- 机械加工质量控制与检测(第二版）
- 张秀珍 晋其纯
- 22437字
- 2021-03-26 02:25:36
2.4 检测用具的使用常识
2.4.1 测量器具的精度保持
测量器具的精度保持性和使用寿命，与计量检修、操作者的正确使用维护密切相关。
（1）测量器具的选用要求。参见2.3.3测量器具的选用。
（2）测量器具的计量要求。测量器具的正确使用，应遵循测量器具的保养、检修、鉴定等计量计划要求，定期送计量部门检验鉴定，确保所用量具检具的精度、灵敏度和准确度。
（3）测量器具的维护要求。测量器具在使用过程中应轻拿轻放、保持清洁，应注意防锈、防磁、防震，使用完毕后擦拭干净并涂防护油，按各器具的规范要求摆放，做到合理存放保管，保持使用寿命。
正确地使用精密量具是保证产品质量的重要条件之一。要保持量具的精度和它工作的可靠性，除了在使用中要按照合理的使用方法进行操作以外，还必须做好量具的维护和保养工作。
（1）测量前应把量具的测量面和零件的被测量表面都揩拭干净，以免因有脏物存在而影响测量精度。用精密量具（如游标卡尺、百分尺和百分表等）去测量锻铸件毛坯，或带有研磨剂（如金刚砂等）的表面是错误的，这样易使测量面很快磨损而失去精度。
（2）量具在使用过程中，不要和工具、刀具（如锉刀、榔头、车刀和钻头等）堆放在一起，以免碰伤量具；也不要随便放在机床上，以免因机床振动而使量具掉下来损坏。尤其是游标卡尺等，应平放在专用盒子里，免使尺身变形。
（3）量具是测量工具，绝对不能作为其他工具的代用品。例如，拿游标卡尺画线，拿百分尺当榔头，拿钢直尺当起子旋螺钉，以及用钢直尺清理切屑等都是错误的。把量具当玩具，如把百分尺等拿在手中任意挥动或摇转等也是错误的，易使量具失去精度。
（4）温度对测量结果影响很大，零件的精密测量一定要使零件和量具都在20℃的情况下进行测量。一般可在室温下进行测量，但必须使工件与量具的温度一致，否则会由于金属材料的热胀冷缩的特性，而使测量结果不准确。
（5）温度对量具精度的影响亦很大，量具不应放在阳光下或床头箱上，因为量具温度升高后，也量不出正确尺寸。更不要把精密量具放在热源（如电炉、热交换器等）附近，以免使量具受热变形而失去精度。
（6）不能把精密量具放在磁场附近，如磨床的磁性工作台上，以免使量具感磁。
（7）发现精密量具有不正常现象，如量具表面不平、有毛刺、有锈斑以及刻度不准、尺身弯曲变形、活动不灵活等等时，使用者不能自行拆修，更不允许自行用榔头敲、锉刀锉、砂布打光等粗糙办法修理，以免反而增大量具误差。使用者应当主动送计量站检修，并经检定量具精度后才能继续使用。
（8）量具使用后，应及时揩拭干净，除不锈钢量具或有保护镀层者外，金属表面应涂上一层防锈油，并放在专用的盒子里，保存在干燥的地方，以免生锈。
（9）精密量具应实行定期检定和保养，长期使用的精密量具要定期送计量站进行保养和检定精度，以免因量具的示值误差超差而造成产品质量事故。
以下简单介绍常见检测用具的使用基本常识（详细使用方法请参照相关使用说明书）。
2.4.2 测量用基础（基准）工具
（1）平板的类型。
按材质不同，平板有钢制、铸铁和石材三类平板。
①钢制平板。其韧性好，一般用于冷作放样或样板修整。
②铸铁平板。其精度稳定性好，除具有钢制平板用途外，经压砂后可作研磨工具。
③石材平台类。其工作表面在使用中保养维护简便，材质稳定，受温度影响较小，机械精度高（防锈、防磁、绝缘），但湿度高时易变形。石材平板适用于直角检测、平面检测、高度测量、机床机械检验测量及画线基准等各种检验工作精度测量。例如，花岗石平台适用于检查零件的尺寸精度或形位偏差，并作精密画线及一般画线等各种检验工作的精度测量用基准平面。
（2）平板的精度。
大理石平板共有（000，00，0，1）四个精度等级，铸铁平板共有（000，00，0，1，2，3）六个精度等级。在机械加工制造中多用铸铁平板。
一般的机械加工常用平板的级别为0，1，2，3四个精度等级，其中0，1，2级平板一般做检验用，3级平板多作画线使用。
检验用工作平板（平台）适合于各种检验工作和精密测量，基础平面常与平尺、方箱、V形架（铁）、弯板、直角尺、圆柱角尺等工具配合使用。
几种不同用途的平板（平台）外观形状见图2-6。
图2-6 平板（平台）外观
（3）平板的放置要求。
平板应安放平稳，一般用三个支承点调整水平面。大平板增加的支承点须垫平垫稳，但不可破坏水平。平板受力须均匀，以减少自重引起的变形。平板放置示意见图2-7。
图2-7 平板放置示意
（4）平板使用的基本要求。
平板在使用中，应避免某一局部使用过于频繁而使局部磨损过多，避免划痕和碰伤等现象；使用中被测工件的基准面必须要与平板的工作面贴合；应避免热源的影响和酸碱的腐蚀；平板不宜承受冲击、重压或长时间堆放物品。
方箱、角铁（弯板）、V形架等是机械制造和修理过程中的必要工具，与平台配合使用，是检验机械零部件尺寸精度、形位偏差、各种机床机械的检验测量以及各种画线等的主要工具。因方箱、角铁、V形架通常与平台配合使用，故也称作平台附件。
方箱精度分为1级、2级、3级，一般1级、2级为检验用，3级为画线用。方箱、角铁、V形架等也有不同的规格尺寸，可根据被测件的形状和测量位置需要等匹配选用。
方箱、角铁、V形架的外观形状见图2-8。
图2-8 方箱、角铁、V形架
垫铁、平台调整螺栓、千斤顶等主要是将工件（或部件、平台等）的被测部位（或使用部位）调整找平后便于测量或操作。常用的垫铁类型有平垫铁、阶梯垫铁、角度垫铁、调整垫铁等。千斤顶、平台调整螺栓、垫铁外观形状见图2-9。
金属多面棱体是一种高精度标准器具，它主要用于检定角度测量，如光学分度头、分度台、测角仪等圆分度仪器的分度误差，在高精度的机械加工或测量中也可以作为角度的定位基准。它分为偶数面和奇数面两种，前者的工作角为整度数，用于检定圆分度器具轴系的大周期误差，还可以进行对径测量；而后者的工件角为非整度数，可综合检定圆分度器具轴系的大周期误差和测微器的小周期误差，能较正确地确定圆分度器具的不确定度。
图2-9 千斤顶、平台调整螺栓、垫铁
周边上装有光学反射镜的组合式多面棱体，是具有准确夹角的正棱柱形量规。它的测量面具有良好的光学反射性能。测量面数一般为8，12，24和36等，最多可达72面。常用于检定角度的测量工具，例如光学分度头、回转工作台、多尺分度台等，检定时，利用自准直仪读数。多面棱体及测角仪见图2-10。
图2-10 多面棱体及测角仪
多面棱体具有封闭圆周角的特性，不需要与角度基准比较，而用两个自准直仪利用全组合法测量和计算出各夹角的偏差值，使用时加以修正，就可以得到更高的测量精度。
（1）量块的适用范围。
量块旧称块规，是无刻度的平面平行端面量具。其广泛用于量具、精密仪器的校正、调整、测量等。量块的外观见图2-11。
图2-11 量块外观
量块是按一定尺寸组成套（盒）供应的，组合尺寸规格见表2-2。
表2-2 成套量块的尺寸及量块组合方法
（2）量块的特点。
量块上、下测量面极为光滑、平整，具有黏合性。材料的线膨胀系数小，性能稳定，耐磨，不易变形。
（3）量块的精度等级。
