第一章 车削基础知识

第一节 车工工作常用工量具

一、常用量具和使用

1. 卡钳

卡钳是一种无刻度的比较性间接测量量具，适于测量表面粗糙和精度较低的工件，并且在车床转动时也能进行测量。卡钳根据用途不同可分为内卡钳和外卡钳，如图1-1所示。

（1）卡钳使用方法

卡钳通常配合钢直尺测量工件。用外卡钳测量轴件外径如图1-2（a）所示，中指挑起外卡钳，拇指与食指捏住卡钳上端的两边，依靠外卡钳的自重，从被测量圆柱工件的两侧轻轻滑过，滑过时手指要有轻微感觉（不要硬推下去）。测量时要将外卡钳放正，使两钳脚垂直于工件轴心线。使用外卡钳测量轴径后，接着从钢直尺上量取尺寸数值，如图1-2（b）所示。这时，外卡钳的一个钳脚与钢直尺的左端接触，另一个钳脚顺着钢直尺对准刻线。从钢直尺上读刻线读数时，应使视线与钳脚垂直，而不应倾斜，否则会影响读数的准确性。

测量工件孔径时使用内卡钳，它以下钳脚为支点，左右摆动上钳脚，如图1-3（a）、（b）所示，然后从钢直尺上量出尺寸数值。量取数值时，将钢直尺左端垂直地靠在一个平面上，如图1-3（c）所示，然后使内卡钳的一个钳脚与这个平面接触，再从另一个钳脚所对着的刻线，读出数值。精确测量时，为了使得出的尺寸准确，常利用千分尺量取尺寸，如图1-4所示。

（2）内卡钳测量孔径摆动量的计算

采用如图1-5所示方法测量孔径时，如果内卡钳两钳脚张开尺寸是d，如图1-5所示，卡钳的一个脚在孔中某点固定不动，另一个钳脚在孔中左右摆动，通过计算就可以知道内卡钳摆动量。当内卡钳一钳脚以A为定点不动，另一钳脚在孔中摆动的轨迹是，摆动量为S。根据勾股定理近似得出下面的计算公式：

式中 d —内卡钳从千分尺上量得尺寸，mm；

D —工件所要求孔径尺寸，mm；

c —轴与孔配合时，轴孔预定的配合间隙，mm。

2. 弹簧卡钳

弹簧卡钳（图1-6）与普通内、外卡钳相同，但便于调节，测得的尺寸不易变动，尤其适用于连续生产中。

3.万能角度尺

万能角度尺有两种形式，图1-7（a）是圆形万能角度尺，图1-7（b）是扇形万能角度尺，它们的分度值精度有2'和5'两种，其读法与游标卡尺相似。

（1）万能角度尺读数原理

图1-8是分度值精度为2'的读数原理。主尺刻度每格为1°，游标上的刻度是把主尺上的29°（29格）分成30格，这时，游标上每格为29°/30=60'×29/30=58'。主尺上一格和游标上一格之间相差为1°-58'=2'。

分度值精度为5'的读数原理如图1-9所示。主尺刻度每格为1°，游标上的刻度是把主尺上的23°（23格）分成12格，这时，游标上每格为23°/12=60'×23/12=115'=1°55'。主尺上两格与游标上一格之间相差为2°-1°55'=5'。

（2）万能角度尺基本使用方法

圆形万能角度尺使用比较简单，它通过直尺和固定尺配合测量工件。扇形万能角度尺由主尺、角尺、直尺、扇形板等组成，它通过几个组件之间的相互位置变换和不同组合，对工件的角度进行测量。使用时，先从主尺上读出度（°）值，再从游标尺上读出分（'）值。如图1-10所示为5'分度值万能角度尺，主尺上为16°，游标尺上为30'，两者加在一起为16°30'。

4. 游标卡尺

游标卡尺（图1-11）是一种测量精度较高的量具，用于测量工件的外径和内径尺寸，如图1-12所示，带深度尺的三用游标卡尺还可测量深度或高度尺寸，如图1-13所示。

（1）游标卡尺的读数原理

游标卡尺上的刻度值就是它的测量精度。游标卡尺常用刻度值有0.02mm、0.05mm等。游标卡尺上各种刻度值的读数原理都相同，只是刻度精度有所区别。游标类量具的读数原理见表1-1。

