第5章 量刃具1量具.docx
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第5章量刃具1量具
第五章量具和刃具
(十一1~40、十1~23、六28~45、四6~13)
(一)量具
我们在日常生活和生产活动中,经常遇到需要测量尺寸的事情,如我们住的房子有多大面积,一个螺钉的大小等,都需要用尺子来量。
尺子就是测量工具。
用以测量长度、距离、角度、表面形状和相对位置的工具叫测量工具,简称量具。
在介绍量具之前,先讲一下长度的常用计量单位。
目前,我国采用的长度单位制为国际单位制,米制为我国的基本计量制度。
长度的基本单位为米,其它常用单位为厘米、毫米、微米等,其代号分别为:
m—米;dm—分米;cm—厘米;mm—毫米;μm—微米;
1m=10dm;1dm=10cm;1cm=10mm;1mm=1000μm
在机械图上所标注的法定长度计量单位为毫米(mm),并规定在图纸上不标注单位符号‘mm’。
另外,在工厂里习惯把1/100mm称为‘道’,人的头发粗细大约8道左右。
我们时常还会遇到英制单位:
1英尺(ft)=12英寸(in)英尺和英寸的代号分别为‘′’和‘″’,如:
3英尺4英寸可写成3′4″。
1英寸=25.4mm
英分是我国工厂的习惯叫法,一般叫分,英制中没有这个单位。
1英寸=8分,4分=4/8英寸=1/2″
一、测量长度、距离类量具
1.钢直尺
【别名】钢板尺、钢尺、金属直尺、钢皮尺。
【用途】在尺面上有尺寸刻度,最小刻度0.5mm。
主要用来量取尺寸、测量工件,也可作划线时的导向工具,机械工人用的较多。
精度精确到毫米。
【规格】按测量上限(mm)有:
150,300,500……2000等规格。
2.钢卷尺
【别名】卷尺、钢皮卷尺、钢盒尺。
【用途】测量距离或较长工件的尺寸。
【规格】⑴按结构型式分有自卷式(自动卷回)、制动式(由按键控制自动卷回)、摇卷盒式(由小摇把卷回的钢卷尺)、摇卷架式(也叫量油尺)4种型式。
量油尺的尺端有一个小重锤,摇动小摇把将小重锤放入油池内,用以测量油池内油的深度,从而推算出池内油的存储量。
⑵按测量上限(m),自卷式、制动式有:
1,2,3,3.5,5五种规格;摇卷盒式、摇卷架式有5,10,15,20,30,50、100等规格。
3.纤维卷尺
【别名】布卷尺、皮卷尺、皮尺
【用途】尺身用玻璃丝等纤维制成,用于测量较长距离的尺寸,如丈量土地等。
由于纤维的伸缩性比钢片大,所以其精度不如钢卷尺。
【规格】按测量上限(m)有:
5,10,15,20,30,50等规格。
4.卡钳、弹簧卡钳
【用途】卡钳有内卡钳和外卡钳两种。
与钢板尺配合,内卡钳测量工件的内尺寸(内径、槽宽等),外卡钳测量外尺寸(外径、厚度等)。
【别名】外卡钳也叫外卡、紧轴外卡钳;内卡钳也叫内卡、紧轴内卡钳
【规格】卡钳全长(mm):
100,125,200,250,300,……,500,600。
弹簧卡钳是在卡钳的两个卡爪间放置弹簧和锁紧螺钉,用以锁定卡爪位置。
它与卡钳用途、规格一样,但具有调节方便和可以锁定测得的尺寸,不易变动的优点,在批量生产中尤为适用。
5.游标卡尺
【别名】卡尺、钢卡尺
【用途】游标卡尺由尺身、游标(也称副尺)、量爪和紧固螺钉组成,有的还有深度尺(Ⅰ型)和微动游框(Ⅱ型)。
游标卡尺用于测量工件的内径、外径、孔距、宽度、厚度等尺寸,带深度尺的可用以测量工件深度。
