任務(wù)7　正確使用游標(biāo)卡尺

游標(biāo)卡尺是工業(yè)上常用的測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，它由尺身及能在尺身上滑動(dòng)的游標(biāo)組成，尺身和游標(biāo)都有量爪，利用外測(cè)量爪可以測(cè)量零件的厚度和管的外徑，利用內(nèi)測(cè)量爪可以測(cè)量槽的寬度和管的內(nèi)徑，深度尺與游標(biāo)尺連在一起，可以測(cè)槽和筒的深度。游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三種，常用的游標(biāo)卡尺有150mm和200mm兩種規(guī)格。

1.7.1　學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解游標(biāo)卡尺的作用，掌握游標(biāo)卡尺的使用方法；能夠根據(jù)被測(cè)件選擇合適規(guī)格的游標(biāo)卡尺，能夠正確檢查游標(biāo)卡尺；能夠熟練運(yùn)用游標(biāo)卡尺進(jìn)行被測(cè)件內(nèi)徑、外徑及深度的檢測(cè)；能夠準(zhǔn)確讀取游標(biāo)卡尺讀數(shù)；能夠掌握提高測(cè)量準(zhǔn)確性的方法；能夠正確保養(yǎng)與存放游標(biāo)卡尺；能夠辨識(shí)違章行為，消除事故隱患；能夠提高個(gè)人規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的能力，避免安全事故發(fā)生；能夠在發(fā)生人身意外傷害時(shí)，進(jìn)行應(yīng)急處置。

1.7.2　學(xué)習(xí)任務(wù)

本次學(xué)習(xí)任務(wù)包括檢查游標(biāo)卡尺，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑及深度，保養(yǎng)游標(biāo)卡尺。

1.7.3　背景知識(shí)

1.7.3.1　游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)形式及部件名稱

游標(biāo)卡尺有三種結(jié)構(gòu)型式。

（1）測(cè)量范圍為0～125mm的游標(biāo)卡尺

制成帶有刀口形的上下量爪和帶有深度尺的型式，深度尺固定在尺框的背面，能隨著尺框在尺身的導(dǎo)向凹槽中移動(dòng)，測(cè)量深度時(shí)，應(yīng)把尺身尾部的端面靠緊在零件的測(cè)量基準(zhǔn)平面上，如圖1-7-1所示。

（2）測(cè)量范圍為0～200mm和0～300mm的游標(biāo)卡尺

制成帶有內(nèi)外測(cè)量面的下量爪和帶有刀口形的上量爪的型式，帶有隨尺框作微動(dòng)調(diào)整的微動(dòng)裝置，使用時(shí)，先用固定螺釘把微動(dòng)裝置固定在尺身上，再轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺母，活動(dòng)量爪就能隨同尺框作微量的前進(jìn)或后退。微動(dòng)裝置的作用是使游標(biāo)卡尺在測(cè)量時(shí)用力均勻，便于調(diào)整測(cè)量壓力，減少測(cè)量誤差，如圖1-7-2所示。

（3）測(cè)量范圍為300mm以上的游標(biāo)卡尺

制成只帶有內(nèi)外測(cè)量面的下量爪的型式，如圖1-7-3所示。

1.7.3.2　游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍及讀數(shù)值

目前我國(guó)生產(chǎn)的游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍及其游標(biāo)讀數(shù)值見表1-7-1。

1.7.3.3　游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)機(jī)構(gòu)，是由主尺和游標(biāo)兩部分組成。當(dāng)活動(dòng)量爪與固定量爪貼合時(shí)，游標(biāo)上的“0”刻線（簡(jiǎn)稱游標(biāo)零線）對(duì)準(zhǔn)主尺上的“0”刻線，此時(shí)量爪間的距離為“0”，如圖1-7-2所示。當(dāng)尺框向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，固定量爪與活動(dòng)量爪之間的距離，就是零件的測(cè)量尺寸，如圖1-7-1所示。此時(shí)零件尺寸的整數(shù)部分，可在游標(biāo)零線左邊的主尺刻線上讀出來，而比1mm小的小數(shù)部分，可借助游標(biāo)讀數(shù)機(jī)構(gòu)來讀出，現(xiàn)把三種游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法介紹如下。

（1）游標(biāo)讀數(shù)值為0.1mm的游標(biāo)卡尺

如圖1-7-4（a）所示，主尺刻線間距（每格）為1mm，當(dāng)游標(biāo)零線與主尺零線對(duì)準(zhǔn)（兩爪合并）時(shí)，游標(biāo)上的第10刻線正好指向等于主尺上的9mm，而游標(biāo)上的其他刻線都不會(huì)與主尺上任何一條刻線對(duì)準(zhǔn)。

