《机加检验工》 | 第四章 尺寸及形位公差的检测 第四节 通用量具的使用（2）

七、用内径百分表，检测孔的内径

内径百分表的结构及测量方法，如图4.32所示。内径百分表可以用来测量孔径和孔的形状误差，用于测量深度极为方便。通过更换可换触头，可以调整内径百分表的测量范围。其测量方法是：

图4.32 内径百分表的结构及测量方法

（a）内径百分表构造（b）内径百分表测量内径

（1）根据孔径的大小，确定测量头，装上测杆。

（2）用内径千分尺或其他测量孔径的量具测出孔径，记下读数。

（3）用内径百分表测偏差。测量时，摆动内径百分表，读出百分表中的最小值，加上“2”的读数就是孔的实际尺寸。

八、直角尺

直角尺的构造，如图4.33所示。

图4.33 90度直角尺

直角尺主要用于定性测量工件的垂直度。测量方法如图4.34所示。

图4.34 直角尺测量工件的垂直度

在图4.34中，图（a）是以直角尺为基准，以透光法检测工件上面和右面的垂直度；图（b）是以平板为基准，以透光法检测工件左面的垂直度。

九、万能角度尺

万能角度尺的结构，如图4.35所示。

图4.35 万能角度尺的结构

万能角度尺是用来测量工件内外角度的量具，常用的万能角度尺的游标刻度值是2分，其读数原理与游标卡尺类似。改变直尺和直角尺的组合位置，可以测量0～320度间大小的角度，其组合方式如图4.36所示。

图4.36 万能角度尺测量范围及测量示意图

（a）测量0～50度（b）测量50～140度（c）测量140～230度（d）测量230～320度

十、刀口尺

刀口尺如图4.37所示，主要用来测量工件表面的直线度、平面度。

图4.37 刀口尺测量工件表面的直线度、平面度

（a）刀口尺外形（b）刀口尺测量工件平面度的情况

十一、塞尺

塞尺如图4.3８所示。它是用来检测两个接合面之间间隙大小的量具，由不同厚度的金属薄片组成。

图4.38 塞尺

使用塞尺时，根据间隙的大小，可用一片或数片叠合在一起插入间隙内。如用0.4毫米的塞尺能插入工件间隙，用0.45毫米的塞尺不能插入工件间隙，说明工件间隙在0.4～0.45毫米之间。

塞尺的片有的很薄，易弯曲和折断，测量时不能用力太大，不能测量温度较高的工件。

塞尺属于定性测量（不能读出具体的数值，叫做定性测量。如塞尺、刀口尺等的测量；能读出具体的数值，叫做定量测量。如游标卡尺等的测量）。

十二、正弦规（正弦尺）

正弦尺的外观，如图4.39所示，与其他量具配合使用，测量角度。

图4.39 正弦规

如图4.40所示，用正弦规测量工件的角度。整个装置放在平板上进行，圆柱的一端用量块组垫高，用千分表检验，当工件表面与平板平行后，根据量块组的高度尺寸和正弦规的中心距，用公式：sin2α=ｈ/L，计算工件的角度。

图4.40 正弦规测量工件角度

十三、水平仪

水平仪的外观，如图4.41所示，分为框式水平仪和条式水平仪。它主要用来测量零件的直线度和平面度。

图4.41 水平仪

（a）框式水平仪（b）条式水平仪

十四、量块

1.长度计量基准

1983年，第17届国际计量大会规定：“米”是光在真空中在1／299792458秒的时间间隔内行进路程的长度，并把它作为长度基准。使用波长作为长度基准，不便在生产中直接用于尺寸的测量。因此，需要将基准的量值按照定义的规定，复现在实物计量标准器上。常见的实物计量标准器有量块（块规）和线纹尺。

量块用铬锰钢等特殊合金钢，或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其他材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。

2.量块的构成

长方体的量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。测量面极为光滑、平整，其表面粗糙度Ｒa值达0.012微米以上，两测量面之间的距离即为量块的工作长度（标称长度）。标称长度到5.5毫米的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长度大于5.5毫米的量块，其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上，如图4.42所示。

图4.42 3毫米和40毫米的量块

（a）3毫米的量块（b）40毫米的量块

3.量块的用途

（1）作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度基准，按照一定的规范，逐级传递到机械产品制造环节，实现量值统一。

（2）作为标准长度，标定量仪，检定量仪的示值误差。如检定千分尺、游标卡尺等。

（3）相对测量时，以量块为标准，用测量器具比较量块与被测尺寸的差值。

（4）也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。

4.量块的选用

量块是定尺寸量具，一个量块只有一个尺寸。为了满足一定范围的不同要求，量块可以利用其测量面的高精度所具有黏

合性，将多个量块黏合在一起，组合使用。根据标准ＧB6093—85规定，我国成套生产的量块共有17种套别。如常用的83块组（尺寸不同的83块量块）、32块组（尺寸不同的32块量块）等，如图4.43所示。

图4.43 83块组和32块组量块

（a）83块组（b）32块组

量块测量层表面，有一层极薄的油膜，在切向推合力的作用下，由于分子间的吸引力，使两个量块黏合在一起，就可以把量块组合成一个尺寸，用于测量。

5.量块的组合

为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过4块。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。例如，从83块组的量块中，组合36.745毫米的尺寸，其方法为：

