测量器具分类、技术性能指标及测量工具选定方法介绍

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1、计量器具的分类

测量仪器是一种具有固定形状的仪器，用于再现或提供一个或多个已知值。测量仪器根据其用途可分为以下几类：

2、测量仪器的技术性能指标

3.测量工具的选择

每次测量前，要根据被测零件的特殊性选择测量工具，例如测量长度、宽度、高度、深度、外径、台阶差，可用卡尺、高度尺、千分尺、深度尺；测量轴径时，可用千分尺、卡尺；测量孔、槽时，可用塞尺、块规、塞尺；测量零件的垂直度时，可用角尺；测量R值时，用R规；测量公差较小、精度要求较高，或计算形位公差时，要用三维和二维元素；测量钢材的硬度时，可用硬度计。

1.卡尺的应用

卡尺可以测量物体的内径、外径、长度、宽度、厚度、台阶差、高度、深度等，卡尺是最常用、最方便的测量工具，也是加工现场使用频率最高的测量工具。

数显卡尺：分辨率0.01mm，用于公差较小的尺寸测量（精度高）。

表卡：分辨率0.02mm，用于常规尺寸测量。

游标卡尺：分辨率0.02mm，用于粗加工测量。

卡尺使用前需要用干净的白纸清除灰尘和污垢（用卡尺外测量面握住白纸然后自然拉出，重复2-3次）

由于卡尺使用频繁，所以保养工作需要尽力做好，每次使用后需要擦拭干净，放入盒内，使用前需要用量块检查卡尺的精度。

2. 千分尺的应用

千分尺使用前需先用干净白纸清除灰尘和污垢（用千分尺测量接触面与螺丝面，握住白纸然后自然拉出，重复2-3次），然后旋转旋钮测量接触面。当表面即将接触螺丝面时，改用微调。当两个表面完全接触时，调整至零位，即可开始测量。

使用千分尺测量硬件时，调节旋钮。当它即将接触工件时，使用微调旋钮将其旋入。听到三声咔嗒、咔嗒、咔嗒声时停止，并从显示屏或刻度上读取数据。

测量塑料产品时，测量接触面和螺钉只需轻轻接触产品。

使用千分尺测量轴的直径时，至少要测量两个方向，分段取最大值。测量过程中，千分尺的两个接触面应始终保持清洁，以减少测量误差。

3. 高度尺的应用

高度尺主要用于测量高度、深度、平面度、垂直度、同心度、同轴度、面振、齿振、深度等。用高度尺测量时，首先要检查测头及连接部位是否有松动。

4.塞尺的应用

塞尺适用于测量平面度、曲率和直线度。

平整度测量：

将零件放置于平台上，用塞尺测量零件与平台之间的间隙（注意：测量时，保持塞尺与平台压紧，无间隙）

直线度测量：

将零件放置在平台上并旋转一圈，然后使用塞尺测量零件与平台之间的间隙。

曲率测量：

将零件放置于平台上，选择相应的塞尺，测量零件与平台两侧或中间的间隙。

垂直度测量：

将待测零直角的一侧放置于平台上，将方尺紧靠于另一侧，用塞尺测量零件与方尺之间的最大间隙。

5、塞规（针规）的应用：

适用于测量孔的内径、槽宽和间隙。

当零件孔径较大，又无合适的针规时，可将两块塞规重叠，以360度方向测量，塞规固定在磁性V型块上，防止松动，方便测量。

光圈测量：

测量孔径时，穿透度合格，如下图所示。

注意：用塞尺测量时，必须垂直插入，不能倾斜。

6.精密测量仪器：二次元

2D传感器是一种高性能、高精度的非接触式测量仪器，测量仪器的传感元件不直接接触被测件表面，因此不存在机械测量力；2D传感器投射到被测件上，所拍摄的图像可通过数据线传输到计算机的数据采集卡，再由软件将其成像在计算机显示器上；各种几何元素（点、线、圆、圆弧、椭圆、矩形）、距离、角度、交点、形位公差（圆度、直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同心度、对称度），以及2D轮廓绘图的CAD输出。可测量工件的轮廓，也可测量不透明工件的表面形状。