游标卡尺是一种中等精度的量具,它利用游标和尺身相互配合进行测量和读数,测量精度比钢板尺高,读数精度可达0.02~0.1mm,使用也方便,是机械工人最常用的量具之一。
测量外尺寸时,应将两量爪张开到大于被测尺寸,将固定量爪的测量面紧靠工件,然后移动副尺,使活动量爪的测量面也紧靠工件,把紧固螺钉拧紧,然后读数。
【规格】测量范围(mm)有:
0~150,0~200,0~300,0~500,0~1000,0~1500,0~2000等规格。
6.高度游标卡尺
【别名】高度尺、划线卡尺
【用途】高度游标卡尺由底座、尺身、紧固螺钉、尺框、微动游框、划线
量爪等组成。
用以测量工件的高度及精密件划线,测量时的读数精度可达0.02~0.1mm。
【规格】按测量范围(mm)有:
0~200,0~300,0~500,0~1000,0~1500,100~1000,100~1500等规格。
7.深度游标卡尺
【别名】深度尺、深度卡尺
【用途】深度游标卡尺由尺身、尺框、紧固螺钉和微动装置组成,用来测量孔深、沟槽深度以及阶梯高度等。
读数精度可达0.02~0.1mm.
【规格】按测量范围(mm):
0~150,0~200,0~300,0~500等规格。
上述各种游标卡尺都存在一个共同的缺点,就是长期使用后刻度和数字不清晰,容易读错。
为了解决这个问题,目前已有数字显示和带有指示表的游标卡尺,在测量时,数值可直接显示出来,并且读数精度较高,可达0.01mm。
但因价格较高,所以目前还未普及。
下面我们介绍千分尺。
千分尺是一种应用广泛的精密量具,其测量精确度比游标卡尺高。
千分尺的形式和规格繁多,按其用途和结构可分为:
外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、公法线千分尺、尖头千分尺、壁厚千分尺等。
8.外径千分尺
【别名】千分尺、百分尺、外径百分尺、分厘卡、外径分厘卡。
【用途】外径千分尺是利用螺旋传动原理,将角位移变成直线位移来进行长度测量的。
外径千分尺主要用于测量精密工件的外尺寸,如外径、长度、厚度等等,测量精度可达0.001(估读)~0.01mm。
【规格】按测量范围划分,在500mm以内时,每25mm为一档,如0~25、25~50等。
在500mm~1000mm时,每100mm为一档,如500~600、600~700等。
最大可测量到3000mm。
按制造精度可分为0级和1级两种,0级最高,1级次之。
此外还有,英制外径千分尺、数显外径千分尺、带计数器千分尺,用于测量管子壁厚的壁厚千分尺。
还有杠杆千分尺,其外形象外径千分尺,它的测量精度比其它千分尺高,可达0.001~0.002mm,杠杆千分尺适用于测量更精密工件的外尺寸(外径、长度、厚度等)或校对一般量具。
9.内径千分尺
【别名】内径分厘卡、内径百分尺。
(公厘=毫米,公分=厘米)
【用途】内径千分尺是用来测量精密工件的内尺寸,如内孔直径及沟槽宽度等,测量精度可达0.001(估读)~0.01mm。
【规格】内径千分尺分普通内径千分尺和单杆式内径千分尺,普通内径千分尺类似量内径的游标卡尺,只是读数部分变成了螺旋微分筒,这种内径千分尺用得不多。
单杆式内径千分尺由微分头和接长杆两部分组成,上图所示为微分头部分。
微分头结构原理和读数方法与外径千分尺相同,微分头可单独使用,以两侧的测量面与孔、槽等的内表面接触进行测量。
