量具的种类很多,根据其用途及特点不同,可分为万能量具、专用量具和标准量具等。
万能量具(如游标卡尺、千分尺、百分表和万能角度尺等)是能对多种零件、多种尺寸进行测量的量具。
专用量具(如卡规、量规等)是专为测量零件或产品某一形状、尺寸而制造的量具。
标准量具(如量规)只能制成某一固定尺寸,是用来校对和调整其他量具的量具。
一、游标卡尺
游标卡尺可用来测量长度、厚度、外径、内径、孔深和中心距等。游标卡尺的精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。
1.游标卡尺的结构
图2-3所示为游标卡尺,它由尺身(主尺)、游标(副尺)、内量爪、外量爪、测深杆和固定螺钉等部分组成。
图2-3 游标卡尺
2.游标卡尺的刻线原理
0.02mm游标卡尺的刻线原理是:尺身每1格长度为1mm,游标总长为49mm,等分50格,每格长度为49mm/50=0.98mm,则尺身1格和游标1格长度之差为1mm-0.98mm=0.02mm,所以它的精度为0.02mm。
3.游标卡尺的读数方法
首先读出游标尺零刻线左边尺身上的整毫米数,再看游标尺从零线开始第几条刻线与尺身某一刻线对齐,其游标刻线数与精度的乘积就是不足1mm的小数部分,最后将整毫米数与小数相加就是测得的实际尺寸。图2-4所示游标卡尺计数为:60mm+0.48mm=60.48mm。
图2-4 游标卡尺的读数示例
二、万能角度尺
万能角度尺是用来测量工件内、外角度的量具。其测量精度有2′和5′两种,测量范围为0°~320°。
1.万能角度尺的结构
图2-5 万能角度尺
1—尺身 2—扇形板 3—游标 4—支架 5—直角尺 6—直尺
如图2-5所示,万能角度尺由刻有角度刻线的尺身1和固定在扇形板2上的游标3组成。扇形板2上,直尺6用支架固定在直角尺5上,如果拆下直角尺5,也可将直尺6固定在扇形板上。
2.万能角度尺的刻线原理及读数
万能角度尺的读数方法和游标卡尺相似,先从尺身上读出游标零线前的整度数,再从游标上读出角度“′”的数值,两者相加就是被测物体的角度数值。
3.万能角度尺的测量范围
由于直角尺和直尺可以移动和拆换,万能角度尺可以测量0°~320°的任何角度,如图2-6 所示。
图2-6 万能角度尺的测量范围
三、千分尺
千分尺是测量中最常用的精密量具之一,它的测量精度比游标卡尺高,而且比较灵敏。因此,对于加工精度要求较高的工件尺寸,要用千分尺来测量。
千分尺的种类较多,按其用途不同分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、内测千分尺和螺纹千分尺等。常用千分尺的测量精度为0.01mm。
1.外径千分尺的结构
千分尺主要由尺架、砧座、固定套管、微分筒、锁紧装置、测微螺杆、测力装置等组成。它的规格按测量范围分为0~25mm,25~50mm,50~75mm,75~100mm,100~125mm等,使用时按被测工件的尺寸选用。外径千分尺具体结构如图2-7所示。
图2-7 外径千分尺的结构
1—尺架 2—砧座 3—测微螺杆 4—锁紧手柄 5—螺纹套 6—固定套管 7—微分筒 8—螺母 9—接头 10—测力装置 11—弹簧 12—棘轮爪 13—棘轮
2.外径千分尺的刻线原理
固定套管上每相邻两刻线(一般上下错开)轴向每格长为0.5mm。测微螺杆螺距为0.5mm。当微分筒转1圈时,测微螺杆就移动1个螺距0.5mm。微分筒圆锥面上共等分50格,微分筒每转1格,测微螺杆就移动0.5mm/50=0.01mm,所以千分尺的测量精度为0.01mm。