游標(biāo)每格間距＝9mm÷10＝0.9mm

主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差＝1mm－0.9mm＝0.1mm

0.1mm即為此游標(biāo)卡尺上游標(biāo)所讀出的最小數(shù)值，再也不能讀出比0.1mm小的數(shù)值。

當(dāng)游標(biāo)向右移動(dòng)0.1mm時(shí)，則游標(biāo)零線后的第1根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)游標(biāo)向右移動(dòng)0.2mm時(shí)，則游標(biāo)零線后的第2根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)，依次類推。若游標(biāo)向右移動(dòng)0.5mm，如圖1-7-4（b），則游標(biāo)上的第5根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。由此可知，游標(biāo)向右移動(dòng)不足1mm的距離，雖不能直接從主尺讀出，但可以由游標(biāo)的某一根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該游標(biāo)刻線的次序數(shù)乘其讀數(shù)值而讀出其小數(shù)值。例如，圖1-7-4（b）的尺寸即為：5×0.1mm＝0.5mm。

另有1種讀數(shù)值為0.1mm的游標(biāo)卡尺，如圖1-7-5（a）所示，是將游標(biāo)上的10格對(duì)準(zhǔn)主尺的19mm，則游標(biāo)每格＝19mm÷10＝1.9mm，使主尺2格與游標(biāo)1格相差＝2mm－1.9mm＝0.1mm。這種增大游標(biāo)間距的方法，其讀數(shù)原理并未改變，但使游標(biāo)線條清晰，更容易看準(zhǔn)讀數(shù)。

在游標(biāo)卡尺上讀數(shù)時(shí)，首先要看游標(biāo)零線的左邊，讀出主尺上尺寸的整數(shù)是多少毫米，其次是找出游標(biāo)上第幾根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)，該游標(biāo)刻線的次序數(shù)乘其游標(biāo)讀數(shù)值，讀出尺寸的小數(shù)，整數(shù)和小數(shù)相加的總值，就是被測(cè)零件尺寸的數(shù)值。

在圖1-7-5（b）中，游標(biāo)零線在2mm與3mm之間，其左邊的主尺刻線是2mm，所以被測(cè)尺寸的整數(shù)部分是2mm，再觀察游標(biāo)刻線，這時(shí)游標(biāo)上的第3根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。所以，被測(cè)尺寸的小數(shù)部分為3×0.1mm＝0.3mm，被測(cè)尺寸即為2mm＋0.3mm＝2.3mm。　

（2）游標(biāo)讀數(shù)值為0.05mm的游標(biāo)卡尺

如圖1-7-5（c）所示，主尺每小格1mm，當(dāng)兩爪合并時(shí)，游標(biāo)上的20格剛好等于主尺的39mm，則

游標(biāo)每格間距＝39mm÷20＝1.95mm

主尺2格間距與游標(biāo)1格間距相差＝2mm－1.95mm＝0.05mm

0.05mm即為此種游標(biāo)卡尺的最小讀數(shù)值。同理，也有用游標(biāo)上的20格剛好等于主尺上的19mm，其讀數(shù)原理不變。

在圖1-7-5（d）中，游標(biāo)零線在32mm與33mm之間，游標(biāo)上的第11格刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。所以，被測(cè)尺寸的整數(shù)部分為32mm，小數(shù)部分為11×0.05mm＝0.55mm，被測(cè)尺寸為32mm＋0.55mm＝32.55mm。

（3）游標(biāo)讀數(shù)值為0.02mm的游標(biāo)卡尺

如圖1-7-5（e）所示，主尺每小格1mm，當(dāng)兩爪合并時(shí)，游標(biāo)上的50格剛好等于主尺上的49mm，則游標(biāo)每格間距＝49mm÷50＝0.98mm，主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差＝1mm－0.98mm＝0.02mm，0.02mm即為此種游標(biāo)卡尺的最小讀數(shù)值。

在圖1-7-5（f）中，游標(biāo)零線在123mm與124mm之間，游標(biāo)上的11格刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。所以，被測(cè)尺寸的整數(shù)部分為123mm，小數(shù)部分為11×0.02mm＝0.22mm，被測(cè)尺寸為123mm＋0.22mm＝123.22mm。

