第八单元量具使用与机床保养

1、第八单元 常用量具使用与机床日常保养第一节 常用量具一、游标卡尺 1. 游标卡尺的结构与读数游标卡尺是一种比较精密的量具（见图8-1），其结构简单，可以直接量出工件的外径、内径、长度和深度的尺寸。游标卡尺按照测量精度可分为0.10mm、0.05mm、0.02mm三个量级。按测量尺寸范围有0125mm、0150mm、0200mm、0300mm等多种规格。使用时根据零件精度尺寸大小进行选择。图8-1 游标卡尺1固定量爪 2活动量爪 3止动螺钉 4游标 5尺身图8-1所示为一普通游标卡尺，它主要由尺身和游标组成，尺身上刻有以1mm为一格间距的刻度，并刻有尺寸数字，其刻度全长即为游标卡尺的规格。游标上

2、的刻度间距随测量精度而定。现以精度值为0.02mm的游标卡尺的刻线原理和读数方法为例简介如下：尺身一格为1mm，游标一格为0.98mm，共50格。尺身和游标每格之差为1-0.98=0.02mm，如图8-2a）所示。读数前先根据游标尺零线以左最近的刻度，在尺身上读出整数毫米，然后在游标上读出零线到尺身刻度线对齐的刻度线之间的格数，将格数与0.02相乘得到小数，两者相加就得到测量尺寸，如图8-2b）所示。图8-3所示是专门用于测量高度和深度的高度游标尺和深度的游标尺，游标高度尺还可用作精密划线。图8-2 0.02游标卡尺的读数a）刻线原理 b）读数方法图8-3 深度游标卡尺和高度游标卡尺a）深度游

3、标卡尺 b）高度游标卡尺2. 游标卡尺的使用用游标卡尺测量工件的方法如图8-4所示，使用时应注意下列事项：（1）检查零线使用前应首先检查量具是否在检定周期内，然后擦净卡尺，使量爪闭合，检查尺身与游标的零线是否对齐，若未对齐，送有关部门检修，应急时也可在测量后，根据原始误差修正读数值。（2）放正卡尺测量外圆直径时，尺身应垂直于轴线；测量内孔直径时，应使两爪处于直径处；测量深度尺寸时，应以尺身端面定位，伸出深度尺至被测表面，不得向任意方向倾斜，见图8-5。（3）用力适当测量时应使量爪逐渐与工件被测表面靠近，最后达到轻微接触，不能把量爪用力抵紧工件，以免变形和磨损，影响测量精度。（4）防止松动需要将

4、游标卡尺离开工件读数，为防止游标移动，必须先将止动螺钉拧紧，读数时视线应垂直于尺身。（5）静精测量游标卡尺仅用于测量已加工表面，粗糙的毛坯面不能用游标卡尺测量，且不能测量正在运动的工件。图8-4 游标卡尺的使用a）测外表面尺寸 b）测内表面尺寸图8-5 用卡尺测量深度a）正确 b）错误二、千分尺1. 千分尺的结构与读数千分尺（又称分厘卡）是一种比游标卡尺更精密的量具，测量精度为0.01mm，测量范围有025mm、2550mm、5075mm等规格。常用的有外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺，见8-6、8-7所示。图8-6 外径千分尺1尺架 2砧座 3测微螺杆 4锁紧装置 5螺纹轴套6固定套管 7

5、微分筒 8螺母 9接头 10棘轮（测力装置）图8-7 内径千分尺与深度千分尺a）内径千分尺 b）深度千分尺1固定量爪 2活动量爪 外径千分尺的构造如图8-6所示。千分尺弓形架的左端装有固定砧座，右端的测微螺杆3和微分筒7连在一起，当转动微分筒时，测微螺杆和微分筒一起沿轴向移动。内部的测力装置是使测微螺杆与被测工件接触时保持恒定的测量力，以便测出正确尺寸。当转动测力装置时，千分尺两测量面接触工件，超出一定的压力时，棘轮10沿着内部棘轮的斜面滑动，发出嗒嗒的响声，这就可读出工件尺寸。测量时为防止尺寸变动，可转动锁紧装置4通过偏心锁紧测微螺杆3。千分尺的读数机构由固定套管和微分筒组成（图8-8），固

