质量控制 教案一：测量方法及量具概述

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教案一：测量方法及量具概述

通常，将结构简单，在车间使用的测量器具称为量具；将结构复杂，精确度高，主要在计量室和实验室使用的测量器具成为量仪[2]。

一、量具的定义

为了保证机械制造的零件符合图纸规定的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度要求，需要用测量器具进行检测，用于测量的器具称为量具。量具是用来测量零件线性尺寸、角度以及检测零件形位误差的工具。为保证被加工零件的各项技术参数符合设计要求，在加工前后和加工过程中，都必须用量具进行检测。选择使用量具时，应当适合于被测零件的形状、测量范围，适合于被检测量的性质。

测量方法可分为接触、非接触测量；单项、综合测量以及直接、间接测量等方式。

测量器具的选择：

（1）单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。

（2）大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。

（3）测量器具的不确定度应等于或小于国家标准规定的计量器具不确定度的允许值。

量具的精度必须与加工精度相适应通常选用的读数精度应小于被测量公差的1/10-1/3倍（一般情况下取1/5）。

二、常用量具

生产加工中常用的量具有钢板尺、卡钳、游标卡尺、百分尺、百分表、内径量表、角尺、塞尺、刀口尺、万能角度尺及专用量具（塞规、卡规）等。根据不同的检测要求选择不同的量具。在我国机械制造中，测量采用的长度单位制是国际单位制，常以毫米为基本单位。

教案二：常用的测量方法及量具

测量器具按照测量原理、结构特点及用途等，分为基准量具、极限量规、检查夹具、通用测量量具四类。[2]

一、钢尺

钢尺能直接得出工件有关尺寸的粗略测量读数，其测量方法简单，精度不高。或用卡钳在钢尺上先取得所需要的尺寸。再去检验工件是否符合规定的尺寸。钢尺的长度规格有150、300、500、1000mm四种，常用的是150mm和300mm两种。钢尺的使用方法如图4-153所示。

(a) 使用钢板尺测量宽度(b) 使用钢板尺测量长度(c) 使用钢板尺测量毛坯直径

图4-153 钢尺的使用方法

使用钢尺测量零件时应注意：

1．测量矩形零件的宽度时，钢尺和被测零件的一边垂直，和零件的另一边平行；

2．测量圆柱体的长度时，要把钢尺准确地放在圆柱体的母线上;

3．测量圆柱体的外径或圆孔的内径时，要使钢尺靠着零件一面的边线来回摆动，直到获得最大的尺寸。

二、卡钳

对于尺寸检测精度不高的场合，可使用卡钳配合其它量具进行尺寸测量，卡钳一般分为外卡钳和内卡钳，如图4-154、4-155所示。

图4-154卡钳的类型图4-155 内外卡钳测量方法

三、游标卡尺

游标卡尺是一种比较精密的量具，在机械制造中是最为常用的一种量具，它可以直接量出工件的内径、外径、宽度、深度等。常用的游标卡尺读数准确度0.02mm。常用的游标卡尺的测量范围有0～125mm、0～200mm、0～300mm等规格。

(一)刻线原理及读数方法

1. 刻线原理。如图4-156以l/50的游标卡尺为例，当尺框与内外量爪贴合时，游标上的零线对准尺身的零线（见图4-157），尺身每一小格为1mm，取尺身49mm长度在游标上等分为50格，即尺身上49mm刚好等于游标上50格。

图4-156游标卡尺

图4-158 用游标卡尺测量工件图4-159 游标卡尺测量不准的原理使用游标卡尺测量工件所读取的尺寸与实际尺寸存在测量误差，如图4-159所示，测量

过程中，要注意游标卡尺必须放正，切忌歪斜，并多次测量，以免测量不准。

四、高度尺、深度尺

高度尺、深度尺是专用于测量高度和深度的游标高度尺和游标深度尺。游标高度尺除用

来测量工件的高度外，也可用来作精密划线用。图4-160所示，高度尺、深度尺的读数与游

标卡尺原理相同。

使用游标卡尺进行测量时应注意：

1．校对零点：擦净尺框与内外量爪，

贴合，查尺身、游标零线重合。不

重合，则在测量后应修正读数；

2．测量时，内外量爪不得用力紧压

工件，以免量爪变形或磨损，降低

测量的准确度；

3．游标卡尺仅用于测量已加工的光

滑表面。粗糙工件和正在运动的工

件不宜测量，以免量爪过快磨损。

图4-160游标高度尺与游标深度尺

五、千分尺

千分尺又称百分尺或螺旋测微器，如图4-161所示，测量工件尺寸时，测微螺杆和微分筒连在一起，转动微分筒时，测微螺杆和微分筒一起向左或向右移动。通常其测量准确度为0.01mm ，是机械制造中常用的一种量具。常用千分尺的测量范围有0～25mm 、25～50mm 、75～100mm 等规格。

图4-161 千分尺结构

（一）刻线原理及读数方法

1．刻度原理。固定套筒在轴线方向上刻有一条中线，中线上下方各刻一排刻线，上下两排刻线相互错开0.5mm ；在微分筒左端锥形圆周上有50等分的刻度线。

图4-162 千分尺读数

2．读数方法。千分尺的读数方法如图4-162所示，测量姿势，如图4-163所示。

千分尺读数原理：

测微螺杆的螺距为0.5mm ，即螺杆转一

周，同时轴向移动0.5mm ，微分筒上每1小

格的读数为0.5/50mm=0.01mm 。

当千分尺的螺杆左端与砧座表面接触

时，微分筒左端的边线与轴向刻度线的零线

重合，同时圆周上的零线应与中线对准。

千分尺测量注意事项：

(1）校对零点。将砧座与螺杆接触，看圆周刻度零线是否与中线零

点对齐，如有误差，在测量时，根据误差值修正读数； (2）当测量螺

杆快要接触工件时，须使用端部棘轮(严禁使用微分筒，以防用力过大

引起测量螺杆或工件变形）。当棘轮发出“嗄嗄”打滑声时应停止转动；

(3）工件测量表面要擦干净，并准确放在千分尺测量面间，不得偏斜；

(4）测量时，不能先锁紧螺杆，后用力卡过工件，易导致螺杆弯曲或

测量面磨损，从而降低准确度。 (5）读数时提防读错0.5mm 。