第二节 常用量具的使用
一、游标卡尺
1 用途
游标卡尺是一种能直接测量工件内、外直径、宽度、长度或深度的量具。
2 种类
按照测量功能可以分为普通游标卡尺、深度游标卡尺、带表卡尺等；按照读数值可以分为0.01mm、0.02mm、0.10mm等几种，如图2-6所示。
图2-6 游标卡尺
1—外量爪；2—内量爪；3—弹簧片；4—紧固螺钉；5—尺框；6—尺身（主尺）；7—深度尺；8—游标
3 使用方法
（1）使用前，先将工件被测表面和卡脚接触表面擦干净。
（2）测量工件外径时，将活动量爪向外移动，使两量爪间距大于工件外径，然后再慢慢地向内移动游标，使两量爪与工件接触，切忌硬卡硬拉，以免影响游标卡尺的精度和读数的准确性。
（3）测量工件内径时，将活动量爪向内移动，使两量爪间距小于工件内径，然后再缓慢地向外移动游标，使两量爪与工件接触，如图2-7所示。
图2-7 测量工件内径
（4）测量时，应使游标卡尺与工件垂直，固定锁紧螺钉。测外径时，记下最小尺寸，测内径时，记下最大尺寸。
（5）用深度游标卡尺测量工件深度时，将固定量爪与工件被测表面平整接触，然后缓慢地移动游标，使量爪与工件接触。移动力不宜过大，以免硬压游标而影响测量精度和读数的准确性，如图2-8所示。
图2-8 测量工件深度
（6）用毕，应将游标卡尺擦拭干净，并涂一薄层工业凡士林，放入盒内存放，切忌折、重压。
4 读数方法
（1）读出游标零刻线所指示尺身上左边刻线的毫米数。
（2）观察游标上零刻线右边第几条刻线与尺身某一刻线对准，将游标上的读数乘以游标的精度，即为毫米小数值；
（3）将尺身上整数和游标上的小数值相加即得被测工件的尺寸。计算公式如下。
工件尺寸=尺身整数+游标读数值×游标精度
如图2-9中的读数值27mm+ 5×0.10mm=27.50mm。
图2-9 读数方法（精确度为0.10mm）
二、游标深度尺
游标深度尺，是用来测量工件的凹槽或不通孔深度的专用量具，构造如图2-10所示。其刻度原理同游标卡尺。精度亦有0.1mm，0.05mm和0.02mm之分。
图2-10 游标深度尺
游标深度尺的使用方法如下。
小提示
◆使用时，先松开固定螺钉，使底座正直贴靠槽或孔的表面。
◆慢慢推动主尺使测量面接近槽或孔底，读出尺寸。
◆如果有精调装置时，则先使主尺测量面大致接近槽或孔底，然后固定精调装置，拧动调整螺母使主尺微微移动，达到精确接触，再读出尺寸。
三、游标高度尺
1 用途
游标高度尺可作测量工件高度尺寸和划线之用。
2 结构
游标深度尺构造原理与读数方法同游标卡尺。它是由底座、主尺、框架、游标、精调装置、划线脚、测高脚和圆杆等组成，如图2-11所示。
图2-11 游标高度尺
3 游标高度尺的使用方法
小提示
◆划线。先按基准面或基准线定好划线脚的高度，然后依图纸尺寸调整划线脚进行划线。
◆测量高度。以基准面或基准线为准，将划线脚或测高脚准确地调整到需要测量的部位，读出尺寸。
◆测量底厚或孔的深度。测量时将圆杆和附件固定在框架内，使圆杆尖端接触平台记下第一次尺寸数字，然后移动游标使圆杆伸入孔底，读出第二次尺寸数字，两次数字相减即为底厚或孔的深度。
其精调装置的使用法同游标卡尺。
四、万能角度尺
1 万能角度尺的结构特点
万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进行角度划线的角度量具。万能角度尺如图2-12所示。它是由刻有基本角度刻线的尺座（由直尺、基尺和角尺组成）、固定在扇形板上的游标等组成。扇形板可在尺座上回转移动（有制动器），形成了和游标卡尺相似的游标读数机构。
图2-12 万能角度尺
1—卡块；2—角尺；3—直尺；4—基尺；5—主尺；6—扇形板；7—制动器；8—游标
万能角度尺可以由基尺、主尺、直尺、角尺各工作面进行组合，可测量0°～320°之间4个角度段内的任意角度值。
万能角度尺尺座上的刻度线每格1°。由于游标上刻有30格，所占的总角度为29°，因此，两者每格刻线的度数差是
即万能角度尺的精度为2′。
2 万能角度尺的读数方法
万能角度尺的读数方法和游标卡尺相同，先读出游标零线前的角度的“度”的数值是几度，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。如图2-13所示的读数为21°46′。
图2-13 万能角度尺的读数
