指针的转数，长指针转一周，短指针转一格。在大刻度盘上刻有线条，共分100格。转动表壳可带动大刻度盘一起转动，从而调整指针刻线与长指针的相对位置。
齿轮和齿条的齿距为0.625mm；小齿轮2的齿数为16，大齿轮3的齿数为100，小齿轮4的齿数为10，大齿轮6的齿数为100；当测杆上升16齿距时（0.625×16=10 mm），小齿轮2转一周，大齿轮3也转一周，带动小齿轮4和长指针转10周。当测杆移动1mm时，长指针转一周，由于大刻度盘上共刻100格，所以长指针每转一格表示测杆移动0.01mm。
活动3 百分表的认识和使用
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二、百分表的安装方法
百分表一般安装在常用的普通表架或磁性表架上使用，测量时要注意百分表测量杆应与被测表面垂直，见图1-2-14所示。
活动3 百分表的认识和使用
（a） 在磁力表座上安装百分表 （b） 在专用检验工具上安装百分表
图1-2-14 百分表的安装方法
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三、百分表的读数方法
1. 绝对测量法
以基准平面为基点，测量物体的实际尺寸，从刻度盘上直接读取测量值。
步骤1：将百分表固定在表座上使测杆受力，调整表筐使指针与“0” 刻线对齐，如图
1-2-15（a）所示。
步骤2：将被测物放
入测杆下端，刻度盘指
针发生偏移，从指针偏
移量在刻度盘上读取测
量值。如图1-2-15（b）
所示。
活动3 百分表的认识和使用
（a） （b）
图1-2-15 百分表的绝对测量法
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2. 相对测量法
（1）工件比基准大时的相对测量法
将已知尺寸的基准规放入测量头下端，设定基准刻度“A”，再将被测物放入测量头下端，读取数值“B”，测量值C =“A+B”。
活动3 百分表的认识和使用
（a） （b）
图1-2-16 百分表的相对测量法（一）
步骤1：将百分表固定在表座上，将基准规放入测量头下端使
测杆受力，调整表筐使
指针与“0”刻线对齐，
如图1-2-16（a）所示。
步骤 2：将被测物放
入测杆下端，刻度盘指
针发生偏移，从指针偏
移量在刻度盘上读取测
量值，将读取的数值加
上基准规的尺寸，即为
测量值。如图1-2-16（b）
所示。
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（2）工件比基准小时的相对测量法
将已知尺寸的基准规放入测量头下端，设定基准刻度“A”，再将被测物放入测量头下端，读取数值“B”，测量值C =“A―B”。
步骤1：将百分表固定在表座上，将基准规放入测量头下端使测杆受力，使大指针为“0”小指针在小刻度盘的中央，如图1-2-17（a）所示。
活动3 百分表的认识和使用
步骤2：将被测物放入测杆下端，刻度盘指针发生偏移，从指针偏移量在刻度盘上读取测量值，将读取的数值与基准规的比较，即为测量值。如图1-2-17（b）所示。
（a） （b）
图1-2-17 百分表的相对测量法（二）
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四、使用百分表的注意事项
（1）使用前，应检查测量杆移动的灵活性。
（2）使用百分表时，必须把它固定在可靠的夹持架上，夹持架要安放平稳，免使测量结果不准确或摔坏百分表。
（3）用百分表测量零件时，测量杆必须垂直于被测量表面，使测量杆的轴线与被测量尺寸的方向一致，否则将使测量杆活动不灵活或使测量结果不准确。
（4）测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围；不要使测量头突然撞在零件上；不要使百分表受到剧烈的振动和撞击，亦不要把零件强迫推入测量头下，免得损坏百分表的机件而失去精度。
活动3 百分表的认识和使用
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（5）用百分表校正或测量零件时，如图1-2-18所示。应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件表面接触时，测量杆应有0.3～1mm的压缩量，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，
检查指针所指的零位有无改
变。当指针的零位稳定后，
再开始测量或校正零件的工
作。如果是校正零件，此时
开始改变零件的相对位置，
读出指针的偏摆值，就是零
件安装的偏差数值。
活动3 百分表的认识和使用
图1-2-18 百分表测量圆跳动
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(6) 检查工件平整度或平行度时，如图1-2-19所示。将工件放在平台上，使测量头与工件表面接触，调整指针使摆动，然后把刻度盘零位对准指针，跟着慢慢地移动表座或工件，当指针顺时针摆动时，说明了工件偏高，反时针摆动，则说明了工件偏低了。
活动3 百分表的认识和使用
图1-2-19 百分表测量平行度
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一、量块的结构与规格