（2）正确使用游标卡尺

正确使用游标卡尺要做到以下几点。

① 测量前，先用棉纱把卡尺和工件上被测量部位都擦干净，然后对量爪的准确度进行检查。当两个量爪合拢在一起时，主尺和游标尺上的两个零线应对正，两量爪应紧密贴合无缝隙。使用不合格的卡尺测量工件会出现测量误差。

② 测量时，轻轻接触工件表面，如图1-18所示，手推力不要过大，量爪和工件的接触力量要适当，不能过松或过紧，并应适当摆动卡尺，使卡尺和工件接触好。

③ 测量时，要注意卡尺与被测表面的相对位置，量爪不得歪斜，否则会出现测量误差。在如图1-19所示中，图1-19（a）是量爪的正确测量位置；图1-19（b）是不正确测量位置。测量带孔工件时，应找出它的最大尺寸；测轴件或块形工件时，应找出它的最小尺寸。要把卡尺的位置放正确，然后再读尺寸，或者测量后量爪不动，将游标卡尺上的螺钉拧紧，卡尺从工件上拿下来后再读测量尺寸。

④ 为了得出准确的测量结果，在同一个工件上，应进行多次测量。

⑤ 看卡尺上的读数时，眼睛位置要正，偏视往往出现读数误差。

5. 千分尺

千分尺精度可达到0.01mm。千分尺主要包括外径千分尺、内径千分尺等。外径千分尺（图1-20）用于测量精密工件的外径、长度和厚度尺寸（图1-21）；内径千分尺用于测量精密工件的内径（图1-22）和沟槽宽度尺寸。千分尺读数方法和使用方法见表1-2。

6. 百分表和千分表

百分表和千分表是一种钟面式指示量具。百分表［图1-24（a）］的刻度值为0.01mm，千分表［图1-24（b）］的刻度值为0.001mm、0.002mm等。车工使用最多的是百分表。

百分表使用中需要安装在表座上。图1-25（a）是百分表在磁性表座上的安装情况，图1-25（b）是百分表在普通表座上的安装情况。

百分表主要在检验和校正工件（图1-26）中使用。当测量头和被测量工件的表面接触，遇到不平时，测量杆就会直线移动，经表内齿轮齿条的传动和放大，变为表盘内指针的角度旋转，从而在刻度盘上指示出测量杆的移动量。使用百分表应注意以下事项。

① 测量时，测量头与被测量表面接触并使测量头向表内压缩1～2mm，然后转动表盘，使指针对正零线，再将表杆上下提几次（图1-27），待表针稳定后再进行测量。

② 百分表和千分表都是精密量具，严禁在粗糙表面上进行测量。

③ 测量时测量头和被测量表面的接触尽量呈垂直位置（图1-28），这样能减少误差，保证测量准确。

④ 测量杆上不要加油，油液进入表内会形成污垢，从而影响表的灵敏度。

⑤ 要轻拿稳放、尽量减少振动，要防止其他物体撞击测量杆。

7. 量块

量块用于测量精密工件或量规的正确尺寸，或用于调整、校正、检验测量仪器、工具，以及用于精密机床的调整、精密划线和直接测量精密零件等，是技术测量上长度计量的基准。

在实际生产中，量块是成套使用的，每套量块由一定数量的不同标称尺寸的量块组成，以便组合各种尺寸，满足一定尺寸范围内的测量需求。GB/T 6093—2001共规定了17套量块。常用成套量块规格见表1-3。

8.正弦规

正弦规用于测量或检验精密工件、量规、样板等内、外锥体的锥度、角度、孔中心线与平面之间的夹角以及检定水平仪的水泡精度等，也可用作机床上加工带角度（或锥度）工件的精密定位。正弦规的规格见表1-4。

9.莫氏与公制圆锥量规

莫氏与公制圆锥量规用于机床和精密仪器主轴与孔的锥度检查及工件、工具的圆锥尺寸和圆锥锥角检验。莫氏与公制圆锥量规的规格见表1-5。

二、长度计量单位和换算

长度计量以“米”为单位（基本单位），属十进位制，其换算关系见表1-6。