1.7.4　任務(wù)實(shí)施

1.7.4.1　準(zhǔn)備工作

① 正確穿戴勞保用品。

② 準(zhǔn)備工具、用具見表1-7-2。

③ 滿足測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑及深度需要的被測(cè)物一套。

1.7.4.2　操作過程

（1）檢查游標(biāo)卡尺

① 檢查游標(biāo)卡尺是否有出廠合格證，檢驗(yàn)證書是否在有效期內(nèi)。

② 活動(dòng)尺框，檢查是否自如，有無卡阻。

③ 檢查測(cè)量爪有無傷痕，有無變形。

④ 貼合兩測(cè)量爪，對(duì)光觀察有無縫隙，是否對(duì)齊，游標(biāo)卡尺是否歸零。

（2）測(cè)量外徑

① 用棉紗擦凈被測(cè)物和游標(biāo)卡尺，松動(dòng)游標(biāo)卡尺的固定螺絲。

② 用游標(biāo)卡尺的下量爪測(cè)量外徑，一手握住被測(cè)件，另一手四指握住尺尾端，使固定卡腳的測(cè)量面貼靠工件。

③ 拇指操作副尺輕輕用力，使副尺上活動(dòng)卡腳的測(cè)量面貼緊工件，并使兩卡腳測(cè)量面的連線與所測(cè)工件表面垂直，擰緊固定螺絲。

④ 讀出測(cè)得數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄。

⑤ 將被測(cè)物調(diào)換方向，重復(fù)測(cè)量三次，算出測(cè)量結(jié)果平均值。

（3）測(cè)量?jī)?nèi)徑

① 用棉紗擦凈被測(cè)物和游標(biāo)卡尺，松動(dòng)游標(biāo)卡尺的固定螺絲。

② 用游標(biāo)卡尺的上量爪測(cè)量?jī)?nèi)徑，將上量爪的一腳靠在孔壁作為支撐點(diǎn)，另一腳左右擺動(dòng)試接觸，以測(cè)得孔徑的最大尺寸。

③ 拇指操作副尺輕輕用力，使副尺上活動(dòng)卡腳的測(cè)量面貼緊工件，并使兩卡腳測(cè)量面的連線與所測(cè)工件表面垂直，擰緊固定螺絲。

④ 讀出測(cè)得數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄。

⑤ 將被測(cè)物調(diào)換方向，重復(fù)測(cè)量三次，算出測(cè)量結(jié)果平均值。

（4）測(cè)量深度

① 用棉紗擦凈被測(cè)物和游標(biāo)卡尺，松動(dòng)游標(biāo)卡尺的固定螺絲。

② 用深度尺測(cè)量槽深，測(cè)量時(shí)深度尺要垂直，不可前后左右傾斜，擰緊固定螺絲。

③ 讀出測(cè)得數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄。

④ 將被測(cè)物調(diào)換方向，重復(fù)測(cè)量三次，算出測(cè)量結(jié)果平均值。

（5）保養(yǎng)游標(biāo)卡尺

① 用棉紗擦拭游標(biāo)卡尺，清理油污、泥沙等雜質(zhì)。

② 將兩測(cè)量爪貼近并保持一定間隙。

③ 將游標(biāo)卡尺均勻涂抹少量防銹油。

④ 將游標(biāo)卡尺用油紙包好，放到指定地點(diǎn)或工具盒內(nèi)。

1.7.5　歸納總結(jié)

① 無校驗(yàn)合格證的游標(biāo)卡尺不得使用。使用游標(biāo)卡尺時(shí)，要保證游標(biāo)卡尺工作面和被測(cè)表面的清潔，防止臟物影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

② 操作時(shí)握尺不能用力過猛，以免損壞測(cè)量爪。

③ 測(cè)量物體時(shí)，卡尺必須與工件垂直，兩測(cè)量面不得歪斜。

④ 測(cè)量工件內(nèi)徑時(shí)應(yīng)將兩卡腳張開度比被測(cè)工件尺寸小些。讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)垂直于水準(zhǔn)器，以減小視差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

⑤ 讀數(shù)準(zhǔn)確，誤差不得大于本尺測(cè)量精度值，所測(cè)得的讀數(shù)應(yīng)為測(cè)量精度值的倍數(shù)，每個(gè)測(cè)量面多次測(cè)量，取測(cè)量結(jié)果的平均值。

⑥ 應(yīng)急處置：操作時(shí)發(fā)生人身意外傷害，應(yīng)立即停止操作，脫離危險(xiǎn)源后立即進(jìn)行救治，如果傷情較重，立即撥打120急救電話送醫(yī)院救治并匯報(bào)。

