2.2.4 測量工具

測量工具是汽車檢測維修過程中必不可少的工具。常見的測量工具有游標卡尺、千分尺及百分表等。

（1）游標卡尺。游標卡尺通常用來測量精度較高的工件。它可以測量零件的內、外直徑及長度、寬度和深度等尺寸。游標卡尺由內徑測量爪、緊固螺釘、深度尺、外徑測量爪、游標尺和尺身6個部分組成，如圖2-13所示。

常見的游標卡尺有三種，即10分度、20分度和50分度。下面以20分度為例，介紹游標卡尺的讀數原理。

如圖2-14所示，尺身的每個刻度為1mm；游標尺總長19mm，由20個刻度等分，稱為20分度；游標尺每個刻度都比尺身每個刻度短0.05mm，則該游標卡尺的精度為0.05mm。

游標尺的零刻度線與尺身的零刻度線對齊，此時測量的結果為0；如果游標尺向右移動至零刻度線后第一個刻度并與尺身零刻度線后第一刻度對齊，則此時測量的結果為1個0.05mm，即0.05mm。同理，如果游標尺向右移動至零刻度線后第二個刻度并與尺身零刻度線后第二刻度對齊，則此時測量的結果為2個0.05mm，即0.1mm。

注意：10分度游標卡尺的精度為0.1mm；50分度游標卡尺的精度為0.02mm。

根據讀數原理，通過示例說明游標卡尺的讀數方法，如圖2-15所示。

第1步：讀取尺身上位于游標尺零刻度線前面的整刻度線數。圖中為45mm。

第2步：讀取游標尺上與尺身刻度線重合的或最近的0.05mm刻度線數。圖中為游標尺第5條刻度線與尺身刻度線重合。

第3步：計算讀數結果。圖中讀數結果=尺身讀數+游標尺重合線位數×精度

=（45+5×0.05）mm=45.25mm。

（2）千分尺。千分尺又稱螺旋測微器，是一種比游標卡尺精度更高的精密測量工具。常用的千分尺有外徑千分尺（圖2-16）和內徑千分尺（圖2-17）兩種。在汽車維修中，內徑千分尺使用較少，而外徑千分尺使用較多，常用來測量活塞直徑、配合量缸表測量氣缸圓度和錐度等。下面以外徑千分尺為例，介紹千分尺的結構原理、校零方法和使用方法等內容。

結構原理。外徑千分尺的規格有0～25mm、25～75mm及75～100mm等。如圖2-18所示，它主要由尺架、測砧、測微螺桿、鎖緊裝置、固定套筒、微分筒及測力裝置等組成。其中，尺架是整個量具部件的支承部分，兩側裝有隔熱墊，防止測量時手上的熱量傳遞給金屬尺架從而引起由于金屬尺架熱脹冷縮而造成的測量誤差。測砧和測微螺桿用來夾持被測工件，當工件被夾住后，鎖緊裝置用來固定被測工件與測砧和測微螺桿的位置。固定套筒上有一條水平基準線，其上、下各有一列間距為1mm的刻度線。微分筒（又稱活動套筒）可以在固定套筒上旋轉，其上的刻度線將圓周等分為50份，分度值是0.01mm。

根據螺旋運動原理，當微分筒旋轉一周時，測微螺桿前進或后退一個螺距（0.5mm）。當微分筒旋轉一個分度后，它轉過了1/50周，測微螺桿軸線移動1/50×0.5mm=0.01mm，因此使用外徑千分尺可以準確讀出精度為0.01mm的數值。

校零方法。測量前需要校準外徑千分尺的零刻度，即校零。校零時，需要根據外徑千分尺的量程選擇適當的校準桿（圖2-19）或校準塊。如圖2-20所示，將校準桿放在測砧與測微螺桿之間，旋轉微分筒，當測砧和測微螺桿剛好接觸到校準桿的兩端時，輕輕旋轉后部的測力裝置旋鈕，聽到三聲“咔咔”聲后，鎖住鎖緊裝置，然后觀察外徑千分尺的讀數，如果微分筒上的零刻度線剛好與固定套筒上的零刻度線對齊，則說明外徑千分尺零刻度線正確。若兩刻度線不重合，則可將固定套筒上的小螺釘擰松，并用專用扳手調節套筒的位置，使兩刻度線對齊，再把小螺釘擰緊。注意：不同廠家生產的千分尺的調零方法不同，使用時以該千分尺的使用說明書為準。