量块是长度计量中最基本、也是使用最为广泛的实物量具之一，量块是长度计量中最重要的计量标准器之一。量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种，图1-1-21所示的是长方体量块。长方体量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。测量面极为光滑、平整，其表面粗糙度Ra值达0.012 μm以上，两测量面之间的距离即为量块的工作长度（标称长度）。标称长度到5.5mm的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长度大于5.5mm的量块，其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上。
课题4 量块的认识和使用
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我国常用的量块有91块组、83块组、46块组、38块组等17种规格。成套量块如图1-2-22所示。
活动4 量块的认识和使用
图1-2- 21 量块的结构
图1-2-22 成套量块
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二、量块的用途
量块的主要特点是：结构简单、尺寸稳定、耐磨性好、使用方便。除每块可单独作为特定的量值使用外，还可以组合成所需的各种不同尺寸使用。
量块的主要用途有：
（1）作为长度标准，传递尺寸量值；
（2）用于检定测量量仪的示值误差；
（3）作为标准件，用比较法测量工件尺寸，或用来校准、调整测量器具的零位；
（4）用于直接测量零件尺寸；
（5）用于精密机床的调整和机械加工中精密划线。
活动4 量块的认识和使用
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三、量块使用中的注意事项
（1）量块必须在使用有效期内，否则应及时送技术监督部门进行检定。
（2）使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。
（3）量块测量范围应能满足所检量具的需要。
（4）分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。
（5）必须符合温度规范。检定量具或在车间使用量块时，应使量块与量具或工件温度尽可能一致。
(6）所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干。
（7）轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。
（8）不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。
（9）使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。
活动4 量块的认识和使用
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四、量块尺寸的选取
用量块组合成一定尺寸时的具体方法是：先从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块量块应使尺寸的位数减少1～2位，以此类推，为了减少误差，应使量块块数尽量可能少，一般不超过4块。
例如，用83块一套的量块组合47.945 mm的尺寸，其选取方法是：
活动4 量块的认识和使用
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一、万能角度尺的用途与结构
万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进行角度划线的角度量具，通过角度尺上的元件的不同组合，能测量工件内外误差角度。万能角度尺的读数机构，如图1-2-23所示。是由刻有基本角度刻线的尺座1，和固定在扇形板5上的游标3组成。
活动5 万能角度尺的认识与使用
扇形板可在尺座上回转移动（有制动器4），形成了和游标卡尺相似的游标读数机构。万能角度尺的精度为 2′ 和 5′ 。
图1-2-23 万能角度尺
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二、万能角度尺的读数方法
万能角度尺的读数方法与游标卡尺的读数方法基本相似，先读出游标零线前的整“度”数，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。
图1-2-24 万能角度尺的读数原理
活动5 万能角度尺的认识与使用
如图1-2-24所示为刻度值为2′ 的万能角度尺，读数时先从尺身上读出整“度”数16°，然后再在游标上读出“分”数值（格数×刻度值2′）20′，两者相加就是被测工件的角度数值16°20′。
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三、万能角度尺的使用方法
万能角度尺使用前应先校准零位。万能角度尺的零位，是直尺与直角尺都装上，当直角尺与基尺的底边与直尺无间隙接触，此时主尺与游标的对准。调整好零位后，通过基尺、直尺与直角尺的不同组合，即可测量0 ～320 之间四个角度段内的任何角度值。
