游标卡尺说明.docx

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游标卡尺说明

01游標卡尺

游標卡尺校正實務

目   錄

一.游標卡尺的歷史

二.游標卡尺的種類，構造及各部名稱

三.游標卡尺的原理、刻度形式

四.游標卡尺的用途

五.特殊游標卡尺

六.游標卡尺的使用與維護

使用前游標卡尺的外觀功能檢查

使用中的注意事項

使用後注意事項

七.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

游標卡尺構造上與視差之關係

游標卡尺構造上與量測力之關係

八.游標卡尺的檢校

游標卡尺外觀的檢查

游標卡尺總合精度的校正

游標卡尺量測力的校正

1．游標卡尺的歷史

德國、日本稱游標卡尺為Nonuth，是紀念游標原理發明人Nonuth氏；

美、英兩國人稱游標卡尺為VernierCaliper，用以紀念滑動尺的發明人PierreVernier。

1851年由美國Brown&Sharpe公司將Nonuth及Vernier兩個構想製造出第一支游標卡尺，後由德國Masuer兵工廠加以改良製造，是工程上應用最廣的量具。

游標卡尺的種類,構造及各部名稱

游標卡尺依發展情形，可區分為Ｍ型、Ｃ型二類，M1、M2、CM、CB4種型式。

其它的歸類為特殊游標卡尺。

三.游標卡尺的原理、刻度形式

原理：

游標卡尺是由本尺（MainScale）及副尺（VernierScale）組合而成的量具，利用本尺刻劃與副尺刻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：

第一種是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略小。

第二種是副尺的每一刻劃要比本尺刻劃略大。

稱為長游標。

游標尺卡尺的刻度方式

游標尺卡尺的刻度方式，依原理可區分為公制五種，英制三種。

公制

英制

本尺之最小刻度

游標尺之

刻度方法

最小讀數值

本尺之

最小刻度（吋）

游標尺之

刻度方法

最小讀數值（吋）

1mm

分49mm

為50等份

0.02mm

（主要）

0.025"

分1.225"

為25等份

0.001"

（主要）

1mm

分19mm

為20等份

0.05mm

0.05"

分2.45"

為50等份

0.001"

1mm

分39mm

為20等份

0.05mm

（主要）

1/16"

分7/16"

為8等份

1/128"

（少數用）

0.5mm

分12mm

為25等份

0.02mm

（少數用）

0.5mm

分24.5mm

為25等份

0.02mm

（少數用）

1976年各國基於規格之分歧，定出國際規格  （ISO-3599-1976）。

中國國家標準（CNS4175-B6030）

最小讀數有0.1、0.05、0.02mm等三種，全部採用主尺1mm刻劃。

四.游標卡尺的用途

一般Ｍ型游標卡尺的主要用途有四，可作外側量測、內側量測、深度量測、階級量測；ＣＭ，ＣＢ型則只有外側，內側量測兩種。

五.特殊游標卡尺

游標卡尺之使用越趨普遍，因此為配合各種工件量測之需要，各種特殊用途及形狀的游標卡尺也日漸增多。

1.量錶型游標卡尺

2.數位電子式游標卡尺

3.定壓式游標卡尺

六.游標卡尺的使用與維護

1.使用前游標卡尺的外觀功能檢查

A.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尺。

B.將選出之游標卡尺擦拭清潔。

C.檢查副尺移動是否順暢。

D.將本尺與副尺兩測爪閉合密接，檢查本尺與副尺之０刻度線，及副尺之最後一條線，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。

E.舉起游標卡尺對著光源處，檢查兩外側測爪，是否閉合良好；正確的游標卡尺外測爪應無光線透過。

F.同時檢查兩內側測爪，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               ）

G.再一次移動本尺與副尺，將深度桿置於平板上，向下滑動本尺，使本尺深度基準面平貼於平板面上，然後按Ｄ、Ｅ、Ｆ之步驟再一次檢查游標卡尺的０刻度線，外測爪，內測爪等是否合於標準。

