編者：蔣賢海
一、《公差配合與測量》實訓目的
1. 通過零件測量，熟悉常用測量工具如游標卡尺、螺旋測微儀、百分表的使用及注意事項。
2. 通過零件測量，掌握幾種常見的測量方法，如長寬高，內外徑，平行度的測量。
3. 通過零件測量, 培養從零件的功能去把握零件的關鍵尺寸及其相應的精度的能力。
4. 掌握檢測報告的製作能力 。
二、《公差配合與測量》實訓的內容和任務
1．測量物件及測量內容
① 測量物件為量塊及數控工具機拆下的零件、套筒 。
② 測量零件的實物，並做出零件的檢測報告。
2. 測量任務
① 本次測量分組進行 , 3 人為一組。
② 測量工具：游標卡尺，外徑千分尺，百分表等。
測量用品： 對應產品零件圖一張（實訓時由指導教師依具體產品另行提供）。
③ 檢測前，要掌握並熟悉以上各種工具的用途和使用方法。
④ 選用正確的檢測方案，檢測出零件圖中的標註尺寸的實際尺寸。
三、《公差配合與測量》實訓步驟和時間安排
1. 時間：在完成《公差配合與測量》課程學習後完成。
2. 進度計畫：三階段：
第1階段：準備階段，指導教師應在此期間內使學生掌握三種測量工具的用途與使用方法及測量報告製作：
①游標卡尺的用途與使用方法
②千分尺的用途與使用方法
③百分表的用途與使用方法
測量報告製作
第2階段：測量進行階段，指導教師應在此期間內指導學生完成指定零件的測量任務：
1 工具機零件尺寸的測量（主要為外徑、長度）
依圖紙標出尺寸測量，分兩種方式進行：
先任取一單件測量，對同一零件測量三次，記錄在單件檢測報告中；
再從這批零件中任取四個，每一零件進行測量一次，記錄在抽樣檢測報告中。
2 套筒尺寸的測量（主要為內徑、長度）
依圖紙標出尺寸測量，分兩種方式進行：
先任取一單件測量，對同一零件測量三次，記錄在單件檢測報告中；
再從這批零件中任取四個，每一零件進行測量一次，記錄在抽樣檢測報告中。
3 量塊平行度的測量
任取四塊量塊，進行平行度測量，記錄在平行度檢測報告中。
第3階段：測量報告完成階段，指導教師應在此期間內指導學生完成各個零件的檢測報告：
1 對記錄在檢測報告中的資料進行處理；
2 檢測報告裝訂，主要內容為（封面，檢測圖紙，檢測報告，實訓總結）
3. 實訓時間安排：
注：不能在課內完成任務的學生，課外自行安排時間完成。
四、《公差配合與測量》實訓要求和注意事項
1. 服從指導教師和檢測室老師的安排，遵守紀律，不遲到，不早退，不曠課，每天每節執行考勤制度。
2. 愛護檢測室設施與公共財產，遵守檢測室各項規章制度，注意檢測室內的清潔衛生。
3. 認真閱讀實訓指導書和查閱有關資料，積極思考問題，按計畫有步驟地完成實訓內容。
4. 量具的維護與保養：
⑴應與腐蝕性物質隔離，防止表面鏽蝕。
⑵不得作工具使用。
⑶不能將游標卡尺和外徑千分尺的鎖緊裝置鎖緊後作卡規使用。
⑷不要測量運動著的工件。
⑸使用完畢要擦淨測量面並塗上專用防鏽油後置於盒內保管。
⑹使用有效期滿後，要及時送計量部門檢修。
五、 游標卡尺
游標卡尺是工業上常用的測量長度的儀器，它由尺身及能在尺身上滑動的游標組成，如圖1所示。若從背面看，游標是乙個整體。游標與尺身之間有一彈簧片（圖中未能畫出），利用彈簧片的彈力使游標與尺身靠緊。
