第三章 长度尺寸测量工具

第三章 长度尺寸测量工具

一、简易量具

1、 钢直尺

1）钢直尺结构与规格

钢板尺俗称钢尺或直尺，如图1所示，是用来测量长度的一种最常用的简单量具，可直接测量工件尺寸。尺边平直，尺面有米制或英制的刻度，可以用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。有时还可用来对一些要求较低的工件表面进行平面度检查。

图1钢板尺

钢板尺测量范围基本取决于钢尺的长度。测量范围主要有：0～150 mm、0～200 mm、0～300 mm、0～500 mm等规格，其测量范围就是所能测定的最大长度。钢板尺最小刻度一般为0．5 mm或l mm。

2）使用方法

要根据被测件的形状和尺寸大小灵活掌握使用钢板尺的方法。应根据测量尺寸的大小，选择恰当长度的钢板尺。实际测量工件时，应将钢板尺拿稳，用拇指贴靠工件。图2(a)所示为正确的测量方法；图2(b)所示为错误的测量方法。手指位置不对，易使钢板尺不稳定，造成测量不准确。读数时，应使视线与钢板尺垂直，而不应倾斜，否则会影响测量的准确度。

钢板尺起始端是测量的基准，应保持其轮廓完整，以免影响测量的准确度。如果钢板尺端部已经磨损，应以另一刻度线作为基准。

(a)正确 (b)不正确

图2钢板尺测量工件

2、 卡钳

卡钳是一种间接测量的简单量具，不能直接读出测量数值，必须与钢板尺或其他带有刻度的量具一起使用才尺或其他带有刻度的量具一起使用才行。

1）卡钳的种类

卡钳还分为普通卡钳和弹簧卡钳。普通卡钳结构简单，是用铆钉或螺钉连接两个卡脚的；弹簧卡钳是用弹簧连接两个卡脚的，通过调整螺母来限制卡脚张开的大小，如图3所示。

图3 卡钳

1—卡钳 2—铆钉或螺钉 3—弹簧 4—螺钉 5—调整螺母

卡钳分外卡钳和内卡钳，外卡钳是由两个弧形卡脚连接起来的，两个钳口是相对的，可用来测量外尺寸，如外圆直径、厚度、宽度等。内卡钳是由两个直形卡脚连接起来的，两个钳口是向外的，可用来测量内尺寸，如内孔、沟槽等。

卡钳适合用来测量铸、锻件毛坯。

在精加工过程中，卡钳应与千分尺配合使用，对某一加工尺寸，用预先调整好的卡钳进行测试，可提高测量精度和工作效率。

2）卡钳的调整方法

普通卡钳的调整

卡钳卡脚张开的大小，称为卡钳的开度。调整普通卡钳的开度时，先用两手进行大致调整，开度接近需要的大小时，用手捏住连接处，轻轻敲击卡脚，使它微微张大或缩小来进行细微调整。图4(a)、(b)是轻敲卡脚的外边(图示箭头为敲击方向)，使它由大调小；图4(c)、(d)是轻敲卡脚的内边，使它由小调大。

（a）（b）

（c）（d）

图4 卡钳的调整

②弹簧卡钳的调整

调整弹簧卡钳的开度时，先用左手的拇指和食指握住两个卡脚的下部，使两脚合拢，再用右手旋转螺母到适当位置；然后轻轻放松两个卡脚，靠弹簧力使它张开，这样可避免螺纹过早磨损；最后再用螺母进行细微调整。

3）卡钳的使用方法

卡钳的使用如图5所示。图(a)表示用卡钳测外圆尺寸；图(b)表示用卡钳测内孔尺寸；图(c)表示用钢板尺调整卡钳尺；图(d)表示用千分尺调整卡钳尺寸；图(e)表示用卡钳测壁厚。

类似图(d)的工件，由于中间有一凸台，用游标卡尺或千分尺测量皆不方便，用卡钳则比较方便；在图(e)中，壁厚用卡尺或千分尺同样难以测量，用卡钳较为方便。

图5 卡钳的使用

①外卡钳的用法

a.用中指挑着外卡钳连接部位的叉处，用拇指和食指扶持住两个卡脚，不加外力仅靠卡钳的自重滑过被测件表面，这时手指只有轻微的接触感觉，这样的测量松紧程度才是合适的，如图6(a)所示。

(a) (b)

图6 外卡钳的使用

b.若手指没有接触感觉时，说明外卡钳的开度比被测件尺寸大；若外卡钳靠自重不能滑过被测表面时说明开度比被测件尺寸小。

c．当测量的直径较大时，可采用图6(b)所示方法，先用左手把一个钳口靠在被测件的左下方表面上，用右手拿住外卡钳的连接处，使另一钳口滑过被测件的右上方表面。

d．外卡钳测得的尺寸，需要拿到钢直尺上比较才能知道具体数值。这时，用左手拿住钢直尺，无名指或小指紧靠尺端并露出半指，如图7(a)所示。把外卡钳的一个钳口靠在钢直尺端边上，因被手指挡住不易滑脱；把另一个钳口顺着钢直尺边缘平行地放在尺面上，用眼睛正对钳口所指的刻线观察，读出正确尺寸。

(a) (b)

