第一章 車削基礎知識

第一節 車工工作常用工量具

一、常用量具和使用

1. 卡鉗

卡鉗是一種無刻度的比較性間接測量量具，適于測量表面粗糙和精度較低的工件，并且在車床轉動時也能進行測量。卡鉗根據用途不同可分為內卡鉗和外卡鉗，如圖1-1所示。

（1）卡鉗使用方法

卡鉗通常配合鋼直尺測量工件。用外卡鉗測量軸件外徑如圖1-2（a）所示，中指挑起外卡鉗，拇指與食指捏住卡鉗上端的兩邊，依靠外卡鉗的自重，從被測量圓柱工件的兩側輕輕滑過，滑過時手指要有輕微感覺（不要硬推下去）。測量時要將外卡鉗放正，使兩鉗腳垂直于工件軸心線。使用外卡鉗測量軸徑后，接著從鋼直尺上量取尺寸數值，如圖1-2（b）所示。這時，外卡鉗的一個鉗腳與鋼直尺的左端接觸，另一個鉗腳順著鋼直尺對準刻線。從鋼直尺上讀刻線讀數時，應使視線與鉗腳垂直，而不應傾斜，否則會影響讀數的準確性。

測量工件孔徑時使用內卡鉗，它以下鉗腳為支點，左右擺動上鉗腳，如圖1-3（a）、（b）所示，然后從鋼直尺上量出尺寸數值。量取數值時，將鋼直尺左端垂直地靠在一個平面上，如圖1-3（c）所示，然后使內卡鉗的一個鉗腳與這個平面接觸，再從另一個鉗腳所對著的刻線，讀出數值。精確測量時，為了使得出的尺寸準確，常利用千分尺量取尺寸，如圖1-4所示。

（2）內卡鉗測量孔徑擺動量的計算

采用如圖1-5所示方法測量孔徑時，如果內卡鉗兩鉗腳張開尺寸是d，如圖1-5所示，卡鉗的一個腳在孔中某點固定不動，另一個鉗腳在孔中左右擺動，通過計算就可以知道內卡鉗擺動量。當內卡鉗一鉗腳以A為定點不動，另一鉗腳在孔中擺動的軌跡是，擺動量為S。根據勾股定理近似得出下面的計算公式：

式中 d —內卡鉗從千分尺上量得尺寸，mm；

D —工件所要求孔徑尺寸，mm；

c —軸與孔配合時，軸孔預定的配合間隙，mm。

2. 彈簧卡鉗

彈簧卡鉗（圖1-6）與普通內、外卡鉗相同，但便于調節，測得的尺寸不易變動，尤其適用于連續生產中。

3.萬能角度尺

萬能角度尺有兩種形式，圖1-7（a）是圓形萬能角度尺，圖1-7（b）是扇形萬能角度尺，它們的分度值精度有2'和5'兩種，其讀法與游標卡尺相似。

（1）萬能角度尺讀數原理

圖1-8是分度值精度為2'的讀數原理。主尺刻度每格為1°，游標上的刻度是把主尺上的29°（29格）分成30格，這時，游標上每格為29°/30=60'×29/30=58'。主尺上一格和游標上一格之間相差為1°-58'=2'。

分度值精度為5'的讀數原理如圖1-9所示。主尺刻度每格為1°，游標上的刻度是把主尺上的23°（23格）分成12格，這時，游標上每格為23°/12=60'×23/12=115'=1°55'。主尺上兩格與游標上一格之間相差為2°-1°55'=5'。

（2）萬能角度尺基本使用方法

圓形萬能角度尺使用比較簡單，它通過直尺和固定尺配合測量工件。扇形萬能角度尺由主尺、角尺、直尺、扇形板等組成，它通過幾個組件之間的相互位置變換和不同組合，對工件的角度進行測量。使用時，先從主尺上讀出度（°）值，再從游標尺上讀出分（'）值。如圖1-10所示為5'分度值萬能角度尺，主尺上為16°，游標尺上為30'，兩者加在一起為16°30'。

4. 游標卡尺

游標卡尺（圖1-11）是一種測量精度較高的量具，用于測量工件的外徑和內徑尺寸，如圖1-12所示，帶深度尺的三用游標卡尺還可測量深度或高度尺寸，如圖1-13所示。

（1）游標卡尺的讀數原理

游標卡尺上的刻度值就是它的測量精度。游標卡尺常用刻度值有0.02mm、0.05mm等。游標卡尺上各種刻度值的讀數原理都相同，只是刻度精度有所區別。游標類量具的讀數原理見表1-1。

