任務7　正確使用游標卡尺

游標卡尺是工業上常用的測量長度的儀器，它由尺身及能在尺身上滑動的游標組成，尺身和游標都有量爪，利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑，利用內測量爪可以測量槽的寬度和管的內徑，深度尺與游標尺連在一起，可以測槽和筒的深度。游標卡尺的測量精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三種，常用的游標卡尺有150mm和200mm兩種規格。

1.7.1　學習目標

通過學習，使學員了解游標卡尺的作用，掌握游標卡尺的使用方法；能夠根據被測件選擇合適規格的游標卡尺，能夠正確檢查游標卡尺；能夠熟練運用游標卡尺進行被測件內徑、外徑及深度的檢測；能夠準確讀取游標卡尺讀數；能夠掌握提高測量準確性的方法；能夠正確保養與存放游標卡尺；能夠辨識違章行為，消除事故隱患；能夠提高個人規避風險的能力，避免安全事故發生；能夠在發生人身意外傷害時，進行應急處置。

1.7.2　學習任務

本次學習任務包括檢查游標卡尺，利用游標卡尺測量內徑、外徑及深度，保養游標卡尺。

1.7.3　背景知識

1.7.3.1　游標卡尺的結構形式及部件名稱

游標卡尺有三種結構型式。

（1）測量范圍為0～125mm的游標卡尺

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向凹槽中移動，測量深度時，應把尺身尾部的端面靠緊在零件的測量基準平面上，如圖1-7-1所示。

（2）測量范圍為0～200mm和0～300mm的游標卡尺

制成帶有內外測量面的下量爪和帶有刀口形的上量爪的型式，帶有隨尺框作微動調整的微動裝置，使用時，先用固定螺釘把微動裝置固定在尺身上，再轉動微動螺母，活動量爪就能隨同尺框作微量的前進或后退。微動裝置的作用是使游標卡尺在測量時用力均勻，便于調整測量壓力，減少測量誤差，如圖1-7-2所示。

（3）測量范圍為300mm以上的游標卡尺

制成只帶有內外測量面的下量爪的型式，如圖1-7-3所示。

1.7.3.2　游標卡尺的測量范圍及讀數值

目前我國生產的游標卡尺的測量范圍及其游標讀數值見表1-7-1。

1.7.3.3　游標卡尺的讀數方法

游標卡尺的讀數機構，是由主尺和游標兩部分組成。當活動量爪與固定量爪貼合時，游標上的“0”刻線（簡稱游標零線）對準主尺上的“0”刻線，此時量爪間的距離為“0”，如圖1-7-2所示。當尺框向右移動到某一位置時，固定量爪與活動量爪之間的距離，就是零件的測量尺寸，如圖1-7-1所示。此時零件尺寸的整數部分，可在游標零線左邊的主尺刻線上讀出來，而比1mm小的小數部分，可借助游標讀數機構來讀出，現把三種游標卡尺的讀數原理和讀數方法介紹如下。

（1）游標讀數值為0.1mm的游標卡尺

如圖1-7-4（a）所示，主尺刻線間距（每格）為1mm，當游標零線與主尺零線對準（兩爪合并）時，游標上的第10刻線正好指向等于主尺上的9mm，而游標上的其他刻線都不會與主尺上任何一條刻線對準。

游標每格間距＝9mm÷10＝0.9mm

主尺每格間距與游標每格間距相差＝1mm－0.9mm＝0.1mm

0.1mm即為此游標卡尺上游標所讀出的最小數值，再也不能讀出比0.1mm小的數值。

當游標向右移動0.1mm時，則游標零線后的第1根刻線與主尺刻線對準。當游標向右移動0.2mm時，則游標零線后的第2根刻線與主尺刻線對準，依次類推。若游標向右移動0.5mm，如圖1-7-4（b），則游標上的第5根刻線與主尺刻線對準。由此可知，游標向右移動不足1mm的距離，雖不能直接從主尺讀出，但可以由游標的某一根刻線與主尺刻線對準時，該游標刻線的次序數乘其讀數值而讀出其小數值。例如，圖1-7-4（b）的尺寸即為：5×0.1mm＝0.5mm。

