常用测量仪器的使用和保养.doc

第三节  指示表类测量器具
一、 指示表
1. 定义：利用机械传动系统，将测量杆的直线位移转变为指针在圆刻度盘（表盘）上的角位移，并由刻度盘进行读数的通用测量器具，称为指示表。其中，分度值为0.01mm的称为百分表，分度值为0.001mm称为千分表。测量范围超过10mm的指示表，又称为大量程指示表。
2. 百分表的结构型式：如图。
3. 百分表的读数方法：
（1）转数指针表示一格为1mm，主指针表示一格为0.01mm。读数时，指针从离开起始位置的格数来读得。若指针停在两条刻度线之间时，可用估读的方法来读得。
（2）当测量范围比较大时，指针和转数指针的开始位置都要记住，为了方便测量时读数，测量前一般要用手转动表盘，使表盘的零刻度线对准主指针，这样就不必再记住指针的起始位置了，可直接读出毫米的小数部分。
（3）主指针的转动方向与测量杆的移动方向有一定关系，主指针顺时针转动时，表示测量杆向上移动；主指针逆时针转动时，就表示测量杆向下移动。在相对测量或误差检验时，测得数值的正负关系不要搞错。
（4）读百分表时，要在主指针停止摆动后再开始读数，读数时，眼睛的视线要垂直于表盘，正对主指针来读数，否则由于偏视会造成读数误差。
4. 百分表的使用方法：
（1）使用百分表之前，要进行认真检查，以免在测量中受到损伤或产生不必要的误差。
1）检查外观：表蒙玻璃是否破裂或脱落；后盖封得是否严密，否则灰尘和湿气就会侵入表内，使内部零件产生锈蚀；测量头、测量杆、轴套等是否有锈蚀的地方；表盘、指针是否松脱等。
2）检查灵敏性：轻轻推动和放松测量杆时，检查测量杆在轴套内的移动是否平稳、灵活、有无卡住或跳动现象；主指针与表盘有无摩擦现象；主指针的摆动是否平稳等。
3）稳定性检查：百分表处于自由状态时，主指针位于从零线开始反时针方向的60°~90°之间，推动并放松测量杆，检查主指针是否回到原位。如果不能回到原位，说明表的稳定性不好，就不要使用。
（2）使用百分表时，必须把它可靠地固定在表座（万能表座、磁性表座）或其他支架上，不允许把表随便卡在不稳固的地方，这不仅会造成测量结果的不准，而且也可能摔坏百分表。如果被测件的数量较多时，可把百分表固定在具有平台的支架（或测量台）上使用。
（3）如果是采用夹持轴套的方法来固定百分表时，夹紧力要适当，既要夹牢而又不致使轴套变形，以免造成测量杆卡住或移动不灵活的现象。夹紧后就不准再转动百分表，如需要转动百分表的方向时，必须先松开夹紧装置。
（4）百分表既可用作绝对测量，也可用作相对测量。当被测尺寸小于百分表的测量范围时，可以进行绝对测量。相对测量时，是用量块作为标准件，因此具有较高的测量准确度。
（5）测量头与被测表面接触时，测量杆应预先有0.3~1mm的压缩量，以便保持测量头与被测表面之间有一定的初始测力，可提高示值的稳定性，所以要先使主指针转过半圈到一圈左右。在相对测量时，如果存在负向偏差，预压量还要增大，使主指针有一定的指示“余量”。这样，在测量过程中，既能指示出正的偏差，又能指示出负的偏差，而且仍可保持一定的测力。否则负的偏差就可能测不出来，还要重新调整。
当测量杆有一定的预压量后，再把百分表紧固住。然后用两指捏住测量杆上端的挡帽提起1~2mm，再轻轻放下，检查测量杆在轴套内的移动是否灵活，观察主指针是否回到原位。这样反复提拉二至三次，检查主指针的指示数值是否稳定，只有在稳定性好的情况下，才能进行测量。