游標上部有一緊固螺釘，可將游標固定在尺身上的任意位置。尺身和游標都有量爪，利用內測量爪可以測量槽的寬度和管的內徑，利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑。深度尺與遊標尺連在一起，可以測槽和筒的深度。
尺身和遊標尺上面都有刻度。以準確到0．1公釐的游標卡尺為例，尺身上的最小分度是1公釐，遊標尺上有10個小的等分刻度，總長9公釐，每一分度為0．9公釐，比主尺上的最小分度相差0．1公釐。量爪併攏時尺身和游標的零刻度線對齊，它們的第一條刻度線
相差0．1公釐，第二條刻度線相差0．2公釐，……，第10條刻度線相差1公釐，即游標
的第10條刻度線恰好與主尺的9公釐刻度線對齊，如圖2。
圖1 游標卡尺結構圖
圖2 游標卡尺讀數示意圖
當量爪間所量物體的線度為0．1公釐時，遊標尺向右應移動0．1公釐。這時它的第一條刻度線恰好與尺身的1公釐刻度線對齊。同樣當游標的第五條刻度線跟尺身的5公釐刻度線對齊時，說明兩量爪之間有0．5公釐的寬度，……，依此類推。
在測量大於1公釐的長度時，整的公釐數要從游標「0」線與尺身相對的刻度線讀出。
游標卡尺使用注意事項：
1. 使用前應將測量面擦乾淨，檢查兩測量爪間不能存在顯著的間隙，並校對零位。
2. 移動遊框時力量要適度，測量力不易過大。
3. 注意防止溫度對測量精度的影響，特別是測量器具與被測件不等溫產生的測量誤差。
4. 讀數時其視線要與標尺刻線方向一致，以免造成視差。
5. 儘量減少阿貝誤差對測量的影響。
6. 測量時量爪的位置要正確，避免下圖3所示的錯誤。
圖3 游標卡尺量爪錯誤的測量位置
維護與保養：
1 不得用游標卡尺測量運動著的被測件。
2 不得用游標卡尺測量表面粗糙的被測件。
3 不得將游標卡尺當作工具使用。
4 不得將游標卡尺的遊框用緊固螺釘緊固後當作卡規使用。
⑤ 使用過程中要輕拿輕放，不要與手錘、扳手等工具放在一起，以防受壓和磕碰造成的損傷。
⑥ 使用完畢應用乾淨棉絲擦淨，裝入盒內固定位置後放在乾燥、無腐蝕物質、無振動和無強磁力的地方保管。
7 得用砂紙等硬物擦卡尺的任何部位，非專業修理量具人員不得進行拆卸和調修。
8 按使用合格證的要求進行週期檢定。
六、 外徑千分尺
外徑千分尺常簡稱為千分尺，它是比游標卡尺更精密的長度測量儀器，常見的一種如圖4所示，它的量程是0－25公釐，分度值是0．01公釐。外徑千分尺的結構由固定的尺架、測砧、測微螺桿、固定套管、微分筒、測力裝置、鎖緊裝置等組成。固定套管上有一條水平線，這條線上、下各有一列間距為1公釐的刻度線，上面的刻度線恰好在下面二相鄰刻度線中間。
微分筒上的刻度線是將圓周分為50等分的水平線，它是旋轉運動的。
圖4 外徑千分尺結構圖
根據螺旋運動原理，當微分筒（又稱可動刻度筒）旋轉一周時，測微螺桿前進或後退乙個螺距──0．5公釐。這樣，當微分筒旋轉乙個分度後，它轉過了1／50周，這時螺桿沿軸線移動了1／50×0．5公釐＝0．01公釐，因此，使用千分尺可以準確讀出0．01公釐的數值。
外徑千分尺的零位校準
使用千分尺時先要檢查其零位是否校準，因此先鬆開鎖緊裝置，清除油汙，特別是測砧與測微螺桿間接觸面要清洗乾淨。檢查微分筒的端麵是否與固定套管上的零刻度線重合，若不重合應先旋轉旋鈕，直至螺桿要接近測砧時，旋轉測力裝置，當螺桿剛好與測砧接觸時會聽到喀喀聲，這時停止轉動。如兩零線仍不重合（兩零線重合的標誌是：
