一、量具的计量性能指标量具的技术指标决定了量具的计量性能，是衡量量具质量的标准。知道了某一量具的技术指标，才能合理、正确地
选择和使用量具。（一）分度值（刻度值或标尺间隔）：分度值是指计量器具的刻度尺或标盘上，相邻两刻度（即每一小格刻度）所代表的量
值之差。例如：百分表的分度值为0.01mm；游标卡尺的分度值为0.02mm、0.05mm、0.1mm。
有的计量器具有几个刻度尺，且它们的分度值各不相同时，通常以其中最小的分度值代表该计量器具的分度值。分度值影响着计量器具的示值误
差，它和刻度尺分度数目一起，是某些计量器具划分准确度等级的主要依据。计量器具的分度值是一项重要指标，它和精度相互适应.一般来说,
分度值越小,就表示计量器具的精度越高。（二）分辩力显示装置能有效辨别的最小的示值差。最常用的数显卡尺的分辩力为0.01ｍｍ。
（三）示值范围（指示范围）：是量具或量仪显示或指示的起始值到终止值的范围，即直接读数范围。例：千分尺的示值范围一般为2
5mm；杠杆千分尺的示值范围为±0.02mm。（四）测量范围：是指在允许的误差限内，计量器具能测量的被测量值的范围
。即这一被测量值的最大值和最小值之差称为测量范围。测量范围就是在正常工作条件下，能确保测量仪器规定准确度的被测量值的范
围，在这一规定的测量范围内使用，其示值误差就应处在允许误差限内。如超出测量范围使用，则示值误差将超出允许误差限。例如：杠杆
千分尺有0～25mm。示值范围与测量范围区别：示值范围主要取决于主刻度尺的分度范围。测量范围不仅包括示值范围，而且还包括仪器
支架或尾座的调节范围，即测量范围取决于测量器具的立柱和导轨。如千分尺的测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm、
75～100mm等多种规格，而它的示值范围均为25mm（五）示值误差：示值误差是指器具的指示值与被测量的真值之差。示值误差是
器具准确度的反映。一般来说示值误差越小，计量器具的精度越高。示值误差的大小通过对器具的检定来得到的。示值误差是测量器具本身各种误
差的综合反映。它主要由器具的原理误差、刻度误差、传动机构的制造误差和调整误差等因素造成。计量器具产品标准中所规定的示值误差为其极限
值。一般要求示值误差为分度值的0.5倍左右。示值误差=指示值-被测量真值（六）测量误差：由器具示值误差、测量方法
、外界条件以及操作人员的素质所造成的综合误差。一般说来，它的主要内容为示值误差。（八）示值稳定性（示值变化、重复性）
指在相同的测量条件下(同一方法，同一人员、同一器具，同一实验室，于很短的时间间隔内），对同一被测的量值进行多次重复测量时其指示值的
变化范围。它主要由于间隙、摩擦、变形等许多不稳定因素造成的。示值稳定性一般允许为分度值的1/3~1/5。二、通用卡尺
（一）、通用卡尺的结构通用卡尺是用来测量外尺寸和内尺寸、盲孔、阶梯形孔及凹槽等相关尺寸的量具。我们单位以下面形式的卡尺居
多：①游标式②带表式③数显式大部分测量范围0～150mm，分度值为0.02mm的三用卡尺。它的结构如
图2—1。测量时，游标随尺框移动，通过游标与尺身上的刻线对应位置，读得测量值。通过内量爪可测零件内径及槽宽尺寸；用外量
爪可测外径、长度、宽度及厚度尺寸；深度尺可用于测量深度尺寸。（二）卡尺的读数、使用和维护保养及注意事项1、读数原理：
游标卡尺的读数机构是由尺身刻线和游标刻线两部分组成。尺身与游标的刻线分度间隔不同，通常尺身刻线分度间隔为1mm,游标刻线则根据其测
量精度不同分为以下几种形式：（1）分度值为0.1毫米，游标分度间隔为0.9毫米；（2）分度值为0.1毫米，游标分度间隔为1.9
毫米；（3）分度值为0.05毫米，游标分度间隔为0.95毫米；（4）分度值为0.05毫米，游标分度间隔为1.95毫米；