①量块分级。按制造精度分6级，即00级、0级、K级、1级、2级、3级。从00级至3级精度依次降低。量块分级见图2-12。
图2-12 量块分级
②量块分等。量块按检测时的测量精度分为6等：1，2，3，4，5，6，从1至6精度依次降低。
③量块的组合原则。以最少量块数组成所需要的尺寸，以减少量块组合的累计误差。
例如，从83块一套的量块（组成如表2-3所示）中组合尺寸28.785mm的量块组，可分别选用：1.005mm，1.28mm，6.5mm和20mm等四块量块，见图2-13。
表2-3 角套83块的量块
图2-13 组合尺寸的量块组
④量块的组合方法。选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。
典型示例，标称长度为30mm的0级量块，其长度的极限偏差为±0.00020mm。若按“级”使用，不管该量块的实际尺寸如何，均按30mm计，则引起的测量误差就为±0.00020mm。但是，若该量块经过检定后，确定为3等，其实际尺寸为30.00012mm，则测量极限误差为±0.00015mm。显然，按“等”使用，即按尺寸为30.00012mm使用的测量极限误差为±0.00015mm，比按“级”使用测量精度高。
（4）量块组合使用的原则。
①为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块组的量块数目。通常，总块数不应超过四块。选用量块时应从消去需要数字的最小尾数开始，逐一选取。
②量块使用时应研合。即将量块沿着它的测量面的长度反向，先将端缘部分测量面接触，使之初步产生黏合力；然后将任一量块沿着另一个量块的测量面按平行方向推滑前进；最后达到两测量面彼此全部研合在一起。
③正常情况下，在研合过程中，手指能感到研合力，两量块不必用力就能贴附在一起。如果研合力不大，可在推进研合时稍加一些力使其研合。推合时不得使用强力，特别是在使用小尺寸的量块时更应该注意，以免使量块扭弯和变形。
④如果量块的研合性不好，研合有困难时，可以将任意一量块的测量面上滴一点汽油，使量块测量面上沾有一层油膜，以此来加强它的黏合力，但不可使用汗手擦拭量块测量面。量块使用完毕后应立即用煤油清洗。
⑤量块研合的顺序。一般为：先将小尺寸量块研合，再将研合好的量块与中等尺寸量块研合，最后与大尺寸量块研合。
2.4.3 直接测量工具
平尺包括平行平尺、桥形平尺、工字形平尺、矩形平尺、角度平尺以及机床导轨专用平尺等，主要用于工作台的精度检测、精密部件测量、刮研工艺等，是精密测量的基准。
刀口尺用于检测平板、机床工作台、导轨和精密工件的平面度、直线度。刀口尺以光隙法进行直线度测量和平面度测量，也可与量块一起，用于检验长度尺寸（测量前，用量块组成两组尺寸，一组等于凸台高度尺寸公差的最大极限尺寸，另一组等于其最小极限尺寸）。
平尺、刀口尺使用时不得被碰伤，应确保棱边的完整性。手应握持绝热板部分，避免温度影响精度以及产生锈蚀。
测量前，应检查尺的测量面不得有划痕、碰伤、锈蚀等缺陷；表面应清洁光亮。一般应按不同装配要求对应选择不同精度的平尺。
平尺、刀口尺等的工作面不应有锈蚀、斑痕、鳞片、凹坑、裂缝以及其他缺陷，尤其是平尺应无磁性。
平尺、刀口尺的外观见图2-14。
图2-14 平尺、刀口尺
（1）塞尺简介。
塞尺又称厚薄规或间隙片，主要用来检验机床特别紧固面和紧固面、活塞与气缸、活塞环槽和活塞环、十字头滑板和导板、进排气阀顶端和摇臂、齿轮啮合间隙等等两个结合面之间的间隙大小。常用的塞尺外观及用塞尺检验机床尾座紧固面的间隙（＜0.04mm）见图2-15示意。
图2-15 塞尺外观、用塞尺测量机床尾座紧固面的间隙
（2）塞尺使用注意事项。
①测量时，应先用较薄的一片塞尺插入被测间隙内，若仍有空隙，则挑选较厚的依次插入，直至不松不紧恰好塞进，则该片塞尺的厚度为被测间隙尺寸。若没有所需厚度的塞尺，可取若干片塞尺重叠代用，被测间隙即为各片塞尺尺寸之和，但测值结果误差较大。
例如，用0.03mm的一片能插入间隙，而0.04mm的一片不能插入间隙，则说明间隙为0.03～0.04mm，所以塞尺也是一种界限量规。
②塞尺的测量精度一般为0.01mm，根据结合面的间隙情况选用塞尺片数，但片数愈少愈好。
③由于塞尺很薄，容易折断和折皱，故测量时不能用力太大，以免塞尺遭受弯曲和折断；使用后应在表面涂以防锈油，并收回到保护板内。
④塞尺的测量面不应有锈迹、划痕、折痕等明显的外观缺陷。
⑤不能测量温度较高的工件。
钢直尺是最简单的长度量具，主要用于测量零件的长度尺寸，长度有150mm、300mm、500mm和1000mm四种规格。
由于钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.1～0.2mm，所以测量时读数误差比较大，它的测量结果不太准确。即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计得出。钢直尺的使用见图2-16。
图2-16 钢直尺的使用
如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸（轴径或孔径），则测量精度更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行。
（1）内外卡钳简介。
①用途。内外卡钳是最简单的比较量具，其形状见图2-17。外卡钳是用来测量外径和平面的，内卡钳是用来测量内径和凹槽的。
图2-17 内外卡钳及内卡搭百分尺测量
②适用范围。卡钳是一种简单的量具，由于它具有结构简单、制造方便、价格低廉、维护和使用方便等特点，故广泛应用于要求不高的零件尺寸的测量和检验。尤其是对锻铸件毛坯尺寸的测量和检验，卡钳是最合适的测量工具。
③示例。如图2-17示意的“内卡搭百分尺”测量，是利用内卡钳在外径百分尺上读取准确的尺寸，再去测量零件的内径；或内卡在孔内调整好与孔接触的松紧程度，再在外径百分尺上读出具体尺寸。这种测量方法，不仅在缺少精密的内径量具时是测量内径的好办法，对于图示零件的内径，由于它的孔内有轴而使用精密的内径量具有困难，故应用内卡钳搭外径百分尺测量内径方法就能解决问题。
（2）卡钳使用注意事项。
①卡钳开度的调节。钳口形状对测量精确性影响大，故应首先注意经常修整钳口的形状，再用两手把卡钳调整到和工件尺寸相近的开口，然后轻敲卡钳的外（内）侧来减小（增大）卡钳的开口；但不能直接敲击钳口，这会因卡钳的钳口损伤量面而引起测量误差，更不能在机床的导轨上敲击卡钳。
②外卡钳的使用。外卡钳在钢直尺上取下尺寸时（参考图2-17）一个钳脚的测量面靠在钢直尺的端面上，另一个钳脚的测量面对准所需尺寸刻线的中间，且两个测量面的连线应与钢直尺平行，人的视线要垂直于钢直尺。用外卡钳测量外径，就是比较外卡钳与零件外圆接触的松紧程度，以卡钳的自重能刚好滑下为合适。
③内卡钳的使用。用内卡钳测量内径时，应使两个钳脚的测量面的连线正好垂直相交于内孔的轴线，即钳脚的两个测量面应是内孔直径的两端点。当沿孔壁圆周方向能摆动的距离为最小时，则表示内卡钳脚的两个测量面已处于内孔直径的两端点了。再将卡钳由外至里慢慢移动，可检验孔的圆度公差。
