游标卡尺操作及校正实务

1、游標卡尺操作及校正實務游標卡尺操作及校正實務 目目 錄錄一一. . 游標卡尺的歷史游標卡尺的歷史二二. . 游標卡尺的種類游標卡尺的種類, ,構造及各部名稱構造及各部名稱三三. . 游標卡尺的原理、刻度形式游標卡尺的原理、刻度形式四四. . 游標卡尺的用途游標卡尺的用途五五. . 特殊游標卡尺特殊游標卡尺六六. . 游標卡尺的使用與維護游標卡尺的使用與維護 使用前游標卡尺的外觀功能檢查使用前游標卡尺的外觀功能檢查 使用中的注意事項使用中的注意事項 使用後注意事項使用後注意事項七七. . 游標卡尺量測誤差探討游標卡尺量測誤差探討 游標卡尺構造上的誤差與阿貝定理之關係游標卡尺構造上的誤差與阿貝定理

2、之關係 游標卡尺構造上與視差之關係游標卡尺構造上與視差之關係 游標卡尺構造上與量測力之關係游標卡尺構造上與量測力之關係八八. . 游標卡尺的檢校游標卡尺的檢校 游標卡尺外觀的檢查游標卡尺外觀的檢查 游標卡尺總合精度的校正游標卡尺總合精度的校正 游標卡尺量測力的校正游標卡尺量測力的校正一、游標卡尺的歷史一、游標卡尺的歷史l德國、日本稱游標卡尺為德國、日本稱游標卡尺為NonuthNonuth， 是紀念游是紀念游標原理發明人標原理發明人Nonuth Nonuth 氏氏; ; l美、英兩國人稱游標卡尺為千分尺卡尺，美、英兩國人稱游標卡尺為千分尺卡尺， 用用以紀念滑動尺的發明人皮埃尔千分尺以紀念滑動尺的

3、發明人皮埃尔千分尺 。l18511851年由美國布朗年由美國布朗& &夏普夏普 公司將公司將Nonuth Nonuth 及千及千分尺分尺 兩個構想製造出第一支游標卡尺兩個構想製造出第一支游標卡尺, ,後由後由德國德國Masuer Masuer 兵工廠加以改良製造兵工廠加以改良製造, ,是工程上是工程上應用最廣的量具。應用最廣的量具。二、游標卡尺的種類二、游標卡尺的種類, ,構造及各部名構造及各部名稱稱l游標卡尺依發展情形游標卡尺依發展情形, ,可區分為可區分為M M 型、型、C C 型二類型二類,M1 ,M1 、M2 M2 、科内尔机器公司、科内尔机器公司 、CB 4 CB 4

4、 種型式。其它的歸類為特殊游標卡種型式。其它的歸類為特殊游標卡尺。尺。M1 型游標卡尺各部名稱M2 型游標卡尺科内尔机器公司 型游標卡尺CB 型游標卡尺三三. . 游標卡尺的原理、刻度形式游標卡尺的原理、刻度形式原理原理: : 游標卡尺是由本尺游標卡尺是由本尺( (主要规模主要规模) ) 及副尺及副尺( (游游标尺标尺) ) 組合而成的量具組合而成的量具, ,利用本尺刻劃與副尺刻利用本尺刻劃與副尺刻劃來讀取工作物面間的距離。劃來讀取工作物面間的距離。副尺刻劃方式大致可分為二種副尺刻劃方式大致可分為二種: : 第一種是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略小。第一種是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略小。第二種

5、是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略大第二種是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略大, ,稱為稱為長游標。長游標。 本尺與游標尺間刻度關係 長游標尺刻度原理游標尺卡尺的刻度方式游標尺卡尺的刻度方式, ,依原理可區依原理可區分為公制五種分為公制五種, ,英制三種。英制三種。 公公 制制英英 制制本尺之最小刻度本尺之最小刻度游標尺之游標尺之最小讀數值最小讀數值本尺之本尺之游標尺之游標尺之最小讀數值最小讀數值( ( 吋吋) )刻度方法刻度方法最小刻度最小刻度( ( 吋吋) )刻度方法刻度方法1 1毫米毫米 分分4949毫米毫米 0.020.02毫米毫米 0.025 0.025 分分1.225 1.225 0.00