微分筒的端麵與固定刻度的零線重合，且可動刻度的零線與固定刻度的水平橫線重合），可將固定套管上的小螺絲鬆動，用專用扳手調節套管的位置，使兩零線對齊，再把小螺絲擰緊。不同廠家生產的千分尺的調零方法不一樣，這裡僅是其中一種調零的方法。
檢查千分尺零位是否校準時，要使螺桿和測砧接觸，偶而會發生向後旋轉測力裝置兩者不分離的情形。這時可用左手手心用力頂住尺架上測砧的左側，右手手心頂住測力裝置，再用手指沿逆時針方向旋轉旋鈕，可以使螺桿和測砧分開。
外徑千分尺的讀數
讀數時，先以微分筒的端麵為準線，讀出固定套管下刻度線的分度值（只讀出以公釐為單位的整數），再以固定套管上的水平橫線作為讀數準線，讀出可動刻度上的分度值，讀
數時應估讀到最小刻度的十分之一，即0．001公釐。如果微分筒的端麵與固定刻度的下刻度線之間無上刻度線，測量結果即為下刻度線的數值加可動刻度的值；如微分筒端麵與下刻度線之間有一條上刻度線，測量結果應為下刻度線的數值加上0．5公釐，再加上可動刻度的值，如圖5－1讀數為8．384公釐，圖5－2讀數為7．923公釐。
圖5－1圖5－2
有的千分尺的可動刻度分為100等分，螺距為1公釐，其固定刻度上不需要半公釐刻度，可動刻度的每一等分仍表示0．01公釐。有的千分尺，可動刻度為50等分，而固定刻度上無半公釐刻度，只能用眼進行估計。對於已消除零誤差的千分尺，當微分筒的前端面恰好在固定刻度下刻度線的兩線中間時，若可動刻度的讀數在40－50之間，則其前沿未超過0．5公釐，固定刻度讀數不必加0．5公釐；若可動刻度上的讀數在0－10之間，則其前端已超過下刻度兩相鄰刻度線的一半，固定刻度數應加上0．5公釐。
校準好的千分尺，當測微螺桿與測砧接觸後，可動刻度上的零線與固定刻度上的水平橫線應該是對齊的，如圖6甲所示。如果沒有對齊，測量時就會產生系統誤差──零誤差。如無法消除零誤差，則應考慮它們對讀數的影響。
若可動刻度的零線在水平橫線上方，且第x條刻度線與橫線對齊，即說明測量時的讀數要比真實值小x／100公釐，這種零誤差叫做負零誤差，如圖6乙所示，它的零誤差為－0．03公釐；若可動刻度的零線在水平橫線的下方，且第y條刻度線與橫線對齊，則說明測量時的讀數要比真實值大y／100公釐，這種零誤差叫正零誤差，如圖6丙所示，它的零誤差為＋0．05公釐。
圖6 對於存在零誤差的千分尺，測量結果應等於讀數減去零誤差，即物體長度＝固定刻度讀數＋可動刻度讀數－零誤差。
使用注意事項：
1 使用前必須用校對杆校對「零」位。
2 不能測量超出測量範圍的被測尺寸。
3 手應握在隔熱墊處，測量器具與被測件必須等溫，以減少溫度對測量精度的影響。
④ 要注意減少測量力對測量精度的影響，當測量面與被件表面將要接觸時，就必須使用測量力裝置。
⑤ 測量讀數時要特別注意半公釐刻度的讀取，可估計讀數到0.001公釐。
維護與保養：
1 不得用外徑千分尺測量運動著的被測件。
2 不得用外徑千分尺測量表面粗糙的被測件。
3 不得將外徑千分尺當作工具使用。
4 不得將外徑千分尺的測量桿用緊固螺釘緊固後當作卡規使用。
⑤ 使用過程中要輕拿輕放，不要與手錘、扳手等工具放在一起，以防受壓和磕碰造成的損傷。
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