章 测量的基本概念
节 术语
1. 测量：为确定量值进行的一组操作。
2. 测得值：从测量器具直接得出或经过必要计算得出的量值。
3. 测量的准确度：测量结果与被测量约定真值的一致程度。
4. 测量的重复性：在符合下列条件下，对同一被测量进行连续测量，其测量结果之间的一致程度。相同测量方法；同一观测者；同一测量仪器；同一位置；相同的使用条件；在短时间间隔内重复。
5. 测量的再现性：改变下列一个或多个条件，分别对同一被测量进行连续测量，其测量结果之间的一致程度。测量方法；观测者；测量仪器；位置；使用条件；时间。
6. 测量的不确定度：表征被测量真值所处在的量值范围的评定。
7. 测量的误差：测量结果与被测量约定真值之差。
8. 相对误差：测量的误差与被测量真值之比。
9. 随机误差：在对同一被测量的多次测量过程中，以不可知方式变化的测量误差的分量。
10. 系统误差：在对同一被测量的多次测量过程中，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分量。
11. 人员误差：由测量人员主观因素和操作技术所引起的误差。
12. 环境误差：可随环境变化的测量误差分量。
13. 方法误差：测量方法不完善所致误差。
14. 调整误差：未能将测量器具或被测对象调整到正确位置或状态所致误差。
15. 读数误差：由于观测者对测量器具不准确读数所致误差。
16. 视差：观测者偏离正确观测方向进行读数或瞄准时所致误差。
17. 估读误差：在分度值范围内估读时所致误差。
18. 粗大误差：明显出规定条件下预期的误差。
19. 测量力：测量器具对被测件的被测表面(位置)施加的测量压力。
20. 测量器具：是可单独地或与其他装置一起，用以确定几何量值的器具。
第二节 测量器具的分类
1.测量器具可分为：实物量具(简称量具)和测量仪器(简称量仪)。
2.实物量具是以固定形式复现或提供给定量的一个或多个已知量值的测量器具。包括单值量具(如量块)和多值量具(如直尺)。在结构上，量具一般不带有可移动的部件。
3.测量仪器是将被测量值转换成直接观察示值或等效信息的测量仪器。
第三节 测量单位
1米(m)=10分米(dm)=100厘米(cm)=1000毫米(mm)=100000丝=1000000微米(μm)
1英寸(in)=25.4毫米(mm)
1度(°)=60分(′)=3600秒(″)
第四节 测量方法分类
1. 直接测量法：不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能直接得到被测量值的测量方法。
2. 间接测量法：通过测量与被测量有函数关系的其他量来得到被测量值的测量方法。
3. 定义测量法：根据量的定义来确定该量的测量方法。
4. 静态测量方法：确定可以认为不随时间变化的量值的测量方法。
5. 动态测量方法：确定随时间变化量值的瞬间量值的测定方法。
6. 直接比较测量法：将被测量直接与已知其值的同种量相比较的测量方法。
7. 微差测量法：将被测量与只有微小差别的已知同等量相比较，通过测量这两个量值间的差值来确定被测量值的测量方法。
第五节 测量误差
1. 任何测量都不可能避免的存在测量误差。
2. 测量误差分为：测量的误差、测量的相对误差。
3. 测量误差的来源
(1) 基准件误差：任何基准件(如量块)都存在误差。
(2) 方法误差：由于测量方法不完善所造成的。
(3) 测量器具误差
(4) 调整误差：未能将测量器具或被测对象调整到正确位置或状态。
(5) 环境误差
(6) 人员误差：有测量人员主观因素和操作技术所引起。
4. 测量误差分类
分为：
(1) 系统误差：在对同一被测量的多次测量过程中，保持恒定或可以预知方式变化的测量误差分量。