1.7.6　拓展鏈接

游標(biāo)卡尺的示值誤差及提高測(cè)量精度的方法如下。

測(cè)量或檢驗(yàn)零件尺寸時(shí)，要按照零件尺寸的精度要求，選用相適應(yīng)的量具。游標(biāo)卡尺是一種中等精度的量具，它只適用于中等精度尺寸的測(cè)量和檢驗(yàn)。用游標(biāo)卡尺去測(cè)量鍛鑄件毛坯或精度要求很高的尺寸，都是不合理的。前者容易損壞量具，后者測(cè)量精度達(dá)不到要求，因?yàn)榱烤叨加幸欢ǖ氖局嫡`差，游標(biāo)卡尺的示值誤差見表1-7-3。

游標(biāo)卡尺的示值誤差，就是游標(biāo)卡尺本身的制造精度，不論使用得怎樣正確，卡尺本身就可能產(chǎn)生這些誤差。例如，用游標(biāo)讀數(shù)值為0.02mm的0～125mm的游標(biāo)卡尺（示值誤差為±0.02mm），測(cè)量50mm±0.025的軸時(shí)，若游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為50.00mm，實(shí)際直徑可能是50.02mm，也可能是49.98mm。這不是游標(biāo)卡尺的使用方法上有什么問題，而是它本身制造精度所允許產(chǎn)生的誤差。因此，若該軸的直徑尺寸是IT5級(jí)精度的基準(zhǔn)軸，則軸的制造公差為0.025mm，而游標(biāo)卡尺本身就有著±0.02mm的示值誤差，選用這樣的量具去測(cè)量，顯然是無法保證軸徑的精度要求的。

如果受條件限制（如受測(cè)量位置限制），其他精密量具用不上，必須用游標(biāo)卡尺測(cè)量較精密的零件尺寸時(shí)，可以用游標(biāo)卡尺先測(cè)量與被測(cè)尺寸相當(dāng)?shù)膲K規(guī)，消除游標(biāo)卡尺的示值誤差（稱為用塊規(guī)校對(duì)游標(biāo)卡尺）。例如，要測(cè)量上述50mm的軸時(shí)，先測(cè)量50mm的塊規(guī)，看游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)是不是正好50mm。如果不是正好50mm，則比50mm大的或小的數(shù)值，就是游標(biāo)卡尺的實(shí)際示值誤差，測(cè)量零件時(shí)，應(yīng)把此誤差作為修正值考慮進(jìn)去。例如，測(cè)量50mm塊規(guī)時(shí)，游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為49.98mm，即游標(biāo)卡尺的讀數(shù)比實(shí)際尺寸小0.02mm，則測(cè)量軸時(shí)，應(yīng)在游標(biāo)卡尺的讀數(shù)上加上0.02mm，才是軸的實(shí)際直徑尺寸；若測(cè)量50mm塊規(guī)時(shí)的讀數(shù)是50.01mm，則在測(cè)量軸時(shí)，應(yīng)在讀數(shù)上減去0.01mm，才是軸的實(shí)際直徑尺寸。另外，游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)的松緊程度（即測(cè)量壓力的大小）和讀數(shù)誤差（即看準(zhǔn)是那一根刻線對(duì)準(zhǔn)），對(duì)測(cè)量精度影響也很大。所以，當(dāng)必須用游標(biāo)卡尺測(cè)量精度要求較高的尺寸時(shí)，最好采用和測(cè)量相等尺寸的塊規(guī)相比較的辦法。

1.7.7　思考練習(xí)

① 如何提高游標(biāo)卡尺測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性？

② 如何利用游標(biāo)卡尺測(cè)量較精密的零件尺寸？

1.7.8　考核

1.7.8.1　考核規(guī)定

① 如違章操作，將停止考核。

② 考核采用百分制，考核權(quán)重：知識(shí)點(diǎn)（30%），技能點(diǎn)（70%）。

③ 考核方式：本項(xiàng)目為實(shí)際操作考題，考核過程按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及操作過程進(jìn)行評(píng)分。

④ 測(cè)量技能說明：本項(xiàng)目主要測(cè)試考生對(duì)使用游標(biāo)卡尺掌握的熟練程度。

1.7.8.2　考核時(shí)間

① 準(zhǔn)備工作：1min（不計(jì)入考核時(shí)間）。

② 正式操作時(shí)間：6min。

③ 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，到時(shí)停止操作。

1.7.8.3　考核記錄表

正確使用游標(biāo)卡尺考核記錄表見表1-7-4。