（6）为了读数方便，测量前一般都把百分表的主指针指到表盘的零位。绝对测量时，把测量用平板作为对零位的基准；相对测量时，把量块作为对零位的基准。使测量杆有一定预压量后，再转动表圈，使表盘的零刻度线对准主指针，然后再提拉测量杆，重新检查主指针所指零位是否有变化，反复几次直到对准为止。当然，也可以不对零位，当测量杆有一定的预压量后，主指针所指的刻线就作为测量的起始位置，这样可节省时间且也准确，但不要记错数值。
（7）测量平面时，测量杆要与被测表面垂直，否则，不仅影响测量杆移动的活动性，甚至会把测量杆卡住而损坏百分表，测量杆倾斜还要产生较大的测量误差，测得数值往往比实际的大，如图。
（8）毛坯或有显著凸凹表面的工件，不应使用百分表测量，否则容易损坏百分表，如图。
（9）测量圆柱形工件时，测量杆的轴线应与工件直径方向一致并垂直于工件轴线，如图。 （10）测量时，应轻轻提起测量杆，把被测件移到测量头的下面，如图，然后再慢慢放松测量杆，使测量头与被测件相接触。不允许把被测件强迫推入到测量头下面；也不允许提起测量杆然后突然松手，靠弹簧力把测量头急骤弹回，这要产生瞬时冲击力，给测量带来误差，对百分表和被测面也会造成损伤。 （11）放置百分表表座的平面上如果有油时，会发生微小滑动而影响测量结果，这时可以在表座下面垫一张能吸油的薄纸，一增加摩擦。
（12）根据被测件的形状、表面粗糙度和材料的不同，应选用适当形状的测量头，如图。用平测头来测量球形件；用球面测量头来测量圆柱形或平表面的被测件；用尖形测量头或曲率半径很小的球形测量头来测量凹面或形状复杂的表面（如凸轮、凹槽等），但注意不要划伤被测表面，也不要去测量有明显切痕的表面。 5.操作步骤：
（1）检查测量平台或平面、百分表表座的底面和被测件表面是否有毛刺、碰伤或脏物等，应逐一擦干净。
（2）根据被测部位和尺寸，对表座安装表的位置进行粗测。
（3）检查百分表，并擦净测量头、测量杆和轴套。
（4）把百分表固定在表座上，调整好位置，使测量头与基准面接触（如果是调整或检查精度时，可直接与被测表面相接触），并有一定的预压量。
（5）检查百分表位置的正确性、测量杆移动的灵敏和指示数值的稳定性。
（6）如果需要主指针对零位，应重新检查指示数值的稳定性。如为相对测量时，还要轻轻提起测量杆取出量块。到此就完成了百分表的安置或调整工作。
（7）提起测量杆，把被测件移到测量头的下方，并轻轻放下测量杆到与被测件表面接触为止。
（8）记下百分表的读数，并检查示值的稳定性。
6. 百分表维护保养
除应遵守维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
（1）按压测量杆的次数不要过多，距离不要过大，尤其应避免急剧地向极端位置按压测量杆，这要造成冲击，会损坏机构及加剧零件磨损。
（2）测量时，测量杆的行程不要超出它的测量范围，以免损坏表内零件。
（3）百分表要避免受到剧烈振动和碰撞，不要敲打表的任何部位，调整或测量时，不要使测量头突然撞落在被测件上。
（4）不要拿测量杆，测量杆上也不能压放其他东西，以免测量杆弯曲变形。
（5）百分表表座要放平稳，以免百分表落地摔坏，使用磁性表座时，一定要注意检查表座的按钮位置。
（6）严防水、油和灰尘等进入表内。不准把百分表浸在冷却液或其他液体中；不要把表放在磨屑或灰尘飞扬的地方；不要随便拆卸表的后盖。
（7）如果不是长期保管，测量杆不允许涂凡士林或其他油类，否则会使测量杆和轴套粘结，造成测量杆运动不灵活，而且粘有灰尘的油污容易带进表内，影响表的精度。