(2) 随机误差：对同一被测量的多次测量过程中，一不可预知方式变化的测量误差的分量。是由测量过程中未加控制又不起显著作用的多种随机因素引起。(正态分布)
(3) 粗大误差：明显出规定条件下预期的误差。是由不正常的因素造成的。用3σ准则消除粗大误差。
第六节 测量基准与定位方式选择
1. 测量基准选择
用来测量已加工面尺寸及位置的基准称测量基准。选择测量基准应遵守基准统一原则，即设计基准、测量基准、装配基准、定位基准应统一。如不统一，应遵守下列原则：
(1) 在工序检验时，测量基准应与定位基准一致。
(2) 在终结检验时，测量基准应与装配基准一致。
2. 定位方式选择
根据被测件的结构形式及几何形状选择定位方式，原则如下：
(1) 对平面可用平面或三点支承定位。
(2) 对球面可用平面或V形块定位。
(3) 对外圆柱面可用V形块或、三爪定心卡盘定位。
(4) 对内圆柱面可用心轴或三爪自动定心卡盘定位。
第七节 测量过程注意事项
1. 减少基准件误差的影响：基准件定期制度
2. 减少测量器具误差的影响：
(1) 不合格的测量器具坚决不使用。
(2) 对某些测量器具，在使用时应先校对零位，以便减少测量误差。
(3) 减少测量力引起的测量误差。
1) 测量力不能太大，一般取10N左右。
2) 测量时的测量力，应尽可能与“对零”时的测量力保持一致；各次测量的测量力大小要稳定。
3) 在测量过程中，测量器具的测头要轻轻接触被测件，避免用力过猛或冲击。
4) 某些测量器具带有测量力的恒定装置，测量时必须使用。
(4) 减少温度引起的误差：是因物体有热胀冷缩的特性。
1) 测量器具和被测件要在相同温度条件下进行测量，在加工中受热的工件或过冷的工件都不应立即进行测量。
2) 测量器具不应放在热源附近和阳光下，以及没有绝热装置的机床变速箱上、风口处等高温或低温的地方。
3) 注意测量者的体温、手温、哈气对测量器具的影响。
(5) 减少主观原因造成的误差
1) 掌握测量器具的正确使用方法及读数原理，避免或减少测错现象，提高测量准确度，测量者对不熟悉的测量器具，不要随便动用。
2) 测量时应认真仔细、注意力集中，避免出现读错、记错等误差。
3) 测量时可在同一个位置上多测几次，取其平均值作测量结果，可减少测量误差。
4) 要减少视差。
5) 要减小估读误差。
第八节 测量器具维护保养
注意事项：
(1) 测量器具放在工具箱内，应有固定的位置，使用时可随时取出。使用测量器具应将其放在测量者易于观察又不会掉落的位置上。测量器具应放在平整的地方，上面不能压放其他东西，以免变形。
(2) 不允许将测量器具和其他工具(如锉刀、锤子等)、刀具混放在一起，以免受到损伤。测量器具应与磨料严格地分开存放。
(3) 测量器具要放在清洁、干燥、温度适宜、无振动、无腐蚀性气体的地方。例如不能把测量器具放在有冷却液、切屑的地方，这不仅因温度变化影响测量的准确度，也会引起测量器具的锈蚀、堵塞而影响正常使用；不要把测量器具随意放在机床上，以免由于振动使它跌落摔坏；不要把测量器具放在磁场附近，以免测量器具被磁化，在测量面上吸附切屑，而加大测量误差或磨损测量面。
(4) 非计量检修人员严禁自行拆卸、修理或改装测量器具。发现测量器具有问题，应及时送有关部门检修，并经后才能使用。
(5) 在机床上进行测量时，工件必须停止后再进行测量，否则，工件在运转时测量，不但会使测量器具的测量面过早磨损而失去精度，还会损坏测量器具，甚至造成人身事故。
(6) 测量粗糙表面时，不能采用贵重、精密的测量器具。
(7) 测量器具是用来测量的，不能当作其他工具的代用品，如用作划针、锤子、一字旋具以及用来清理切屑等都是不允许的。
(8) 不要用手去擦摸测量器具的测量表面，因手上有汗、赃物等，会污染测量面而产生锈蚀。