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

在游標卡尺上讀數時，首先要看游標零線的左邊，讀出主尺上尺寸的整數是多少毫米，其次是找出游標上第幾根刻線與主尺刻線對準，該游標刻線的次序數乘其游標讀數值，讀出尺寸的小數，整數和小數相加的總值，就是被測零件尺寸的數值。

在圖1-7-5（b）中，游標零線在2mm與3mm之間，其左邊的主尺刻線是2mm，所以被測尺寸的整數部分是2mm，再觀察游標刻線，這時游標上的第3根刻線與主尺刻線對準。所以，被測尺寸的小數部分為3×0.1mm＝0.3mm，被測尺寸即為2mm＋0.3mm＝2.3mm。　

（2）游標讀數值為0.05mm的游標卡尺

如圖1-7-5（c）所示，主尺每小格1mm，當兩爪合并時，游標上的20格剛好等于主尺的39mm，則

游標每格間距＝39mm÷20＝1.95mm

主尺2格間距與游標1格間距相差＝2mm－1.95mm＝0.05mm

0.05mm即為此種游標卡尺的最小讀數值。同理，也有用游標上的20格剛好等于主尺上的19mm，其讀數原理不變。

在圖1-7-5（d）中，游標零線在32mm與33mm之間，游標上的第11格刻線與主尺刻線對準。所以，被測尺寸的整數部分為32mm，小數部分為11×0.05mm＝0.55mm，被測尺寸為32mm＋0.55mm＝32.55mm。

（3）游標讀數值為0.02mm的游標卡尺

如圖1-7-5（e）所示，主尺每小格1mm，當兩爪合并時，游標上的50格剛好等于主尺上的49mm，則游標每格間距＝49mm÷50＝0.98mm，主尺每格間距與游標每格間距相差＝1mm－0.98mm＝0.02mm，0.02mm即為此種游標卡尺的最小讀數值。

在圖1-7-5（f）中，游標零線在123mm與124mm之間，游標上的11格刻線與主尺刻線對準。所以，被測尺寸的整數部分為123mm，小數部分為11×0.02mm＝0.22mm，被測尺寸為123mm＋0.22mm＝123.22mm。