（2）正確使用游標卡尺

正確使用游標卡尺要做到以下幾點。

① 測量前，先用棉紗把卡尺和工件上被測量部位都擦干凈，然后對量爪的準確度進行檢查。當兩個量爪合攏在一起時，主尺和游標尺上的兩個零線應對正，兩量爪應緊密貼合無縫隙。使用不合格的卡尺測量工件會出現測量誤差。

② 測量時，輕輕接觸工件表面，如圖1-18所示，手推力不要過大，量爪和工件的接觸力量要適當，不能過松或過緊，并應適當擺動卡尺，使卡尺和工件接觸好。

③ 測量時，要注意卡尺與被測表面的相對位置，量爪不得歪斜，否則會出現測量誤差。在如圖1-19所示中，圖1-19（a）是量爪的正確測量位置；圖1-19（b）是不正確測量位置。測量帶孔工件時，應找出它的最大尺寸；測軸件或塊形工件時，應找出它的最小尺寸。要把卡尺的位置放正確，然后再讀尺寸，或者測量后量爪不動，將游標卡尺上的螺釘擰緊，卡尺從工件上拿下來后再讀測量尺寸。

④ 為了得出準確的測量結果，在同一個工件上，應進行多次測量。

⑤ 看卡尺上的讀數時，眼睛位置要正，偏視往往出現讀數誤差。

5. 千分尺

千分尺精度可達到0.01mm。千分尺主要包括外徑千分尺、內徑千分尺等。外徑千分尺（圖1-20）用于測量精密工件的外徑、長度和厚度尺寸（圖1-21）；內徑千分尺用于測量精密工件的內徑（圖1-22）和溝槽寬度尺寸。千分尺讀數方法和使用方法見表1-2。

6. 百分表和千分表

百分表和千分表是一種鐘面式指示量具。百分表［圖1-24（a）］的刻度值為0.01mm，千分表［圖1-24（b）］的刻度值為0.001mm、0.002mm等。車工使用最多的是百分表。

百分表使用中需要安裝在表座上。圖1-25（a）是百分表在磁性表座上的安裝情況，圖1-25（b）是百分表在普通表座上的安裝情況。

百分表主要在檢驗和校正工件（圖1-26）中使用。當測量頭和被測量工件的表面接觸，遇到不平時，測量桿就會直線移動，經表內齒輪齒條的傳動和放大，變為表盤內指針的角度旋轉，從而在刻度盤上指示出測量桿的移動量。使用百分表應注意以下事項。

① 測量時，測量頭與被測量表面接觸并使測量頭向表內壓縮1～2mm，然后轉動表盤，使指針對正零線，再將表桿上下提幾次（圖1-27），待表針穩定后再進行測量。

② 百分表和千分表都是精密量具，嚴禁在粗糙表面上進行測量。

③ 測量時測量頭和被測量表面的接觸盡量呈垂直位置（圖1-28），這樣能減少誤差，保證測量準確。

④ 測量桿上不要加油，油液進入表內會形成污垢，從而影響表的靈敏度。

⑤ 要輕拿穩放、盡量減少振動，要防止其他物體撞擊測量桿。

7. 量塊

量塊用于測量精密工件或量規的正確尺寸，或用于調整、校正、檢驗測量儀器、工具，以及用于精密機床的調整、精密劃線和直接測量精密零件等，是技術測量上長度計量的基準。

在實際生產中，量塊是成套使用的，每套量塊由一定數量的不同標稱尺寸的量塊組成，以便組合各種尺寸，滿足一定尺寸范圍內的測量需求。GB/T 6093—2001共規定了17套量塊。常用成套量塊規格見表1-3。

8.正弦規

正弦規用于測量或檢驗精密工件、量規、樣板等內、外錐體的錐度、角度、孔中心線與平面之間的夾角以及檢定水平儀的水泡精度等，也可用作機床上加工帶角度（或錐度）工件的精密定位。正弦規的規格見表1-4。

9.莫氏與公制圓錐量規

莫氏與公制圓錐量規用于機床和精密儀器主軸與孔的錐度檢查及工件、工具的圓錐尺寸和圓錐錐角檢驗。莫氏與公制圓錐量規的規格見表1-5。

二、長度計量單位和換算

長度計量以“米”為單位（基本單位），屬十進位制，其換算關系見表1-6。