(9) 不要在测量器具的刻线或其他有关部位附近打钢印、记号等，以免使测量器具受到锤打撞击而变形，影响它的精度。
(10) 测量器具使用完毕，要及时擦干净。除了不锈钢材或有保护层外，在测量面上应涂上一层防锈油，然后再放入包装盒内。应避免两个测量面长时间地紧靠在一起，那样也会使测量面产生锈蚀。
第二章 测量器具
节 卡尺类测量器具
一、 游标卡尺
1.定义：利用游标原理对两测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。
2.结构型式：分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型游标卡尺，如下图：
3. 读数方法：
(1) 先读整数——看游标零线的左边，尺身上靠近的一条刻线的数值，读出被测尺寸的整数部分；
(2) 再读小数——看游标零线的右边，读出游标第几条刻线与尺身刻线对齐，读出被测尺寸的小数部分(即游标读数值乘其对齐刻线的顺序数)；
(3) 得出被测尺寸——把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是卡尺的所测尺寸。
4. 游标卡尺的使用方法
(1) 测量外尺寸时，应先把量爪张开得比被测尺寸稍大，再把固定测量爪与被测表面靠上，然后慢慢推动尺框，如图所示，使活动测量爪轻轻地接触被测表面，并稍微游动一下活动测量爪，以便找出小尺寸部位，可获得正确的测量结果。卡尺的两个测量爪应垂直于被测表面。同样道理，读数之后要先把活动测量爪移开，再从被测件上取下卡尺；在活动测量爪还没松开之前，不允许猛力拉下卡尺。
(2) 测量内孔直径时，应先把测量爪张开的比被测尺寸稍小，再把固定测量爪靠在孔壁上，然后慢慢拉动尺框，如图所示，使活动测量爪沿着直径方向轻轻接触孔壁，再把测量爪在孔壁上稍微游动一下，以便找出大尺寸部位。注意测量爪应放在孔的直径方向。
(3) 测量沟槽宽度时，卡尺的操作方法与测量孔径相似，测量爪的位置也应摆正，要垂直于槽壁，如图所示。
(4) 测量深度时，应使游标卡尺的尺身下端面与被测件的顶面贴合，向下推动深度尺，使之轻轻接触被测底面，如图所示。
(5) 测量孔中心与测平面之间的距离，如图所示。
(6) 测量两孔的中心距，如图所示。
5. 测量的注意事项
(1)测量力要适当，可使用带有微动装置(同时还能控制测量力)的卡尺。
(2)选用测量爪适当的部位，测量时应尽量避免使用刀口形测量面而使用靠近尺身的平测量面。
(3) 测量温度要适宜，当卡尺和被测件的温度相同时，测量温度与标准温度的允许偏差可适当放宽。
(4) 适当增加测量次数，取平均值。
6. 游标卡尺的维护保养
使用游标卡尺，除了要遵守测量器具维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
(1) 不允许把卡尺的两个测量爪当做螺钉扳手用，或把测量爪的用作划线工具、圆规等。
(2) 不准把卡尺代替卡钳、卡板等，在被测件上来回推拉。
(3) 移动卡尺的尺框和微动装置时，不要忘记松开紧固螺钉；但也不要松得过量，以免螺钉脱落丢失。
(4) 测量结束要把卡尺平放，尤其是大尺寸的卡尺更应注意，否则尺身会弯曲变形。
(5) 带深度尺的游标卡尺，用完后，要把测量爪合拢，否则较细的深度尺露在外边，容易变形甚至折断。
(6) 卡尺使用完毕，要擦净上油，放到卡尺盒内，注意不要锈蚀或弄脏。
二.高度游标卡尺
1. 定义：是利用游标原理对装置在尺框上的划线量爪工作面，或测量头与底座工作面相对移动分隔的距离进行读数的一种测量器具。可用于测量工件的高度尺寸、相对位置以及精密划线等。
2. 高度尺的结构型式：如图。
3. 高度尺的使用方法
与游标卡尺操作和读数方法大体相同。
