游标卡尺的构造、原理及使用方法和读数

游标卡尺的构造、原理及使用方法和读数
一、构造
常用的游标卡尺外形如图l－1所示。

游标尺B套在主尺A上并能沿主尺滑动，C、D、E分别为外径测脚、内径测脚和藏在主尺背面的深度测脚。

测量时使测脚与被测物的端面接触，如图l—2所示。

测脚与被测物接触的表面叫工作面。

两个外径测脚的工作面互相平行并且都垂直于主尺，用它们夹住圆柱体时，两工作面的距离等于圆柱直径D。

两个内径测脚的工作面相互平行并且都垂直于主尺，用它们从内部撑住圆孔且张开最大时，两工作面的距离等于圆孔内径d。

将主尺尾端抵住凹槽上口表面，深度测脚抵住槽底时，测脚伸出的长度等于槽深h。

二、测量原理
某一种游标卡尺的刻度状况如图1—3甲所示，主尺最小分度为1毫米，游标尺刻度总长度为9毫米，划成10等分。

因此游标1分度的长度为0.9毫米，与主尺1毫米之差△L（叫做微差）为0.1毫米，它的第一条刻线
与主尺上1毫米刻线重合，其余刻线都与主尺上刻线不重合。

同样，游标尺向右移动0.2毫米，将只有它的第二条刻线与主尺上2毫米刻线重合。

设用外径测脚夹住一张铜片时游标尺位置如图l—3乙所示，游标的第七条刻线与主尺上某刻线重合（图中用▲指示），则可知游标尺从甲图位置向右移动的距离d = 0.7毫米，就等于该铜片的厚度。

这种精度的游标还有另一种刻制方法：游标尺刻度仍为10等分，但总长度等于19毫米，游标尺1分度与主尺上2毫米的微差也是0.1毫米，如图1—3丙所示。

三、使用方法
右手握住主尺，用拇指推动游标尺进退。

先让测脚并拢检查零点，正常情况下游标零刻线应与主尺零刻线重合。

若未能对正，应记下此时读数x0，叫做初读数或零点读数。

它可能是正值也可能是负值，如图1一4所示的。

x0 ＝－0.3毫米。

测量时测脚要抵紧被测物，不可使两者相对滑动，避免测脚被磨损。

先看游标尺零刻线与主尺上哪条刻线对准或比它稍偏右一些，依此读出毫米的整数值，再看与主尺刻线重合的那条游标刻度线标注的数值n，则小数部分就是n×0.1毫米，这样就得到了测量读数x。

为避免读数出错，要用毫米而不用厘米作单位，
四、读数
游标上共有10个等分刻度，全长为9mm，也就是每个刻度为0.9mm，比主尺上刻度小0.1mm。

当量爪并拢时游标的零刻度线与主尺的零刻度对齐，此时示数为0。

当游标向右移动0.1mm，这时游标的1刻度与主尺的1刻度对齐。

同理当游标向右移动0.2mm，这时游标的2刻度与主尺的2刻度对齐
游标向右移动0.3mm，这时游标的3刻度与主尺的3刻度对齐
游标向右移动0.9mm，这时游标的9刻度与主尺的9刻度对齐
游标向右移动1mm，这时游标的10刻度与主尺的10刻度对齐
游标向右移动1.1mm，这时游标的0刻度线过了主尺的1mm刻度，且游标1刻度与主尺2刻度对齐。

依此类推右移动n.kmm，这时游标的0刻度线过了主尺的n mm刻度，且游标0.k/m刻度与主尺n+0.k/m刻度对齐。

（0.k指小数部分，m指游标卡尺的精度10分度的为0.1，20分度的为0.05，50分度的为0.02，这种方法对20、50分度的游标卡尺同样适用。

）
★用S表示物体的长度，n表示游标0刻度线前整毫米数，k表示与主尺对齐的游标刻度数，m为游标卡尺的精度，则S=n+km。

理解了10分度的对20和50分度的就不难理解，它们的游标分别是19mm和49mm，游标上的每个刻度比主尺最小分度分别小了0.05mm 0.02 mm，在读数时方法与10分度的相同，只是S=n+km中m 分别为0.05mm和0.02mm。

★使用零点不能对正（即初读数不为零）的游标卡尺，被测物的长度应等于末读数（测量时的读数）与初读数之差，即l = x－x0。

★游标卡尺的读数不作估计，遇到任何一条游标刻线都未与主尺重合时，就按最接近重合的那条游标刻线读数。

五、练习
例1：用一10分度的游标卡尺测量一长度为6.8mm的物体，则游标的哪个刻度与主尺的哪个刻度对齐？
解析：对齐的应是游标的第0.8/0.1=8个刻度与主尺上6+8=14mm处对齐。

例2 ：如图1—5图甲所示的x= 41.3毫米。

请再看一下图1—5乙所示的读数是多少？
解析：由图可知游标的零刻度线前整毫米数为10mm，与主尺对齐的是游标的第2个刻度，该尺的精度为0. 05，所以S＝10+2×0.05＝10.10mm
例3：用50分度的卡尺在金属丝三个不同的部位分别进行测量数据如下：2..02mm 2mm 2.020mm，其中有误的是哪组，造成错误的原因是什么？
解析：从数据上看2mm 2.020mm这两组有误，在测量时所使用的是50分度的卡尺，它的精度应达到0.02 mm，我们所读出的数据要与卡尺的精度对齐，即使正好是2mm，我们也应写成2..00mm，数据2.020mm的错误是出在了估读上，用卡尺测量是不用估读的。