1、 河南机电高等专科学校第 1 页 共 30 页摘要在现如今的的中国社会当中，游标卡尺是现在工业是密不可分的一部分,无论是在大小企业里面一般都需要用到游标卡尺甚至在一些家庭里面都可能用到。游标卡尺：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。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有 10、20 或 50 个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。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。其中游标类仪器用来测量尺寸，外尺寸，也可测量
2、内孔的深度，台阶的高度，一般角度和齿轮齿厚等。游标卡尺的原理进行读数的，仪器没有传动放大机械，被测量与游标相对直尺移动的距离相等，主尺的刻线间距等于主尺的分度值。其读数精度的提高仅仅是利用游标原理。游标类仪器没有测力控制装置，测力的大小由手的推力或使尺框微动来控制，带主观性，大部分同意的要求。本次设计的主要任务是应用 Pro/E 软件完成一般的游标卡尺的河南机电高等专科学校第 2 页 共 30 页测绘及装配，并生成完整的二维装配图与运动仿真。在完成上面的基础上了解游标卡尺的优缺点，知道我们该怎样使用游标卡尺？用完之后怎样保护游标卡尺？游标卡尺的市场，发展，材料，读数时所需要注意的事项，构造原理
3、，等一系列关于游标卡尺的内容。关键词：游标卡尺 三维建模 运动仿真 Pro/E 测绘 装配图河南机电高等专科学校第 3 页 共 30 页目录摘要1.1 纵观游标卡尺的发展历程.1.2 制作游标卡尺所用的材料.1.3 游标卡尺的分类及用途.1.4 游标卡尺的种类规格和市场的牌子及价格.1.5 游标卡尺的构造及主要用途.1.6 游标卡尺的特点.1.7 游标卡尺的缺陷.1.8 游标卡尺的应用.1.9 对游标卡尺误差的处理.2.1 游标卡尺的读法与原理.2.2 使用游标卡尺时序注意的事项.2.3 总结.河南机电高等专科学校第 4 页 共 30 页第1.1 纵观游标卡尺的发展历程一 ：游标卡尺的诞生于发
4、展在形形色色的计量器具家族中，游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，它是刻在直尺的延伸和拓展，他最早起源于中国。古代早期测量长度主要采用绳子，或用“迈步”的方法，待有了长度的单位制以后，就出现了刻线直尺。这种刻线直尺在公元前3000 年的古埃及，在公元前 2000 年的我国夏商时代都已有使用，当时主要是用象牙和玉石制成，直到青铜刻线直尺的出现这种“先进”的测量工具较多的应用于生产和天文测量中。中国汉代科学技术发达，发明了大量的领先当时世界的先进仪器和器具，如浑天仪，地动仪，等，这些圆轴类零件的诞生，在昭示着这刻线直尺的诞生，都昭示这刻线直尺在中国的诞生。在北京国家博物馆中珍藏的“新莽铜卡
5、尺” ，经过专家考证，它是全世界发现最早的卡尺，制造与公元 9 年，距今年 2000 多年。与我国相比，国外在卡尺领域的发明晚了 1000 多年，最早的是英国的“卡钳尺” ，外形酷似游标卡尺，但是与新莽铜卡尺一样，也仅仅是一把刻线直尺，精度和使用范围较低。最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔比尔发明的。他是一名颇具名气的数学家，在他的数学专著新四分圆的结构、利用及特性中记述了游标卡尺的结构和原理，而他的名字Vernier 变成了英文的游标一词沿用至今。而这把赫赫有名的游标卡河南机电高等专科学校第 5 页 共 30 页尺至今没有见到，因此有人质疑他是否制成了游标卡尺。19 世纪中叶
6、，美国机械工业快速发展，美国夏普机械有限公司创始人与 1985年秋，成功加工出了世界上第一批四把 0-4 英寸的游标卡尺，其精度达到了 0.001 毫米。1851 年由美国 Brown & Sharpe 公司将Nonuth 及 Vernier 两个构想制造出第一支游标卡尺，后由德国Masuer 兵工厂加以改良制造，是工程上应用最广的量具。1854 年荷、法、德、英、都普遍用上了游标卡尺，1856 年日本也普及了游标卡尺，游标卡尺的制造技术逐渐更新迅速提高，使之成为了通用性的长度。1992 年 5 月在扬州市西北 8 公里的邗江县甘泉乡（今邗江区甘泉镇）顺利清理了一座东汉早期的砖室墓，从墓中出土