（5）分度值为0.02毫米，游标分度间隔为0.98毫米；（见后图a）它的尺身刻线间隔为1mm，而游标刻线是在尺身49格刻线间隔间
均分为50等分，故其刻线间距为49mm÷50=0.98mm，即尺身与游标刻线每格间相差1mm-0.98mm=0.02mm。2
、读数方法：第一步：读出游标零刻线左边主尺上的毫米整数；第二步：看游标的第几条刻线与主尺的刻线对齐，将游标上该
刻线的序号乘上游标分度值（0.02或0.05），即得小数部分。也可以根据游标上标出的数字直接读出小数部分；第三步：将毫米的整数
与小数部分相加，即得被测尺寸读数。例如图b所示被测尺寸，由尺身刻线读得32mm，再沿游标刻线找出与尺身刻线对齐位置“2”的右侧
一格，即表示该被测尺寸为32.22mm。3、游标卡尺的使用量具的使用方法是否正确，直接影响测量精度，所以必须重视量
具的正确使用。为了防止因量具有毛病而发生差错，使用前必须仔细检查。检查方法和步骤如下：（1）用干净棉纱或软布将游标卡尺及其测量面
擦干净，然后拉动游框，游框在主尺上的滑动应灵活、平稳，不应有时松或卡住现象。（2）检查零位。轻轻推动游框，使两个外测量爪的测量面
合拢，检查两测量面接触情况，如有明显漏光，则应停止使用。如果没有漏光现象，再检查游标的零刻线和主尺上的零刻线是否对齐，游标的末端刻
线是否与主尺上的相应刻线对齐。如果零位不对，则应送计量室调整。（3）用紧固螺钉固定游框时，游标卡尺的读数不应发生变化。4、注意
事项：（1）用游标卡尺测量工件时，用手慢慢推或拉游框，使量爪与被测零件表面轻轻接触，然后轻轻晃动卡尺或被测零件，使其接触良好。
（2）由于游标量具没有测力机构，测力主要由测量者的手感决定。如用力太大，则会引起游标框倾斜产生测量误差。（3）圆弧内量爪的尺寸b
=10毫米。但修理后尺寸可能小于10mm，其实际尺寸一般刻在量爪的侧面上，或者填写在检定证书上，测量时应按其实际尺寸使用。（4）
测量时应根据被测零件的形状正确选用量爪。测平端面和圆柱形外尺寸，用量爪的平面形外测量面；测量沟槽及凹形弧面，用刀口形外测量面；圆弧
形和刀口形内测量面用于测量内尺寸。（5）测量大尺寸零件时，要用两手操作卡尺。（6）用游标卡尺测量深度时，要垂直放置，不要前后左
右倾斜。（7）不要用卡尺测量正在旋转的工件。5、维护保养（1）绝对禁止把游标卡尺的两个量爪当作扳手或划线工具使用。（2）
游标卡尺受到操作后，绝对不允许用手锤、锉刀等工具自行修理，应交专门修理部门修理，经检定合格后才能使用。（3）不可用砂布或普通磨料
（金刚砂）来擦除刻度尺表面的锈迹和污物。（4）不可在游标卡尺的刻线处打钢印或记号，否则将造成刻线不准确。必要时允许用电刻法或化学
法刻蚀记号。（5）游标卡尺不要放在磁场附近，以免卡尺感受磁性。（6）游标卡尺应平放，避免造成变形。不要将游标卡尺与其他工具堆
放，或在工具箱中随意丢放，使用完毕时，应放置在专用盒内，防止弄脏生锈。（一）卡尺的检定计量法规定：计量检定应严格执行国家规
程。检定依据：JJG30-2002《通用卡尺检定规程》1、外观：（1）卡尺表面应镀层均匀、标尺标记应清晰，表蒙透明清洁
。不应有锈蚀、碰伤、毛刺、镀层脱落及明显划痕，无目力可见的断线或粗细不匀等以及影响外观质量的其他缺陷。（2）卡尺上必须有制造厂名
或商标、MC标志、分度值和出厂编号。（3）使用中和修理后的卡尺，允许有不影响使用准确度的外观缺陷。2、各部分相互作用：
（1）尺框沿尺身移动应手感平稳，不应有阻滞或松动现象。数字显示应清晰、完整，无黑斑和闪跳现象。各按钮功能稳定、工作可靠。（2）
紧固螺钉的作用应可靠。3、零值误差：游标卡尺量爪两测量面相接触（深度游标卡尺的主标尺基准面和测量面在同一平面）时，
游标上的“零”标记和“尾”标记与主标尺相应标记应相互重合。其重合度应符合下表的规定。4、示值变动性：带表卡尺不超过分
