游标卡尺的建模

摘要

在现如今的的中国社会当中，游标卡尺是现在工业是密不可分的一部分,无论是在大小企业里面一般都需要用到游标卡尺甚至在一些家庭里面都可能用到。

游标卡尺：是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。其中游标类仪器用来测量尺寸，外尺寸，也可测量内孔的深度，台阶的高度，一般角度和齿轮齿厚等。游标卡尺的原理进行读数的，仪器没有传动放大机械，被测量与游标相对直尺移动的距离相等，主尺的刻线间距等于主尺的分度值。其读数精度的提高仅仅是利用游标原理。游标类仪器没有测力控制装置，测力的大小由手的推力或使尺框微动来控制，带主观性，大部分同意的要求。

本次设计的主要任务是应用Pro/E 软件完成一般的游标卡尺的测绘及装配，并生成完整的二维装配图与运动仿真。在完成上面的基

础上了解游标卡尺的优缺点，知道我们该怎样使用游标卡尺？用完之后怎样保护游标卡尺？游标卡尺的市场，发展，材料，读数时所需要注意的事项，构造原理，等一系列关于游标卡尺的内容。

关键词：游标卡尺三维建模运动仿真Pro/E 测绘装配图

目录

摘要

1.1 纵观游标卡尺的发展历程.......................

1.2 制作游标卡尺所用的材料.....................

1.3游标卡尺的分类及用途........................ 1.4游标卡尺的种类规格和市场的牌子及价格.........

1.5游标卡尺的构造及主要用途...............

1.6游标卡尺的特点...............................

1.7游标卡尺的缺陷.......................

1.8游标卡尺的应用......................

1.9对游标卡尺误差的处理..........

2.1游标卡尺的读法与原理.................

2.2 使用游标卡尺时序注意的事项.................

2.3总结...........................................

第

1.1 纵观游标卡尺的发展历程

一：游标卡尺的诞生于发展

在形形色色的计量器具家族中，游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，它是刻在直尺的延伸和拓展，他最早起源于中国。古代早期测量长度主要采用绳子，或用“迈步”的方法，待有了长度的单位制以后，就出现了刻线直尺。这种刻线直尺在公元前3000年的古埃及，在公元前2000年的我国夏商时代都已有使用，当时主要是用象牙和玉石制成，直到青铜刻线直尺的出现这种“先进”的测量工具较多的应用于生产和天文测量中。

中国汉代科学技术发达，发明了大量的领先当时世界的先进仪器和器具，如浑天仪，地动仪，等，这些圆轴类零件的诞生，在昭示着这刻线直尺的诞生，都昭示这刻线直尺在中国的诞生。在北京国家博物馆中珍藏的“新莽铜卡尺”，经过专家考证，它是全世界发现最早的卡尺，制造与公元9年，距今年2000多年。与我国相比，国外在卡尺领域的发明晚了1000多年，最早的是英国的“卡钳尺”，外形酷似游标卡尺，但是与新莽铜卡尺一样，也仅仅是一把刻线直尺，精度和使用范围较低。

最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。他是一名颇具名气的数学家，在他的数学专著《新四分圆的结构、利用及特性》中记述了游标卡尺的结构和原理，而他的名字Vernier 变成了英文的游标一词沿用至今。而这把赫赫有名的游标卡尺至今没

有见到，因此有人质疑他是否制成了游标卡尺。19世纪中叶，美国机械工业快速发展，美国夏普机械有限公司创始人与1985年秋，成功加工出了世界上第一批四把0-4英寸的游标卡尺，其精度达到了0.001毫米。1851年由美国Brown & Sharpe 公司将Nonuth 及Vernier 两个构想制造出第一支游标卡尺，后由德国Masuer兵工厂加以改良制造，是工程上应用最广的量具。1854年荷、法、德、英、都普遍用上了游标卡尺，1856年日本也普及了游标卡尺，游标卡尺的制造技术逐渐更新迅速提高，使之成为了通用性的长度。

1992年5月在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡（今邗江区甘泉镇）顺利清理了一座东汉早期的砖室墓，从墓中出土了一件铜卡尺（见图），此铜卡尺由固定尺和活动尺等部件构成。固定尺通长13.3厘米，固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有鱼形柄，长13厘米，中间开一导槽，槽内置一能旋转调节的导销，循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手，便于系绳或抓握。两个爪相并时，固定尺与活动尺等长。使用时，将左手握住鱼形柄，右手牵动环形拉手，左右拉动，以测工件。用此量具既可测器物的直径，又可测其深度以及长、宽、厚，均较直尺方便和精确。惜因年代久远，其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文，已锈蚀难以辨认。

东汉铜卡尺

东汉原始铜卡尺的出土，纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学

家发明的观念。英国在1973年出版的《英国百科全书》第10卷402页，记述游标卡尺是法国数学家“Pierre Vernier ”【维尼尔·皮】公元1580－1637年在1631年发明的工作原理。由此也证明游标卡尺是有中国传至国外的！

1.2 制作游标卡尺所用的材料

游标卡尺一般采用碳钢、工具钢和不锈钢制造。游标卡尺采用碳钢、工具钢制造时,其主要测量面的最低硬度为664HV(≈58HRC)。卡尺采用不锈钢制造时,其主要测量面的最低硬度为551HV(≈52.5HRC)。高碳钢或者低合金钢，比如7Cr17，总之需要硬度高，热变形小，耐腐蚀性能好些也更耐用。其中我国最长用的材料是高碳钢。

1.3 游标卡尺的分类及用途

游标类仪器包括：游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺、齿厚游标卡尺、游标角度规等。游标类仪器是利用游标原理进行读数的，仪器主要同主尺和游标尺两部分组成。仪器没有传动放大机械，被测量与游标相对主尺移动的距离相等，主尺的刻线间距等于主尺的分度值。其读数精度的提高仅仅是利用游标原理。游标类仪器没有测力控制装置，测力的大小由手的推力或使尺框微动来控制，带主观性，达不到统一的要求。游标类仪器用来测量尺寸、外尺寸，也可测量内