由图1-2-25（a）可见，当直角尺和直尺全装上时，可测量0 ～50 的外角度；如图1-2-25（b）仅装上直尺时，可测量50 ～140 的角度；如图1-2-25（c）仅装上直角尺时，可测量140 ～230’的角度；如图1-2-25（d）把角尺和直尺全拆下时，可测量230 ～320 的角度（即可测量40 ～130 的内角度）。
活动5 万能角度尺的认识与使用
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万能角度尺的尺身上，基本角度的刻线只有0～90 ，如果被测量的零件角度大于90 ，则在读数时，应加上一个基数（90 ；180 ；270 ；）。当零件的角度为：>90 ～180 时，被测角度值等于 90 +角度尺读数；当零件的角度为：>180 ～270 时，被测角度值等于180 +角度尺读数；当零件的角度为：>270 ～320 时，被测角度值为270 +角度尺读数。
活动5 万能角度尺的认识与使用
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用万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，且零件应与量角尺的两个测量面的全长上接触良好，以免产生测量误差。
图1-2-25 万能角度尺的应用
活动5 万能角度尺的认识与使用
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四、万能角度尺使用时的注意事项
1. 根据被测量工件的不同角度，正确组合万能角度尺。
2. 使用前，先将万能角度尺擦拭干净，再检查尺身和游标的“0” 刻线是否对齐，基尺和直尺是否有间隙。
3. 测量完毕后，应用汽油或酒精把万能角度尺洗净，用干净纱布仔细擦干，涂上防锈油，然后装入专用盒存放。
活动5 万能角度尺的认识与使用
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一、正弦规的用途与结构形式
正弦规是利用正弦函数原理，利用间接法测量角度的一种量具，用它可以测量内外锥体的锥度、样板的角度、孔中心线与平面之间夹角、以及检定水平仪的水泡精度等。
正弦规有多种结构形式，其中使用最普遍的有窄型和宽型两种。中心距常用100mm和 200 mm两种。
活动6 正弦规的认识与使用
宽型
窄型
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活动6 正弦规的认识与使用
（a） （b）
图1-2-27 正弦规的结构与测量原理
正弦规一般用于测量小于45°的角度，在测量小于30°的角度时，精确度可达3″～5″。正弦规的结构很简单，主要是由主体和两个直径相等的圆柱体组成的。其结构如图1-2-27（a）所示。
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二、正弦规的工作原理和测量方法
1. 正弦规的工作原理
如图1-2-27（b）所示，用正弦规测量圆锥角度时，先将正弦规放在平板上，一个圆柱与其接触，另一个圆柱下面垫以量块组，量块的高度值为h，若被测圆锥角的公称值为α ，则h =Lsinα，这时正弦规的工作平面与平板成斜角。然后再把被测圆锥放在正弦规的工作平面上，若被测圆锥角恰好等于α ，则被测圆锥角的上母线与平板平行，指示表a和 b点的读数值相同，若有圆锥角误差则圆锥的上母线对于平板呈倾斜状态，根据指示表在点a和b点的读数差求出圆锥角的误差值，然后再求出圆锥工件的实际锥角。
活动6 正弦规的认识与使用
活动6 正弦规的认识与使用
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测量时，指示表测头位于圆锥母线的最高处，测点及b距圆锥两端3～5mm，在该两点进行重复测量3次以上，取其平均值，得 M1和 M2（mm）。再用钢板尺测出b两点之间的距离mm，计算被测圆锥的锥度误差为：
将孤度换算成角度（秒）
这里必须注意，若a测得值M1大于b点测得值M2时， Δα为正值。若M1小于M2时，则 Δα 为负值。圆锥角的实际值为
α实 = α±Δα
活动6 正弦规的认识与使用
Δα= ΔC×2×105（秒）
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2. 正弦规的测量方法
（1）将正弦规的放置于精密平板上。
（2）根据被测角度计算量块组高度。选用量块数量越少越好，最多不得超过4块。
（3）组合量块垫于正弦规的一个圆柱下面。
（4）将被测工件放置于正弦规的主体上。
（5）然后用百分表检验工件两端高度，确定角度误差。
活动6 正弦规的认识与使用
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三、正弦规使用时的注意事项
正弦规是一种精密量具，为了保证正弦规的精度和延长使用寿命，必须注意以下几点：
（1） 正弦规在使用前，首先检查检定合格证是否在有效期内，再检查各测量面的外观，不能有碰伤、锈蚀等。
（2）用正弦规测量时，不准磕碰。
（3）在正弦规上安装被测工件时，要利用前挡板和侧挡板定位，尽量减少测量误差。