度值的1/2。数字显示器的卡尺不超过0.01mm。5、数字显示器的示值稳定性：1h内不超过0.01mm使用中的
检验为查明计量器具的检定标记或检定证书是否有效,保护标记是否损坏,检定后计量器具是否遭到明显改动,以及其误差是否超过使用中
最大允许误差所进行的一种检查。检验是一种查明计量器具工作状态的检查。用两把相同规格0—150mm经检定合格的卡
尺去测同一零件，测量结果相差0.04mm，问这种现象是否正常？答：这种现象是正常的。原因：根据游标卡尺检定规程我们知道，卡尺的
示值误差为±0.02mm，如果第一把卡尺的误差为+0.02mm，而第二把卡尺的误差为-0.02mm，两把卡尺都合格，但测量结果就会
相差0.04mm。所以这种现象是正常的。三、千分尺(螺旋副量具)的有关知识（一）千分尺的结构千分尺是应用螺旋副传动原
理，将回转运动变为直线运动一种量具。主要用来测量各种外尺寸。外径千分尺按精度的不同分为0级和1级。测量范围一般有0～25mm，25
～50mm，50～75mm，…，275～300mm。普通外径千分尺的结构如图3-1。千分尺的读数机构是由固定套筒1和微分
筒2组成，如图3-2所示，在固定刻线上刻有一条纵线，在线上、下方分别刻有25条分度刻线，上排线的起始位置与下排线的位置错开0.5m
m。两排刻线实际上就是分度间隔0.5mm的刻度尺。(一）读数方法微分筒的转动圈数是由固定套筒上的纵刻线指示，微分筒
的楞边作为固定套筒上毫米整数的指示线。读数时，首先根据微分筒楞边指示位置，读出被测尺寸整数值，然后再根据微分筒周边刻线与固定套筒上
的纵刻线对应位置，读出小数值。如图a所示，其读数整数值为8mm，然后从固定套筒纵线下方分度刻线判断其小数值是在0
.5mm之上还是之下，从图中看出8mm右侧下方刻线没有示出，表示该小数值小于0.5mm，可由微分套筒上直接读出0.27mm，故该被
测尺寸为8.27mm。如图b所示被测尺寸，在固定套筒8mm刻度线右侧纵刻线下方刻线已露出，表示其小数部分数值大于0.5m
m，故其小数部分除从微分筒分度刻线读得0.27mm外，还应加0.5mm，故该被测实际尺寸为：
8mm+0.5mm+0.27mm=8.77mm（二）千分尺的检定检定依据：JJG21-95《千分尺检定规程》1、外观：
（1）千分尺及其校对用的量杆不应有碰伤、锈蚀、带磁或其他缺陷，刻线应清晰、均匀。（2）千分尺应附有调整零位的工具，测量上限大于2
5mm的千分尺应附有校对用的量杆。（3）千分尺上应标有分度值、测量范围、制造厂名（或厂标）及出厂编号。（4）使用中和修理后的千
分尺及其校对用的量杆不应有影响使用准确度的外观缺陷。2、各部件相互作用：（1）微分筒转动和测微螺杆的移动应平稳无卡住
现象。（2）可调或可换测砧的调整或装卸应顺畅，作用要可靠，锁紧装置的作用应切实有效。（3）带有表盘的千分尺，表针移动应灵活
、无卡滞现象。（三）千分尺使用及注意事项：1、使用前先将两个测量面擦干净，然后转动棘轮，使这两个测量面轻轻地接触，并且应没
有间隙（漏光），以检查两测量面间的平行度。然后，再检查零位是否对准（即必须使微分筒的棱边与固定套筒上“0”刻线重合，同时要使微分筒
上“0”线对准固定套管上纵刻线），如果零位不准必须送交计量室进行检修和调整。2、千分尺两测量面将与工件接触时，要使用测量测力装置
，不要转动微分筒3、为了避免测量一次所得的结果可能不准确，可以在第一次测量后，松开棘轮，在原地方再重复测量一两次。为了测量某些
工件是否产生椭圆或锥度起见，更需要对不同部位作反复的测量，以达到精确可靠为止。4、在读取测量数据的时候，当心读错0.5mm，也
就是在固定套管上多读半格或少读半格（0.5mm）。5、不可以把千分尺拿在手中任意挥动或摇转，这样会使精密的测微螺杆受到损伤。6