④技巧。用已在钢直尺上或在外卡钳上取好尺寸的内卡钳去测量内径，如果内卡钳在孔内有较大的自由摆动时，就表示卡钳尺寸比孔径内小了；如果内卡钳放不进，或放进孔内后紧得不能自由摆动，就表示内卡钳尺寸比孔径大了；如果内卡钳放入孔内，按照上述的测量方法能有1～2mm的自由摆动距离，则此时孔径与内卡钳尺寸正好相等。
⑤要求。测量时不能用手抓住卡钳测量，因为手感没有了就难以比较内卡钳在零件孔内的松紧程度，并使卡钳变形而产生测量误差。
2.4.4 角度量具
（1）常用直角尺。其精度为：00级和0级直角尺一般用于检验精密量具；1级直角尺用于检验精密工件；2级直角尺用于检验一般精度工件。
（2）直角尺使用前，应先检查各工作面和边缘是否被碰伤。角尺的长边的左、右面和短边的上、下面都是工作面（即内、外直角）。将直尺工作面和被检工作面擦净。
（3）使用直角尺时，将直角尺靠放在被测工件的工作面上，用光隙法鉴别工件的角度是否正确。
（4）为获得精确测量结果，一般将直角尺翻转180°再测量一次，取两次读数算术平均值为其测量结果，可消除角尺本身的偏差。
（5）使用角度尺的过程中应注意轻拿、轻靠、轻放，防止弯曲变形；使用后应擦拭干净并涂防锈油，置于角尺匣内。常用角度尺的外观结构见图2-18。
图2-18 角度尺
（1）万能（游标）角度尺简介。
①类型。万能角度尺又称为角度规、游标角度尺和万能量角器，是利用游标读数原理，直接测量精密零件内外角度或对工件进行角度画线的一种角度量具。
②读数方法。万能角度尺的扇形板可在尺座上回转移动，从而形成和游标卡尺相似的游标读数机构，即先读出游标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。
③精度。游标量角器的直尺可顺其长度方向在适当的位置上固定，转盘上有游标刻线。它的精度为5′。
（2）万能（游标）角度尺的基本使用方法。
①使用前，先将角度尺擦拭干净，再检查各部件的相互作用是否移动平稳可靠、止动后的读数是否稳定，然后对零位。
②万能角度尺调零位时，将角尺与直尺均装上，而角尺的底边及基尺与直尺无间隙接触，此时主尺与游标的“0”线对准。调整好零位后，通过改变基尺、角尺、直尺的相互位置可测试0～320°范围内的任意角。
③测量时，放松制动器上的螺帽，移动主尺座作粗调整，再转动游标背面的手把作精细调整，直到使角度尺的两测量面与被测工件的工作面密切接触为止；然后拧紧制动器上的螺帽加以固定，即可进行读数。
④测量完毕后，应用汽油把万能角度尺洗净，用干净纱布仔细擦干，涂以防锈油，然后装入匣内。万能角度尺、游标式万能角度尺的使用示例见图2-19。
（1）组合角尺简介。
组合角尺的外形结构及测量见图2-20。组合角尺又称万能角尺、万能钢角尺、万能角度尺，主要用于测量一般的角度、长度、深度、水平度以及在圆形工件上定中心等。
图2-19 万能（游标）角度尺的使用
图2-20 组合角尺及测量
（2）组合角尺的组成结构。
组合角尺由钢尺、活动量角器、中心角规及固定角规四部分组成，见图2-21。
图2-21 组合角尺的组成结构
①钢尺。钢尺是组合角尺的主件，使用时与其他附件配合。钢尺正面刻有尺寸线，背面有一条长槽，用来安装其他附件。
②活动量角器。活动量角器上有一转盘，盘面刻有0～180°的刻度，中间是水准器。把量角器装上钢尺以后，扳成测量所需的角度即可量出0～180°范围内的任意角度。
③中心角规。中心角规的两条边呈90°。装上钢尺后的尺边与钢尺呈45°角，可用来求出圆形工件的中心。
④固定角规。固定角规有一长边，装上钢尺后呈90°角，另一斜边与钢尺呈45°角，在长边的一端插一根划针作画线用。
带表角度尺的外形结构见图2-22。它用于测量任意角度，测量精度比一般角度尺高。带表角度尺的测量范围为4×90°；读数值为2′，5′；0～360°，分度值为5′。
图2-22 带表角度尺
中心规主要用于检验螺纹及螺纹车刀角度以及在螺纹车刀安装时校正正确位置。对于三角螺纹，刀齿的齿形要求对称和垂直于工件轴心线，即两半角相等。安装时可用中心规对刀，也可校验车床顶针的准确性。中心规的规格有55°和60°两种。中心规用于对刀示例见图2-23。
图2-23 使用中心规对刀
（1）用途。
正弦规是利用三角函数的正弦关系来度量的，故称正弦规或正弦尺、正弦台。其主要用于准确检验零件及量规角度和锥度，一般用于测量小于45°的角度测量。在测量小于30°的角度时，正弦规的精确度可达3″～5″。正弦规的外观结构见图2-24。
图2-24 正弦规
（2）结构。
正弦规主要由一个钢制长方体和固定在其两端的两个相同直径的精密圆柱体组成。它是根据正弦规函数原理，利用量块垫其一端，使之倾斜一定角度的检验定位工具。
（3）类型。
正弦规分窄型（宽度B=25mm或40mm）和宽型（B=80mm）两种。正弦规的两个圆柱的中心距的精度很高，既可以用于精密测量，也可作为机床上加工带角度零件的精密定位用。
（4）精度。
利用正弦规测量角度和锥度时，测量精度可达±3″～±1″，但其不适宜测量大于40°的角度。正弦规的精度等级有0级和1级两种，其规格有：100×25；100×80；200×40；200×80；300×150。
（1）用途。
投影式光学分度头是适用于计量部门的精密角度测量仪器。配上一定的测量附件后，投影式光学分度头可对花键轴、分度板、齿轮轴、凸轮轴等工件进行精密测量。
投影式光学分度头按读数形式分为目镜式、影屏式和数字式三种，其外观见图2-25。
图2-25 投影式光学分度头
（2）特点。
投影式光学分度头的主轴采用密植滚珠结构，转动灵活，使用多年后仍能保持原有的精度。其轴系可承载较大的负荷。分度头主轴可以在90°范围内倾斜，并可在此范围内的任意位置上紧固，倾斜角度可在刻度盘上读出。
2.4.5 游标测微量具
（1）游标卡尺使用前，应先将量爪和被测工件表面的灰尘、油污等擦拭干净，以免碰伤游标卡尺量爪面，影响测量精度；同时，检查尺框和微动装置移动等是否灵活，紧固螺钉是否能起作用等有相互作用的部位。游标卡尺、长量爪游标卡尺的外观形状见图2-26。
图2-26 长度游标卡尺
（2）检查游标卡尺零位。使游标卡尺两量爪紧密贴合，用眼睛观察应无明显的光隙，同时观察游标零刻线与尺身零刻线是否对准，游标的尾刻线与尺身的相应刻线是否对准。最好把游标卡尺量爪闭合3次，观察各次读数是否一致。如果3次读数虽然不是零，但3次读数完全一样，可把这数值记下来，在测量时作为修正值加以修正。
（3）使用游标卡尺时，要掌握好量爪面同工作表面接触时的压力，应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大，则不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确（外尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸）。