6、定套管在轴线方向上有一条中线（基准线），中线上、下方有两排刻线，相互错开0.5mm形成主尺；在微分筒左端锥形圆周上有50等分的刻度线，形成副尺。因测微螺杆的螺距为0.5mm，即螺杆转一周，同时轴向移动0.5mm，故微分筒上每一小格的读数为0.5/50=0.01mm，所以千分尺的测量精度为0.01mm。测量时，读数方法分三步：图8-8 千分尺的刻线原理与读数方法a）读数=（12+0.24）=12.24mm b）读数=（32.5+0.15）=32.65mm（1）先读出固定套管上露出刻线的0.5整数倍读数，注意看清露出的是上方刻线还是下方刻线，以免错读0.5mm。（2）读出与固定套管轴向刻度中线重合

7、的微分套筒周向刻度数值，将刻线数乘以0.01mm，即为小数部分的数值。（3）上述两部分相加，即为被测工件的尺寸。2. 千分尺的使用用外径千分尺测量工件的方法如图8-9所示。使用千分尺应注意以下事项：图8-9 用千分尺测量工件的步骤a）验零点 b）测量 c）锁紧（1）校对零点将砧座与螺杆接触，看圆周刻度零线是否与轴向中线对齐，且微分筒左侧零边与尺身的零线重合，如图8-9a）所示。如有误差，应用专用扳手予以校正。（2）擦净工件测量面测量前应将工件测量表面擦净，以免影响测量精度和弄脏千分尺。（3）不偏不斜测量时应使千分尺的砧座与测微螺杆两测面准确放在被测工件的直径处，不能偏斜。（4）合理操作手握尺架

8、，先转动微分筒，当测微螺杆快要接触工件时，必须使用端部棘轮，严禁再拧微分筒。当棘轮发出嗒嗒声时应停止转动，如图8-9b）所示。（5）正确读数待棘轮停止转动后，即可读数。如直接读数有困难，必须用锁紧装置将测微螺杆锁紧后，方可把千分尺取下再进行读数，如图8-9c）所示。（6）静态测量不要在工件转动或加工中测量，要在静态下测量，也不要将千分尺当作卡规使用，以免测量面过早磨损。3. 用千分尺测孔径孔径在525mm范围内，可用图8-7a）的内径千分尺，这种千分尺只能测孔径外端部分，若孔有锥度则需用其他方法测量。内径千分尺测大于25mm的孔径时，应用图8-10的内径千分尺。使用前应用外径千分尺校准零位，测

9、量时要使千分尺在孔内作径向和轴向反复摆动，如图8-10所示，即径向摆动找出最大尺寸，轴向摆动找出最小尺寸，其重合尺寸就是孔的实际尺寸。图8-10 大直径内径千分尺的使用三、百分表1. 百分表的结构与读数百分表是一种指示式量具，是一种精度较高的比较测量工具。它只能读出相对数值，不能测出绝对数值。主要用来检验零件的形状误差和位置误差，也常用于工件装夹时的精密找正。百分表的刻度值为0.01mm，刻度值为0.001mm的叫千分表。钟式百分表的结构原理如图8-11所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格。刻度盘在圆周上有100个等分格，每格读数值为0.0

10、1mm，小指针每格读数为1mm。测量时指针读数的变动量即为尺寸变化值。小指针处的刻度范围为百分表的测量范围。图8-11 钟式百分表的结构1测量杆 2、4小齿轮 3、6大齿轮 5大指针 7小指针2. 百分表的使用（1）检查各部分相互作用检查各部分的相互作用，表圈和表体的配合应无明显松动。测杆的移动及指针回转应平稳、灵活，不得有跳动、卡住和阻滞现象。指针应牢固地固紧在轴上，测杆移动时不得松动。（2）固定表架百分表应固定在可靠的表架上，如图8-12所示。与装夹套筒紧固时，夹紧力不宜过大，以免使装夹套筒变形，卡住测杆。夹紧后，应检查测杆移动是否灵活，不可再转动百分表体。图8-12 百分表固定表架（磁性

