游标卡尺读数方法和原理

游标卡尺是一种比较精密的量具，在测量中用得最多。通常用来测量精度较高的工件，它可测量工件的外直线尺寸、宽度和高度，有的还可用来测量槽的深度。如果按游标的刻度值来分，游标卡尺又分0.1、0.05、0.02mm三种。
图1 游标卡尺
1．游标卡尺的刻线原理与读数方法
以刻度值0.02mm的精密游标卡尺为例（图1），这种游标卡尺由带固定卡脚的主尺和带活动卡脚的副尺（游标）组成。在副尺上有副尺固定螺钉。主尺上的刻度以mm为单位，每10格分别标以1、2、3、……等，以表示10、20、30、……mm。这种游标卡尺的副尺刻度是把主尺刻 度49mm的长度，分为50等份，即每格为：mm
主尺和副尺的刻度每格相差：
1-0.98=0.02mm
即测量精度为0.02mm。如果用这种游标卡尺测量工件， 测量前，主尺与副尺的0线是对齐的，测量时，副尺相对主 尺向右移动，若副尺的第1格正好与主尺的第1格对齐，则 工件的厚度为0.02mm。同理，测量0.06mm或0.08mm 厚度的工件时，应该是副尺的第3格正好与主尺的第3格对齐或副尺的第4格正好与主尺的第4格对齐。
读数方法，可分三分步骤；
1)根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数；
2）根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数；
3）将上面整数和小数两部分加起来，即为总尺寸。
图2 0.02mm游标卡尺的读数方法
如图2所示，副尺0线所对主尺前面的刻度64mm，副尺0 线后的第9条线与主尺的一条刻线对齐。副尺0 线后的第9条线表示：
0.02 X9= 0.18 mm
所以被测工件的尺寸为：
64+0.18=64.18 mm
2．游标卡尺的使用与注意事项
（1）游标卡尺的使用 游标卡尺可用来测量工件的宽度、外径、内径和深度。如图3所示，其中a)图为测量工件宽度的方法， b)图为测量工件外径的方法， c)图为测量工件内径的方法， d)图为测量工件深度的方法。
图3 游标卡尺的应用
a) 测量工件宽度 b) 测量工件外径 c) 测量工件内径 d) 测量工件深度
（2）注意事项 游标卡尺是比较精密的量具，使用时应注意如下事项：1) 使用前，应先擦干净两卡脚测量面，合拢两卡脚，检查副尺0线与主尺0线是否对齐，若未对齐，应根据原始误差修正测量读数。
2) 测量工件时，卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直，不得歪斜。且用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，影响测量精度。3) 读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。
4) 测量内径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。
5) 游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在合内。以防生锈或弯曲。
图4 带表卡尺
随着科技的进步，目前在实际使用中有更为方便的带表卡尺和电子数显卡尺代替游标卡尺。带表卡尺（图4）可以通过指示表读出测量的尺寸，电子数显卡尺（图5）是利用电子数字显示原理，对两测量爪相对移动分隔的距离进行读数的一种长度测量工具。
图5 电子数显卡尺
游标卡尺的读数原理：
游标卡尺是由毫米分度值的主尺和一段能滑动的游标副尺构成,它能够把mm位下一位的估读数较准确地读出来,因而是比钢尺更准确的测量仪器?游标卡尺可以用来测量长度?孔深及圆筒的内径?外径等几何量?
游标卡尺的读数原理如下:
游标副尺上有n个分格,它和主尺上的(n-1)个分格的总长度相等,一般主尺上每一分格的长度为1mm,设游标上每一个分格的长度为x,则有nx=n-1,主尺上每一分格与游标上每一分格的差值为1-x=1/m(mm),因而1/m(mm)是游标卡尺的最小读数,即游标卡尺的分度值?若游标上有20个分格,则该游标卡尺的分度值为1/20=0.05mm,这种游标卡尺称为20分游标卡尺;若游标上有50个分格,其分度值为1/50=0.02mm,称这种游标卡尺为50分游标卡尺?
游标卡尺的仪器误差:一般取游标卡尺的最小分度值为其仪器误差?
游标卡尺的读数:
从游标卡尺的主尺上准确读出mm位,在副尺上读出mm位的下一位,以50分游标卡尺为例,若副尺上的第N格与主尺上的某一格对齐,则副尺的读数为0.02*N,主副尺读数之和即是测量值?
使用游标卡尺的注意事项:
1.测量之前应检查游标卡尺的零点读数,看主副尺的零刻度线是否对齐,若没有对齐,须记下零点读数,以便对测量值进行修正?
2.卡住被测物时,松紧要适当,不要用力过大,注意保护游标卡尺的刀口?
3.测量圆筒内径时,要调整刀口位置,以便测出的是直径而不是弦长？

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