但其测量范围小,仅可测量50~75mm范围内的孔径,采用接长杆便可扩大其测量范围,每套单杆式内径千分尺都附有不同尺寸的接长杆。
内径千分尺的规格以其测量范围(mm)表示,单杆式内径千分尺的规格有:
50~175,50~250,50~300,50~575,50~1500等规格。
10.深度千分尺
【别名】深度百分尺、深度分厘卡。
【用途】用来测量精密工件孔和槽的深度、尺寸精度要求高的台阶。
测量精度可达0.001(估读)~0.01mm。
【规格】测量范围(mm):
0~25,0~100,0~150等规格。
11.塞尺
【别名】厚薄规、间隙规。
【用途】测量或检验两个贴合平面间的间隙。
任一平面,微观都是凸凹不平的,两平面间都有间隙,只是较平的两平面贴合时,其间隙较小而已。
机床装配时,溜板(上置刀架,在床身导轨上左右滑动的部件)与导轨间的间隙,就是用塞尺测量的,一般小于0.02mm为合格。
【规格】⑴按塞尺片端头的形状分为A型和B型。
塞尺片都是长条形,A型的端头为半圆形,B型的端头是带有小圆弧的尖头形。
⑵塞尺片厚度有0.02,0.03,0.04……1mm。
⑶塞尺片长度有75,100,150,200,300等五种。
⑷塞尺一般都成组供应,也有单片供应的,但很少。
成组的规格标记举例如下:
100B170.02~1
100—塞尺片长度;B—型别;
17—每组片数;0.02~1—塞尺片厚度范围;
12.量块
【别名】块规、标准对板
【用途】量块是用优质合金钢制造的标准长度或标准厚度的金属块,用于调整或检验测量仪器、量具及精密工件(如校验卡尺、外径千分尺
等),是技术测量上,长度计量的基准。
【规格】按精度级别有:
00,0,1,2,3级,00级精度最高,3级最低;
按尺寸系列有:
0.5,1,1.001,1.002,……1000mm;
量块主要是成套供应,个别的也可单块供应。
二、测量角度类量具
1.角度量块
【别名】角度块规
【用途】它是一种角度计量的基准。
用于对万能角度尺和角度样板的检定,也可用于检查精密工件的角度。
【规格】按量块不同角度,分组成套供应。
2.万能角尺
【别名】万能钢角尺、万能角度尺、组合角尺。
【用途】测量一般的角度、长度、深度、水平度以及在圆形工件上定中心等。
【规格】钢尺长度300mm。
3.游标万能角度尺
【别名】游标量角器、游标测角器、万能角尺。
【用途】测量精密工件的内外角度或进行角度划线。
【规格】有Ⅰ型和Ⅱ型两种型式,Ⅰ型的测量范围为0~320°;Ⅱ型的测量范围为0~360°。
4.宽座角尺
【别名】角尺、90°角尺、宽座直角尺、宽底座角尺。
【用途】检验直角、划垂直线和零部件的安装定位等。
【规格】按精度等级分为00、0、1、2级四个级别。
00级精度最高,仅用于测量和检验高精度工件;0级和1级精度的,用来测量和检验精密工件;2级精度的用于一般工件。
按长边和短边的长度(mm),有63×40,125×80,……1600×1000。
三、测量表面形状和相对位置类量具
1.百分表、千分表
【用途】百分表和千分表是用来测量、检验精密工件的形状偏差和位置偏差大小的精密量具,也可用比较法测量工件的长度。
如在装有四爪卡盘的车床上较精密工件的找正(位置偏差);测量工件的外圆跳动(形状偏差);立式车床工作台的外圆跳动和端面跳动(形状和位置偏差兼而有之)。
