任务7　正确使用游标卡尺

游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，尺身和游标都有量爪，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。游标卡尺的测量精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种，常用的游标卡尺有150mm和200mm两种规格。

1.7.1　学习目标

通过学习，使学员了解游标卡尺的作用，掌握游标卡尺的使用方法；能够根据被测件选择合适规格的游标卡尺，能够正确检查游标卡尺；能够熟练运用游标卡尺进行被测件内径、外径及深度的检测；能够准确读取游标卡尺读数；能够掌握提高测量准确性的方法；能够正确保养与存放游标卡尺；能够辨识违章行为，消除事故隐患；能够提高个人规避风险的能力，避免安全事故发生；能够在发生人身意外伤害时，进行应急处置。

1.7.2　学习任务

本次学习任务包括检查游标卡尺，利用游标卡尺测量内径、外径及深度，保养游标卡尺。

1.7.3　背景知识

1.7.3.1　游标卡尺的结构形式及部件名称

游标卡尺有三种结构型式。

（1）测量范围为0～125mm的游标卡尺

制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式，深度尺固定在尺框的背面，能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动，测量深度时，应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上，如图1-7-1所示。

（2）测量范围为0～200mm和0～300mm的游标卡尺

制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式，带有随尺框作微动调整的微动装置，使用时，先用固定螺钉把微动装置固定在尺身上，再转动微动螺母，活动量爪就能随同尺框作微量的前进或后退。微动装置的作用是使游标卡尺在测量时用力均匀，便于调整测量压力，减少测量误差，如图1-7-2所示。

（3）测量范围为300mm以上的游标卡尺

制成只带有内外测量面的下量爪的型式，如图1-7-3所示。

1.7.3.2　游标卡尺的测量范围及读数值

目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其游标读数值见表1-7-1。

1.7.3.3　游标卡尺的读数方法

游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标两部分组成。当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线（简称游标零线）对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的距离为“0”，如图1-7-2所示。当尺框向右移动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸，如图1-7-1所示。此时零件尺寸的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小数部分，可借助游标读数机构来读出，现把三种游标卡尺的读数原理和读数方法介绍如下。

（1）游标读数值为0.1mm的游标卡尺

如图1-7-4（a）所示，主尺刻线间距（每格）为1mm，当游标零线与主尺零线对准（两爪合并）时，游标上的第10刻线正好指向等于主尺上的9mm，而游标上的其他刻线都不会与主尺上任何一条刻线对准。

游标每格间距＝9mm÷10＝0.9mm

主尺每格间距与游标每格间距相差＝1mm－0.9mm＝0.1mm

0.1mm即为此游标卡尺上游标所读出的最小数值，再也不能读出比0.1mm小的数值。

当游标向右移动0.1mm时，则游标零线后的第1根刻线与主尺刻线对准。当游标向右移动0.2mm时，则游标零线后的第2根刻线与主尺刻线对准，依次类推。若游标向右移动0.5mm，如图1-7-4（b），则游标上的第5根刻线与主尺刻线对准。由此可知，游标向右移动不足1mm的距离，虽不能直接从主尺读出，但可以由游标的某一根刻线与主尺刻线对准时，该游标刻线的次序数乘其读数值而读出其小数值。例如，图1-7-4（b）的尺寸即为：5×0.1mm＝0.5mm。

另有1种读数值为0.1mm的游标卡尺，如图1-7-5（a）所示，是将游标上的10格对准主尺的19mm，则游标每格＝19mm÷10＝1.9mm，使主尺2格与游标1格相差＝2mm－1.9mm＝0.1mm。这种增大游标间距的方法，其读数原理并未改变，但使游标线条清晰，更容易看准读数。

在游标卡尺上读数时，首先要看游标零线的左边，读出主尺上尺寸的整数是多少毫米，其次是找出游标上第几根刻线与主尺刻线对准，该游标刻线的次序数乘其游标读数值，读出尺寸的小数，整数和小数相加的总值，就是被测零件尺寸的数值。