（8）百分表用完后，要擦净放回盒内，要让测量杆处于放松状态，避免表内弹簧失效。
二、千分表
千分表的用途、结构型式及工作原理与百分表基本相似。只是精度较百分表要高。
三、杠杆指示表
1.  定义：利用机械传动系统，将杠杆测头的直线位移转变为指针在圆刻度盘（表盘）上的角位移，并由刻度盘进行读数的测量器具。其中，以百分表进行读数的测量器具，称杠杆百分表，以千分表进行读数的测量器具，称杠杆千分表。
2. 用途：与百分表相似，主要用来测量被测件的几何形状和相互位置误差，校正零位或夹具的安装位置，以及用相对法测量尺寸等。特别使用于测量那些百分表难以测量或不可能测量的表面，如小孔、凹槽、孔距及坐标尺寸等，还可以和高度尺联合使用来测量高度尺寸。
3. 结构型式：如图。 4. 使用方法：
杠杆百分表的使用和维护保养方法与百分表有许多共同之处，但需要注意以下几点：
（1）使用前，要对杠杆百分表进行检查，除与百分表有相同的检查项目外，还应特别注意检查测量端的球面，如果以被磨出平面，对测量结果的影响就会很大，不应在使用；另外，要检查杠杆测头是否转轴等处有配合间隙而引起晃动，如图，用手捏住测量端，上下、左右轻轻推动，观察指针变化大不大，若左右摆动超过半格就不能使用。
（2）根据测量需要，可以搬动杠杆测头来改变测量位置，如图。 （3）根据测量方向的要求，应把换向器搬到需要的位置上。
（4）搬动杠杆测头角度和换向器位置的次数要尽量少，以便减少磨损。
（5）杠杆百分表的正确使用位置是：杠杆测头轴线与测量线相垂直，如图。因某种原因，杠杆测头轴线不能与测量线相互垂直时，测量结果就必定有误差，表的读数值要比实际尺寸大。应按下式进行修正：A=a*cosα。
四、杠杆千分表
杠杆千分表的用途、结构型式和工作原理等都与杠杆百分表相同，只是它的放大比更大，测量准确度高。
五、内径指示表
1. 定义：利用机械传动系统，将活动测头的直线位移转变为指针在圆刻度盘上的角位移，并由刻度盘进行读数的内尺寸测量器具。其中，以百分表进行读数的称内径百分表，以千分表进行读数的称内径千分表。
2. 用途：可用相对测量法测量孔径或槽宽的尺寸误差、孔或槽的形状误差等。
3. 结构型式：如图。
4. 使用方法
内径百分表调整好之后，可对一批基本尺寸相同的被测件进行连续测量。在大批量生产中，当被测孔较深以及孔的尺寸公差和形状公差要求较严时，使用内径百分表要比内径千分尺方便的多。使用方法如下：
（1）安装百分表：把百分表的测量头、测量杆和轴套等擦净，装进表架的弹簧夹头中，要使表的主指针转过一圈后，再紧固弹簧夹头，但夹紧力不要过大。
（2）选择可换测头：根据被测尺寸，要选择一个相应尺寸的可换测头装到表架上。安装前要注意检查可换测头和活动测头测量面的磨损情况。若圆弧形的测量面已经磨出平面来了，旧不要再使用了。
大尺寸内径百分表的可换测头，是用螺纹拧到主体上去的，可以调整它的伸出距离；小尺寸内径百分表的可换测头不能调整。在选用可换测头长度及其伸出距离时，要使被测尺寸能够处于活动测头移动范围的中间位置上（测量上限大于35mm的内径百分表，在活动测头上有一条环状“标线”，应与端面对齐），这时的杠杆误差最小。
（3）调整尺寸
