什么是卡尺及其工作原理？ 👨‍🏭

您是否遇到过需要准确测量某些东西，但简单的尺子却无法测量的情况？

无论您是 DIY 爱好者、机械师还是机械师，精确测量对于实现预期结果都是必不可少的。

这是卡尺派上用场的地方。

这些精密仪器旨在以令人难以置信的精度测量物体相对两侧之间的距离。

但它们是如何工作的，是什么让它们如此特别？

在本文中，我将深入卡尺的世界并探索其迷人的内部工作原理。

因此，系好安全带，准备好探索这些基本工具背后的秘密。

关键要点

卡尺是用于测量线性尺寸的仪器，这些尺寸不容易通过米尺或直尺等设备测量。
有不同类型的卡尺用于测量不同的尺寸，例如外卡尺、内卡尺和雌雄同体卡尺。
卡尺可以像罗盘一样简单，有向内或向外的点，但没有刻度。
许多类型的卡尺允许在标尺、刻度盘或电子数字显示器上读取测量值。
卡尺用于机械工程、金属加工、林业、木工、科学和医学等许多领域。

什么是卡尺及其工作原理？

卡尺是用于精确测量物体尺寸的工具。它们有两个可调节的腿或钳口，能够以四种方式进行测量：外径、内径、深度距离和步距。

大多数卡尺可以进行相同的四种测量。

市场上有几种不同类型的卡尺，包括：

卡尺

最常见的卡尺类型，刻度盘卡尺有一个显示测量值的刻度盘。

数显卡尺

数显卡尺有一个显示测量值的电子显示器。

珍妮卡尺

珍妮卡尺用于测量物体的厚度。

千分尺

千分尺用于高精度测量非常小的物体。

弹簧点卡尺

弹簧点卡尺用于测量两点之间的距离。

游标卡尺

游标卡尺有一个滑动刻度，可以进行非常精确的测量。

所有四种类型的卡尺都可以执行外部、内部、台阶和深度测量。进行各种测量的卡尺也称为四向卡尺。卡尺对于测量圆形或不规则形状物体的直径、深度和厚度特别有用，而其他设备通常很难做到这一点。

卡尺是用于高精度测量不同物体尺寸的装置。有不同类型的卡尺，例如表盘卡尺、游标卡尺和数显卡尺。以下是读取每种类型的卡尺测量值的步骤：

卡尺

首先阅读整英寸测量值。
接下来，阅读整个十分之一英寸。
最后，读取表盘上的千分之一英寸。

游标卡尺

请记住，游标卡尺以厘米为单位输出测量读数，精确到小数点后两位。
主刻度为读数提供主要数字和一位小数。
游标刻度有助于读数的小数点后第二位。

数显卡尺

在进行任何测量之前，打开数显卡尺并将工具调零。
将要测量的物体放在卡尺的钳口之间。
读取数字显示屏上的测量值。

一般情况下，用卡尺测量物体时，先打开卡尺以贴合物体的两侧，然后关闭卡尺，直到它接触到物体的两侧。然后，根据所用卡尺的类型读取测量值。

记住要进行准确的测量，在进行任何测量之前请将工具调零。

数字卡尺和模拟卡尺都用于尺寸测量，但它们有一些区别。以下是数字和模拟卡尺之间的区别：

数显卡尺

需要电池为其 LCD 显示屏供电。
在内置 LCD 显示屏上具有即时数字读数，可以更轻松地阅读，特别是对于视力不佳的用户。
可以通过按下按钮在公制和英制单位之间切换。
更耐敲击，因为它们不使用齿轮齿条系统。
可以小至 1/100 的单位显示测量值。

模拟卡尺

不需要电池。
有需要练习才能准确读数的刻度盘或游标刻度。
能以更直观易懂的方式确定维度。

数字和模拟卡尺都可以为金属工艺、木工和其他任务进行准确的外径 (OD)、内径 (ID)、长度和深度测量。它们用于测量内部尺寸、外部尺寸和深度。

两种卡尺的精度相似，大多数型号的测量精度可达 +/- .001" 或 +/- .02mm。

卡尺是用来测量内外尺寸和距离的量具。它们比普通尺子更精确，测量精度可达百分之一毫米和千分之一英寸。

以下是影响卡尺精度的一些因素：

卡尺类型：卡尺有不同类型，包括游标卡尺、数显卡尺和百分表卡尺。数字卡尺和千分表卡尺被认为非常准确，因为它们提供精确到小数点后 3 位或 1/1000 英寸的测量值。
测量面：请保持钳口平贴工件以获得准确的测量结果。最大尺寸是外部特征最准确的尺寸，而最小尺寸是孔等内部特征最准确的尺寸。
材料一致性：虽然大多数商业生产的金属具有非常一致的厚度，但并非所有材料都具有相同的一致性。请四处移动卡尺以确保捕捉到任何厚度变化。