在图1-7-5（b）中，游标零线在2mm与3mm之间，其左边的主尺刻线是2mm，所以被测尺寸的整数部分是2mm，再观察游标刻线，这时游标上的第3根刻线与主尺刻线对准。所以，被测尺寸的小数部分为3×0.1mm＝0.3mm，被测尺寸即为2mm＋0.3mm＝2.3mm。　

（2）游标读数值为0.05mm的游标卡尺

如图1-7-5（c）所示，主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上的20格刚好等于主尺的39mm，则

游标每格间距＝39mm÷20＝1.95mm

主尺2格间距与游标1格间距相差＝2mm－1.95mm＝0.05mm

0.05mm即为此种游标卡尺的最小读数值。同理，也有用游标上的20格刚好等于主尺上的19mm，其读数原理不变。

在图1-7-5（d）中，游标零线在32mm与33mm之间，游标上的第11格刻线与主尺刻线对准。所以，被测尺寸的整数部分为32mm，小数部分为11×0.05mm＝0.55mm，被测尺寸为32mm＋0.55mm＝32.55mm。

（3）游标读数值为0.02mm的游标卡尺

如图1-7-5（e）所示，主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上的50格刚好等于主尺上的49mm，则游标每格间距＝49mm÷50＝0.98mm，主尺每格间距与游标每格间距相差＝1mm－0.98mm＝0.02mm，0.02mm即为此种游标卡尺的最小读数值。

在图1-7-5（f）中，游标零线在123mm与124mm之间，游标上的11格刻线与主尺刻线对准。所以，被测尺寸的整数部分为123mm，小数部分为11×0.02mm＝0.22mm，被测尺寸为123mm＋0.22mm＝123.22mm。