(1) 划线时，要把被测件放置在平板上，移动尺框使划线量爪接近于需要的高度尺寸，在拧紧微动装置上的紧固螺钉，然后旋转微动螺母，使划线量爪对准所需尺寸，再用紧固螺钉把尺框固定好。用一只手或两只手握住底座并稍加压力，沿着平板均匀地滑动，在被测件上划出需要的水平线。注意：握高度尺底座的手劲要均匀适当，使底座贴合平板，平稳地滑动，而不应是跳跃式地颤动，划线时也不能让底座翘起来。
(2) 高度尺可用于测量，也可用于相对测量。
(3) 用杠杆百分表(或杠杆千分表)代替量爪的零位指示。
(4) 高度尺的测量或划线工作，是在平板(平台)上进行的，因此要把平板、被测件、高度尺的底座工作面和测量爪的测量面等擦干净，才能进行测量或划线。
(5) 高度尺使用完毕，要卸下测量爪，把高度尺立着放，而不能躺着放。搬动高度尺时，应一手托住底座，一手扶住尺身，不允许横着或竖着提尺身，以免高度尺跌落或尺身变形。
三、 深度游标卡尺
1. 定义：利用游标原理对尺框测量面和尺身测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。可测孔(阶梯孔、盲孔)和槽的深度、台阶高度以及轴肩长度等。
2. 结构型式：如图所示。
3. 深度尺的使用方法
深度尺的操作和读数方法与游标卡尺大致相同。
(1) 尺框的测量面比较大，在使用前应检查是否有毛刺、锈蚀等缺陷；要擦干净测量面上的油污、灰尘和切屑等。
(2) 深度尺可用于测量和相对测量。测量时，要松开紧固螺钉，把尺框测量面靠在被测件的顶面上，左手稍加压力，不要倾斜，右手向下轻推尺身，当尺身下端面与被测底面接触后，就可以读数；或者用紧固螺钉把尺身固定好，取出深度尺进行读数。
(3) 深度尺使用完毕，要把尺身退回原位，用紧固螺钉固定住，以免脱落。
四、 带表卡尺
1. 定义：带表卡尺的外形与游标卡尺相似，它是利用机械传动系统，将两测量面的相对移动变为指示表指针的回转运动，并借助尺身标尺和指示表对两测量面相对移动所分隔的距离进行读数的测量器具。
2. 型式：分为Ⅰ型、Ⅱ型两种，如图示。
3. 使用及读数：
1. 带表卡尺的用途与游标卡尺相同，测量准确度高些。
2. 带表卡尺使用方法与游标卡尺相同。读数装置是由尺身和指示表两部分组成，当尺框上的活动测量爪与尺身的固定测量爪贴合时，尺框左边线“读数部位”与尺身的“0”刻线对齐，指示表的指针位于正上方并指“0”，此时两个测量爪之间的距离为零。测量时，将尺框向右移到某一位置，这时的活动测量爪与固定测量爪之间的距离就是被测尺寸。被测尺寸的整数部分可从“读数部位”左边的尺身刻度线上读出，而小数部分可由指示表指针读出。
五、 电子数显卡尺
1. 定义：是利用电子测量和数字显示原理，对两测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。
2. 结构型式：如图示。
3. 使用及读数：
使用方法与相应的游标卡尺相同，可从显示器上直接读取被测数值。
六、 电子数显深度卡尺
1. 定义：是利用电子测量和数字显示原理，对尺框测量面和尺身测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。
2. 结构型式：如图示。
3.使用及读数：
使用方法与相应的游标卡尺相同，可从显示器上直接读取被测数值。
七、 电子数显高度卡尺
3. 定义：是利用电子测量和数字显示原理，对装置在尺框上的划线量爪工作面与底座工作面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。
4. 结构型式：如图示。
3.使用及读数：
使用方法与相应的游标卡尺相同，可从显示器上直接读取被测数值。
第二节 千分尺类测量器具
一、 外径千分尺
1. 定义：是利用螺旋副原理，对尺架上两测量面间隔的距离进行读数的外尺寸测量器具。