总的来说，卡尺是一种用途极为广泛的工具，可以对许多材料进行精确测量和标记。卡尺的精度取决于卡尺的类型、测量表面和材料的一致性。

卡尺是用于在点之间进行精确测量的测量工具。以下是使用卡尺相对于其他测量工具的一些优势：

准确性和精度：卡尺提供准确和精确的读数，使其成为精细测量的理想选择。
多功能性：卡尺是多功能仪器，可用于多种用途。它们通常用于内部、外部和深度测量。
集成刻度：游标卡尺在工具中内置了测量刻度，无需使用其他测量仪器，例如直尺或卷尺。
耐用性：大多数卡钳由不锈钢制成，这是一种非常耐用的材料。如果保养得当，不锈钢卡钳可以使用一生。
有竞争力的价格：由于卡钳很常用，它们也很常见，这使得价格具有竞争力和低廉。
强度：大多数制造商使用纯不锈钢制造卡钳以提供强度和耐用性。
多功能性：卡尺可用于测量任何几何物体的内部、外部、台阶和深度尺寸。
无需外接设备：游标卡尺自带双刻度，测量时可使用主刻度和副刻度，无需尺子等任何外部设备。

总的来说，卡尺是精确、多功能且耐用的测量工具，是精细测量的理想选择。它们通常用于制造行业，与其他测量工具相比具有许多优势。

正确保养和维护卡尺对于保持其准确性和功能非常重要。以下是一些提示：

使用前

确保卡尺每年至少校准一次，并根据其使用情况更频繁地校准。
检查卡钳是否有灰尘和污垢。
清洁卡尺的测量面和工件的待测面，以防止测量精度受到污垢或灰尘的负面影响。
不要将卡尺用作其他工具的替代品（例如，不要将卡尺用作撬杆或螺丝刀）。

使用后

使用后清洁卡钳。
检查是否有任何可能影响卡尺精度的不需要的残留物。
清洁并擦干物品的表面，以防止可能导致测量不准确的污垢、腐蚀或油渍。
在卡钳的横梁上滴一小滴油，并在存放卡钳之前用干净的布擦拭。
不使用时，将卡尺放回存放盒中。

磨损

检查卡尺是否磨损。

正确使用卡尺以获得准确的测量值也很重要。卡尺的钳口必须是方形的或垂直于零件，并且它们需要牢固地固定在零件上，但不能偏转它们。

在工作台上四处移动卡尺，以确保获得最准确的测量结果。

如果表面光洁度很重要，则必须小心，因为卡钳的硬化钢会划伤大多数工件。

最后，请妥善保管卡尺，以免损坏。将它们存放在远离任何可能引起振动或移动的设备的地方。校准是正确维护量具的另一个重要部分。

许多类型的测量设备需要定期校准，以确保它们正确运行并进行准确测量。

使用卡尺时，应避免一些常见错误以确保准确测量。以下是一些最重要的：

卡尺每次使用前不调零：请确保卡尺在每次使用前都调零，以避免因之前的测量而产生任何错误。
不要四处移动卡尺：请在工作台面上四处移动卡尺，以确保获得最准确的测量结果。这对于最小尺寸最准确的外表面和最大尺寸最准确的孔等内部特征尤其重要。
不保持钳口平贴工件：重要的是所有测量都保持钳口平贴工件以获得准确的测量结果。
不检查卡尺是否磨损：卡尺的精度取决于与零件接触的两个表面的平面度和平行度。当这些表面磨损时，精度会降低。请检查卡钳是否有磨损和撕裂，例如钳口上的毛刺和划痕。
不要尽可能靠近轨道测量：卡尺容易出现“阿贝原理”所描述的误差，该原理表示只要测量系统的参考线与测量系统的参考线不在同一条线上，就会引入误差源尺寸被测量。在卡尺上，刻度或齿轮与测量面或接触面不在一条直线上。因此，当腿变松时，卡尺会以类似于桌子或椅子的方式移动和摆动（以微观增量）。通过尽可能靠近轨道进行测量，可以将误差降至最低。
没有使用正确的测量方法：使用不适当的测量方法会导致测量不准确。例如，使用卷尺测量具有 +/- .001 公差的特征并不是一个好方法。请为您的零件使用正确的工具，并了解您的量具的准确性。
不验证 CMM 测针资格数据：一个好的做法是在每次使用前验证 CMM 测针资格数据。这样可以确保手写笔不会磨损或损坏，否则会导致测量不准确。

通过避免这些常见错误，您可以确保使用卡尺进行准确测量。

根据您的需要选择合适的卡尺可能是一项艰巨的任务，但这里有一些提示可以帮助您做出明智的决定：