卡尺

概述

标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径。其特点如下:

1 轻型Digimatic卡尺的主尺和量爪采用CFRP(碳纤加固塑料)。

2 经久耐用并且易于操作。

3 可通过选件扩大应用范围。

4 可从液晶显示屏直接对内径测量值进行读数(按下偏置键就可方便地设置偏置值)。

5 可通过预调功能设置所需的开始点。

6 带有SPC数据输出。

7 带有陶瓷量爪的特殊型号适于测量磁性制品

· 卡尺简洁、基本的设计

· 卡尺可测量外径、内径、深度和阶差

· 卡尺较小的游标面角度(14°)、便于读数

· 卡尺滑块上装有锁紧螺钉

· 卡尺可提供带有硬质合金头量爪的卡尺


工作原理

是利用主尺上的刻线间距(简称线距)和游标尺上的线距之差来读出小数部分,例如:主尺上的线距为1毫米,游标尺上有10格,其线距为0.9毫米。当两者的零刻线相重合,若游标尺移动0.1毫米,则它的第1根刻线与主尺的第1根刻线重合;若游标尺移动0.2毫米,则它的第2根刻线与主尺的第2根刻线重合。依此类推,可从游标尺与主尺上刻线重合处读出量值的小数部分。主尺与游标尺线距的差值 0.1毫米就是游标卡尺的最小读数值。同理,若它们的线距的差值为0.05毫米或0.02毫米(游标尺上分别有20格或50格),则其最小读数值分别为0.05毫米或0.02毫米。游标原理是法国人P.韦尼埃于1631年提出的。它常用于长度测量工具的长度和角度的细分读数机构中。详细可查阅国家标准(GB/T21388、GB/T21389、GB/T21390)。

应用

一般的卡尺会结合数据采集仪一起使用,利用数据采集仪可直接连接卡尺进行自动数据采集无需操作人员手工记录数据,节约人力成本;很多卡尺都是连接在QSmart数据采集仪上进行数据自动采集与数据分析。

连接卡尺实现高效率的移动数据采集;

应用背景:当前工厂内部品质检查的方法为测量一个数据后,由测量人员人工记录在纸张中,或者由一个人测量,另一个人进行记录的操作方式,当需要进行分析时,由操作人员录入到电脑的EXCEL表格中;这样的方式导致的问题是效率低,数据容易记错,同时有些操作人员由于不清楚产品的测量规格,对于产品超过规格的情况,操作人员不能及时采取措施,而且对于需要进行数据分析时,还需要重复录入电脑中。

主要目标:实现测量的无纸化,提高测量的准确性及提高检测的效率,在超过规格时,能够及时进行提醒;

分类

主要有游标卡尺、带表卡尺和电子数显卡尺三种。

①游标卡尺。利用游标原理细分读数的尺形手携式通用长度测量工具,主要用于测量内径,外径,阶梯和深度等。测量时,量值的整数部分从主尺上读出,小数部分从游标尺上读出。游标原理是利用主尺上的刻线间距(简称线距)和游标尺上的线距之差来读出小数部分。有0.02mm、0.05mm和0.01mm三种最小读数值。

②带表卡尺。以精密齿条、齿轮的齿距作为已知长度,以带有相应分度的指示表作为放大、细分和指示部分的大形手携式长度测量工具。带表卡尺能解决游标卡尺的读数误差问题 。常见的最小读数值有0.01mm和0.02mm两种。

③电子数显卡尺。采用容栅、磁栅等测量系统,以数字显示测量示值的长度测量工具。常用的分辨率为0.01mm,允许误差为±0.03mm/150mm。也有分辨率为0.005mm的高精度数显卡尺,允许误差为±0.015mm/150mm。还有分辨率为0.001mm的多用途数显千分卡尺(这是安一量具的国家专利,只有他们能够生产),允许误差为±0.005mm/50mm。由于读数直观、清晰,测量效率较高。

另外,还有各种非标专用的卡尺,如测量沟槽深度的带钩深度卡尺、测量齿轮厚度的齿厚卡尺、测量物体高度的高度卡尺和测量焊接质量的焊缝卡尺(焊缝规)等。

特殊用途的卡尺:尖爪型,不规则未知的尺寸测量 偏置型,不等高区域位置尺寸的测量 深度型,深度测量 薄片型,窄槽直径测量

选型指南

数显卡尺的选型:

1、用环境:普通数显卡尺不宜在潮湿(湿度大于80[%]),接触水或导电粉尘等环境下使用。具有IP65,IP67级别防护功能的数显卡尺,可在上述环境下使用。

2、精度要求:数显卡尺按国际标准(ISO/DIS13385—1996)测量的极限误差如下:测量范围名(mm):0-100极限误差(mm):±0.02(±0.010)*;测量范围(mm):>100-300极限误差(mm):±0.03(±0.015)**注:括号内是安一量具公司高精度数显卡尺的极限误差.。

3、使用性能:功能数显卡尺除通用型外,还有改进型和专用型.选购或定制时,应向供应商提供被测工件简图,标明被测尺寸及相关尺寸,有时还需提供样件,以方便选购和定制,避免发生误解和错误。

4、显示功能:长度单位转换——mm与inch可任意转换;数据保持HOLD——可使显示数值保持不变;容差设置TOL——可设定被测尺寸极限,测量结果用符号表示合格或超差;跟踪最大值Max——只显示测量过程中的最大值;预置数值SET——预先设定测量起始值;绝对测量ABS——可将相对测量值(相对标准值的微小增量)转换为绝对测量值。