2. 优点：使用普遍，是一种重要的精密测量器具。它具有体积小、坚固耐用、测量准确度较高、使用方便、容易调整以及测力恒定。
3. 测量范围：可以测量工件的各种外形尺寸，如长度、厚度、外径以及凸肩厚板厚或壁厚等。
4. 精度：0.01mm。
5. 结构型式：如图示。
6. 读数方法：
(1) 先读整数——微分筒的棱边(或称锥面的端面)作为整数毫米的读数指示线，在固定套管上露出来的刻度线数值，就是被测尺寸的毫米整数和半毫米数。如图示。
(2) 再读小数——固定套管上的刻线作为不足半毫米小数部分的读数指示线，在微分筒上读出小数。读小数时，看固定套管的纵刻线与微分筒上那一条刻线对齐，就能读出被测尺寸的小数部分。
(3) 得出被测尺寸——把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是被测尺寸。
7. 使用方法：
(1) 减少温度的影响
1) 使用千分尺时，要手握住隔热装置。
2) 用等温方法使千分尺与被测件保持相同的温度进行测量。
(2) 保持测力恒定
1) 测量时，当两个测量面将要接触被测表面，就不要旋转微分筒，只旋转测力装置的转帽，等棘轮发出“卡、卡”响声后，再进行读数。
2) 调节距离较大时，应该旋转微分筒，而不应旋转测力装置的转帽；只有当测量面快接触被测表面时才用测力装置。这样，既节约调节时间，又防止棘轮过早磨损。
3) 不允许猛力转动测力装置，否则测量面靠惯性冲向被测件，测力要急剧增大，测量结果不会准确，而且测微螺杆也容易咬住。
4) 退尺时，应旋转微分筒，不要旋转测力装置，以防拧松测力装置，影响零位。
(3) 操作方法
1) 测量较大工件时，好把工件放在V形铁或平台上，采用双手操作法：左手拿住尺架的隔热装置，右手用两指旋转测力装置的转帽，如图。
2) 测量小工件时，先把千分尺调整到稍大于被测尺寸之后，用左手拿住工件，采用右手单独操作法：用右手的小指和无名指夹住尺架，食指和拇指旋转测力装置或微分筒如图，也可以用右手无名指和小指把尺架压向掌心，食指和拇指旋转微分筒如图，由于不能使用测力装置，测力的大小全凭手指感觉来控制。
3) 测量较小件时，也可采用尺架固定操作法：用软的东西垫住尺架，轻轻地夹在钳口或夹持架中(要防止落地摔坏)，左手拿住工件，右手用两指操作如图。
(4) 减少磨损和变形
1) 不允许测量带有研磨剂的表面、粗糙表面和带毛刺的边缘表面等。
2) 测量时，好在被测件上直接读出数值，然后退回测微螺杆，取下千分尺，这样可减少测量面的磨损。如果必须取下千分尺读数时，先用锁紧装置把测微螺杆锁住，再轻轻滑出千分尺。
3) 把千分尺当作卡规使用是错误的，因为这不仅使测量面与被测表面发生撞击，而使精密的测微螺杆咬住和损伤。
4) 测量时，不要使微分筒旋转过快，以防测微螺杆咬住和损伤。
5) 当测量面接触被测表面之后，不允许用力转动微分筒。这不仅影响测力的稳定性，破坏的被测表面；还会使微分筒与测微螺杆之间产生滑动，造成零位失准；同时使精密螺旋副受到损伤，测微螺杆、尺架等发生变形。
6) 调节尺寸时，要慢慢地均匀转动微分筒，不允许握住微分筒挥动或摇转尺架，用摇转尺架的方法来移动测微螺杆是错误的如图，这要造成精密螺纹的加剧磨损、测微螺杆的弯曲变形等不良后果。
7) 不允许测量运转着的被测件。
(5) 选择测量面的接触位置
1) 当千分尺的测量面快要接触被测表面时要一边转动测力装置，一边轻微晃动尺架，靠灵敏的感觉来选择正确的接触位置，使测量面与被测表面接触良好。
2) 测量时，要使测微螺杆轴线与工件的被测尺寸方向一致，不要歪斜。
3) 测量外径(如图)时，为了选择正确的接触位置，要左右晃动尺架找出小尺寸部位，才是垂直于轴线的正确测量截面；要前后晃动尺架找出大尺寸部位，才是直径方向上的尺寸。