百分表的测量精度为百分之一毫米;千分表为千分之一毫米。
【规格】按测量范围(mm)有:
0~0.1,0~0.2,0~1,0~2,……0~50,0~100等规格。
按读数形式,有钟面式和电子数显百分表、千分表。
2.杠杆百分表、杠杆千分表
【用途】其用途同百分表和千分表一样。
杠杆百(千)分表的测头与表面垂直,测头行程很小,有些空间狭小的地方,如测量小孔的跳动量、键槽和燕尾槽的直线度等,用杠杆百(千)分表就很方便。
【规格】按测量范围(mm),百分表:
0~0.8,0~1。
千分表:
0~0.2。
3.表座
【别名】千分表架、表架
【用途】用于支载千分表和百分表,使其能够处于任意方位,以适应各种场合的测量工作。
有磁性表座和万能表座。
磁性表座有磁性,能吸附于导磁(如钢铁)的平面上;万能表座是长条形,四面带有T型槽等不同形状的槽,供装置表杆和固定表座用,万能表座可放置在平面上或装夹固定在某个地方。
【规格】磁性表座有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型,Ⅰ型最小,Ⅳ型最大。
万能表座只有一种规格,其底座长度为220mm。
4.内径百分表、内径千分表
【别名】内径量表、气缸表。
【用途】用于测量工件内孔或深孔的形状误差,以及以比较法测量其尺寸。
它将测头的径向位移转移成轴向位移后由表针显示读数。
【规格】测量范围(mm):
6~10,10~18,……160~250,250~450。
内径百分表和内径千分表的分度值分别为百分之一和千分之一毫米。
5.铝合金水平尺
【用途】建筑工程中检查建筑物对于水平位置的偏差,一般常为泥瓦工和木工用。
如看窗台是否水平,把水平尺放上,气泡居中为水平。
【规格】长度(mm):
150,200,250,……550,600等规格。
6.水平仪
【别名】水平尺。
【用途】车床的床身导轨与主轴若不平行,车出的轴就会带‘梢’。
水平仪是用来检查机床及其它机械设备装配和安装的水平位置和垂直位置的。
它的精度较高,分度值可达0.01和0.02mm。
还有一种精度不高的铁水平尺,用于要求不太严格的设备。
【规格】⑴按形状和读数方式有框式(也叫方式)水平仪、条式水平仪(钳工水平仪)和电子式水平仪。
⑵按工作面长度(mm)有:
100,150,200,250,300等规格。
7.半径样板
【别名】半径规。
【用途】一个工件的圆角用目测很难确定其尺寸,半径样板是用以与被测圆弧作比较来确定被测圆弧的半径。
凸形样板用于检测凹表面圆弧,凹形样板用于检测凸表面圆弧。
【规格】每套由不同尺寸的凸形和凹形样板各16件组成,共有3组套型:
第一组:
半径尺寸为1,1.25,1.5,1.75,……5.5,6,6.5;
第二组:
半径尺寸为7,7.5,8,8.5,……13.5,14,14.5;
第三组:
半径尺寸为15,15.5,16,16.5,……23,24,25;
8.平板
【别名】平台。
【用途】平板是用作工件检验和划线的平面基准器具。
其性能稳定,变形较小,精度较为可靠。
例如,在上图中右图的工件上划线,就要把工件放在平板上,用划线盘在平板上移动来划线。
检验平面时,平板可作为基准平面。
【规格】按制造材料,有铸铁平板和岩石平板两类;
按工作面尺寸(mm),有:
160×100,160×160,……2500×1600,4000×2500等十几种规格。
