一、计量器具的分类

测量仪器是具有固定形状的仪器，用于再现或提供一个或多个已知值。根据用途的不同，测量工具可分为以下几类:

1.单值测量工具

只能反映单一数值的测量工具。可用于校对和调整其他测量仪器或作为标准量与被测仪器直接比较，如量块、测角块等。

2.多值测量工具

可以反映一组相似值的测量工具。也可以校对和调整其他测量仪器或直接与被测仪器比较作为标准量，如直线尺。

3.专用测量工具

专门用于测试特定参数的测量工具。常见的有:检查光滑圆柱孔或轴的光滑度极限量规、判断内或外螺纹合格的螺纹量规、判断复杂形状表面轮廓合格的检验样板、模拟装配通过性检验装配精度的功能量规等等。

4.通用测量工具

在我国，习惯上把结构简单的计量器具称为通用量具。如游标卡尺、外径千分尺、百分表等。

二、计量器具的技术性能指标

1.测量工具的标称值

标在测量工具上的数量，表示其特征或指导其使用。如标在测量块上的尺寸、标在划线尺上的尺寸、标在角度测量块上的角度等。

2.给定值

在仪器的测量刻度上，由两条相邻的刻线表示的值的差(最小单位值)。如果外径千分尺的差动圆柱上相邻的两条刻线所代表的值之间的差值为0.01毫米，则测量仪器的分度值为0.01毫米..分数值是测量仪器能直接读取的最小单位值，它反映了读数精度，也表明了测量仪器的测量精度。

3.测量范围

在允许的不确定度范围内，测量仪器所能测量的测量值的下限值到上限值的范围。如外径千分尺的测量范围为0 ~ 25毫米、25 ~ 50毫米等。，机械比较仪的量程为0～180mm。

4.测量力

在接触测量过程中，测量仪器的探头与被测表面之间的接触压力。测量力过大会引起弹性变形，测量力过小会影响接触稳定性。

5.指示误差

测量仪器的指示值和测量的真实值之间的差值。示值误差是测量仪器各种误差的综合反映。因此，在仪器的指示范围内，不同工作点的指示误差是不同的。一般来说，测量块或其他具有适当准确度的测量标准可用于检查测量仪器的示值误差。

三。测量工具的选择

每次测量前，需要根据被测零件的特殊特性选择测量工具，如卡尺、高度尺、千分尺、深度尺等，例如长度、宽度、高度、深度、外径、段差等。类直径可选择千分尺和卡尺；孔和槽可选用塞规、块规和塞尺；选择直角尺测量零件的直角；测量值选择r表；当测量公差较小时，精度较高或需要计算形位公差时，可选择第三维度和第二维度；硬度计用来测量钢的硬度。

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、高度和深度；卡尺是最常用最方便的量具，是加工现场最常用的量具。

数字卡尺:分辨率0.01mm，用于小公差(高精度)的尺寸测量。

表:分辨率为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。

使用卡尺前，应先用干净的白纸除去灰尘和污垢(用卡尺外侧测量面夹住白纸后自然拔出，重复2-3次)。

用卡尺测量时，卡尺的测量面应尽可能与被测物体的测量面平行或垂直；

使用深度测量时，如果被测物体有R角，要避开R角但接近R角，深度尺要尽量垂直于被测高度；

用卡尺测量圆柱体时，需要旋转，最大值要分段测量；

由于卡钳的使用频率很高，所以保养工作需要尽可能做到最好。每天使用后，卡尺要擦拭干净，放入盒中。使用前，应使用测量块检查卡尺的精度。

2.千分尺的应用

使用千分尺前，应先用干净的白纸除去灰尘和污垢(用千分尺测量接触面和螺丝面，然后将白纸粘住再自然拔出，可重复2-3次)。然后扭动旋钮，当接触面与螺旋面快速接触时，改用微调。当两个表面完全接触时，可以进行调零，然后进行测量。

当用千分尺测量硬件时，调节旋钮。接触工件时，使用微调旋钮拧入。听到咔哒声时停止，咔哒咔哒，从显示屏或称上读取数据。

测量塑料产品时，测量接触面和螺钉会轻轻接触产品。

用千分尺测量轴的直径时，至少测量两个以上的方向，并分段测量最大值的千分尺。两个接触面应随时保持清洁，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、表面振动、齿振动、深度和高度尺。测量时，首先检查探头和连接部位有无松动。

4.塞尺的应用

塞尺适用于测量平面度、曲率和直线度。

平整度的测量:

将零件放在平台上，用塞尺测量零件与平台之间的间隙(注意:测量时塞尺与平台保持紧密状态，无间隙)。

直线度测量:

将平台上的零件旋转一周，用测隙规测量零件和平台之间的间隙。

曲率测量:

将零件放在平台上，选择相应的塞尺测量零件两侧或中间部分与平台的间隙。

垂直度的测量:

将待测零点的直角的一边放在平台上，让直角尺紧靠另一边。用测隙规测量零件和直角尺之间的最大间隙。

5.塞规(杆针)的应用:

适用于测量孔的内径、槽宽和间隙。

当零件孔径较大，没有合适的针规时，可将两个塞规重叠，通过360度方向测量，将塞规固定在磁性V形块上，可防止松动，测量方便。

内径测量

内孔测量:测量孔径时，贯穿度合格，如下图所示。

注意:塞规应该垂直插入，不能倾斜。

6.精密测量仪器:二次元件

第二个要素是高性能、高精度的非接触式测量仪器。测量仪器的传感元件不与被测零件表面直接接触，因此没有机械测量力；其次，将采集到的图像通过投影通过数据线传输到计算机的数据采集卡，然后通过软件将图像成像在计算机显示器上；可以测量零件上的各种几何元素(点、线、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、同心度、对称度)，还可以通过CAD输出，用于2D轮廓图的绘制。不仅可以观察工件的轮廓，还可以测量不透明工件的表面形状。

一般几何元素测量:下图所示零件的内圆为锐角，只能用投影法测量。

电极表面观察:二阶透镜具有放大功能。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:模具加工中，经常会有一些浇口隐藏在凹槽中，各种检测仪器都是非法测量。这时可以用橡胶膏粘在胶口上，胶口上就会印上胶口的形状。然后，测量两次胶糊的尺寸就可以得到浇口的尺寸。

注:由于二次测量没有机械力，所以较薄较软的产品尽量采用二次测量。

7.精密测量仪器:三维

三维的特点是精度高(达到微米水平)；通用(可替代各种长度测量仪器)；可用于测量几何要素(除可用二次能量测量的要素外，还可测量圆柱和圆锥)、几何公差(除可用二次能量测量的几何公差外，还包括圆柱度、平面度、线轮廓度、面轮廓度和同轴度)、复杂轮廓度。只要三维探头能接触到的地方，就能测出它的几何尺寸、相互位置和表面轮廓。并借助计算机完成数据处理；它以其高精度、高柔性和优秀的数字化能力，成为现代模具制造和质量保证的重要手段和有效工具。

有些模具正在修改，没有3D绘图文件，可以测量各种元素的坐标值和不规则曲面的轮廓，然后用绘图软件导出，并根据测得的元素制作3D图形，这样可以快速、无误差地进行加工修改(坐标设定后，任意点的坐标值测量为宜)。

3D数模导入对比测量:对于已完成的零件，为了确认与设计的一致性或在装配配合模具的过程中发现异常配合，当某些曲面为不规则曲面，无法进行几何元素测量时，可以导入3D模型和零件进行对比测量，从而了解加工误差；由于实测值是一个点对点的偏差值，因此可以很容易地快速有效地进行修正和改善(下图所示数据为实测值与理论值的偏差)。

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)。常用的硬度单位是洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度。

洛氏硬度计HR(台式硬度计)

洛氏硬度测试法是将顶角为120度的金刚石锥或直径为1.59/3.18mm的钢球在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度即可得到材料的硬度。根据材料的硬度，HRA、HRB和HRC可以用三种不同的标度来表示。

HRA是使用60Kg载荷和金刚石圆锥压力机得到的硬度，用于硬度极高的材料。例如硬质合金。

HRB是通过使用100千克载荷和直径为1.58毫米的硬化钢球获得的硬度。它用于低硬度材料。例如:退火钢、铸铁、合金铜等。

HRC是150Kg载荷和金刚石锥压得到的硬度，用于硬度较高的材料。例如:淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。

维氏硬度HV(主要用于表面硬度测量)

适合显微镜分析。用载荷小于120kg、顶角为136°的金刚石方锥压机压入材料表面，测量压痕对角线长度。适用于较大工件和较深表层的硬度测量。

里氏硬度HL(便携式硬度计)

里氏硬度是一种动态硬度测试方法。硬度传感器的冲击体冲击待测工件时，其回弹速度与距离工件表面1毫米时的冲击速度之比乘以1000，定义为里氏硬度值。

优点:利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一支笔那么小，在生产现场拿在手里就可以直接测试工件各个方向的硬度，所以其他台式硬度计很难胜任。

测头：

机床测头可安装在数控车床、加工中心、数控磨床等大多数数控机床上。在加工循环中不需人为介入，直接对刀具或工件的尺寸及位置进行测量，并根据测量结果自动修正工件或刀具的偏置量，使同样的机床能加工出更高精度的零件，让数控加工更简单高效。

主要功能：自动分中找正功能，实现零件分中自动化

1.工件坐标设置：设置工件原点，修正工件坐标系，确定毛坯加工量

2.零件找正：工件找正，判定工件装夹定位

3.尺寸测量：台阶高、尺寸、直径测量4.位置测量：孔间距、垂直度、位置、角度

5.曲面测量：叶片形状、模具曲面、复杂形状

6.序后检测：尺寸超差报警，修正刀补