5、品质,品牌:品牌代表质量和价格,世界名牌产品(进口)质高价更高.为了降低成本,他们纷纷转向中国生产,与国产高品质数显卡尺的质量差距在缩小,而价格却仍高于后者2倍以上。

维护保养

1、运行检查

在每天使用之前,要先检查游标卡尺的零刻度是否对齐,刻度是否清晰可见,挪动是否顺畅,是则该卡尺可正常使用,否则需将该卡尺进行维修或更换新的计量有效的卡尺,并按运行检查规定中的仪器失效处理方法进行。

2、注意事项:

游标卡尺使用完毕,用棉纱擦拭干净。长期不用时应将它擦上黄油或机油,两量爪合拢并拧紧紧固螺钉,放入卡尺盒内盖好,并避免放置在灰尘、潮湿,过冷过热与含有酸碱蒸汽的环境当中。

注意事项

1.游标卡尺是比较精密的测量工具,要轻拿轻放,不得碰撞或跌落地下。使用时不要用来测量粗糙的物体,以免损坏量爪,不用时应置于干燥地方防止锈蚀。

2.测量时,应先拧松紧固螺钉,移动游标不能用力过猛。两量爪与待测物的接触不宜过紧。不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。

3.读数时,视线应与尺面垂直。如需固定读数,可用紧固螺钉将游标固定在尺身上,防止滑动。

4.实际测量时,对同一长度应多测几次,取其平均值来消除偶然。

故障排除

一、国家计量检定规程中,对卡尺的测量面有两个检定项目即:测量面的平面度和表面粗糙度。

1、测置面的平面度

造成测量面平面度不合格的主要原因,是在使用前没把量爪和被测工件表面的灰尘、毛刺清理干净;或测量运动着的工件时,把卡尺的内量爪当成钩铁削的钩子用造成测量面局部划伤磨损;经常用测量面的同一点对工件进行测量造成测量面局部磨损;使用后,没有及时将游标长尺擦拭干净、涂抹防锈油则容易造成测设面生锈。

2、测置面的表面粗糙度

造成测量面的表面粗糙度不合格的原因主要是工作面的划伤、磨损、生锈。在这个项目中只要使用者能够按照卡尺的使用方法正确操作即测量时避免测量太粗糙的工件,使用后,注意维护和保养就能延长卡尺合格的周期,这也会使修理量大大减少。

在这里需要指出的是,即使是正常使用,经过一段时间卡尺测量面的平面度和表面粗糙度也会不合格,这就需要及时调整检定周期,另外,假如这部分卡尺原先用在了工序检验等关键岗位,也应及时做出调整。

二、圆弧、刀口内量爪的基本尺寸和平行度

圆弧内量爪的基本尺寸和平行度修理量大的原因主要有变形、磨损和生锈,造成这些原因是使用者在使用过程中没有按照量具使用规范来操作,如:用量爪当钩铁削钩子用;用量爪当塞规用测量运动中的工件;用完量具没有及时的擦拭干净造成量爪生锈等等。

在测量刀口内量爪时,经常出现的问题有:

1) 测量爪有弯曲、折断现象

经分析卡尺在使用过程中,和工具、刀具(如锉刀、榔头、钻头等)等堆放在一起,碰伤卡爪,或随意放在机床上,因机床误动而使卡尺掉下来损坏量爪;或由于使用者在机床测量零件时,不等零件完全停稳后进行测量,使测量面过早磨损而失去精度,均会造成此现象。

2) 平面平行性不好,两测量面合拢时,在测量面上端、下端或中间会出现明显间隙。

测量前不擦拭量具的测量面和工件的测量面,影响精度。如用游标卡尺去测锻铸件毛胚或带有研磨剂(如金刚砂等)的表面,这样会使测量面很快磨损而失去精度。

三、零位的正确性是检定和使用卡尺的重要前提,对测量的影响主要有:由于卡尺测量面磨损或修磨后,游标的零线移向主尺零线的左边,零位就会变成负值;由于在使用量具过程中,量具的掉落和放置不当导致尺身弯曲变形,直接影响到零位的正确性。

四、示值变动性、示值稳定性、示值误差

1、示值变动性

示值变动性与示值稳定性均是针对电子数显卡尺和带表卡尺所检的项目。

影响示值变动性的原因:1)使用者将量具放置在磁场附近使量具受磁;2)表盘松动,测量面不平导致示值变化大;3)电池电量不足。

2、示值稳定性

影响示值稳定性的原因有:1)温度变化影响测量结果,将量具放置在阳光下或发热灯头箱上,因为量具温度升高,测不出正确尺寸,使量具受热变形而失去精度;2)将量具放置磁场中;3)随意拆修量具,使电池接触不良,导致示值稳定性差。

3、示值误差

示值误差无论是新购尺、期间核查还是使用中抽检,它都是一个必检项目,看似一个检定项目,实际却是各方面综合因素影响的体现。如示值误差超差,其可能原因有多种:

1)测量面与主尺基面在两个方向上不垂直;

2)主尺基面与游框基面平直性不好;

3)主尺弯曲;

4)测量面平行性不好。

另外,主尺和游标刻线不均匀,零位不准及活游标安装位置不正确等也会产生误差。


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