2.使用中的注意事項

A.將量測工件各部擦拭清潔。

B.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，量具量測軸線與工件量測軸線要平行。

（ 阿貝原則         ）

C.測爪夾持工件時，應儘量靠近主尺，並用適當之量測力量夾持，以減少誤差發生。

D.內側量測時，測爪應儘可能深入孔之內部，而測爪應平行且完全的接觸於工件內側；內徑尺寸應量取最大值，槽寬應量取最小值。

E.游標卡尺的深度桿，因細小容易彎曲應小心使用，量測時要保持深度桿垂直於工件量測面；深度桿不適宜用來作階級段差量測。

F.階級量測時，主尺端面確實靠於工件肩部面，主尺平貼工件表面，推動副尺使端面確實靠於工件基準面。

G.欲得精密量測結果，應在同一部位實施多次（２～３次）量測，並加以記錄，然後求取平均值。

H.若實施大量工件之量測，可以採用電子游標卡尺，連接數據處理機（processor），將量測值記錄，列印，並加以統計，分析等工作。

3.使用後注意事項

A.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內。

B.使用後收藏時，應將本尺與副尺兩測爪分離0.1～0.2mm，

絕不可將副尺固定螺絲鎖定。

（原因是          ）

C.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。

D.應建立管理卡片記錄系統，依名稱，等級，最小讀數，使用別，製造資料來源，使用者等詳加記錄，並實施一年3～4次（每季1次）的定期檢驗。

E.副尺的移動必須是平穩而且順暢，如果太鬆或太緊，應調整滑動件上之兩個小螺絲，將螺絲輕輕固定，再退鬆1/8-1/6轉即可。

七.游標卡尺量測誤差探討

1.游標卡尺構造上的誤差與阿貝定理之關係

Abbe's定理原則【當工件量測的軸線與量具標準尺寸線相重合，或成

一直線時即可穫得最高得精確度】。

換言之，要提高游標卡尺的量測精度，應該儘量縮小副尺與本尺間的間隙θ值，亦即儘量靠近本尺的地方來量測。

2.游標卡尺構造上與視差之關係

3.游標卡尺構造上與量測力之關係

A.量測力  

B.游標卡尺的測爪形狀與厚度

八.游標卡尺的校正

1.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，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否均勻平齊。

2.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，故必須定期校正精度，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。

A.外側測爪精度校正

利用精測塊規夾於外側測爪量測面間，判讀游標卡尺尺寸，是否與精測塊規尺寸相同，如有差數就表示外側測爪總合精度有誤差，由此誤差與規範CNS表比較可得游標卡尺所屬等級；通常校正時將本尺全長分成5～7等份來檢驗，以判別其各段誤差及累積誤差之範圍。

B.內側測爪精度校正

將塊規利用塊規附件夾持器夾持好，校正時內測爪量測塊規附件之間格，其結果與外測爪之方法相同判別。

器差＝游標卡尺尺寸讀數－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。

游標卡尺總合精度表

單位：

mm

最小讀數

量測長等級

0.05mm

0.02mm

1級

2級

1級

2級

100以下

±0.05

±0.10

±0.02

±0.04

超過100至200以下

±0.05

±0.10

±0.03

±0.06

超過200至300以下

±0.05

±0.10

±0.03

±0.06

超過300至400以下

±0.08

±0.15

±0.04

±0.08

九.量測儀器校正程序編寫原則

校正程序

1.目 錄

撰寫，審核，核定人，日期，版別，編號

2.修訂記錄表

3.目的

4.適用範圍

A.何種待校量測儀器

B.使用標準件的敘述

A.限制說明，何種狀況下（環境等）不得執行

B.依據

5.專有名詞解釋（       ）

單位符號，縮寫，術語等補充說明

6.技術條件

A.環境需求

B.操作者資格說明

C.一般安全規則

7.待校正儀具規格說明

A.圖示

B.表格

8.校正儀具需求

A.儀具規格，等級，證明文件等

B.不確定度，精密度

C.輔助設備

9.準備事項

A.熟讀校正操作手冊（SOP）

B.確認校正系統正常

C.供需品耗材準備

10.校正步驟

A.流程圖

B.管制圖

C.．．．

12.校正完成後步驟

A.重測、搬運,儲存

B.校正標籤

C.校正報告、資料分析、不確定度分析

13.參考資料