11、表架）图8-13 百分表的应用举例a）测量工件端面、径向跳动 b）测量平行度 c）工件安装找正（3）测量准确百分表的应用举例如图8-13所示。测量时应使百分表测杆与被测表面垂直，如图8-14所示。这是因为当测杆与被测表面垂直时，测杆的移动量与被测表面的变动量相同；而当测杆与被测表面不垂直时，测杆的移动量大于被测表面的变动量。在测量圆柱形工件时，测杆轴线应与圆柱形工件直径方向一致，如图8-15所示。图8-14 百分表测量杆的正确位置a）正确 b）错误图8-15 测量圆柱形工件另外，除钟式百分表外，还有杠杆式百分表，如图8-16所示，它的测量头具有更大的灵活性。图8-16 杠杆百分表a）杠杆式百分

12、表 b）测量径向和端面跳动的方法四、内径百分表1. 内径百分表的结构内径百分表如图8-17a），是百分表的一种，用来测量精度要求较高且较深的孔径及其形状精度，测量精度为0.01mm。内径百分表配有成套的可换测量测头及配件，供测量不同孔径时选用。测量范围有610mm、1018mm、1835mm等多种。百分表装在接管内并固定，由于内径百分表传动机构的传动比为1，因此测头所移动的距离与百分表的示值相等。2. 内径百分表的使用使用时，必须先进行组合和校正零位，并注意如下事项：（1）组合时，将百分表装入接管内并锁紧，按测量孔径大小调整好测头。（2）校正零位，按孔径（极限尺寸）用外径千分尺或标准环规将表对

13、至零位。（3）测量时，必须左右摆动百分表，表中最小数值就是孔径的实际尺寸，这样能保证百分表接管与被测孔轴线在重合位置，从而保证可换测头与孔壁垂直，最终保证测量的准确性，见图8-17b）所示。图8-17 内径百分表a）内径百分表结构 b）内径百分表测量1可换测头 2百分表 3接管 4活动量杆 5定心桥五、其它量具1. 塞尺塞尺是用其厚度来测量间隙大小的薄片量尺，见图8-18所示。它是一组厚度不等的薄钢片，钢片的厚度为0.030.3mm，印在每片钢片上。使用时根据被测间隙的大小选择厚度接近的钢片（可以用几片组合）插入被测间隙，能塞入钢片的最大厚度即为被测间隙。使用塞尺时必须擦净尺面和工件，组合成某

14、一厚度时选用的片数越少越好。另外，塞尺插入间隙不能用力太大，以免折弯尺片。图8-18 塞尺2. 刀口形直尺（简称刀口尺）刀口形直尺是用光隙法检验直线度和平面度的量尺（见图8-19），测量时把刀口形直尺与被测量表面贴合，如果工件的表面不平，则刀口尺与工件表面间有间隙存在。根据光隙可以判断误差状况，也可用塞尺检验缝隙的大小。图8-19 刀口形直尺及其应用3. 直角尺直角尺的两边成准确90º，是用来检验直线度或垂直度的非直线量尺。使用时将其一边与工件的基准面贴合，使其另一边与工件的另一表面接触，根据光隙可以判断误差状况，也可用塞尺测量其缝隙大小，见图8-20。直角尺也可用来保证划线垂直度。

15、图8-20 直角尺及其应用a）直角尺 b）直角尺的使用4. 塞规与卡规塞规与卡规是一种间接量具，用于成批、大量生产的一种定尺寸专用量具，见图8-21，通称为量规。图8-21 量规a）塞规及其使用 b）卡规及其使用塞规是用来测量孔径或槽宽的专用量具，如图8-21a）所示。它的一端长度较短而直径等于工件的最大极限尺寸，称为“止端”；另一端较长，而直径等于工件的最小极限尺寸，称为“通端”。测量时当“通端”能通过，“止端”进不去，说明工件实际尺寸在公差范围内，加工尺寸合格；否则，就是加工尺寸为不合格。卡规是用来测量外径或厚度的专用量具，如图8-21b）所示。它与塞规类似，但“通端”为工件的最大极限尺寸