、不允许用千分尺来测量正在旋转的工件。7、不能测量带有磁性的工件。正确合理的选用计量量具对保证零件、产品质量提高测量
效率和降低费用具有重要意义。一般说来，计量器具的选择主取决于被测工件的精度要求，在保证精度要求的前提下，也要考虑尺寸大小、结构形状
、材料与被测表面的位置，加工的工艺条件，批量，生产方式和生产成本，使用的测量器具的精确度和经济性等因素。因此，选择量具是一个比较复
杂的问题，要正确合理地选用量具，必须根据实际情况进行具体分析。对批量大的工件，多用专用器具，对单件小批则多用通用计量器具。
下面以保证测量精度为前提，并考虑经济、操作使用方便等问题，这里只介绍一种选择量具的方法。按零件的公差
选择量具这种方法是当已知零件的公差时，根据公差与精度系数，算出量具的测量方法极限误差，再根据表3-2选择量具。
Δ极限=A·δ（3-7）式中Δ极限——量具的测量方法极限
误差；δ——被测零件的公差；A——精度系数。
精度系数A是经验数值，一般取在1/3～1/10之间。对于精度较高的零件，A取1/3；对于精度较低的零件，A取1/10；一般精度的
零件取在1/5左右；特别高精度的零件可取1/2。此种方法比较简单实用，但也比较粗糙。要想选得准确，就得不断实践，不断
总结经验，找出合适的精度系数值。举例：（1）检验Φ130+1.7的孔
已知孔的公差δ=1.7mm。制件较粗糙，取A等于1/10，Δ极限=A·δ=1/10×1.7=0.17m
m。查表3，知0.05mm的游标卡尺Δ极限=0.15mm，小于计算值，而且接近于计算值。选用它测量该制件比较合适。
（2）检验Φ20-0.014的轴已知公差δ=0.014查表公差等级表,知此轴为二级精度。精度较
高,取A=1/3,Δ极限=A·δ=1/3×0.014=0.0047mm。查表3，知刻度值为0.0
02的杠杆千分尺Δ极限=0.004mm，小于计算值，而且接近于计算值，选用它测量比较合适。
表31）当被测件的实际偏差为大于0至+4um的废品时，若千分尺的测量误差
为-4um，则测得的尺寸偏差为-4um至0，显然在合格品公差范围内，应予以接收，这就造成了“误收”。2）当被测件的实际偏差为-
4um至0的合格品时，若此时千分尺的测量误差为+4um，则测得尺寸偏差为0至+4um，显然超出合格品的公差范围，应予拒收，这就造成
“误废”。3）当被测件的实际偏差为-13um至-17um的废品时，若此时千分尺的测量误差为+4um，则测得的尺寸偏差为-9um至
-13um，在合格品范围内，予以接收，造成“误收”。4）当被测件的实际偏差为-9um至-13um的合格品时，若此时千分尺的测量
误差为-4um，则测得的尺寸偏差为-13um至-17um，这显然超出合格品公差范围，应予拒收，造成“误废”。综上分析可知
，由于测量器具内在误差的影响，将实际偏差为0～+4um和-13um～-17um范围内的不合格品均误判为合格品，将实际偏差为-4um
～0和-13um～-9um的合格品误判为废品。为了保证产品质量（减少误收）；为了避免不应有的损失（减少误废），制定了我国
的第一个检验标准，即GB3177-82《光滑工件尺寸的检验》。将按照这个检验标准进行计量器具的选择。五、螺纹量规有关知识一、
基本牙型普通螺纹牙型是指通过螺纹轴线剖面上的螺纹轮廓形状，基本牙型如图：二、几何要素大径、小径、螺距与导程、
中径、牙型角和牙型半角1、中径：是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱称为中径柱。2、
单一中径：是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度等于基本螺距（指螺距的基本尺寸）一半的地方。单一中径是按三