图7 外卡钳量取尺寸的方法

②内卡钳的用法

a.用拇指和食指捏住内卡钳的连接处，先把卡钳的一个钳口靠在孔壁或槽壁上作为支承点，再将另一个钳口前后左右摆动进行试探，以便得到准确尺寸(见图8)。

(a) (b)

图 8 内卡钳测量

b.用内卡钳测量孔径时，应将另一个钳口由孔口略偏里面一点，逐渐向外试探，并沿孔壁圆周方向摆动，当摆动量很小时，表示两个钳口已处于内直径的两个端点上了，所得到的测量结果就比较准确。如果用已经取好尺寸的内卡钳去测量孔径时，就是比较一下内卡钳在孔内的松紧程度，当内卡钳在孔内的摆动量较大时，表示孔径比内卡钳的尺寸大；当内卡钳放不进去或放进孔内也紧得不能自由摆动时，就表示孔径比内卡钳的尺寸小。

c.用内卡钳测量槽宽的方法与上述相似，钳口摆动试探时，应找出最小距离，才能得到准确的测量结果寸。

d．内卡钳从钢直尺上量取尺寸的方法见图9。先把钢直尺端边靠在一个平面上，然后把内卡钳的一个钳口靠住这个平面，再使另一个钳口从钢直尺上读取尺寸。

图9 内卡钳从钢直尺上量取尺寸

e.测量孔径时，为了得到比较准确的测量结果，内卡钳可与外径千分尺配合使用，这种孔径测量法又称为“内卡搭千分尺”。左手拿千分尺，右手拿内卡钳，把卡钳与内孔的接触松紧调整好之后，取出内卡钳，再到外径千分尺上读出尺寸，如图10所示；或用内卡钳在外径千分尺上读取准确尺寸之后；再去检验孔径。为了提高测量的精确度，内卡钳的两个钳口要制成小球面形，测量时钳口中心与孔壁是点接触；钳口摆动时两侧也不会与孔壁相碰，这就能够测量出孔径的准确尺寸。

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图10 内卡搭千分尺测量孔径

4）使用卡钳测量时的注意事项

①卡钳使用前要进行检查。检查两钳口合拢的情况，侧面应在同一平面内，透光观看时两钳口光隙一致。弹簧卡钳的弹簧必须有足够的弹力；普通卡钳的连接铆钉或螺钉不能太紧或太松，否则卡钳不好用。

②调整卡钳的开度时，要轻敲卡脚，不应敲击钳口，因为钳口是工作面，不能损伤。 ③测量时，手拿卡钳要端正，应正视，否则测量出来的尺寸就会不准确。

④测量时，不能把外卡钳用力压下，也不能把内卡钳用力插进孔中或沟槽内，否则会使卡脚扭曲变形，得不到准确的尺寸。

⑤已经量好尺寸的卡钳不要乱放，以免尺寸变

⑥不能在旋转的工件上测量尺寸，这不仅会加速钳口的磨损，更重要的是还会造成事故。

3、杠杆齿轮比较仪

它是将量测杆的直线位移，通过杠杆齿轮传动系统变为指针在表盘上的角位移。表盘上有不满一周的均匀刻度。图11所示为杠杆齿轮比较仪的外形和传动示意图。

图11杠杆齿轮比较仪

当量测杆移动时，使杠杆绕轴转动，并通过杠杆短臂R4和长臂R3将位移放大，同时扇形齿轮带动与其啮合的小齿轮转动，这时小齿轮分度圆半径R2与指针长度R1又起放大作用，使指针在标尺上指示出相应量测杆的位移值。

4、扭簧比较仪

扭簧比较仪是利用扭簧作为传动放大机构，将量测杆的直线位移转变为指针的角位于图12所示为它的外形与传动原理示意图。

(a) 外形 (b) 传动原理

1一指针 2一灵敏弹簧片 3一弹性杠杆 4一量测杆

图12扭簧比较仪

灵敏弹簧片2是截面为长方形的扭曲金属带，一半向左，一半向右扭曲成麻花状，其一端被固定在可调整的弓形架上，另一端则固定在弹性杠杆3上。当量测杆4有微小升降位移时。使弹性杠杆3动作而拉动灵敏弹簧片2，从而使固定在灵敏弹簧片中部的指针1偏转一个角度，其大小与弹簧片伸长成比例，在标尺上指示出相应的量测杆位移值。

扭簧比较仪的结构简单，它的内部没有相互摩擦的零件，由此灵敏度极高，可用作精密量测。

5、使用指示表的注意事项

(1) 指示表移动要轻缓，距离不要太大，量测杆与被测表面的相对位置要正确，提压量测杆的次数不要过多，距离不要过大，以免损坏机件及加剧零件磨损。

(2)量测时不能超量程使用，以免损坏指示表内部零件。

(3)应避免剧烈震动和碰撞，不要使量测头突然撞击在被测表面上，以防量测杆弯曲变形，更不能敲打表的任何部位。

(4)表架要放稳，以免指示表落地摔坏。使用磁性表座时要注意表座的旋钮位置。

(5)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。

(6)严防水、油、灰尘等进入表内，不要随便拆卸表的后盖。百分表使用完毕，要擦净放回盒内，使量测杆处于自由状态，以免表内弹簧失效。

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