16、；“止端”为工件的最小极限尺寸。量规检验工件时，只能检验工件合格与否，不能测出工件的实际尺寸。量规在使用时省去了读数的麻烦，操作极为方便。六、量具的维护与保养量具是用来测量工件尺寸的工具，在使用过程中应加以精心的维护与保养，才能保证零件的测量精度，延长量具的使用寿命。因此，必须做到以下几点：1. 在使用前应擦干净，用完后必须拭洗干净，涂油并放入专用量具盒内。2. 不能随便乱放、乱扔，应放在规定的地方，更不能将量具当工具使用。3. 不能用精密量具去测量毛坯尺寸、运动着的工件或温度过高的工件，测量时用力适当，不能过猛、过大。4. 量具如有问题，不能私自拆卸修理，应交工具室或实习老师处理。精密量具必

17、须定期送计量部门鉴定。第二节 数控机床的日常维护 数控机床是机电一体化的技术密集设备，要使机床长期可靠地运行，很大程度上取决于它们的使用与日常维护。正确的使用可避免突发故障，延长无故障时间。精心维护可使其处于良好的技术状态，延缓劣化的过程。因此，数控机床不仅要严格地执行操作规程，而且必须重视数控机床的维护工作，提高数控机床操作人员的素质。一、数控机床的使用要求1. 机床位置环境要求机床的位置应远离振源，避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源，则机床四周应设置防振沟，否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，还将使电子元器件接触不良、发生故障，影响数控机床的可靠性。2

18、. 机床电源的要求如将数控机床安装在一般的机加工车间，不仅环境温度变化大，使用条件差，而且各种机电设备多，致使电网波动大。因此安装数控机床的场所，需要对电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内，并且保持相对稳定，否则会直接地影响数控系统的正常工作。3. 温度条件要求数控机床的环境温度应低于30°C，相对湿度应不超过80%。一般来说，数控电控箱内部设有排风扇或冷风机，以保持电子元件，特别是中央处理器的工作温度恒定或温度差变化小。过高的温度和湿度将使控制系统元件寿命降低，导致故障增多；还会使灰尘增多，在集成电路板产生粘结，导致短路。4. 对操作人员的要求如何发挥数控设备的生产效率

19、，这在很大程度上取决于操作使用者的技术水平，一个合格的数控机床操作者应具备以下基本条件：（1）具有良好的职业道德，较高的思想素质，头脑清醒、思维敏捷，掌握机械加工必要的工艺技术知识和一定的加工实践经验；（2）在操作使用数控机床之前，必须详细认真地阅读有关操作使用说明书，充分了解所用数控机床的特性，熟练掌握各项操作及编程方法，不断提高操作技巧；（3）严格执行数控机床的安全操作规程，熟知机床日常维护的项目内容，并做好这些保养工作，从而保持机床具有良好的运行状态；（4）在日常工作过程中，逐步摸索掌握机床运行中的情况及某些规律，发现任何不正常情况和征兆能认真处理，做好记录，一旦发生故障，及时请维修人员

20、进行维修。不断总结经验，提高各种情况的综合判断与处理能力，及小故障的排除能力。5. 严格按照数控加工的工艺要求在熟练操作数控机床的前提下，可适当进行零件加工程序的编制。首先要选择合适的加工对象，采取合理的工艺措施，充分做好数控机床加工前的工艺准备，严格按照数控加工的工艺要求，如刀具选择、切削用量的确定等。然后正确编制加工程序，输入机床控制系统的存储器。为避免加工程序存在错误，在正式加工以前要进行程序的试运行检查，再进行试切削加工。在试切削的过程中，对于把握不大的情况，可采用“渐进”的保守方法。二、数控机床的日常维护与保养任何数控机床与普通机床一样，使用寿命的长短和效率的高低，不仅取决于机床的精