针法定义的。当用最佳三针测量时，三针与两牙侧接触点之间的距离等于螺距基本尺寸的一半，此时测得的为螺纹的单一中径。3、作用中径：在
规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。这个假想螺纹具有基本牙型的螺距、半角及牙型高度，并且在牙顶处和牙底处留有间
隙以保证不与螺纹的大、小径发生干涉。这里由中径、单一中径和作用中径的定义可知，中径强调的是牙型上沟槽和凸起的宽度相等，而不管
它们是否等于基本螺距的一半；而单一中径强调的是沟槽宽度应等于基本螺距的一半，而不管凸起的宽度是否等于基本螺距的一半；作用中径是螺纹
配合中真正起作用的作用，尽管它不能用器具直接测得，但它客观存在。作用中径包括中径本身和螺距、牙型半角的中径当量，也包括螺纹的几何形
状误差如锥度、圆度等。当螺纹无误差时，中径、单一中径和作用中径三者是重合的，若螺距无误差，其他参数有误差，则中径和单一中径重合，和
作用中径不重合，若存在螺距误差，则三个中径互不相同，如图6-3示。三、螺纹检测的方法1、综合检验法和单项测量法（1）综
合检验法即采用螺纹量规检验螺纹的合格性。在成批、大量生产中，普通螺纹均采用综合检验法。这种方法只能评定零件的合格性，而不能量
出各实际参数的大小。螺纹量规分通规和止规。检验外螺纹采用螺纹环规，检验内螺纹采用螺纹塞规。（2）单项测量法常用的
三针测量法。三针法是用来测量外螺纹单一中径的一种方法。按用途的不同，螺纹量规可分成工作量规、验收量规和校对量规三种。其传递图如下
2、螺纹工作量规工作量规是制造工件螺纹时所用的量规。检测内螺纹有通端螺纹塞规和止端螺纹塞规，检测外螺纹的
有通端螺纹环规和止端螺纹环规。螺纹通端工作塞规和环规的代号为T，通规用以检测螺纹的作用中径，控制螺纹中径和底径的最大实
体轮廓，因此有完整的牙型和标准的旋合长度，使用时应全部通过。螺纹止端工作塞规和环规的代号为Z，止规用以检测螺纹的实际中径
，控制螺纹中径的最小实体尺寸。为了减少螺距和牙型角误差对测量的影响，止规做成截短牙型且只有1-2扣，使用中止规不应通过工件。3、
螺纹验收量规验收量规是用户代表或工厂检验人员检查螺纹工件尺寸是否合格所使用的量规。包括通端验收塞规、通端验收环规。
验收量规是从局部磨损但具有精确的牙型半角和螺距的通端螺纹工作量规中挑选出来的，其工作尺寸仍在量规的磨损公差带范围内。这就是说工
厂检验人员所用的量规应是生产工人使用一段时间后虽有磨损但尚未超出磨损极限的量规，这样只要生产工人的通规通过的工件，检验人员的通规是
肯定也能通过的。有些工厂检验人员用新的量规而生产工人用旧的已磨损的量规，这就必然产生生产工人的通规通过，而检查人员的通规不过的矛盾
。六、测量设备的管理1、测量设备进行测量所需的测量器具、测量标准、标准物质、辅助设备及其技术资料
的总称。测量设备应具备满足预期使用要求的计量特性（如准确度、稳定性、测量范围和分辨力等）2、计量确认为保证测量设备处于能满足
预期使用要求的状态所需的一组操作。计量确认一般包括校准（检定）、必要的调整或修理和随后的再校准（检定），以及要求的封缄和标记。根
据GJB2712-96《测量设备的质量保证要求计量确认体系》要求建立了计量确认体系，编制了测量设备管理程序文件14个，其中有《测量
设备的分类管理》、《不合格测量设备的管理》3、《不合格测量设备的管理》文件中规定:发现测量设备出现下列情况之一者，即为不合格测
量设备A、已经损坏B、功能出现故障C、超过规定的确认间隔D、封缄已被损坏E、无确认标记使用单位发现测量设备处于
上述情况之一者，应立即停止使用，通知计量部门处理。计量部门应对上述条款的情况采取不同的纠正措施。A、已经损坏的测量设备进行修理