使用方法。使用外徑千分尺進行工件外徑測量時，應先用游標卡尺粗略測量待測工件的外徑尺寸，然后旋動微分筒，直至測微螺桿與測砧之間的距離略大于待測工件的外徑尺寸，最后將待測工件放入測砧與測微螺桿之間，旋動測力裝置旋鈕，使測微螺桿壓在待測工件表面上，當聽到“咔咔”聲后，再輕輕轉動測力裝置0.5～1.0圈即可讀取數值。

讀數方法。根據讀數原理，通過示例說明外徑千分尺的讀數方法，如圖2-21所示。

第1步：讀取固定套筒的整數部分數值a。以微分筒的端面為基準線，讀出固定套筒的數值，即微分筒左邊露出的固定套筒上的數值。若微分筒的端面與固定套筒的下刻度線之間無上刻度線，則只需讀取下刻度線的數值；若微分筒端面與下刻度線之間有一條上刻度線，則讀數結果應為下刻度線的數值加上0.5mm。在圖2-21中，a=6.5mm。

第2步：讀取微分筒的小數部分數值b。觀察微分筒上哪一條刻度線與固定套筒上的水平基準線對齊，將該刻度線的順序數乘以微分筒分度值得到小數部分數值。如果固定套筒的水平基準線與微分筒上任意一條刻度線都不對齊，則需要估讀第三位小數。在圖2-21中，b=20×0.01mm+0.004mm=0.204mm。

第3步：計算測量值。將固定套筒數值與微分筒數值相加得到實際測量值。在圖2-21中，a+b=6.704mm。

（3）百分表。百分表是一種利用精密齒條齒輪機構制成的表式通用長度測量工具，主要用于檢測工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度等）。作為常用的汽車檢測量具，其在汽車維修檢測中的應用主要包括制動盤端面跳動量、曲軸徑向跳動量、曲軸軸向間隙和離合器間隙等的測量。

結構原理。百分表主要由3個部分組成，分別是表體部分、傳動機構和讀數裝置。表體部分和讀數裝置包括測量頭、測量桿、大刻度盤、小刻度盤、大指針、小指針和可動表圈等部件，如圖2-22所示。其中，大指針指示大刻度盤的數值，小指針指示小刻度盤的數值。用手轉動可動表圈能夠帶動大刻度盤一起旋轉，以便調整大指針對準大刻度盤上的零刻度線。

百分表是一種指示式量具。其工作原理是將測量桿在測量過程中的微小直線移動經過齒輪傳動機構放大，轉變為指針在刻度盤上的轉動，從而指示被測尺寸的大小。大刻度盤的圓周上有100個等分格，各格的數值為0.01mm。當測量桿向上或向下移動1mm時，百分表內部的齒輪傳動機構帶動大指針旋轉一圈，小指針則旋轉一格，指針讀數的變動量即為尺寸變化量。百分表的測量范圍主要包括0～3mm、0～5mm和0～10mm三種。

如果改變測量頭的形狀并且搭配磁力表座，如圖2-23所示，則可以制成多種用途的百分表，如厚度百分表、深度百分表和內徑百分表等。其中，內徑百分表通常用于測量發動機氣缸的內徑尺寸。由于磁力表座上的支架能夠以不同的角度搭配，故百分表可以適應不同方向的測量，如測量外圓、小孔和溝槽等的形狀及位置誤差。

校零方法。使用百分表測量前必須校零，校零的原則如下：比較性測量一般用對比物（量塊）作零位基準，形位誤差性測量通常用工件作零位基準。下面講述百分表的校零步驟。

第1步：先將百分表和磁力表座連接固定好，再將測量桿靠近待測物體表面，使測量頭與基準面接觸，按壓百分表頂部的圓頭，使測量頭處于量程的位置，其目的是使測量桿具有0.3～1m的緊縮量（千分表可選0.1mm）。

第2步：轉動可動表圈，使大指針對準大刻度盤上的零刻度線，然后反復測量同一位置2或3次后檢查大指針是否仍與零刻度線對齊。如果對齊，表明校零成功；如果未對齊，則應重調。

讀數方法。

第1步：讀小指針轉過的刻度線（毫米整數）。若小指針未轉過1格，則小指針讀數為0。

第2步：讀大指針轉過的刻度線并乘以0.01（小數部分）。例如，大指針轉過91格，則大指針讀數為91×0.01mm=0.91mm。

第3步：計算測量值。將大、小指針讀數相加即可得測量值。例如，將上述第1步和第2步的讀數相加，可得到測量值為（0+0.91）mm=0.91mm。