4) 要使千分尺的整个测量面接触被测表面，不要只用测量面的边缘测量(如图)。
5) 千分尺的测量面与被测件相接触时，要考虑被测表面的几何形状(如图)。
(6) 减少主观原因造成的误差
1) 测量前，要擦干净千分尺的测量面和工件的被测表面。
2) 测量时，假如尺寸调小了，要使测微螺杆多退回一点，然后再顺时针转动，使之接触被测表面，以免因螺纹间隙引起误差。
3) 为了减少测量误差，可在同一位置上再测几次，取其平均值作为测量结果。
4) 为了近似测出工件的圆度和圆柱度误差，可在同一圆周的不同方向和全长的各个部位多次测量。
8. 外径千分尺的维护保养
除应遵守测量器具维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
(1) 千分尺用完后要小心轻放，不要摔碰。如果万一受到撞击，应立即进行检查，并调整它的精度，必要时应送计量部门检修。
(2) 不允许用砂纸和金刚砂擦测微螺杆上的污锈。
(3) 不能在千分尺的微分筒和固定套管之间加酒精、煤油、柴油、凡士林及普通机油；不允许把千分尺浸泡在上述油类或冷却液里。如发现被上述液体浸入，要用汽油洗净，加上特种轻质润滑油。
(4) 千分尺应经常保持清洁，不能放在脏处；也不要放在衣袋里。每次测量完毕，要用清洁的软布、棉纱等擦干净(不能用擦过手的棉纱)，再放回包装盒内。需要较长时间保管时，千分尺要用航空汽油洗净擦干并涂上防锈油。还要注意不使两个测量面贴合在一起，要稍微离开一些，以免锈蚀。
(5) 大型千分尺要平放在特制的木盒里，以免引起变形。
二、内径千分尺
1. 定义：利用螺旋副原理，对主体两端球形测量面间距分隔的距离进行读数的内尺寸测量器具。
2. 用途：可测量工件的孔径、槽宽、两个内端面之间距离以及其他内尺寸等。
3. 结构型式：如图。
4. 使用方法：
(1) 校对零位
(2) 测量孔径
(3) 测量两平行平面间距离
(4) 正确连接接长杆
(5) 被测面曲率半径限制
(6) 温度影响
(7) 支承距离
(8) 注意事项(略)
三、三爪式内径千分尺
1. 定义：利用螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺旋体或移动锥体使三个量爪作径向位移，使其与被测内孔接触，对内孔尺寸进行读数的内径千分尺。
2. 结构型式：如图。
3. 使用方法：
(1) 使用前，应按校对环规的实际尺寸来校对零位。
(2) 测量时，三个测量爪接触被测件内孔壁后，不要拉动或大幅度摆动，以免擦伤测量爪的测量面。
(3) 采用附带的接长装置，还可测量深孔的孔径。
(4) 被测件的内孔表面粗糙度Ra值不应大于1.60μm。
四、内测千分尺
1. 定义：具有两个圆弧测量面，适用于测量内尺寸的千分尺。可以测量中小尺寸孔径、槽宽盒键槽宽等内尺寸。
2. 结构型式：如图。
3. 使用方法：
1) 内测千分尺的读数方法与外径千分尺相同，但应注意的是，它的测量方向和读数方向都与外径千分尺相反，所以，在固定套管上读毫米整数和半毫米数、在微分筒上读小数时，留心不要读错。
2) 测量内尺寸时，仅能按测量爪测量面的长度进行测量，被测部位受到一定限制。
3) 测量时，先将两个测量爪测量面之间的距离调整得比被测内尺寸稍小，然后用左手扶住左边固定测量爪，并抵在被测表面上不动；右手按顺时针方向慢慢转动测力装置，并轻微游动，以便选择正确的测量位置，再进行读数，如图。
4) 校对零位时，应该使用合格的标准环规，或者用量块和量块附件组合体，而不能用外径千分尺，否则不能保证测量的准确度。
5) 测量时不允许把两个测量爪当作固定卡规使用。
五、深度千分尺
1. 定义：旋副原理，对底板基准面与测量杆测量面间分隔的距离进行读数的深度测量器具。
2. 用途；可测量通孔、盲孔及阶梯孔的深度，槽深，台阶高度或工件中两平面之间的距离等。