内径百分表只能用于相对测量，因此在测量前，应用标准环或用量块及量块附件的组合体来调整好尺寸。调整尺寸（又称校对零位）的方法是，首先检查百分表的灵敏性和稳定性，按压几次活动测头，看表针摆动情况；然后用手按定位护桥，使活动测头先放入标准环内，再放入可换测头，由于定位护桥的作用，两个测头能够自由地在标准环的直径方向上定位，但需要使测头轴线与孔壁垂直，这时要把内径百分表在孔的轴线方向上微微地来回摆动，如图，以便找出指针的“拐点”，也就是指示出的最小值，才是测得的正确数值。转动百分表的表圈，使表盘零线与指针的“拐点”处相重合。最后再摆动几次，检查零位是否稳定。对好零位后，把内径百分表从标准环内轻轻取出来。操作时，要一手拿住直管上的手柄（带隔热套），用另一只手扶住直管下部靠近主体的地方，如图。 （4）读数方法
测量孔径时的操作方法与调整尺寸时相同。读数方法是，百分表上的数值（指针在“拐点”处的数字），就是被测孔径与标准环孔径之差。当指针正好指在零刻度处，说明被测孔径与标准环孔相等。若指针顺时针方向离开零位时，表示被测孔径小于标准环的孔径；指针反时针方向离开零位时，表示被测孔径大于标准环的孔径。
（5）测量槽宽
测量槽宽时，内径百分表的测头要沿着槽壁的两个垂直方向轻微摆动，以便找出指针的“拐点”即最小值，才是正确的被测尺寸。
（6）测量形状误差
为了测出孔的圆度误差，可在同一个径向平面内的不同位置上测量几次。为了测出孔的圆柱度误差，可在几个不同的径向平面内测量几次。
（7）不能使用内径百分表测量薄壁被测件的孔径，这是因为活动测头的测力和定位护桥的压力都较大，会引起被测件变形，造成测量结果的不正确。
5. 维护保养
除应遵守测量器具维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
（1）内径百分表是个细长形测量器具，应避免受到撞击和摔碰；直管上不准压放其他物品。
（2）检查时，按压活动测头要小心，不要用劲过大或过快；测量时，不要使活动测头受到剧烈震动。
（3）装卸百分表时，要先松开弹簧夹头的紧固螺丝或螺母，注意不要损坏百分表和夹头。
（4）不要让水、油污和灰尘等进入表架内。
（5） 测量完毕，要把百分表和可换测头取下擦净，并在测头上涂上防锈油，放入盒内保管。 第四节  量规
一、 光滑极限量规
1. 塞规和卡规
2. 工作量规、验收量规和校对量规
（1）全形塞规使用方法
  使用塞规的通端检验工件时，对于垂直位置的孔，应当从上面检验。用手那着塞规的柄部，顺着孔的轴线，不加压力，凭着塞规本身的重量，让通端滑进孔内，如图。检验完毕，再把塞规顺着轴线轻轻地拔出来。对于水平位置的孔，用手那着塞规柄部，把通端轻轻地送入孔中，如图。通端的任意方向上都应该能进入工件的孔中，并通过工件。检验时，不允许把塞规使劲地往孔里推，使通端强行通过，这样会把尺寸过小的孔误认为是合格的；还可能把测头卡在孔内拔不出来，造成损伤。也不要把塞规一边旋转一边往孔中推，这会造成测量面不必要的磨损。
  使用塞规止端检验时，如果是盲孔，要从孔的两端进行检验，只有止端倒角部分放在孔口边缘上，而工作表面塞不进去，才算是检验合格。但实际生产中，往往允许止端稍许进入一点，进入长度在国家标准中未做规定，目前多数工厂规定不大于全长的1/3。
（2）非全形塞规使用方法
非全形塞规的使用方法与全形塞规基本相同，如用通端检验时，手要拿住手柄，对准孔的直径，顺着轴线方向把通端轻轻地送进孔中，不能歪斜，也不能强行推入。不同之处是，至少要在孔的两个垂直的直径方向上检验，以免因孔的形状误差而影响检验结果的准确性。
（3）球端杆规的使用方法