1.7.4　任务实施

1.7.4.1　准备工作

① 正确穿戴劳保用品。

② 准备工具、用具见表1-7-2。

③ 满足测量内径、外径及深度需要的被测物一套。

1.7.4.2　操作过程

（1）检查游标卡尺

① 检查游标卡尺是否有出厂合格证，检验证书是否在有效期内。

② 活动尺框，检查是否自如，有无卡阻。

③ 检查测量爪有无伤痕，有无变形。

④ 贴合两测量爪，对光观察有无缝隙，是否对齐，游标卡尺是否归零。

（2）测量外径

① 用棉纱擦净被测物和游标卡尺，松动游标卡尺的固定螺丝。

② 用游标卡尺的下量爪测量外径，一手握住被测件，另一手四指握住尺尾端，使固定卡脚的测量面贴靠工件。

③ 拇指操作副尺轻轻用力，使副尺上活动卡脚的测量面贴紧工件，并使两卡脚测量面的连线与所测工件表面垂直，拧紧固定螺丝。

④ 读出测得数据并进行记录。

⑤ 将被测物调换方向，重复测量三次，算出测量结果平均值。

（3）测量内径

① 用棉纱擦净被测物和游标卡尺，松动游标卡尺的固定螺丝。

② 用游标卡尺的上量爪测量内径，将上量爪的一脚靠在孔壁作为支撑点，另一脚左右摆动试接触，以测得孔径的最大尺寸。

③ 拇指操作副尺轻轻用力，使副尺上活动卡脚的测量面贴紧工件，并使两卡脚测量面的连线与所测工件表面垂直，拧紧固定螺丝。

④ 读出测得数据并进行记录。

⑤ 将被测物调换方向，重复测量三次，算出测量结果平均值。

（4）测量深度

① 用棉纱擦净被测物和游标卡尺，松动游标卡尺的固定螺丝。

② 用深度尺测量槽深，测量时深度尺要垂直，不可前后左右倾斜，拧紧固定螺丝。

③ 读出测得数据并进行记录。

④ 将被测物调换方向，重复测量三次，算出测量结果平均值。

（5）保养游标卡尺

① 用棉纱擦拭游标卡尺，清理油污、泥沙等杂质。

② 将两测量爪贴近并保持一定间隙。

③ 将游标卡尺均匀涂抹少量防锈油。

④ 将游标卡尺用油纸包好，放到指定地点或工具盒内。

1.7.5　归纳总结

① 无校验合格证的游标卡尺不得使用。使用游标卡尺时，要保证游标卡尺工作面和被测表面的清洁，防止脏物影响测量的准确性。

② 操作时握尺不能用力过猛，以免损坏测量爪。

③ 测量物体时，卡尺必须与工件垂直，两测量面不得歪斜。

④ 测量工件内径时应将两卡脚张开度比被测工件尺寸小些。读数时，视线应垂直于水准器，以减小视差对测量结果的影响。

⑤ 读数准确，误差不得大于本尺测量精度值，所测得的读数应为测量精度值的倍数，每个测量面多次测量，取测量结果的平均值。

⑥ 应急处置：操作时发生人身意外伤害，应立即停止操作，脱离危险源后立即进行救治，如果伤情较重，立即拨打120急救电话送医院救治并汇报。

1.7.6　拓展链接

游标卡尺的示值误差及提高测量精度的方法如下。

测量或检验零件尺寸时，要按照零件尺寸的精度要求，选用相适应的量具。游标卡尺是一种中等精度的量具，它只适用于中等精度尺寸的测量和检验。用游标卡尺去测量锻铸件毛坯或精度要求很高的尺寸，都是不合理的。前者容易损坏量具，后者测量精度达不到要求，因为量具都有一定的示值误差，游标卡尺的示值误差见表1-7-3。

游标卡尺的示值误差，就是游标卡尺本身的制造精度，不论使用得怎样正确，卡尺本身就可能产生这些误差。例如，用游标读数值为0.02mm的0～125mm的游标卡尺（示值误差为±0.02mm），测量50mm±0.025的轴时，若游标卡尺上的读数为50.00mm，实际直径可能是50.02mm，也可能是49.98mm。这不是游标卡尺的使用方法上有什么问题，而是它本身制造精度所允许产生的误差。因此，若该轴的直径尺寸是IT5级精度的基准轴，则轴的制造公差为0.025mm，而游标卡尺本身就有着±0.02mm的示值误差，选用这样的量具去测量，显然是无法保证轴径的精度要求的。

如果受条件限制（如受测量位置限制），其他精密量具用不上，必须用游标卡尺测量较精密的零件尺寸时，可以用游标卡尺先测量与被测尺寸相当的块规，消除游标卡尺的示值误差（称为用块规校对游标卡尺）。例如，要测量上述50mm的轴时，先测量50mm的块规，看游标卡尺上的读数是不是正好50mm。如果不是正好50mm，则比50mm大的或小的数值，就是游标卡尺的实际示值误差，测量零件时，应把此误差作为修正值考虑进去。例如，测量50mm块规时，游标卡尺上的读数为49.98mm，即游标卡尺的读数比实际尺寸小0.02mm，则测量轴时，应在游标卡尺的读数上加上0.02mm，才是轴的实际直径尺寸；若测量50mm块规时的读数是50.01mm，则在测量轴时，应在读数上减去0.01mm，才是轴的实际直径尺寸。另外，游标卡尺测量时的松紧程度（即测量压力的大小）和读数误差（即看准是那一根刻线对准），对测量精度影响也很大。所以，当必须用游标卡尺测量精度要求较高的尺寸时，最好采用和测量相等尺寸的块规相比较的办法。

1.7.7　思考练习

① 如何提高游标卡尺测量结果的准确性？

② 如何利用游标卡尺测量较精密的零件尺寸？

1.7.8　考核

1.7.8.1　考核规定

① 如违章操作，将停止考核。

② 考核采用百分制，考核权重：知识点（30%），技能点（70%）。

③ 考核方式：本项目为实际操作考题，考核过程按评分标准及操作过程进行评分。

④ 测量技能说明：本项目主要测试考生对使用游标卡尺掌握的熟练程度。

1.7.8.2　考核时间

① 准备工作：1min（不计入考核时间）。

② 正式操作时间：6min。

③ 在规定时间内完成，到时停止操作。

1.7.8.3　考核记录表

正确使用游标卡尺考核记录表见表1-7-4。