3.千分尺的读数方法
首先读出微分筒边缘在固定套管上露出的毫米数和半毫米数,然后看微分筒上哪一格与固定套管上基准线对齐,并读出相应的不足半毫米数,最后把两个读数相加就是测得的实际尺寸。千分尺的读数方法示意如图2-8所示。
图2-8 千分尺读数方法
四、百分表
1.百分表的结构
百分表是一种精度较高的比较量具,可用来精确测量零件圆度、圆跳动、平面度、平行度和直线度等形位误差,也可用来找正工件、检验机床精度和测量工件的尺寸。
百分表结构如图2-9所示。图中1是淬硬的触头,用螺纹旋入齿杆2的下端。齿杆的上端有齿。当齿杆上升时,带动齿数为16的小齿轮3,在小齿轮3的同轴上装有齿数为100的大齿轮4,再由这个齿轮带动中间的齿数为10的小齿轮5。在小齿轮5的同轴上装有指针6,因此长指针就随着一起转动。在小齿轮5的另一边装有大齿轮7,在其轴下端装有游丝,用来消除齿轮间的间隙,以保证其精度。该轴的上端有短指针8,用来纪录长指针的转数(长指针转一周时短指针转一格)。拉簧11的作用是使齿杆2能回到原位。在表盘9上刻有线条,共分100格。转动表圈10,可调整表盘刻线与长指针的相对位置。
图2-9 百分表
1—淬硬的触头 2—齿杆 3,5—小齿轮 4,7—大齿轮 6—指针 8—短指针 9—表盘 10—表圈 11—拉簧
2.百分表的刻线原理及读数方法
百分表内的齿杆和齿轮的周节是0.625mm。当齿杆上升16格时(上升0.625×16=10mm),16齿小齿轮转一周,同时齿数为100齿的大齿轮也转一周,就带动齿数为10的小齿轮和长指针转10周。当齿杆移动1mm时,长指针转一周。由于表盘上共刻100格,所以长指针每转一格表示移动0.01mm。
百分表的读数方法为:先读小指针转过的刻度线(毫米整数),再读大指针转过的刻度线(小数部分),并乘0.01,然后两者相加,即得到所测量的数值。
3.内径百分表
(1)内径百分表的结构
内径百分表可用来测量孔径和孔的形状误差,对于测量深孔极为方便。其结构如图2-10所示。在测量头端部有可换接触头1和量杆2。测量内孔时,孔壁使量杆2向左移动而推动摆块3,摆块3使杆4向上,推动百分表触头6,使百分表指针转动而指出读数。测量完毕时,在弹簧5的作用下,量杆回到原位。
通过更换可换触头1,可改变内径百分表的测量范围。内径百分表的测量范围有6~10mm,10~18mm,18~35mm,35~50mm,50~100mm,100~160mm,160~250mm等。
内径百分表的示值误差较大,一般为±0.015mm。因此,在每次测量前都必须用千分尺校对尺寸。
内径百分表的指针摆动读数,刻度盘上每一格为0.01mm,盘上刻有100格,即指针每转一圈为1mm。
图2-10 内径百分表
1—可换接触头 2—量杆 3—摆块 4—杆 5—弹簧 6—触头
(2)内径百分表的使用方法
内径百分表用来测量圆柱孔,它附有成套的可调测量头,使用前必须先进行组合和校对零位。组合时,将百分表装入连杆内,使小指针指在0~1的位置上,长针和连杆轴线重合,刻度盘上的字应垂直向下,以便于测量时观察,装好后应予紧固。
测量前应根据被测孔径大小用外径千分尺调整好尺寸,如图2-11所示。在调整尺寸时,正确选用可换测头的长度及其伸出距离,应使被测尺寸在活动测头总移动量的中间位置。
测量时,连杆中心线应与工件中心线平行,不得歪斜,同时应在圆周上多测几个点,找出孔径的实际尺寸,看是否在公差范围以内,如图2-12所示。
图2-11 用外径千分尺调整尺寸
图2-12 内径百分表的使用方法