6、1 0.001 為為50 50 等份等份( ( 主要主要) )為為25 25 等份等份( ( 主要主要) )1 1毫米毫米 分分1919毫米毫米 0.05 0.05 毫米毫米 0.05 0.05 分分2.45 2.45 0.001 0.001 為為20 20 等份等份為為50 50 等份等份1 1毫米毫米 分分3939毫米毫米 0.050.05毫米毫米 1/16 1/16 分分7/16 7/16 1/128 1/128 為為20 20 等份等份( ( 主要主要) )為為8 8 等份等份( ( 少數用少數用) )0.5 0.5 毫米毫米 分分1212毫米毫米 0.020.02毫米毫米 為為25

7、25 等份等份( ( 少數用少數用) )19761976年各國基於規格之分歧年各國基於規格之分歧, ,定出國際規格定出國際規格(ISO 3599 1976) (ISO 3599 1976) 。 中國國家標準中國國家標準(CNS (CNS 4175 B6030) 4175 B6030) 最小讀數有最小讀數有0.1 0.1 、0.05 0.05 、0.020.02毫米毫米 等三種等三種, ,全部採用主尺全部採用主尺1 1毫米毫米 刻劃。刻劃。公制1.0-49-50-0.02 之原理公制1.0-19-20-0.05 之原理公制1.0-39-20-0.05 之原理公制0.05-49-50-0.001

8、之原理四四. . 游標卡尺的用途游標卡尺的用途 一般一般M M 型游標卡尺的主要用途有四型游標卡尺的主要用途有四, ,可作外側量測可作外側量測、內側量測、深度量測、階級量測、內側量測、深度量測、階級量測; ; 科内尔机器科内尔机器公司，公司，CB CB 型型則只有外側則只有外側, ,內側量測兩種。內側量測兩種。五五. . 特殊游標卡尺特殊游標卡尺游標卡尺之使用越趨普遍游標卡尺之使用越趨普遍, ,因此為配合各因此為配合各種工件量測之需要種工件量測之需要, ,各種特殊用途及形狀各種特殊用途及形狀的游標卡尺也日漸增多。的游標卡尺也日漸增多。量錶型游標卡尺量錶型游標卡尺數位電子式游標卡尺數位電子式游標

9、卡尺定壓式游標卡尺定壓式游標卡尺量錶型游標卡尺數位電子式游標卡尺數位電子式游標卡尺定壓式游標卡尺定壓式游標卡尺六六. . 游標卡尺的使用與維護游標卡尺的使用與維護游標卡尺的認識與使用 （一）游標卡尺的認識：游標卡尺的各部名稱（如圖所示）。 游標卡尺觀測觀測時先看游標尺上的0刻劃對準本尺上的刻劃處，此即為公釐的讀數，讀完公釐的讀數之後，再往右邊的畫線處尋找看哪一條畫線處是上下一起對齊的，此即為0.1公釐的讀數（如圖所示）。1.量外側：如圖所示。2.量內側：如圖所示。 3.量深度：如圖所示 1 1、使用前游標卡尺的外觀功能檢查、使用前游標卡尺的外觀功能檢查A A 、按工件要求之公差與工件形狀及大小

10、、按工件要求之公差與工件形狀及大小, ,選擇適宜的最小讀數與型式之游標卡選擇適宜的最小讀數與型式之游標卡尺。尺。B B 、將選出之游標卡尺擦拭清潔。、將選出之游標卡尺擦拭清潔。C C 、檢查副尺移動是否順暢。、檢查副尺移動是否順暢。D D 、將本尺與副尺兩測爪閉合密接、將本尺與副尺兩測爪閉合密接, ,檢查本尺與副尺之檢查本尺與副尺之0 0刻度線刻度線, ,及副尺之最後一及副尺之最後一條線條線, ,是否與主尺刻度對齊是否與主尺刻度對齊; ; 附錶式游標卡尺則檢視指針是否歸零。附錶式游標卡尺則檢視指針是否歸零。E E 、舉起游標卡尺對著光源處、舉起游標卡尺對著光源處, ,檢查兩外側測爪檢查兩外側測

11、爪, ,是否閉合良好是否閉合良好; ; 正確的游標卡尺正確的游標卡尺外測爪應無光線透過。外測爪應無光線透過。F F 、同時檢查兩內側測爪、同時檢查兩內側測爪, ,透光處是否成一直線且無重疊現象。透光處是否成一直線且無重疊現象。( ( 各廠商各有不同的現象各廠商各有不同的現象) )G G 、再一次移動本尺與副尺、再一次移動本尺與副尺, ,將深度桿置於平板上將深度桿置於平板上, ,向下滑動本尺向下滑動本尺, ,使本尺深度基使本尺深度基準面平貼於平板面上準面平貼於平板面上, ,然後按然後按D D 、E E 、F F 之步驟再一次檢查游標卡尺的之步驟再一次檢查游標卡尺的0 0刻刻度線度線, ,外測爪外