即从83块组的量块中，选尺寸为1.005、1.24、4.5、30的四块量块，黏合在一起，就组成了36.745毫米的尺寸。

按此方法，可组合其他所需尺寸的量块组。

就可用36.745毫米的量块组，作为标准，与其他量具（常用百分表或千分表）配合，测量与36.745毫米相近的长度尺寸，读出的数是量块与被测尺寸的差值，其测量结果=36.745+读出“差值”。

按此方法，可组合其他所需尺寸的量块组，用来检测被测尺寸。

6.量块使用的注意事项

（1）量块必须在有效期内使用，否则应及时送专业部门检定。

（2）使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其黏合性。

（3）所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后，方可使用。

（4）轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。

（5）不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。

（6）使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。

十五、量具的维护和保养

（1）测量前应将量具的测量面和工件被测量面擦拭干净，以免脏物影响测量精度和加快量具磨损。

（2）根据精度、测量范围、用途等选择量具，测量时不允许超出测量范围。

（3）量具在使用过程中，不要和工具、刀具放在一起，以免碰坏。

（4）机床开动时，不要用量具测量工件。

（5）温度对量具精度的影响很大，因此，量具不应放在热源附近，以免受热变形。

（6）量具用完后，应该及时擦拭干净，涂油，放在专用盒中，保持干燥，以免生锈。

（7）精密量具应该计时定期鉴定、保养和检修。

（８）由于平面磨床有磁力吸盘，应避免游标卡尺被磁化，所以卡尺放置应远离磁场。

十六、检验形位公差的其他方法

前面简要讲述了直线度、平面度、圆跳动、全跳动、平行度、垂直度的检测方法，下面对形位公差的测量，作些补充。

1.线轮廓度的检测方法

线轮廓度用同一横向截面内最大直径和最小直径之差表示。检验量具一般采用千分尺。检验方法：在同一截面上先测出一个直径尺寸，然后将轴转过90度，再测另一个直径尺寸，这两个直径之差就是线轮廓度。工件精度较高时，应将轴多转几个角度，测出不同方向的几个直径值，其中，最大直径与最小直径之差即为线轮廓度。还可采用杠杆式卡规、杠杆式千分尺来测量。轴比较短、批量较大、精度较高时，可以用比较仪或电感仪测量。测量时可以在几个横截面上进行。

2.圆柱度的检测方法

圆柱度用轴的同一纵向截面内最大直径和最小直径之差来表示。检验时，沿着轴线方向在几个位置上测出轴的直径，其中最大值与最小值之差即为圆柱度。检验用量具有千分尺、杠杆式卡规、杠杆式千分尺、比较仪、电感仪等。

3.端面跳动量的检测方法

检验时，可将工件装夹在两顶针间，百分表量杆触头垂直靠在工件端面最小一点，如图4.44所示。转动工件，百分表指针偏摆数值即为端面跳动量。在实际操作中，一般都用杠杆式百分表或千分表。

图4.44 端面跳动量的检测方法

4.同轴度的检测方法

将磨好的内孔套入标准心轴，然后将心轴装夹在两顶针间，将表顶在外圆上，转动心轴一周，百分表读数的变动值就是径向跳动量。当外圆的形状误差极小（可忽略不计）时，径向跳动量的一半就是工件内孔、外圆同轴度，如图4.45（a）所示。

图4.45

（a）内外圆同轴度和端面跳动量的检测方法（b）工件平行度的检测

5.平行度的一般检测方法

工件上两平面之间的平行度可以用下面的方法检验：

（1）用千分尺或杠杆式千分尺测量工件上相隔一定距离的厚度，可测量出几点厚度值，几点厚度值的差值即为平面的平行度。

（2）用百分表或千分尺在平板上检验，如图4.45（b）所示。将工件和百分表支架，都放在平面上，将百分表的触点顶在平面上，然后移动工件，让工件整个平面均匀通过百分表触头，百分表读数的变动量就是工件的平行度。测量时应将工件、平板擦拭干净，以免影响平行面的平行度和拉毛工件平面。

6.直线度和平面度的检测方法

直线度和平面度的检验，最常用的方法是使用样板平尺来进行。检验时，应将样板平尺垂直放在被测量的平面上，查看透光情况，为了保证精度，可以多观察几个方向。使用时，切忌将样板平尺，在工件平面上来回拉动，以保证样板平尺的使用寿命。平面较小时，可用平行平晶，测量平面度。假如遇到工件长度较长或工件平面较大时，用样板平尺检验直线度，就比较困难，此时，可采用涂色法检验。检验时，在被检验的工件平面上涂一层极薄的显示剂（红丹粉），然后将工件放在精密平板上，平稳地前、后，左、右移动几下，再取下工件，仔细查看平面上摩擦痕迹的分布情况，就可以确定平面度的好坏。

十七、表面粗糙的检验

在实际生产中，通常是用目测，凭经验判断。也可用比较法，即用表面粗糙度标准样板与工件表面粗糙度比较。当工件表面粗糙度要求较高时，在成批生产中，可抽出几只工件，送到工厂计量室，用轮廓仪检验，用这种方法检验表面粗糙度比较准确。