（4）在使用游标卡尺尾针测量孔深尺寸时，应先在画线平台上校对其尾针位置的准确度，然后进行孔深测量。
（5）在测量读数时，应使游标卡尺水平并朝着亮光方向，使视线尽可能地和尺上所读的刻度线垂直，以避免视线的偏斜而引起读数误差。应在工件的同一位置多次测量，取平均值。移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，螺钉亦不宜过松以免掉了。
（6）在使用平头游标卡尺测量内径（孔）尺寸时，应先核对零位时的基数值，测量的读数应加上基数值后才是被测量孔的实际尺寸。
（7）测量外部尺寸时，读数后切不可从被测工件上猛力抽出游标卡尺，而应将量爪松开后移出；测量内部尺寸读数时，要使量爪沿着孔的中心线方向滑动，以防止歪斜，否则将使量爪磨损、扭伤、变形或使尺框走动而影响测量精度。
（8）不能用游标卡尺测量运动着的工件，测内孔取出量爪时用力要均匀，并使卡尺沿着孔的中心线方向滑出，不可歪斜而使量爪扭伤；尺身变形和受到不必要的磨损会影响尺框走动，影响测量精度。使用中不得以游标卡尺代替卡钳在工件上来回拖拉，游标卡尺也不能用于画线。
（9）用下量爪的外测量面测量内尺寸时，注意读取测量结果一定要把量爪的厚度加上去才是被测零件的内尺寸。
（10）游标卡尺不能放在磨床的磁性工作台等强磁场附近处，以免使游标卡尺受磁化而影响使用。
（11）使用游标卡尺时，不可用力与工件撞击，以防损坏游标卡尺；游标卡尺使用后，应擦拭干净，平放在专用卡尺盒内。尤其是大尺寸游标卡尺，应特别注意防锈、主尺弯曲变形等。
各种游标卡尺都存在一个读数不清晰、容易读错的共性问题。现有一些游标卡尺采用无视差结构，有的卡尺装有测微表成为带表卡尺，以便于读数准确；还有带数字显示装置的游标卡尺，在零件表面上量得尺寸时直接数显出来，使用极为方便。
为了便于测量，还有一些专门用于难以测量位置的卡尺，如偏置卡尺、背置量爪型中心线卡尺、长量爪卡尺[也称内（外）凹槽卡尺]、管壁厚度卡尺、可旋转的移动卡爪卡尺（也称旋转型游标卡尺）等，其外形结构见图2-27。
（1）用途。
高度游标卡尺主要用于测量零件的高度和精密画线。如图2-28所示，高度游标卡尺配有双向电子测头的高度游标尺，从而确保了测量的高效性和稳定性，其分辨力为0.001mm；同时配有测量及画线功能并带有数据保持与输出功能。
图2-27 专门用于难测量位置的卡尺
图2-28 高度游标尺
高度游标卡尺用于测量时，应在平台上进行；应用画线时，先调好画线高度，用紧固螺钉把尺框锁紧，然后在平台上先调整好再进行画线。
（2）高度游标卡尺的使用保养参考。
①在使用前，应检查高度游标卡尺底座工作面是否有毛刺或擦伤，底座工作面和检验用的平板是否清洁，量爪是否完好，连接处是否紧固可靠等。
②搬动高度游标卡尺时，应握持住底座，不允许只抓住尺身，更不允许只握住游标，否则容易使尺身变形或使高度游标卡尺跌落。
③用高度游标卡尺画线时，先装上画线量爪，按所需画线的高度尺寸调节尺框，并固紧微动装置的紧固螺钉；然后旋动微动螺母，使高度尺寸准确对准所需画线的尺寸，再将尺框紧固后即可进行画线。画线时底座应贴合平台，平稳移动。
④高度游标卡尺的保养类同游标卡尺。
用高度游标卡尺在平板上测量高度的方法示例如下：
①将被测零件的基准面与平板工作面贴合，移动尺框量爪，使卡爪端部与平板接触，检查高度尺的零位是否正确；
②松开高度游标卡尺的游标框和微调框的紧固螺钉，向下推压游标框，使测量爪移到即将接触被测面时，紧固微调框的紧固螺钉；
③调节微调螺母，使测量爪端部接触被测表面，再紧固尺框上的紧固螺钉，即可读得被测高度。
深度游标卡尺的尺身顶端有普通型顶端及钩型顶端。钩型尺身不仅可进行标准的深度测量，还可对凸台阶或凹台阶、阶差深度和厚度进行测量。深度游标卡尺的使用见图2-29。
图2-29 深度游标尺使用
齿厚游标卡尺（见图2-30）常用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚和弦齿顶。
图2-30 齿厚游标卡尺
这种游标卡尺由两个互相垂直的主尺组成，因此具有两个游标。A的尺寸由垂直主尺上的游标调整，B的尺寸由水平主尺上的游标调整。其刻线原理和读法与一般游标卡尺相同。
测量蜗杆时，把齿厚游标卡尺读数调整到等于齿顶高（蜗杆齿顶高等于模数ms），法向卡入齿廓，测得的读数就是蜗杆中径（d2）的法向齿厚。图纸上一般注明的是轴向齿厚，必须进行换算。
2.4.6 螺旋测微量具
外径千分尺的外观形状见图2-31，工厂习惯上把百分尺和千分尺统称为百分尺或分厘卡。
图2-31 外径千分尺
外径千分尺的使用及保养应注意以下几点。
①使用前，应把百分尺的两个测砧面揩拭干净，转动测力装置，使两测砧面接触（当测量上限大于25mm时，在两测砧面之间放入校对量棒或相应尺寸的量块），接触面上应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。
②使用中转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。应用手握住隔热装置，否则会增加测量误差。一般情况下，应注意使外径千分尺和被测工件具有相同的温度。
③旋动微分筒（快进机构），当千分尺两测量面将与工件接触时，要使用尾部测力装置（棘轮），一般听到棘轮响3～4下后读数。直接转动微分筒会使接触松紧不同，从而造成误差；若微分筒打滑，百分尺的零位走动就会造成质量事故。
④千分尺测量轴的中心线要与工作被测长度方向相一致，不能歪斜。测量时，可在旋转测力装置的同时，轻轻地晃动尺架，使测砧面与零件表面接触良好。
⑤千分尺测量面与被测工件相接触时，要考虑工件表面的几何形状。用百分尺测量表面粗糙的零件易使测砧面过早磨损。
⑥在测量被加工的工件时，工件应在静态下测量，而不能在工件转动或加工时测量，否则易使测量面磨损，测杆扭弯甚至折断。最好在零件上进行读数，放松后取出百分尺，这样可减少测砧面的磨损。
⑦按被测尺寸调节外径千分尺时，要慢慢地转动微分筒或测力装置，不要握住微分筒挥动或摇转尺架，以免精密测微螺杆变形。
⑧为了获得正确的测量结果，可在同一位置上再测量一次。使用后，按常规清理并涂防锈油等。
（1）深度百分（千分）尺简介。
深度百分（千分）尺主要用以测量孔深、槽深和台阶高度等。其结构除用基座代替尺架和测砧外，与外径百分（千分）尺类同。
深度百分尺的读数范围（mm）为0～25，25～100，100～150；读数值（mm）为0.01。其测量杆制成可更换的形式，更换后用锁紧装置锁紧。
深度百分尺校对零位可在精密平面上进行。即当基座端面与测量杆端面位于同一平面时，微分筒的零线正好对准。当更换测量杆时，一般零位不会改变。
深度百分尺测量孔深时，应把基座的测量面紧贴在被测孔的端面上。零件的端面应与孔的中心线垂直，且应当光洁平整，使深度百分尺的测量杆与被测孔的中心线平行，以保证测量精度。测量杆端面到基座端面的距离，就是孔的深度。
（2）深度百分（千分）尺的使用保养。
①用螺旋拧紧的可换测量杆，由于拧紧程度不同，可直接影响示值，因此在使用前必须进行校正。深度百分（千分）尺的外观形状见图2-32。