12、測爪, ,內測爪等是否合於標準。內測爪等是否合於標準。歸零前後刻度應與本尺對齊2 2、使用中的注意事項、使用中的注意事項l將量測工件各部擦拭清潔。將量測工件各部擦拭清潔。l將兩測爪夾持於工件欲量測處將兩測爪夾持於工件欲量測處, ,注意測爪應與工件保持垂直注意測爪應與工件保持垂直, ,量具量測軸線量具量測軸線與工件量測軸線要平行。與工件量測軸線要平行。( ( 阿貝原則阿貝原則) )l測爪夾持工件時測爪夾持工件時, ,應儘量靠近主尺應儘量靠近主尺, ,並用適當之量測力量夾持並用適當之量測力量夾持, ,以減少誤差發以減少誤差發生。生。l內側量測時內側量測時, ,測爪應儘可能深入孔之內部測爪應儘可能深

13、入孔之內部, ,而測爪應平行且完全的接觸於工而測爪應平行且完全的接觸於工件內側件內側; ; 內徑尺寸應量取最大值內徑尺寸應量取最大值, ,槽寬應量取最小值。槽寬應量取最小值。l游標卡尺的深度桿游標卡尺的深度桿, ,因細小容易彎曲應小心使用因細小容易彎曲應小心使用, ,量測時要保持深度桿垂直量測時要保持深度桿垂直於工件量測面於工件量測面; ; 深度桿不適宜用來作階級段差量測。深度桿不適宜用來作階級段差量測。l階級量測時階級量測時, ,主尺端面確實靠於工件肩部面主尺端面確實靠於工件肩部面, ,主尺平貼工件表面主尺平貼工件表面, ,推動副尺使推動副尺使端面確實靠於工件基準面。端面確實靠於工件基準面。

14、l欲得精密量測結果欲得精密量測結果, ,應在同一部位實施多次應在同一部位實施多次(2 3 (2 3 次次) )量測量測, ,並加以記錄並加以記錄, ,然然後求取平均值。後求取平均值。l若實施大量工件之量測若實施大量工件之量測, ,可以採用電子游標卡尺可以採用電子游標卡尺, ,連接數據處理機連接數據處理機( (处理器处理器) )， 將量測值記錄將量測值記錄, ,列印列印, ,並加以統計並加以統計, ,分析等工作。分析等工作。3 3、使用後注意事項、使用後注意事項l將整支游標卡尺擦拭清潔將整支游標卡尺擦拭清潔, ,確勿讓鐵削或磨粒等滲入副尺夾縫確勿讓鐵削或磨粒等滲入副尺夾縫內。內。l使用後收藏時使

15、用後收藏時, ,應將本尺與副尺兩測爪分離應將本尺與副尺兩測爪分離0.1 0.20.1 0.2毫米，毫米， 絕絕不可將副尺固定螺絲鎖定。不可將副尺固定螺絲鎖定。( ( 原因是熱漲冷縮原因是熱漲冷縮) )l對特大型游標卡尺於保管時要注意不可壓傷主尺對特大型游標卡尺於保管時要注意不可壓傷主尺, ,或傷及測爪或傷及測爪。l應建立管理卡片記錄系統應建立管理卡片記錄系統, ,依名稱依名稱, ,等級等級, ,最小讀數最小讀數, ,使用別使用別, ,製製造資料來源造資料來源, ,使用者等詳加記錄使用者等詳加記錄, ,並實施一年並實施一年3 4 3 4 次次( ( 每季每季1 1次次) )的定期檢驗。的定期檢驗

16、。l副尺的移動必須是平穩而且順暢副尺的移動必須是平穩而且順暢, ,如果太鬆或太緊如果太鬆或太緊, ,應調整滑動應調整滑動件上之兩個小螺絲件上之兩個小螺絲, ,將螺絲輕輕固定將螺絲輕輕固定, ,再退鬆再退鬆1/8-1/6 1/8-1/6 轉即可。轉即可。彈簧片調整副尺鬆緊度調整游標卡尺分解圖七七. . 游標卡尺量測誤差探討游標卡尺量測誤差探討l游標卡尺構造上的誤差與阿貝定理之關係神父游標卡尺構造上的誤差與阿貝定理之關係神父的的 定理原則定理原則【當工件量測的軸線與量具標準當工件量測的軸線與量具標準尺寸線相重合尺寸線相重合, ,或成一直線時即可穫得最高得或成一直線時即可穫得最高得精確度精確度】。換