四、螺纹、紧固件和齿轮
下面讲螺纹量具,在讲螺纹量具之前先简单介绍一下有关螺纹方面的知识。
1.螺纹各部分名称
⑴公称直径:
内、外螺纹的大径叫公称直径。
所谓大径就是在螺纹的轴向剖面内,螺纹最外两边的距离,亦即外螺纹的外径。
⑵螺距:
相邻两个螺纹牙的对应点距离,也可以说是螺纹间的距离。
⑶中径:
是一个假想圆柱体的直径,在这个直径上,牙形的轴向厚
度等于槽宽。
螺纹的中径D2可用公式计算求得:
D2=D-0.649519P
式中:
D-公称直径;P-螺距。
⑷牙形角:
在螺纹的轴向剖面内量得的牙形两侧边的夹角。
普通螺纹的牙形角是60°,英制螺纹55°,管螺纹有55°和60°两种牙形角。
2.螺纹规格及标注方法
⑴普通螺纹
我们平时接触的螺纹有三种型式:
普通螺纹、英制螺纹和管螺纹。
我们接触最多的紧固件是公制(也叫米制)规格的,象M8、M10的螺钉、螺母。
公制规格紧固件用的都是普通螺纹,它的螺距用公制长度单位(毫米)来表示。
而英制规格的紧固件用的都是惠式螺纹(亦称威氏),它的螺距用每英寸(25.4mm)长度内具有的螺纹牙数来表示,我们通常都把它叫做英制螺纹。
普通螺纹的公称直径和螺距,在GB193-81中有详细的规定:
公称直径从1,1.2,1.6,2,2.5,3,……48,56,64等,最大到600。
对于每个公称直径的螺纹都规定了相应的几个螺距,其中螺距最大的叫粗牙,是标准螺距,其余的叫细牙。
如公称直径10mm的螺纹,粗牙螺距为1.5mm,细牙螺距有1.25mm、1mm和0.75mm。
普通螺纹的标注,用字母M及公称直径表示:
粗牙:
M10表示公称直径为10mm的粗牙普通螺纹;
细牙:
M10×1表示公称直径为10mm、螺距为1mm的细牙普通螺纹;
一般螺纹都是右旋,特殊用途的制成左旋,如花篮(紧线用)螺丝。
左旋:
在螺纹标注的后面加‘左’字,如:
M10×1左
⑵管螺纹
为了连接管子、管道零件和管道配件而在空心管子上加工的螺纹,称为管螺纹。
螺纹部分的直径是圆柱形的,称为圆柱管螺纹;是圆锥形的称为圆锥管螺纹。
为了防止由于在管壁上切削深度较大的螺纹而削弱管件的强度,而且还要考虑到密封性,所以管螺纹有特定的尺寸标准。
它的牙形角一般有55°和60°;它的公称直径是指管子的孔径而不是管子的外径,例如2寸管子螺纹,它的孔径是2寸,而螺纹外径比2寸(50.8mm)大,是59.616mm;它的螺距以每寸牙数表示。
圆柱管螺纹的标注方法:
G11/2表示11/2″内管螺纹,G表示圆柱管螺纹。
3.简介紧固件
紧固件是指螺钉、螺母、垫圈等用于紧固机器零件和部件的元件,有的也称它为标准件。
螺钉的头部有外六角头、内六角头、沉头、半园头、方头、圆柱头等,其头部尺寸都有标准规定,内、外六角头螺栓、螺母的规定尺寸如下表:
六角头螺栓、螺母和内六角头螺栓(S1)、内六角螺栓(S2)
外、内六角对边宽度尺寸
螺纹规格外六角头对边宽度S(mm)内六角对边宽度
六角螺栓螺母小型六角螺栓螺母大力六角螺栓螺母S1(mm)S2(mm)
M24
M35.52.51.5
M3.56
M4732
M4.58
M5842.5
M61053
M711
M8131264
M10161485
M12181722106
M14211912
M16242227148
M18272414
M203027321710
M2234(32?