（4）正弦规使用完毕后，应用汽油或酒精把其表面洗净擦干，并涂上防锈油，然后再装入盒内妥善保管。
课题6 正弦规的认识与使用
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一、框式水平仪的结构
图1-2-28所示为常用的框式水平仪，主要由框架1、弧形玻璃管主水准器2和调整水准器3组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化。
课题7 框式水平仪的认识与使用
1---框架、2—主水准器、3—调整水准器
图1-2-28 框式水平仪
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二、框式水平仪的工作原理
框架的测量面有平面和V形槽，V形槽便于在圆柱面上测量。弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚（或酒精），并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管内的最高处。若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或右移动，根据移动的距离（格数），直接或通过计算即可知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。
水平仪工作原理如图1-2-29所示，精度为0.02 mm / 1000 mm的水平仪玻璃管，曲率半径R=103132 mm，当平面在1000 mm长度中倾斜0,02 mm，则倾斜角为：
活动7 框式水平仪的认识与使用
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水准泡转过的角度应与平面转过的角度相等，则水准泡移动的距离（1格）为：
图1-2-29 框式水平仪的工作原理
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三、框式水平仪的读数方法
水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。
（1）直接读数法
以气泡两端的长度刻线作为零线，气泡相对零线移动格数作为读数，这种读数方法最为常用。
（a） （b） （c）
图1-2-30 框式水平仪的读数方法
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图1-2-30（a）表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线上，读数为“0”；图1-2-30（b）表示水平仪逆时针方向倾斜，气泡向右移动，图示位置读数为“+2”；图1-2-30（c）表示水平仪顺时针方向倾斜，气泡向左移动，图示位置读数为“―3”。
（2）平均读数法
由于环境温度变化较大，使气泡变长或缩短，引起读数误差而影响测量的正确性，可采用平均读数法，以消除读数误差。平均读数法读数是分别从两条长刻线起，向气泡移动方向读至气泡端点止，然后取这两个读数的平均值作为这次测量的读数值。
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图1-2-31（a）表示，由于环境温度较高，气泡变长，测量位置使气泡左移。读数时，从左边长刻线起，向左读“-3”，从右边长刻线起，向左读数“-2”。取这两个读数的平均值，[（-3）+（-2）] / 2 = -2.5，作为这次测量的读数值。
图1-2-31 框式水平仪的读数方法
图1-2-31（b）表示，由于环境温度较低，气泡缩短，测量位置使气泡右移。按上述读数方法，读数分别为“+2”和“+1”，则测量的读数值是[（+2）+（+1）] / 2 = +1.5。
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四、框式水平仪的使用方法
1．框式水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工件的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。
2．用框式水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。
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3．使用水平仪时，要保证水平仪工作面和工件表面的清洁，以防止赃物影响测量的准确性。测量水平面时，在同一个测量位置上，应将水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦，应该提起来放置。如图1-2-32所示。
（a）正确 （b）错误
图1-2-32 框式水平仪的使用方法
4．当测量长度较大工件时，可将工件平均分若干尺寸段，用分段测量法，然后根据各段的测量读数，绘出误差坐标图，以确定其误差的最大格数。
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思考与练习题
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