17、言之。換言之, ,要提高游標卡尺的量測精要提高游標卡尺的量測精度度, ,應該儘量縮小副尺與本尺間的間隙應該儘量縮小副尺與本尺間的間隙值值, ,亦亦即儘量靠近本尺的地方來量測。即儘量靠近本尺的地方來量測。Abbes定理在游標卡尺之應用游標卡尺構造上與視差之關係游標卡尺構造上與視差之關係游標卡尺構造上與量測力之關係量測力游標卡尺構造上與量測力之關係量測力游標卡尺的測爪形狀與厚度游標卡尺的測爪形狀與厚度 小孔徑量測誤差原因八八.游標卡尺的校正游標卡尺的校正1、游標卡尺外觀的檢查、游標卡尺外觀的檢查 在使用前或定期檢查工作，應檢視內外測爪，測深桿，刻劃等是否有傷痕，在使用前或定期檢查工作，應檢視內外測

18、爪，測深桿，刻劃等是否有傷痕，變形等不變形等不 良現象；副尺滑動是否順暢，刻度刻劃是否能歸零；測爪閉合後檢視縫隙是良現象；副尺滑動是否順暢，刻度刻劃是否能歸零；測爪閉合後檢視縫隙是否均勻平否均勻平 齊。齊。2、游標卡尺總合精度的校正游標卡尺總合精度的校正 游標卡尺的使用率非常高，內外測爪量測面可能磨耗，而失去準確性，故必游標卡尺的使用率非常高，內外測爪量測面可能磨耗，而失去準確性，故必須定期校須定期校 正精度，校正工作應在溫度（正精度，校正工作應在溫度（20）及濕度之監控下進行，否則會產生誤差）及濕度之監控下進行，否則會產生誤差。l內側測爪精度校正內側測爪精度校正A、外側測爪精度校正、外側測爪

19、精度校正利用精測塊規夾於外側測利用精測塊規夾於外側測爪量測面間，判讀游標卡爪量測面間，判讀游標卡尺尺寸，是否與精測塊規尺尺寸，是否與精測塊規尺寸相同，如有差數就表尺寸相同，如有差數就表示外側測爪總合精度有誤示外側測爪總合精度有誤差，由此誤差與規範差，由此誤差與規範CNS表比較可得游標卡尺所屬表比較可得游標卡尺所屬等級；通常校正時將本尺等級；通常校正時將本尺全長分成全長分成57等份來檢驗，等份來檢驗，以判別其各段誤差及累積以判別其各段誤差及累積誤差之範圍。誤差之範圍。B、內側測爪精度校正、內側測爪精度校正將塊規利用塊規附件將塊規利用塊規附件夾持器夾持好，校正夾持器夾持好，校正時內測爪量測塊規附時

20、內測爪量測塊規附件之間格，其結果與件之間格，其結果與外測爪之方法相同判外測爪之方法相同判別。別。器差器差 游標卡尺尺寸讀數游標卡尺尺寸讀數 精測塊規尺寸讀數精測塊規尺寸讀數3.游標卡尺量測力的校正（一般很少執行）游標卡尺量測力的校正（一般很少執行）游標卡尺應該在全量測行程保持滑動順暢，沒有游標卡尺應該在全量測行程保持滑動順暢，沒有鬆弛或卡住之現像因此量測力校正的方法，是鬆弛或卡住之現像因此量測力校正的方法，是採用抗張拉力的方式，將本尺測爪固定，然後藉採用抗張拉力的方式，將本尺測爪固定，然後藉著彈簧稱拉副尺，當副尺開始滑動的霎那，檢視著彈簧稱拉副尺，當副尺開始滑動的霎那，檢視磅稱上指示的拉力大小

21、，將數據誤差與規範磅稱上指示的拉力大小，將數據誤差與規範CNS表比較是否相符合。若量測力不正確，則調整副表比較是否相符合。若量測力不正確，則調整副尺上銅片固定小螺絲，當無法調整至適當之量測尺上銅片固定小螺絲，當無法調整至適當之量測力時，必須更換銅片。力時，必須更換銅片。游標卡尺總合精度表游標卡尺總合精度表 最小讀數最小讀數0.05 mm0.05 mm0.02mm0.02mm量測長量測長 等級等級1 1 級級2 2 級級1 1 級級2 2 級級100100以下以下 0.050.05 0.100.10 0.020.02 0.040.04超過超過100100至至200200以下以下 0.050.05 0.100.10 0.030.03 0.060.06超過超過200200至至300300以下以下 0.050.05 0.100.10 0.030