  使用杆规检验孔径，是一项技术要求较高的操作，一方面要使杆规位于孔的直径方向，另一方面还要使杆规与孔的轴线相垂直，这样才能保证检验结果的可靠性。与使用内径千分尺有相似之处，检验时可把一头靠在孔壁上作为支点，然后使用另一头，在孔的径向平面内和轴线方向慢慢地摆动，平感觉来判断检验是否合格。通端杆规在孔的轴线方向上，能自由摆动；而且在孔的径向平面内，也能够摆动一个不大的角度。但是，止端杆规在孔的轴线方向上摆动不了，在径向平面内同样也摆动不了，这才算检验合格。检验时，要在孔的前、中、后三个径向平面内检验；在每个径向平面内，也要在相互垂直的直径方向上进行检验，这样的检验结果才是全面可靠的。大的杆规可用两手操作，更大的杆规就需要两人共同操作。
（4）圆柱环规使用方法
用圆柱环规的通端检验轴时，对垂直放的轴，应从上面开始检验。用手指拿住环规的外圆，沿工件轴线方向，不施加压力，凭环规自身重量向下慢慢移动，在轴的全长上环规通端应当通过。对水平放的轴，将环规通端从轴的一端放入，一手拿工件，一手轻轻推动通端量规，从轴的另一端取出。用止端环规检验时，环规不能进入轴端。圆柱环规检验工件时，不许用力推，使之强行通过，也不允许将环规边旋转，边用力推。
（5）卡规使用方法
  使用卡规的通端检验工件时，尽可能从轴的上面来检验，用手拿住卡规，使卡规垂直于被测轴的轴线，不加压力，凭卡规本身的重量，从轴的外圆上滑过去。从水平方向检验时，把卡规通端轻轻地从轴上滑过去。切不可把卡规使劲地往轴上卡去，这样会使两个卡爪往外弹开发生变形，把超出最大极限尺寸的轴误收下来；而且卡规的工作表面要受到不必要的磨损；甚至因用力过猛，使卡规产生永久变形而不能使用。对于工件来说，被测面会受到损伤，特别是铜、铝制品更为严重。尽可能不从水平方向去检验轴径，因为这样检验时，手的感觉不够灵敏，施加的压力不容易控制。
用卡规止端检验时，只允许搁在轴的一面，滑不过去才算是检验合格。
卡规的工作表面与工件之间是一条短线接触，为了得出准确的检验结果，卡规的通端和止端，要沿着轴或围绕着轴至少要在4个位置上进行检验。
不论使用卡规的通端还是止端，都必须使卡规垂直于工件轴线，不可歪斜，否则检验结果就不准确。特别是高精度或大尺寸的工件更要注意，位置稍有歪斜，检验结果就会有很大出入。
（6）光滑极限量规使用注意事项
  量规是一种精密测量器具，使用量规过程中要与工件多次接触，如何保持量规的精度、提高检验结果的可靠性，这与操作者的关系很大，因此必须合理正确地使用量规。
1）使用前，要认真地进行检查。先要核对图纸，看这个量规是不是与要求的检验尺寸和公差相符，以免发生差错、造成大批废品。同时要检查量规有没有检定合格的标记或其他证明。还要检查量规的工作表面上是否有锈斑、划痕和毛刺等缺陷，因为这些缺陷容易引起被检验工件表面质量下降，特别是公差等级和表面粗糙度较高的有色金属工件更为突出。还要检查量规测头与手柄联结是否牢固可靠。最后还要检查工件的被检验部位（特别是内孔），是否有毛刺、凸起、划伤等缺陷。
2）使用前，要用清洁的细棉纱或软布，把量规的工作表面擦干净，允许在工作表面上涂一层薄油，以减少磨损。
3）使用前，要辨别哪是通端、哪是止端，不要搞错。
4）使用时，量规的正确操作方法可归纳为“轻”、“正”、“冷”、“全”四个字。
轻，就是使用量规时要轻拿轻放，稳妥可靠；不能随意丢掷；不要与工件碰撞，工件放稳后再来检验；检验时要轻卡轻塞，不可硬卡硬塞。
正，就是用量规检验时，位置必须放正，不能歪斜，否则检验结果也不会可靠。