21、度和性能，很大程度上也取决于它的正确使用与维护。对数控机床进行日常维护与保养，可延长电器元件的使用寿命，防止机械部件的非正常磨损，避免发生意外的恶性事故，使机床始终保持良好的状态，尽可能地保持长时间的稳定工作。要做好数控机床日常维护与保养工作，要求数控机床的操作人员必须经过专门培训，必须详细阅读数控机床的说明书，对机床有一个全面的了解，包括机床结构、特点和数控系统的工作原理等。不同类型的数控机床日常维护的具体内容和要求不完全相同，但各维护期内的基本原则不变，以此可对数控机床进行定点、定时的检查与维护。表8-1列举了一般数控机床各维护周期需要维护与保养的主要内容，如发现问题应及时采取必要的措施。

22、三、数控机床维修的基本概念为了发挥数控机床的高效益，就要保证它的开动率，这不仅对数控机床的各部分提出了很高的稳定性和可靠性要求，而且对数控机床的使用与维修提出了很高的要求。1. 维修的基本内容数控机床的维修概念不能单纯局限于机床发生故障时，如何排除故障和及时修复，这当然是维修很重要的方面。但是另一方面还包括前述的日常维护。即维修的概念包含两个方面：一是日常维护，这可以延长平均无故障工作时间，一般由操作者完成；二是故障维修，在出现故障后尽快修复，尽快缩短修理时间，提高机床的有效利用率。2. 维修的基本管理维修管理是一项系统工程，它根据企业的生产发展及经营目标，通过一系列技术、经济、组织措施，包括

23、设备的购买、安装、调试、使用、维修、改造、更新、直到设备的报废的整个过程。尽管维修管理的内容比较多，但必须坚持做到设备使用上定人、定机、定岗制度，建立设备维修组织及各项规章制度，进行岗位培训，禁止无证操作。在设备的保养上要严格执行定期保养，如表8-1每天、每月的保养应完全有操作者完成，而六个月、一年的保养则可在维修人员的协助下进行。故障维修人员应认真做好故障现象、原因、排除方法的工作记录，建立完整的维修档案。表8-1 数控机床维护与保养的主要内容序号检查部位检查内容每天每月六个月一年1冷却液箱 观察箱内液面高，及时添加清理箱内积存切屑，更换冷却液清洗冷却箱、清洗过滤器全面清洗、更换过滤器2润滑

24、油箱观察油标上油面高度，及时添加检查润滑泵工作情况，油管接头是否松动、漏油清洁润滑箱、清洗过滤器全面清洗、更换过滤器3各移动导轨副清除切屑及脏物、用软布擦净、检查润滑情况及划伤与否清理导轨滑动面上刮屑板导轨副上的镶条、压板是否松动检验导轨运行精度，进行校准4压缩空气气泵检查气动控制的压力是否正常检查气泵工作状态是否正常、滤水管道是否畅通空气管道是否渗漏清洗气泵润滑油箱、更换润滑油5气源自动分水器、自动空气干燥器工作是否正常、观察分油器中滤出的水分，及时清理擦净灰尘、清洁空气过滤网空气管道是否渗漏、清洗空气过滤器全面清洗、更换过滤器6液压系统观察箱体内油面高度、油压力是否正常检查各阀工作是否正常、油路是否畅通、接头处是否渗漏清洗油箱、清洗过滤器全面清洗油箱、各阀、更换过滤器7防护装置清除切削区内防护装置上的切屑与脏物、用软布擦净用软布擦净各内防护装置上表面、检查有无松动折叠式防护罩的衔接处是否松动因维护需要，全面拆卸清理8刀具系统刀具夹持是否可靠、位置是否准确、刀具是否损伤注意刀具更换后，重新夹持的位置是否正确刀夹是否完好、定位固定是否可靠全面检查、有必要更换固定螺钉9换刀系统观察转塔刀架定位、刀库送到、机械手定位情况检查刀架、刀库、机械手的润滑情况检查换刀动作的圆滑性、以无冲击为宜清理主要零部件、更换润滑油10CRT显示屏及操作面板注意报警显示、指示灯的显示情况检