常规几何元素测量：下图中零件的内圆为尖角，只能用投影测量。

电极加工面观察：二维镜头具有放大功能，可检查加工后电极的粗糙度（将图像放大100倍）。

小尺寸深槽测量

浇口检测：模具加工过程中，有些浇口经常会隐藏在凹槽内，各种检测仪器无法测量。这种情况可以用橡皮泥粘在浇口上，浇口的形状就会印在粘土上。然后用二次元测量粘土印模的尺寸，就可以得到浇口尺寸。

注意：由于二维元件测量时没有机械力，因此最好使用二维元件测量较薄、较软的产品。

7.精密测量仪器：三维

三维测量的特点是精度高(可达μm级)；通用性强(可替代多种长度测量仪器)；可以测量几何要素(除能测量二维测量所能测量的要素外，还可以测量圆柱、圆锥体)、形位公差(除二维能测量的形位公差外，还包括圆柱度、平面度、线轮廓度、面轮廓度、同轴度)、复杂曲面，只要三维测头能接触到的地方，就能测量零件的几何尺寸、相对位置和表面轮廓，并可借助计算机完成数据处理，以其高精度、高柔性和优良的数字化能力，成为现代模具制造和质量保证的重要手段和有效工具。

有些模具在修改，没有3D图纸。可以测量每个元素的坐标值和不规则表面的轮廓，然后使用绘图软件导出并根据测量的元素制作成3D图形，可以快速准确地进行加工和修改。（设置坐标后，可以测量任意一点的坐标值）。

3D数模导入比对测量：对于完成加工的零件，为了确认与设计的一致性或在合模装配时发现匹配异常，当某些表面轮廓既不是圆弧也不是抛物线，而是一些不规则曲面，无法测量几何要素时，可以导入3D模型，与零件进行比对，了解加工误差；由于测量值是点对点的偏差值，因此很容易进行快速有效的修正（下图所示的数据为测量值与理论值的偏差）。

8.硬度计的应用

常用的硬度计有洛氏硬度计（台式）和里氏硬度计（便携式），常用的硬度单位有洛氏HRC、布氏HB、维氏HV。

洛氏硬度计 HR（台式硬度计）

洛氏硬度试验方法是用顶角为120度的金刚石圆锥或直径为1.59/3.18mm的钢球，在一定的载荷下压入被测材料表面，由压痕深度计算出材料硬度。不同的硬度可分为HRA、HRB、HRC三种不同的标度来表示。

HRA是用60Kg载荷和金刚石锥形压头测得的硬度，用于硬度极高的材料，例如硬质合金。

HRB是使用100Kg载荷和直径1.58mm的淬硬钢球测得的硬度，用于硬度较低的材料，例如退火钢、铸铁和合金铜。

HRC是使用150Kg载荷和金刚石锥形压头测量的硬度，用于硬度非常高的材料，例如淬火钢、回火钢、调质钢和一些不锈钢。

维氏硬度HV（主要用于表面硬度测量）

适用于显微镜分析。使用载荷小于120kg、顶角为136°的金刚石方锥压头压入材料表面，测量压痕对角线长度，适用于较大工件、较深表面层的硬度测定。

里氏硬度计 (便携式硬度计)

里氏硬度是一种动态硬度测试方法，里氏硬度值定义为硬度传感器冲击体的回弹速度与距工件表面1毫米时的冲击速度之比乘以1000。

优点：采用里氏硬度理论制造的里氏硬度计改变了传统的硬度测试方法，由于硬度传感器只有笔那么小，您可以将传感器握在手中，在生产现场直接测试工件各个方向的硬度，因此非常方便，而其它台式硬度计则无法应付这项任务。