图2-32 深度百分（千分）尺
②测量前，应清洁底板的测量面和工件的被测量面，并去除毛刺。
③测量时，应使底板与被测工件表面保持紧密接触。测量杆中心轴线与被测工件的测量面保持垂直。
④深度千分尺的保养。测量杆的端部易磨损，应经常校对零位是否正确。零位的校对可应用圆筒式校对量具或采用两块尺寸相同的量块组合体进行。
⑤量具套装中提供可互换的测定杆，增量为25mm。为消除误差，在更换测定杆的时候需要调整校正。
（1）杠杆千分尺。其外观形状见图2-33。测量前，应先校对微分筒零位和杠杆指示表的零位。0～25mm杠杆千分尺可使用两测量面接触直接进行校对，25mm以上的杠杆千分尺用0级调整棒或用尺寸相等的量块来校对零位。
图2-33 杠杆千分尺
（2）杠杆千分尺直接测量。是指将工件正确置于杠杆千分尺测砧与测微螺杆之间，调节微分筒，使表盘上指针有适当示值，并应拔动拔叉几次，示值必须稳定，由千分尺微分筒的读数加上表盘上的读数即为工件实际尺寸。
（3）杠杆千分尺比较测量。可用量块作标准调整杠杆千分尺，使测微杠杆指针位于零位，紧固微分筒后，在指示表上读数，可避免微分筒示值误差的影响，提高测量精度。
（4）成批测量。应按被测工件的公称尺寸调整杠杆千分尺示值（可用量块进行），然后根据公差要求，调整公差带。测量时，只需观察指针是否在公差带范围内即可确定工件是否合格。
（5）测量曲面间距离或刃面间的距离时，应摆动杠杆千分尺或被测工件，在指针的返折处读数。
（1）内测百分（千分）尺简介。
内测百分（千分）尺的外观见图2-34示意，主要用于测量小尺寸内径和内侧面槽的宽度；其特点是容易找正内孔直径，测量方便。
内测百分尺的读数方法以及基本保养都与外径百分尺相同，只是其套筒上的刻线尺寸与外径百分尺相反；另外，它的测量方向和读数方向也都与外径百分尺相反。
（2）内测百分（千分）尺的使用维护。
①首先校对零位。校对零位时，应使用经鉴定合格的标准环规或量块和量块附件组合体，不宜用外径千分尺，否则不能保证其精度。
②在内测千分尺测量内尺寸时，仅能按量爪测量面长度进行测量。
③在测量过程中，测量位置必须安放正确。测量孔时，用测力装置转动微分筒，使量爪在径向的最大位置和在轴向的最小距离处与工件相接触。
④不得把两量爪当作固定卡规使用，以免量爪的测量面加快磨损。
图2-34 内测百分（千分）尺
三爪内径千分尺主要用于测量中小直径的精密内孔，尤其适用于测量深孔的直径。三爪内径千分尺的外观形状见图2-35。
三爪内径千分尺的零位必须在标准孔内进行校对。三爪内径千分尺的方形锥螺纹的径向螺距为0.25mm，即当测力装置顺时针旋转1周时，测量爪就向外移动（半径方向）0.25mm，三个测量爪组成的圆周直径就要增加0.5mm。当微分筒旋转1周时，测量直径增大0.5mm，而微分筒的圆周上刻着100个等分格，所以它的读数值为0.5mm÷100=0.005mm。
图2-35 三爪内径千分尺
公法线长度千分尺主要用于测量外啮合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度，也可以在检验切齿机床精度时，按被切齿轮的公法线检查其原始外形尺寸。
公法线长度千分尺的外观形状见图2-36，其结构与外径百分尺相同，不同之处是在测量面上装有两个带精确平面的量钳（测量面），以此来代替原来的测砧面。
图2-36 公法线长度千分尺
壁厚千分尺的外观形状见图2-37。其主要用于测量精密管形零件的壁厚。壁厚千分尺的测量面镶有硬质合金，以提高使用寿命。
壁厚千分尺的测量范围（mm）为0～10，0～15，0～25，25～50，50～75，75～100；读数值（mm）为0.01。
图2-37 壁厚千分尺
板厚百分尺主要适用于测量板料的厚度尺寸，其外观见图2-38，规格参见表2-4。
图2-38 板厚百分尺
表2-4 板厚百分尺规格
单位：mm
尖头千分尺的外观见图2-39，主要用来测量零件的厚度、长度、直径及小沟槽，例如用于测量钻头的钻心直径或丝锥的锥心直径等。
尖头千分尺的测量范围（mm）为0～25，25～50，50～75，75～100。
图2-39 尖头千分尺
螺纹千分尺的外观见图2-40。其主要用于测量普通螺纹的中径。
螺纹千分尺的结构与外径百分尺相似，所不同的是它有两个特殊的可调换的量头，其角度与螺纹牙形角相同。
螺纹千分尺的测量范围与测量螺距的范围参见表2-5。
图2-40 螺纹千分尺
表2-5 普通螺纹中径测量范围
奇数沟千分尺具有特制的V形测砧，可测量带有3个、5个和7个沿圆周均匀分沟槽工件的外径，见图2-41。
图2-41 奇数沟千分尺
2.4.7 指示式测量器具
指示式测量器具是以指针指示测量结果的量具。常用的指示式测量器具有百分表、千分表、杠杆百分表和内径百分表等，主要用于校正零件的安装位置，检验零件的形状精度和相互位置精度以及测量零件的内径等。
运用测量表的关键在于表的选点、架设、数值读取以及用后保养。百分表和千分表结构基本相同，只是测量精度不等，测量时应匹配选用。
（1）百分表和千分表简介。
①用途。百分表（千分表）是高精度的长度测量工具，主要用于测量工件的几何形状误差和位置精度误差。百分表的刻度值为0.01mm，而刻度值为0.001mm或0.002mm的称为千分表。生产中经常使用的是百分表。
②测量范围。由于百分表和千分表的测量杆是作直线移动的，故可用来测量长度尺寸，它们也是长度测量工具。目前，国产百分表的测量范围有0～3mm、0～5mm、0～10mm的三种。读数值为0.001mm的千分表，测量范围为0～1mm。
③选用。由于千分表的读数精度比百分表高，所以百分表适用于尺寸精度为IT6～IT8级零件的校正和检验；千分表则适用于尺寸精度为IT5～IT7级零件的校正和检验。
④精度。百分表和千分表按其制造精度，可分为0级、1级和2级三种，其中0级精度较高。使用时，应按照零件的形状和精度要求，选用合适的百分表或千分表的精度等级和测量范围。
（2）百分表表架的使用。
①百分表应固定在可靠的表架上，根据测量需要，可选择带平台的表架或万能表架。表架外观形状见图2-42。
②使用百分表或千分表时，必须把它固定在可靠的表架上，以免使测量结果不准确或摔坏百分表。
③百分表牢固地装夹在表架夹具上，安放平稳，但夹紧力不宜过大，以免使装夹套筒变形卡住测杆，应检查测杆移动是否灵活。夹紧后不可再转动调整百分表。
图2-42 表架外观形状
（3）百分表和千分表的测量使用。
①测量使用前。应检查测量杆活动的灵活性，即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动灵活，没有轧卡现象，每次放松后表的指针能回复原位置；测量前须检查百分表是否夹牢却又不影响其灵敏度；可重复性检查，即多次提拉百分表测杆略高于工件高度，放下测杆使之与工件接触，在重复性较好的情况下，方可进行测量。直动式百分表、千分表外观见图2-43。
图2-43 直动式百分表、千分表