冷，就是当被检工件与量规温度一致时才能进行检验，而不能把刚加工完还发热的工件进行检验；精密工件应与量规进行等温。
全，就是用量规检验工件要全面，才能得到正确可靠的检验结果，塞规通端要在孔的整个长度上检验，而且还要在2或3个轴向平面内检验；塞规止端要尽可能在孔的两端进行检验。卡规的通端和止端，都应沿轴和围绕轴不少于4个位置上进行检验。
5）若塞规卡在工件孔内时，不能用普通铁锤敲打、扳手扭转或用力摔砸，否则会使塞规工作表面受到损伤。这时要用木、铜、铝锤或钳工拆卸工具（如拔子或推压器），还要在塞规的端面上垫一块木片或铜片加以保护，然后用力拔或推出来。必要时，可以把工件的外表面稍微加热后，在把塞规拔出来。
6）当机床上装夹的工件还在运转时，不能用量规去检验。
7）不要用量规去检验表面粗糙和不清洁的工件。
8）量规的通端要通过每一个合格的工件，其测量面经常磨损、因此，量规需要定期检定。
  对工作量规，当塞规通端接近或超过其最小极限、卡规（环规）的通端接近或超过其最大极限尺寸时，工件量规要改为验收量规来使用。当验收量规接近或超过磨损限时，应立即报废，停止使用。
9）使用光滑极限量规检验工件，如判定有争议时，应该使用下述尺寸的量规检验；
  通端应等于或接近工件的最大实体尺寸（即孔的最小极限尺寸、轴的最大极限尺寸）；
  止端应等于或接近工件的最小实体尺寸（即孔的最大极限尺寸、轴的最小极限尺寸）。
3.长度量规、槽宽量规、高度量规
（略）
4. 量规维护保养
（1）不准用手触摸量规的工作表面，以免引起生锈。
（2）使用期间，要把量规放在适当的地方，如工具柜的台面上或机床不动部分的木垫板上，不要放在机床刀架上或机床导轨上，以免造成损坏。
（3） 不论是经常使用的量规还是不经常使用的量规，都要定期进行外部检查，看有没有损伤、锈蚀或变形。假如，发现量规开始生锈，应及时放进汽油内浸泡一段时间，再取出仔细擦干净，并涂上防锈油。
（4） 不要把两个量规的工作表面配合在一起保存（如塞规和环规套在一起），否则两个工作表面会相互胶合，加外力分开时会受到不必要的损伤。
（5）量规使用完毕，要用清洁的棉纱或软布擦干净，放在专用木盒内，然后收存到工具柜里；片形量规也可以挂在工具柜里。如果天气潮湿或隔一段时间才能使用时，擦干净后在涂上一层无酸凡士林或防锈油。保管量规的地方必须干燥。
第五节  气动量仪
1. 定义：以空气作为作为介质，利用空气流动的特性，将尺寸等几何量的变化转换为流量、压力等的变化量，然后在指示器上进行读数的一种仪器。它包括气动量仪和气动测头。
2. 浮标式气动量仪的结构型式：（如图） 3. 维护保养：
（1）保持气源清洁，防止油、水进入量仪，为此要经常放出滤清器中的积水和更换清洗过滤原件。
（2）气源压力要保持不低于0.3MPa。
（3）量仪不能置于阳光直射的地方和温度变化很大的地方。
（4）及时更换塑料管，以免塑料老化产生漏气。
（5）关闭进气阀后，再打开使用时，要重新校准零位和倍率。
（6）操作者不能随意拆卸玻璃管和浮标。必须拆卸时，应关闭进气阀，否则浮标会吹飞。取浮标时要用镊子轻轻夹，不能使其变形。重新装玻璃管时，位置要装正、压紧，不能漏气。
（7）测头的测量间隙不能大于量仪的最大测量间隙。
（8）量仪发生故障时，应立即排除。不要采取敲打壳体侧板的办法勉强使用。
（9）量仪长时间不用时，应将倍率螺钉拧下，调零螺钉松开，稳压器上调压螺钉松开并用罩罩上。