应用万能角度尺测量工件时，要根据所测角度适当组合量尺，其应用举例如图2-14所示。
图2-14 万能角度尺的应用
3 万能角度尺的使用方法
（1）使用前应先将角度尺各组合件擦净。测量时应先校准零位。万能角度尺的零位，是当角尺与直尺均装上，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。
（2）使用过程中，有以下几种情况。
小提示
◆当测量0°～50°的角度时，把基尺加以组合，将工件直接放入基尺与直尺两个工作面之间测量。
◆当测量50°～140°的角度时，把直尺连同直尺的卡块同时卸下，并紧固住卡块，将工件放置在角尺长工作面与基尺之间测量。
◆当测量140°～230°的角度时，把角度尺上移，移至长短边交点，位于基尺旋转中心为止，将工件放在基尺与角尺短边工作面之间测量。
◆当测量230°～320°的角度时，把角尺连同卡块全部卸下，将工件放在扇形板与基尺工作面之间测量。
（3）使用后将角度尺擦净，放入包装盒内储存。
小提示
◆用万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，且零件应与量角尺的两个测量面的全长接触良好，以免产生测量误差。
五、水平仪
1 水平仪的用途与分类
（1）水平仪的用途。水平仪是一种测量小角度的常用量具。水平仪主要用于检验各种机床、相关设备导轨及平面的直线度、平面度和设备安装的水平性、垂直性。在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。在汽车车身修复过程中，用来检验钣金零件的平面度等。
（2）水平仪的分类。按水平仪的外形不同可分为：框式水平仪和尺式水平仪两种；按水准器的固定方式又可分为：可调式水平仪和不可调式水平仪。
2 水平仪的结构和工作原理
1）水平仪的结构
水平仪的结构根据分类不同而有所区别。框式水平仪一般由水平仪主体、横向水准器、绝热手把、主水准器、盖板和零位调整装置等零部件组成，如图2-15所示。
图2-15 框式水平仪
尺式水平仪一般由水平仪主体、盖板、主水准器和零位调整装置等零部件构成，如图2-16所示。
图2-16 尺式水平仪
2）水平仪的工作原理
水平仪是以水准器作为测量和读数元件的一种量具。水准器是一个密封的玻璃管，内表面的纵断面为具有一定曲率半径的圆弧面。水准器的玻璃管内装有黏滞系数较小的液体，如酒精、乙醚及其混合体等，没有液体的部分通常叫作水准气泡。玻璃管内表面纵断面的曲率半径与分度值之间存在着一定的关系，根据这一关系即可测出被测平面的倾斜度。
3）水平仪的使用方法与调校
① 水平仪的使用方法。测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可进行读数。
水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜则可通过下式进行计算：
实际倾斜值＝分度值×L×偏差格数
② 水平仪的调校。为避免由于水平仪零位不准引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行校对或调整。水平仪零位校对及调整方法如下。
小提示
◆将水平仪放在基础稳固、大致水平的平板（或机床导轨）上，待气泡稳定后，在一端如左端读数，且定为零。
◆再将水平仪调转180°，仍放在平板原来的位置上，待气泡稳定后，仍在原来一端（左端）读数A格，则水平仪零位误差为A/2格。
◆如果零位误差超过许可范围，则需调整水平仪零位调整机构（调整螺钉或螺母），使零位误差减小至许可值以内。
◆对于非规定调整的螺钉，螺母不得随意拧动。
◆调整前水平仪工作面与平板必须要擦拭干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧。
4）水平仪使用注意事项
小提示
◆水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗净，并用脱脂棉纱擦拭干净方可使用。
◆温度变化会使测量产生误差，使用时必须与热源和风源隔绝。如使用环境温度与保存环境温度不同，则需在使用环境中将水平仪置于平板上稳定2h后方可使用。
◆测量时必须待气泡完全静止后方可读数。
◆水平仪使用完毕，必须将工作面擦拭干净，并涂以无水、无酸的防锈油，覆盖防潮纸装入盒中置于清洁干燥处保管。