)303617
M2436324119
M2741364619
M3046415022
M33504624
M36555027
螺纹规格外六角头对边宽度S(mm)内六角对边宽度
六角螺栓螺母小型六角螺栓螺母大力六角螺栓螺母S1(mm)S2(mm)
M39605527
M426532
M457032
M487536
M528036
M5685
M6090
M6495
M68100
M72105
M76110
每种直径的螺钉长度都有相应的尺寸系列。
螺钉拧入螺孔时,螺孔的沉孔大小和深浅都有相应的规定(GB152-88)。
螺钉拧入螺孔的最大深度、最小深度以及底孔直径,攻丝及钻孔深度都有相应的规定(或经验数据),如底孔直径:
M10-φ8.4,M8-φ6.7。
螺母有六角螺母、方螺母、圆螺母等,而六角螺母又有标准螺母、扁螺母和长螺母。
不同用途的地方用不同的螺母。
紧固件的各种尺寸,都有国家标准给予规定,这样,用于标准件的扳手、量具、加工刀具等,才可以依据标准制造,才可以在生产中通用。
4.齿轮
渐开线齿轮:
齿廓是渐开线形的齿轮叫渐开线齿轮。
我们接触的齿轮大多是渐开线齿轮。
分度圆:
齿轮传动是齿与齿啮合进行的,两个齿轮在转动过程中,不同的点形成不同的圆,我们可以想象其中必有一对圆互相贴合而滚动,这两个假想的圆就是两个齿轮各自的分度圆,分度圆直径用d表示。
模数:
每个齿轮都有一个模数,用m表示。
d=mzd-分度圆直径;z-齿数;
可见,相同大小的齿轮,其模数越大,则齿数越少。
齿厚:
齿厚也称分度圆齿厚,用s表示
S=πm/2由此式可见:
模数越大,齿越厚。
齿顶高ha:
齿顶到分度圆的距离,ha=m
公法线长度:
垂直于圆弧表面的直线叫法线(平行于圆弧的叫切线),不同齿面共有的法线叫公法线。
根据齿轮的齿数z和模数m,可以查得跨齿数k和公法线长度。
不同齿数齿轮的跨齿数不同,17个齿以内的齿轮,跨2个齿测量公法线长度;18~26个齿的,跨3个齿;27~35齿的,跨4个齿,等等。
五、螺纹和齿轮量具
1.螺纹塞规
【用途】用以检查内螺纹尺寸是否合格。
每种规格的螺纹塞规分通规(代号T)和止规(代号Z)两种。
检查时,通规能够通过而止规通不过时,可判定该内螺纹合格,否则不合格。
螺纹塞规有分离式(也称双柄式,上图左)和整体式两种,一般大于M120的都制成分离式。
【规格】(常用的)
⑴普通螺纹塞规:
从M1~M180的粗牙和细牙各种规格都有。
其精度常用的为6H、7H级。
⑵55°圆柱管螺纹:
从1/8″~6″常用的管螺纹规格都有,其规格分标准级(无代号)和D级两种,D级低于标准级。
2.螺纹环规
【用途】供检查外螺纹尺寸是否合格用,它也分通规(T)和止规(Z)。
【规格】其规格和螺纹塞规相同,普通螺纹环规按型式分为整体式(M1~M120)和双柄式(>M120~M180)两种。
普通螺纹环规的精度常用的为6g、6h、6f和8g级。
55°圆柱管螺纹环规的精度分为A级和B级两种,B级低于A级。
3.螺纹千分尺
【别名】螺纹百分尺、螺丝分厘卡。
【用途】测量普通螺纹的中径。
【规格】按测量范围(mm)有:
0~25,25~50,50~75,75~100,100~125,125~150等规格;
不同范围的螺距用不同的测头,锥形和V形测头成对供应,测头测量螺距的范围为:
0.4~0.5,0.6~0.8,……2.5~3.5,4~6等等。
图中,V形测头(左)在测量时骑在牙上,锥形测头(右)塞入槽中。
4.螺纹样板
【别名】螺纹规、螺距规。
【用途】用以与被测螺纹比较的方法来确定被测普通螺纹的螺距,或英制螺纹的每英寸(25.4mm)牙数。
【规格】普通螺纹20片1套,螺距mm:
0.4,0.45,0.5,……5.5,6;
英制螺纹18片1套,每英寸牙数:
4,4.5,5,……22,24,28;
样板厚度0.5mm。
5.齿厚卡尺
【别名】齿轮卡尺
【用途】测量圆柱齿轮的齿厚(即分度圆齿厚,齿顶高=模数m)
【规格】按测量模数范围(mm)
游标齿厚卡尺:
1~16,1~25,5~32,10~50。
分度值0.02;
数显齿厚卡尺:
1~25,5~32,10~50。
分度值0.01。
6.公法线千分尺
【用途】测量外啮合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度。
【规格】测量范围(mm):
0~25,25~50,50~75,75~100,100~125,125~150。
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- 第5章 量刃具1量具 刃具 量具