7、了一件铜卡尺（见图） ，此铜卡尺由固定尺和活动尺等部件构成。固定尺通长 13.3 厘米，固定卡爪长 5.2 厘米、宽 0.9 厘米、厚 0.5 厘米。固定尺上端有鱼形柄，长 13 厘米，中间开一导槽，槽内置一能旋转调节的导销，循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手，便于系绳或抓握。两个爪相并时，固定尺与活动尺等长。使用时，将左手握住鱼形柄，右手牵动环形拉手，左右拉动，以测工件。用此量具既可测器物的直径，又可测其深度以及长、宽、厚，均较直尺方便和精确。惜因年代久远，其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文，已锈蚀难以辨认。东汉铜卡尺河南机电高等专科学校第 6 页 共 30 页东汉原始铜
8、卡尺的出土，纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。英国在 1973 年出版的英国百科全书第 10 卷402 页，记述游标卡尺是法国数学家“Pierre Vernier ”【维尼尔皮】公元 15801637 年 在 1631 年发明的工作原理。由此也证明游标卡尺是有中国传至国外的！1.2 制作游标卡尺所用的材料游标卡尺一般采用碳钢、工具钢和不锈钢制造。游标卡尺采用碳钢、工具钢制造时,其主要测量面的最低硬度为664HV(58HRC)。卡尺采用不锈钢制造时,其主要测量面的最低硬度为551HV(52.5HRC)。高碳钢或者低合金钢，比如7Cr17，总之需要硬度高，热变形小，耐腐蚀性能好些
9、也更耐用。其中我国最长用的材料是高碳钢。1.3 游标卡尺的分类及用途游标类仪器包括：游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺、齿厚游标卡尺、游标角度规等。 游标类仪器是利用游标原理进行读数的，仪器主要同主尺和游标尺两部分组成。仪器没有传动放大机械，被测量与游标相对主尺移动的距离相等，主尺的刻线间距等于主尺的分度值。其读数精度的提高仅仅是利用游标原理。游标类仪器没有测力控制装置，测力的大小由手的推力或使尺框微动来控制，带主河南机电高等专科学校第 7 页 共 30 页观性，达不到统一的要求。 游标类仪器用来测量尺寸、外尺寸，也可测量内孔的深度，台阶的高度，一般角度和齿轮齿厚等。1.4 游标卡尺的种类规
10、格和市场的牌子及价格游标类仪器包括:游标卡尺：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。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺(如下图）可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺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。高度游标卡尺 根据读数形式的不同，高度游标卡尺可分为普通游标式和电子数显式两大类。高度游标卡尺河南机电高等专科学校第 8 页 共 30 页根据读数形式的不同，高度游标卡尺可分为普通游标
11、式和电子数显式两大类。 高度尺的规格常用的有 0-300；0-500；0-1000；0-1500；0-2000 根据使用的情况不同及多有单柱式与双柱式！ 双柱式主要应用于较精密或测量范围较大的场合；0-300，0-500的常见的为单柱式。 双柱数显高度尺有很多分类：数显高度尺，代表高度尺，游标高度尺。深度游标卡尺深度游标卡尺如下图所示，用于测量零件的深度尺寸或台阶高低和槽的深度。如测量内孔深度时应把基座的端面紧靠在被测孔的端面上，使尺身与被测孔的中心线平行，伸入尺身，则尺身端面至基座河南机电高等专科学校第 9 页 共 30 页端面之间的距离，就是被测零件的深度尺寸。它的读数方法和游标卡尺完全一样。齿厚游标卡尺齿厚游标卡尺是用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚和弦齿顶。这种游标卡尺由两互相垂直的主尺组成，因此它就有两个游标。A 的尺寸由垂直主尺上的游标调整；B 的尺寸由水平主尺上的游标调整。刻线原理和读法与一般游标卡尺相同。 河南机电高等专科学校第 10 页 共 30 页游标角度规游标角度规角度规又被称为万能角度尺、游标角度尺和万能量角器，它是利用游标读数原理来直接测量工件角或进行划线的一种角度量工具。