、检定，合格者重新投入使用，不能修复的按报废处理。B、对功能出现故障的应予排除故障，重新检定，合格后投入使用。C、超过确认间隔
的应及时检定并追究当事人责任，D、对封缄遭到破坏的应对示值重新进行校准，合格者重新封缄，并追究当事人责任。E、无确认标记追究有
关人员责任，对其性能进行检定，确认合格后发合格标记，投入使用。对重新确认不合格的测量设备，通知使用单位。对用该测量设备前期所测
量的数据进行追踪。追踪到能够证明所测量的数据合格或该测量设备的这个检定周期的开始。4、《测量设备的分类管理》文件中规定：用于生
产经营活动中使用的所有测量设备均实行A、B、C分类管理。测量设备的分类原则1）A类测量设备a、测量标准装置b、工作标准
c、用于产品终端质量检验的测量设备d、安全防护用的测量设备2）B类测量设备a、经营管理的测量设备b、工艺过程控制参
数的测量设备c、专用测量设备（用涂漆的形式表示）3）C类测量设备a、一次性使用或实行有效期管理的测量设备。b、计量性能
稳定，量值不易改变，且使用频次低的测量设备。c、只用于起监视作用，不读取数据的各类仪表，如面板用的电压表、电流表、管路上的压力
表等。d、虽读取数据但公差带很宽的仪表和简易的测量设备，如万用表、图示仪、示波器、钢板尺、卷尺、木工用的水平仪、直角尺等。
e、固定在生产线或设备上，不便拆卸，又不涉及工艺参数，随大、中修进行检定的测量设备。分类管理：A、B类测量设备按各自的检定或周期
制定检定计划，C类测量设备实行一次性检定或有效期管理。检定的分类：首次检定★后续检定
★使用中检验微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离指针与刻线盘的相对位置刻
线宽度及宽度差测力测砧与测微螺杆工作的相对偏移测微螺杆的轴向传动和径向摆动各部件相互作用外观受检项目++++
+++++修理后+-+-+-+++使用中新制的++++检定类别54321
+9+8+7+6+检定要求序号--+工作面的表面粗糙度10++两工作面的平行度12校
对用的量杆示值误差工作面的平面度+++++++141311四、计量器具的选择方法25201512
10987测外尺寸0.011级百分尺90807065606050—测内尺寸70605045
45454040直接测量测外尺寸0.02游标卡尺测量方法极限误差△极限(±μm)等级360～500260
～360180～260120～18080～12050～8010～501～10被测件的尺寸范围(mm)和量具联合使用的量块用途刻度值(mm)量具名称通用量具的测量方法极限误差表+4-4-9-13-17Φ2002按GB/T3177—1997计量器具选择方法例：用示值误差为0.004mm的外径千分尺验收Φ20h6（0-0.013）的工件，将有以下四种情况：（如图）+4-4-9Φ20-13-170量具使用和维护知识一航兴华质量检验部百分表杠杆齿轮式测微表（七）测量力：是指量具测量零件时，量具测量端面与零件表面相接触时产生的机械压力，测量力会使被测零件和量具本身产生弹性变形，产生明显误差，因此必须控制适当的测量力。在精密量具上，一般都带有控制测量力大小的机构，如千分尺上的棘轮装置。图a检定的分类：首次检定★后续检定★使用中检验0-150（±0.02mm）检定要求分度值（分辨力）使用中检定后续检定首次检定+-+示值误差+-+------++++++++±±±+++示值变动性10+标尺标记的宽度和宽度差4+各部分相互作用2+刀口内量爪的基本尺寸和平行度8+测量面的平面度6+测量面的表面粗糙度5+外观1检定类别检定项目序号+各部分相对位置312+数字显示器的示值稳定性11+零值误差9+圆弧内量爪的基本尺寸和平行度7 |
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