②在测量过程中。应轻轻提起测杆，将工件移至测头下面，缓慢下降测头，使之与工件接触；测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围；不要急速下降测头，以免使测表受到剧烈的振动撞击而产生瞬时冲击力，给测量值带来误差；不要把零件强迫推入测量头下，以免损坏测表的机件而失去精度；在使用过程中，严格防止水、油和灰尘渗入表内，测量杆上也不要加油，以免粘有灰尘的油污进入表内，影响表的传动机构和测杆移动的灵活性；测量杆轴线与工件被测面必须垂直，否则将产生较大的测量误差；在测量圆柱形工件时，测杆轴线应与圆柱形工件直径方向一致；应根据不同的工件表面，选择合适形状的测头进行测量，例如，可用平测头测量球形的工件或外螺纹大径，可用球面测头测量圆柱形或平表面工件，可用小测头或曲率很小的球面测头量测凹面或形状复杂的表面；测量薄工件时，须在正反当进行轴测的时候，就是以指针摆动最大数字为读数（最高点），测量孔的时候，就是以指针摆动最小数字（最低点）为读数。
③测量或校正的初始测力。用百分表校正或测量零件时，应当使测量杆有一定的初始测力，即在测量头与零件表面接触时，测量杆应有0.3～1mm的压缩量（千分表可小一点，有0.1mm即可），使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针；测量或校正零件时，轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，检查指针所指的零位有无改变；当指针的零位稳定后再开始测量或校正。如果是校正零件，此时开始改变零件的相对位置，读出指针的偏摆值，就是零件安装的偏差数值。
④检查工件平直度或平行度。将工件安放在平台上，使测量头与工件表面接触，调整指针摆动，把刻度盘零位对准指针，慢慢移动表座或工件，当指针顺时针摆动时说明了工件偏高，逆时针摆动时则说明工件偏低。百分表测量示例见图2-44。
图2-44 百分表测量平行度
⑤检验工件的偏心距。如果偏心距较小，可按图2-45所示方法测量偏心距，把被测轴装在两顶尖之间，使百分表的测量头接触在偏心部位上（最高点），用手转动轴，百分表上指示出的最大数字和最小数字（最低点）之差的1/2就等于偏心距的实际尺寸。偏心套的偏心距也可用上述方法测量，但必须将偏心套装在心轴上。
图2-45 测量偏心距
⑥测量后。不使用百分表和千分表时，应使测量杆处于自由状态，以免表内的弹簧失效；而内径百分表测量完成之后，不使用的百分表应拆下清理保存。此外，百分表和千分表在不使用时要摘下表盘，使表解除所有负荷，测量杆处于自由状态；成套保存于盒内，避免丢失与损坏。表的使用与存放均应远离液体，内径表不能接触或沾染冷却液、切削液、水或油等。
注意，用百分表测量表面粗糙或有显著凹凸不平的零件是错误的。
（1）杠杆指示表的使用要求。
①杠杆指示表适合于在车间及计量室使用，特别适合于在平板上作比较测量，如测量形位公差及轴向或径向跳动等。
②测杆（杠杆短臂）的有效长度直接影响测量误差，因此在测量过程中应尽量使测杆的轴线垂直于工件尺寸，不能自行更换测量杆，以避免因杆长引起测力的差异而引起测量误差。
③表的各工作面均不应有碰伤、斑点、锈蚀及明显的划痕等。测杆及指针的回转应灵活，无阻滞、跳动和卡滞现象，测杆应能自其中央位置在不小于±90°范围内平稳地扭动并且能在任意位置作用可靠。
④指针与其回转轴的配合应牢固；表圈与主体的配合应无明显松动，并且转动平滑、静止可靠；表盒与表圈的配合应紧密。杠杆百分表和杠杆千分表外形见图2-46。
图2-46 杠杆百（千）分表
（2）杠杆指示表使用注意事项。
①千分表应固定在可靠的表架上，测量前必须检查千分表是否夹牢，并多次提拉千分表测量杆与工件接触，观察其重复指示值是否相同。
②测量时，不允许用工件撞击测头，以免影响测量精度或撞坏千分表。为保持一定的起始测量力，测头与工件接触时，测量杆应有0.3～0.5mm的压缩量。
③测量杆上不要加油，以免油污进入表内，影响千分表的灵敏度。
④千分表测量杆与被测工件表面必须垂直，否则会产生误差。
⑤杠杆千分表的测量杆轴线与被测工件表面的夹角愈小，误差就愈小。
（3）杠杆百分表和千分表测量示例。
①内外圆同轴度的检验。在排除了内外圆本身的形状误差时，可用圆跳动量来计算同轴度误差。以内孔为基准时，可将工件装在两顶尖（或心轴）上，用百分表或杠杆指示表检验[见图2-47（a）]。百分表在工件转一周的读数就是工件的圆跳动量。以外圆为基准时，把工件放在V形块上，如图2-47（b）所示，用杠杆指示表检验。这种方法可以测量不能安装在顶尖（心轴）上的工件。
图2-47 圆跳动量检验
②用杠杆百分表检验键槽的直线度。如图2-48（a）所示，在键槽上插入检验块，将工件放在V形块上，将百分表的测头触及检验块表面，微调整使检验块表面与轴心线平行。调整好平行度后，将测头接触A端平面调整指针至零位；然后将表座慢慢移向检验块B端全程检验。在全程上读数的最大代数差值就是水平面内的直线度误差。
图2-48 键槽直线度测量、齿向准确度检验
③齿向准确度检验。如图2-48（b）所示，将锥齿轮套入测量心轴后装夹于分度头上，校正分度头主轴使其水平，然后在游标高度尺上装一杠杆百分表，用百分表找出测量心轴上母线的最高点，并调整零位；将游标高度尺连同百分表降下一个心轴半径尺寸，此时百分表的测头零位正好处在锥齿轮的中心位置上；再用调好零位的百分表去测量齿轮处于水平方向的某一个齿面，使该齿大小端的齿面最高点都处在百分表的零位上，此时该齿面的延伸线与齿轮轴线重合；摇动分度盘依次进行分齿，并测量大小端读数是否一致；若读数一致，说明该齿侧方向齿向准确度是合格的，否则，该项精度有误差。一侧齿测量完毕后，将百分表测头改成反方向，用同样的方法测量轮齿另一侧的齿向准确度。
（1）内径百分表和内径千分表简介。
①内径百分表是内量杠杆式测量架和百分表的组合，用以测量或检验零件的内孔、深孔直径及其形状精度。粗加工时，工件加工表面粗糙不平，从而使测量不准确，且易磨损测头，因而内径指示表不用于粗加工时的测量。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，装好后予以紧固。
②活动测头的测量压力由活动杆上的弹簧控制，以保证测量压力一致。活动测头的移动量可以在百分表上读出。
③内径百分表活动测头的移动量，小尺寸的只有0～1mm，大尺寸的有0～3mm，其测量范围是由更换或调整可换测头的长度来达到的。因此，每个内径百分表都附有成套的可换测头。可换测头以及内径测表外观见图2-49。
④内径百分表的示值误差比较大，例如，测量范围为35～50mm时，其示值误差为±0.015mm。为此，使用时应当经常的在专用环规或百分尺上校对尺寸（零位），必要时可在块规组上校对零位，并应测量多次以便提高测量的精度。
⑤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2-49 内径百（千）分表
（2）内径百分表的使用。
①选用：内径百分表用来测量圆柱孔，它附有成套的可调测量头，测量前应根据被测工件的尺寸，首先选用相应尺寸的测头进行组合和校对零位；使用后也应校对零位，以便观察内径千分表的变化情况。