3. 结构型式：如图。
4. 使用方法：
(1) 使用前要对各部分进行检查，然后校对零位。校对零位应在精密平板上进行，可用校对量杆或两块尺寸相同的量块组来进行校对；若零位不对，必须及时调整。因为测量杆的测量面是球面形状，容易磨损，所以需要经常校对零位。
(2) 测量前，应擦净底板、测量杆的测量面和工件的被测面，并去掉毛刺。
(3) 适用于测量表面粗糙度和尺寸精度较好的孔、槽等的深度；而对于测量表面粗糙度和精度要求不高的被测件，应该用深度游标卡尺。
(4) 使用方法与深度游标卡尺相似，把深度千分尺放在被测的孔上，左手压住底板，与被测表面保持紧密接触；右手旋转微分筒，当测量杆快与另一被测表面接触时，开始旋转测力装置，当棘轮发出“卡、卡”响声后，就可进行读数。也可用锁紧装置把测微螺杆锁住，将深度千分尺拿起来读数。
(5) 测量时，测量杆的轴线应与被测面保持垂直。测量孔的深度时，由于看不到里面，所以用尺要格外小心。
(6) 用螺纹拧紧的可换测量杆，由于拧紧的程度不同，要直接影响示值误差，因此，在更换测量杆之后，必须用校对量杆校正，或者用量块校正。
第三节 指示表类测量器具
一、 指示表
1. 定义：利用机械传动系统，将测量杆的直线位移转变为指针在圆刻度盘(表盘)上的角位移，并由刻度盘进行读数的通用测量器具，称为指示表。其中，分度值为0.01mm的称为百分表，分度值为0.001mm称为千分表。测量范围过10mm的指示表，又称为大量程指示表。
2. 百分表的结构型式：如图。
3. 百分表的读数方法：
(1) 转数指针表示一格为1mm，主指针表示一格为0.01mm。读数时，指针从离开起始位置的格数来读得。若指针停在两条刻度线之间时，可用估读的方法来读得。
(2) 当测量范围比较大时，指针和转数指针的开始位置都要记住，为了方便测量时读数，测量前一般要用手转动表盘，使表盘的零刻度线对准主指针，这样就不必再记住指针的起始位置了，可直接读出毫米的小数部分。
(3) 主指针的转动方向与测量杆的移动方向有一定关系，主指针顺时针转动时，表示测量杆向上移动；主指针逆时针转动时，就表示测量杆向下移动。在相对测量或误差检验时，测得数值的正负关系不要搞错。
(4) 读百分表时，要在主指针停止摆动后再开始读数，读数时，眼睛的视线要垂直于表盘，正对主指针来读数，否则由于偏视会造成读数误差。
4. 百分表的使用方法：
(1) 使用百分表之前，要进行认真检查，以免在测量中受到损伤或产生不必要的误差。
1) 检查外观：表蒙玻璃是否破裂或脱落；后盖封得是否严密，否则灰尘和湿气就会侵入表内，使内部零件产生锈蚀；测量头、测量杆、轴套等是否有锈蚀的地方；表盘、指针是否松脱等。
2) 检查灵敏性：轻轻推动和放松测量杆时，检查测量杆在轴套内的移动是否平稳、灵活、有无卡住或跳动现象；主指针与表盘有无摩擦现象；主指针的摆动是否平稳等。
3) 稳定性检查：百分表处于自由状态时，主指针位于从零线开始反时针方向的60°~90°之间，推动并放松测量杆，检查主指针是否回到原位。如果不能回到原位，说明表的稳定性不好，就不要使用。
(2) 使用百分表时，必须把它可靠地固定在表座(表座、磁性表座)或其他支架上，不允许把表随便卡在不稳固的地方，这不仅会造成测量结果的不准，而且也可能摔坏百分表。如果被测件的数量较多时，可把百分表固定在具有平台的支架(或测量台)上使用。
(3) 如果是采用夹持轴套的方法来固定百分表时，夹紧力要适当，既要夹牢而又不致使轴套变形，以免造成测量杆卡住或移动不灵活的现象。夹紧后就不准再转动百分表，如需要转动百分表的方向时，必须先松开夹紧装置。
(4) 百分表既可用作测量，也可用作相对测量。当被测尺寸小于百分表的测量范围时，可以进行测量。相对测量时，是用量块作为标准件，因此具有较高的 测量准确度。
