游标卡尺测量误差分析

　　0 引 言

　　游标卡尺广泛地应用在各个领域的生产实践中，游标卡尺的示值误差包括随测量尺寸不变动和随测量尺寸变动两种示值误差。

　　刻线宽度、刻度精度、读数、主尺基准面平面度、测量面平面度和平行度等误差，在测量过程中不随测量尺寸的变化而变化。

　　测量力引起的游标卡尺弯曲变形产生的误差，以及卡尺测量孔径的误差是两种比较典型的随测量尺寸的变化而变化的测量误差，工作中不易判断它的大小。 现就测量力引起的游标卡尺弯曲变形产生的误差和卡尺测量孔径的误差予以重点分析。

　　1 游标卡尺的测量力

　　游标卡尺没有控制测量力的装置，使用时用大拇指推动尺框，测量力的大小靠手感来控制，测量时如果推尺框用力过大，尺框会倾斜成一定角度，从而产生由于测量力而引起的测量误差。 从图1中看到，当尺框倾斜θ角时， 测得的尺寸L比被测件的实际尺寸小。 h值越大，即被测件放在两测量面间距离尺身下测量面越远， 测得的值误差越大。 阿贝原理要求，被测件于两测量面接触点的连线与尺身的刻线方向应在同一条线上或其延长线上。游标卡尺的结构不符合阿贝原理， 产生阿贝误差是必然的，只不过作为使用者应该知道它产生的原理以及如何减小它。 尺框倾斜对卡尺示值误差的影响ΔL大小如下:

　　从上式可知：由测量力产生的示值误差ΔL与δ、h的尺寸成正比，所以测量力不能太大，另外被测零件应尽可能放在靠近主尺下边缘以减小h值[1]。

　　2 测量孔径的误差

　　测量孔径的误差是由于卡尺本身的结构产生的[2]。测量孔径产生的误差如图2所示。假如测量孔径的误差值为δ，a 为刀口到内测量爪的刃口厚度，c为两刃口错开的距离， 则有δ=2×R’-从上式可见a 、c越小，则δ也越小，所以在制造和修理卡尺中要控制a 值和c 值，以减小测量误差。

　　3 结束语

　　通常卡尺生产厂推荐的测量力为300~700g，操作者在使用过程中可以以此为参考;在使用游标卡尺时不要把它用作划针、起子、钩子卡板等工具以防止磕碰而造成损坏。

　　参考文献

　　[1] 上海市计量技术研究所.通用量具手册[M].北京：计量出版社，1982.

　　[2] 梁国明,张保勤.百种量具的使用和维修[M].北京：国防出版社，1993.

　　作者简介：王志英(1967-)， 女，山西平遥人 ，助理工程师，大专。