②测量前：应根据被测孔径大小，用外径百分尺调整好尺寸后才能使用；在调整及测量工作中，内径百分表的测头应与被测孔径垂直，即在径向找其最大值，在轴向找其最小值。
③测量过程中：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；测量槽宽时，在径向及轴向找其最小值；用具有定心器的内径百分表测量内孔时，只要将仪器按孔的轴线方向来回摆动，其最小值即为孔的直径。
内径百分表的使用方法示例见图2-50。
图2-50 内径百分表的使用方法
④注意事项：用内径百分表测量内径是一种比较量法，测量前应根据被测孔径的大小，在专用的环规或百分尺上调整好尺寸后才能使用；调整内径百分尺的尺寸，选用可换测头的长度及其伸出的距离时（大尺寸内径百分表的可换测头是用螺纹旋上去的，故可调整伸出的距离，小尺寸的则不能调整），应使被测尺寸在活动测头总移动量的中间位置。
内径千分表读数值的精度比内径百分表高，应注意使用不当带来的影响。测量杆外面是套管，套管外还有塑料管，注意手只能捏在塑料管上，不能将人体的热传到内径千分表测量杆上。
2.4.8 专用量规
圆柱量规分为圆柱环规和圆柱塞规，其外观形状见图2-51。
图2-51 圆柱量规
（1）检验孔的极限尺寸时用圆柱塞规，检验轴的极限尺寸时用圆柱环规（卡规）。测量时，量规和工件测量圆柱面都应擦拭干净，涂油后对中轻轻塞入，不可强行用力。
（2）测量时，必须把通规和止规联合使用。只有当通规能够通过被测孔或轴，且止规不能通过被测孔或轴时，该孔或轴才是合格品。
（3）使用与保管中应注意避免碰伤和磁化，用后擦干净并涂防锈油，装入盒内存放。
圆锥量规用于检验内、外圆锥的圆角实际偏差的大小和锥体直径。被测内圆锥用圆锥塞规检验，被测外圆锥用圆锥环规检验。圆锥角偏差的大小及允许的接触部位用涂色法检定。内圆锥的尺寸用圆锥塞规上的极限偏差刻线进行检测，外圆锥的尺寸用圆锥环规或直接用游标卡尺测量。圆锥量规的保养同圆柱量规，其外观形状见图2-52。
图2-52 圆锥量规
螺纹塞规、螺纹环规均匹配成套为通规和止规，分别用于检验最小极限尺寸和最大极限尺寸。
（1）螺纹通规具有完整的牙型，螺纹长度等于被测螺纹的旋合长度；螺纹止规牙型被截短，螺纹长度为2～3个螺距。螺纹规的外观形状见图2-53。
（2）螺纹通规用来模拟被测螺纹的最大实体牙型，检验被测螺纹的作用中径的实际尺寸；螺纹止规只单一用于被测螺纹的中径检测。
图2-53 螺纹规
（3）被测螺纹如果能够与螺纹通规自由旋合通过，且螺纹止规不能旋入或者旋合不超过2个螺距，则表明被测螺纹的作用中径没有超出其最大实体牙型的中径。若单一中径没有超出其最小实体牙型的中径，则被测螺纹合格。
2.4.9 螺距规、半径规
螺距规也称螺纹规，主要用于低精度螺纹工件的螺距、牙形半角和牙形角的检验。螺纹样板的各工作面均不应有锈蚀、碰伤、毛刺以及影响使用或外观质量的其他缺陷。
测量螺纹螺距时，以螺纹样板组中齿形钢片作为样板，卡在被测螺纹工件上，如果不密合，应另外换一片，直到密合为止，这时该螺纹样板上记的螺距尺寸即为被测螺纹工件的螺距。
操作中应尽可能利用螺纹工作部分长度，把螺纹样板卡在螺纹牙廓上，使测量结果较为正确。
测量牙形角时，把螺距与被测螺纹工件相同的螺纹样板靠放在被测螺纹上面，然后检查它们的接触情况。如果有不均匀间隙的透光现象，则说明被测螺纹的牙形半角和牙形不准确（该测量方法只能作粗略判断）。
螺距规的外观形状见图2-54。
图2-54 螺距规
半径规使用时，应依次以不同半径尺寸的样板，在工件圆弧表面处作检验，当密合一致时，该半径样板的尺寸即为被测圆弧表面半径尺寸。
半径规的外观及成套性要求同螺距规。
半径规的外观形状见图2-55。
图2-55 半径规
2.4.10 量具的基本维护和保养
正确地使用精密量具是保证产品质量的重要条件之一。要保持量具的精度和它工作的可靠性，除了在使用中要按照合理的使用方法进行操作以外，还必须做好量具的维护和保养工作。
（1）在机床上测量零件时，要等零件完全停稳后进行，否则不但会使量具的测量面过早磨损而失去精度，而且会造成事故。尤其是车工使用外卡时，不要以为卡钳简单，磨损一点无所谓，要注意铸件内常有气孔和缩孔，一旦钳脚落入气孔内，就可把操作者的手也拉进去，造成严重事故。
（2）测量前应把量具的测量面和零件的被测量表面都揩拭干净，以免因有脏物存在而影响测量精度。用精密量具（如游标卡尺、百分尺和百分表等）去测量锻铸件毛坯或带有研磨剂（如金刚砂等）的表面是错误的，这样易使测量面很快磨损而失去精度。
（3）量具在使用过程中，不要和工具、刀具（如锉刀、榔头、车刀和钻头等）堆放在一起，以免碰伤量具；也不要随便放在机床上，以免因机床振动而使量具掉下来损坏。尤其是游标卡尺等，应平放在专用盒子里，以免使尺身变形。
（4）量具是测量工具，绝对不能作为其他工具的代用品。例如，拿游标卡尺画线，拿百分尺当小榔头，拿钢直尺当起子旋螺钉，以及用钢直尺清理切屑等都是错误的。把量具当玩具，如把百分尺等拿在手中任意挥动或摇转等行为也是错误的，都易使量具失去精度。
（5）温度对测量结果影响很大，零件的精密测量一定要使零件和量具都在20℃的情况下进行测量。一般可在室温下进行测量，但必须使工件与量具的温度一致，否则会由于金属材料的热胀冷缩特性而使测量结果不准确。
温度对量具精度的影响亦很大，量具不应放在阳光下或床头箱上，因为量具温度升高后，也量不出正确尺寸。更不要把精密量具放在热源（如电炉、热交换器等）附近，以免使量具受热变形而失去精度。
（6）不要把精密量具放在磁场附近，如磨床的磁性工作台上，以免使量具感磁。
（7）发现精密量具有不正常现象时，如量具表面不平、有毛刺、有锈斑以及刻度不准、尺身弯曲变形、活动不灵活等等时，使用者不应自行拆修，更不允许自行用榔头敲、锉刀锉、砂布打光等粗糙办法修理，以免反而增大量具误差。发现上述情况时，使用者应当主动送计量站检修，并经检定量具精度后再继续使用。
（8）量具使用后，应及时揩干净，除不锈钢量具或有保护镀层者外，金属表面应涂上一层防锈油，然后放在专用的盒子里，保存在干燥的地方，以免生锈。
（9）精密量具应实行定期检定和保养，长期使用的精密量具要定期送计量站进行保养和检定精度，以免因量具的示值误差超差而造成产品质量事故。
2.4.11 常用检测仪
测厚规、测厚仪主要用于壁厚、管厚以及涂镀层厚度等检测，其外观形状见图2-56。
图2-56 测厚规、测厚仪
（1）齿轮跳动检测仪的用途。
仪器以顶尖支撑定位，配用数据采集及处理设备，可测量轴类及盘套类零件的同轴度、圆跳动（径向、端面、斜向）和径向全跳动等位置误差。
（2）新型偏摆仪的用途。
该仪器配有一对4#硬质合金顶尖，采用齿轮传动运行，提高了普通偏摆仪的测量精度，增大了对被检测零件的支撑重量，可测量高精度零件的径向、端面和斜向圆跳动量。
齿轮跳动检测仪的外观形状见图2-57。
图2-57 齿轮跳动检测仪
（1）水平仪的用途。