1.7.4　任務實施

1.7.4.1　準備工作

① 正確穿戴勞保用品。

② 準備工具、用具見表1-7-2。

③ 滿足測量內徑、外徑及深度需要的被測物一套。

1.7.4.2　操作過程

（1）檢查游標卡尺

① 檢查游標卡尺是否有出廠合格證，檢驗證書是否在有效期內。

② 活動尺框，檢查是否自如，有無卡阻。

③ 檢查測量爪有無傷痕，有無變形。

④ 貼合兩測量爪，對光觀察有無縫隙，是否對齊，游標卡尺是否歸零。

（2）測量外徑

① 用棉紗擦凈被測物和游標卡尺，松動游標卡尺的固定螺絲。

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

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

④ 讀出測得數據并進行記錄。

⑤ 將被測物調換方向，重復測量三次，算出測量結果平均值。

（3）測量內徑

① 用棉紗擦凈被測物和游標卡尺，松動游標卡尺的固定螺絲。

② 用游標卡尺的上量爪測量內徑，將上量爪的一腳靠在孔壁作為支撐點，另一腳左右擺動試接觸，以測得孔徑的最大尺寸。

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

④ 讀出測得數據并進行記錄。

⑤ 將被測物調換方向，重復測量三次，算出測量結果平均值。

（4）測量深度

① 用棉紗擦凈被測物和游標卡尺，松動游標卡尺的固定螺絲。

② 用深度尺測量槽深，測量時深度尺要垂直，不可前后左右傾斜，擰緊固定螺絲。

③ 讀出測得數據并進行記錄。

④ 將被測物調換方向，重復測量三次，算出測量結果平均值。

（5）保養游標卡尺

① 用棉紗擦拭游標卡尺，清理油污、泥沙等雜質。

② 將兩測量爪貼近并保持一定間隙。

③ 將游標卡尺均勻涂抹少量防銹油。

④ 將游標卡尺用油紙包好，放到指定地點或工具盒內。

1.7.5　歸納總結

① 無校驗合格證的游標卡尺不得使用。使用游標卡尺時，要保證游標卡尺工作面和被測表面的清潔，防止臟物影響測量的準確性。

② 操作時握尺不能用力過猛，以免損壞測量爪。

③ 測量物體時，卡尺必須與工件垂直，兩測量面不得歪斜。

④ 測量工件內徑時應將兩卡腳張開度比被測工件尺寸小些。讀數時，視線應垂直于水準器，以減小視差對測量結果的影響。

⑤ 讀數準確，誤差不得大于本尺測量精度值，所測得的讀數應為測量精度值的倍數，每個測量面多次測量，取測量結果的平均值。

⑥ 應急處置：操作時發生人身意外傷害，應立即停止操作，脫離危險源后立即進行救治，如果傷情較重，立即撥打120急救電話送醫院救治并匯報。

1.7.6　拓展鏈接

游標卡尺的示值誤差及提高測量精度的方法如下。

測量或檢驗零件尺寸時，要按照零件尺寸的精度要求，選用相適應的量具。游標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量和檢驗。用游標卡尺去測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，后者測量精度達不到要求，因為量具都有一定的示值誤差，游標卡尺的示值誤差見表1-7-3。

游標卡尺的示值誤差，就是游標卡尺本身的制造精度，不論使用得怎樣正確，卡尺本身就可能產生這些誤差。例如，用游標讀數值為0.02mm的0～125mm的游標卡尺（示值誤差為±0.02mm），測量50mm±0.025的軸時，若游標卡尺上的讀數為50.00mm，實際直徑可能是50.02mm，也可能是49.98mm。這不是游標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生的誤差。因此，若該軸的直徑尺寸是IT5級精度的基準軸，則軸的制造公差為0.025mm，而游標卡尺本身就有著±0.02mm的示值誤差，選用這樣的量具去測量，顯然是無法保證軸徑的精度要求的。

如果受條件限制（如受測量位置限制），其他精密量具用不上，必須用游標卡尺測量較精密的零件尺寸時，可以用游標卡尺先測量與被測尺寸相當的塊規，消除游標卡尺的示值誤差（稱為用塊規校對游標卡尺）。例如，要測量上述50mm的軸時，先測量50mm的塊規，看游標卡尺上的讀數是不是正好50mm。如果不是正好50mm，則比50mm大的或小的數值，就是游標卡尺的實際示值誤差，測量零件時，應把此誤差作為修正值考慮進去。例如，測量50mm塊規時，游標卡尺上的讀數為49.98mm，即游標卡尺的讀數比實際尺寸小0.02mm，則測量軸時，應在游標卡尺的讀數上加上0.02mm，才是軸的實際直徑尺寸；若測量50mm塊規時的讀數是50.01mm，則在測量軸時，應在讀數上減去0.01mm，才是軸的實際直徑尺寸。另外，游標卡尺測量時的松緊程度（即測量壓力的大?。┖妥x數誤差（即看準是那一根刻線對準），對測量精度影響也很大。所以，當必須用游標卡尺測量精度要求較高的尺寸時，最好采用和測量相等尺寸的塊規相比較的辦法。

1.7.7　思考練習

① 如何提高游標卡尺測量結果的準確性？

② 如何利用游標卡尺測量較精密的零件尺寸？

1.7.8　考核

1.7.8.1　考核規定

① 如違章操作，將停止考核。

② 考核采用百分制，考核權重：知識點（30%），技能點（70%）。

③ 考核方式：本項目為實際操作考題，考核過程按評分標準及操作過程進行評分。

④ 測量技能說明：本項目主要測試考生對使用游標卡尺掌握的熟練程度。

1.7.8.2　考核時間

① 準備工作：1min（不計入考核時間）。

② 正式操作時間：6min。

③ 在規定時間內完成，到時停止操作。

1.7.8.3　考核記錄表

正確使用游標卡尺考核記錄表見表1-7-4。