浅谈游标卡尺的使用

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游标卡尺是用于长度测量的一种比较精密的测量工具，它通过游标和尺身的相互移动、配合来采集、读取数据，一般读数的最高精度为0.02mm。按不同用途分类，还有专门测量深度和专门测量高度的游标卡尺等。本文介绍正确使用游标卡尺的方法。

一、了解游标卡尺的结构及用途

测量长度最普通的仪器是带刻度的直尺，但它受刻度精度的限制。因此，人们想出了许多提高长度测量精度的方法，游标卡尺就是其中之一。它是最常见的一种仪器，属于通用量具，以固定形式复现一定范围内的一系列不同量值，结构简单，没有传动放大系统。游标卡尺的结构见下图：左测脚固定在主尺上，跟主尺垂直，右测脚和左测脚平行，与窄片一起固定在游标尺上，可以随同游标尺一起沿主尺滑动，上面一对测脚可量槽的宽度、管的内径等，下面一对测脚可量零件的厚度和管的外径，窄片可量槽或筒的深度。主尺上有毫米刻度线，并注明刻度值，游标尺上也有刻度线，可用来准确读出主尺最小分度的几分之几的数值。游标卡尺可用于测量内外径尺寸、孔距、轴距、壁厚、沟槽子、深度线性尺寸等，使用方便，应用广泛。

从下图可看出，游标卡尺主要由尺身（其上有固定量爪）、游动尺框（其上有活动量爪）、紧固螺钉、深度尺等组成。

二、游标卡尺的原理

游标卡尺的原理是利用尺身刻线间距和游标刻线间距之差来进行小数读数。

游标量具的读数值分为三种精度：0.1mm、0.05mm和0.02mm，其中0.02mm最为常用，现以其为例进行介绍

如下。

0.02mm（）精度游标卡尺，尺身每小格（两格相邻刻线）间距为1mm。游标尺刻线总长为49mm，分成50等分，因此每格间距为=0.98mm，则尺身每一格与游标尺每一格之差为1－0.98=0.02mm，所以它的测量精度为0.02mm。根据这一原理，在测量时，尺框沿着尺身移动，移动距离便是被测工件的部位的尺寸。此时，游标上的零线落在尺身的某两刻线间，零刻线左边刻线值（在尺身上）代表了读数的整数部分，而游标上的第n格刻线与尺身上的某一刻线对齐，则第n格刻线与主尺相差n×0.02mm，代表了读数的小数部分（0.1mm和0.05mm精度游标卡尺与0.02mm结构、原理完全相同）。

三、游标卡尺的使用

游标卡尺的外爪可测量工件厚度或外径，内爪可测量工作槽宽或内径，深度尺可测量工件的深度，用一对外爪的狭缝可观察光的衍射现象。

常见的游标卡尺有0.1mm、0.02mm和0.05mm三种精度，无论哪一种精度，主尺的最小分度均为1mm。设游标上一定长度的线段等分为m格，每分度长x毫米，使线段总长度mx=km－1（主尺上对应的长度），这里k为所取的主尺上对比分度数即毫米数。

由此易知游标，即每一最小分度真实长度x=(km-1)/m

游标与主尺每错开一格相差Δx=k-(km-1)/m=1/m

当k=1，m=10，x=9mm，Δx=0.1mm

m=50，x=0.98mm，Δx=0.02mm

当k=2，m=20，x=1.95mm，Δx=0.05mm

可见，游标卡尺的读数原理是利用游标尺刻线与主尺刻线的微小差异，把微小量的读数积累起来进行对比而读出数字来。

四、读数方法

游标卡尺的读数部分由尺身与游标组成。读数时，视线应与尺身表面垂直，避免产生视觉、误差。

第一步：读出尺身上靠近游标零刻线左边的数值，即整数部分；

第二步：读出游标尺身上第n格刻线与尺身刻线对齐，n×0.02为小数部分。

第三步：将整数值与小数部分值相加，即为测量结果。

游标尺是比较精密的长度计量仪器，使用时严禁碰撞，测量时姿势和位置要准确无误，用毕后用油揩净，将两尺零刻线对齐，检查零点误差有否变化，再放在盒子里盖好，保存在干燥的地方。

最后要强调的是，使用游标尺的技巧只能在实践中进行训练。学生在使用中如果对游标卡尺有怀疑，可用自己认为是正确的方法读数，再请指导老师校正测量结果。

（作者单位：广东省工业高级技工学校）