水平仪有框式水平仪和条式水平仪两种形式，广泛应用于测量平面和圆柱面对水平方向的倾斜度，机床与光学机械仪器的导轨或机座等的平面度、直线度以及找正设备安装水平位置和垂直位置的正确度，并可检验微小倾角。
水平仪的外观见图2-58。
图2-58 水平仪外观形状
（2）水平仪的使用要求。
①水平仪的检验必须按照相应的标准进行。
②检验室内温度应为（20±2）℃，检验应在坚固、无振动影响并远离热源的条件下进行。
③检验前必须进行检查和调整。必须将水平仪的各部件擦洗干净，然后将水平仪置于检验室内金属平板上，且同温时间不得少于3h。
④测量时必须等气泡完全静止后方可进行读数。水平仪上所标注的示值是以1m为基长的倾斜值，实际倾斜值可通过公式进行计算：实际倾斜值=刻度示值×L×偏差格数。
例如，若刻度示值为0.02mm/1000mm,L=200mm，偏差格数为2格，则
（3）水平仪的零位调整方法（略，参见水平仪使用说明书）。
（4）水平仪的使用方法及注意事项。
①当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦，而应提起来放置。
②测量水平面时，在同一个测量位置上，应将水平仪调过相反的方向再进行测量。
③当测量长度较大工件时，可用分段测量法，然后根据各段的测量读数，绘出误差坐标图，以确定其误差的最大格数。
④测量小型零件时，应先将水平仪放在基准表面上，读气泡一端的数值，然后用水平仪的一侧紧贴垂直被测表面，气泡偏离第一次（基准表面）读数值，即为被测表面的垂直度误差。
⑤用水平仪测量工件的垂直面时，正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。不能握住与副测面相对的部位，更不能用力向工件垂直平面推压，以免影响测量的准确性。
⑥测量大型零件的垂直度时，先用水平仪粗调基准表面到水平，然后分别在基准表面和被测表面上用水平仪分段逐步测量并用图解法确定基准方位，最后求出被测表面相对于基准的垂直度误差。
⑦测量工件被测表面误差大或倾斜程度大时，若用框式水平仪，则气泡会移至极限位置而无法测量，而光学合像水平仪能克服这一弊病。
（1）测量投影仪的用途。
测量投影仪又称为光学投影检量仪或光学投影比较仪，是利用光学投射的原理，将被测工件之轮廓或表面，投影至观察屏幕上进行测量或比对的一种仪器。
测量投影仪在机械、电子、仪表、塑胶等行业广泛使用，是计量室和生产车间不可缺少的一种计量检定设备。测量投影仪的外观见图2-59，其适用于以两坐标测量为目的一切应用领域。
图2-59 测量投影仪
测量投影仪能高效地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状，如样板、冲压件、凸轮、螺纹、齿轮、成形锉刀、丝攻等各种刀具、工具和零件等。
测量投影仪的测量方法概括为两类，即轮廓测量法与坐标测量法，而坐标测量法又分为单坐标测量法和数据处理器功能测量法。
（2）轮廓测量法。
用此法“标准放大图”进行比较测量，适用于形状复杂、批量大的零件检验。其测量步骤如下。
①按零件大小确定物镜倍率，再按零件设计图纸制作与物镜放大倍率相同比例的标准放大图，材料选用伸缩性较小的透明塑胶片。在图上还可以绘出允许的公差带，如果零件尺寸在ϕ30左右，则制10:1的放大图，选用10X物镜进行测量标准圆弧、角度、螺纹、齿形、网格等，放大图也有现成的可购买。
②将标准放大图用4只弹性压板在投影屏上。
③工件放在工作台上，调好焦，移动X、Y工作台使零件影像与放大图套准。
④若工作影像与放大图的偏差在公差带之内，则为合格；超出范围为不合格，偏差数值可以用X、Y坐标测量出来。
⑤用格值为0.5mm标准玻璃工作尺（选购附件）在屏上直接测量工件影像的大小（小于格值部分也可用X、Y坐标数显测出），除以物镜放大倍数，即为工件的测量尺寸。又可分为单坐标测量和数据处理器功能测量。
（3）单坐标测量法。
①工件置工作台上，选用倍率较高的物镜，调好对焦；
②投影屏旋转零位对准，即屏框上的短白线对准零位元标记；
③调整工件被测方向与测量轴平行（即边平行于测量轴）；
④移动工作台，将被测长度的一个端面（边）对准屏上的垂直刻线，X坐标值清零；
⑤移动X轴，使工件另一端面（边）对准垂直刻线，X轴显示值即为工件被测边的尺寸。
（4）功能测量法。
利用数据处理器的多功能资料处理电箱上坐标旋转功能（SKEW），工件可以任意摆放，无须精确调整，只需要移动工作台，使A、B、C、D、E点依次对准十字线中心采样，就可测出相应长度。此法可节省大量调整时间，提高测量效率。
（5）测量仪器的选用原则。
测量仪器的选用原则是：从技术性和经济性出发，使其计量特性（如最大允许误码、稳定性、测量范围、灵敏度、分辨力等）适当地满足顾客预定要求，既够用又不过高。
（1）万能工具显微镜的用途。
万能工具显微镜能精确测量各种工件尺寸、角度、形状、位置以及螺纹制件的各种参数，可对机械零件、量具、刀具、夹具、模具、电子元器件、电路板、冲压板、塑料及橡胶制品进行质量检验和控制。工具显微镜的外观形状见图2-60。
图2-60 工具显微镜外观形状
（2）万能工具显微镜的特点。
①采用进口精密光栅系统作为测量元件，具有发热量低、抗腐蚀、耐污染、耐震性好等众多优点；
②带有功能强大的图像处理软件，可以完成复杂的测量工作，软件数据能与CAD通信，完成测绘工作；
③采用半导体激光器作为指向器，用于快速确定测量部位，提高了定位图像的效率；
④软件采用数码图像技术，自动识别轮廓边界，减少人为误差，提高操作效率；
⑤保留目镜光学系统作为辅助观察口，并能快速切换；
⑥带有数显分度台和测高装置，角度和高度全部数显化，直观、方便；
⑦照明装置全采用LED冷光源，发热量低，使用寿命长；
⑧主显微镜可左右偏摆，适用于螺旋状零件测量。
（3）万能工具显微镜的典型测量对象。
①测量各种金属加工件、冲压件、塑料件的直径、长度、角度、孔的位置等；
②测量各种成型零件（如样板、样板车刀、样板铣刀、冲模和凸轮）的形状；
③测量各种刀具、模具、量具的几何参数；
④测量螺纹塞规、丝杠和蜗杆等外螺纹的中径、大径、小径、螺距、牙型半角；
⑤测量齿轮滚刀的导程、齿形和牙型角；
⑥测量印刷电路板上的线长宽度、距离和元件焊装孔的尺寸和位置；
⑦测量各种零件的二维形位公差（如孔板上孔的位置度、键槽的对称度等形位误差）。
（4）万能工具显微镜的使用步骤。
①接上电源，打开电源开关；
②把工件擦干净；
③调焦距，直到能够清楚地看到工件表面轮廓线，再将工件对线调整水平在0.001mm内，把X、Y轴归零，摇动手轮开始测量。
（5）万能工具显微镜的注意事项及保养。
①在调焦距时一定要注意工件和镜头之间要有一定的距离，不得使工件的镜头相碰；
②不得用酒精擦拭镜头，镜头要定期用干净的布擦拭；
③使用完后关闭电源开关，放工件的玻璃要保持清洁（在刚使用过后不能马上用酒精擦拭，要等它冷却之后才能擦拭）。
④内部校验时，首先把工作台面擦拭干净；然后用水准仪校正大理石平台；再用标准块分别为5.0mm、10.0mm、15.0mm、20.0mm不等的块规测量，允许误差为±0.002mm；
⑤3个月校正一次。