(5) 测量头与被测表面接触时，测量杆应预先有0.3~1mm的压缩量，以便保持测量头与被测表面之间有一定的初始测力，可提高示值的稳定性，所以要先使主指针转过半圈到一圈左右。在相对测量时，如果存在负向偏差，预压量还要增大，使主指针有一定的指示“余量”。这样，在测量过程中，既能指示出正的偏差，又能指示出负的偏差，而且仍可保持一定的测力。否则负的偏差就可能测不出来，还要重新调整。
当测量杆有一定的预压量后，再把百分表紧固住。然后用两指捏住测量杆上端的挡帽提起1~2mm，再轻轻放下，检查测量杆在轴套内的移动是否灵活，观察主指针是否回到原位。这样反复提拉二至三次，检查主指针的指示数值是否稳定，只有在稳定性好的情况下，才能进行测量。
(6) 为了读数方便，测量前一般都把百分表的主指针指到表盘的零位。测量时，把测量用平板作为对零位的基准；相对测量时，把量块作为对零位的基准。使测量杆有一定预压量后，再转动表圈，使表盘的零刻度线对准主指针，然后再提拉测量杆，重新检查主指针所指零位是否有变化，反复几次直到对准为止。当然，也可以不对零位，当测量杆有一定的预压量后，主指针所指的刻线就作为测量的起始位置，这样可节省时间且也准确，但不要记错数值。
(7) 测量平面时，测量杆要与被测表面垂直，否则，不仅影响测量杆移动的活动性，甚至会把测量杆卡住而损坏百分表，测量杆倾斜还要产生较大的测量误差，测得数值往往比实际的大，如图。
(8) 毛坯或有显著凸凹表面的工件，不应使用百分表测量，否则容易损坏百分表，如图。
(9) 测量圆柱形工件时，测量杆的轴线应与工件直径方向一致并垂直于工件轴线，如图。
(10) 测量时，应轻轻提起测量杆，把被测件移到测量头的下面，如图，然后再慢慢放松测量杆，使测量头与被测件相接触。不允许把被测件强迫推入到测量头下面；也不允许提起测量杆然后突然松手，靠弹簧力把测量头急骤弹回，这要产生瞬时冲击力，给测量带来误差，对百分表和被测面也会造成损伤。
(11) 放置百分表表座的平面上如果有油时，会发生微小滑动而影响测量结果，这时可以在表座下面垫一张能吸油的薄纸，一增加摩擦。
(12) 根据被测件的形状、表面粗糙度和材料的不同，应选用适当形状的测量头，如图。用平测头来测量球形件；用球面测量头来测量圆柱形或平表面的被测件；用尖形测量头或曲率半径很小的球形测量头来测量凹面或形状复杂的表面(如凸轮、凹槽等)，但注意不要划伤被测表面，也不要去测量有明显切痕的表面。
5. 操作步骤：
(1) 检查测量平台或平面、百分表表座的底面和被测件表面是否有毛刺、碰伤或脏物等，应逐一擦干净。
(2) 根据被测部位和尺寸，对表座安装表的位置进行粗测。
(3) 检查百分表，并擦净测量头、测量杆和轴套。
(4) 把百分表固定在表座上，调整好位置，使测量头与基准面接触(如果是调整或检查精度时，可直接与被测表面相接触)，并有一定的预压量。
(5) 检查百分表位置的正确性、测量杆移动的灵敏和指示数值的稳定性。
(6) 如果需要主指针对零位，应重新检查指示数值的稳定性。如为相对测量时，还要轻轻提起测量杆取出量块。到此就完成了百分表的安置或调整工作。
(7) 提起测量杆，把被测件移到测量头的下方，并轻轻放下测量杆到与被测件表面接触为止。
(8) 记下百分表的读数，并检查示值的稳定性。
6. 百分表维护保养
除应遵守维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
(1) 按压测量杆的次数不要过多，距离不要过大，尤其应避免急剧地向极端位置按压测量杆，这要造成冲击，会损坏机构及加剧零件磨损。
(2) 测量时，测量杆的行程不要出它的测量范围，以免损坏表内零件。
(3) 百分表要避免受到剧烈振动和碰撞，不要敲打表的任何部位，调整或测量时，不要使测量头突然撞落在被测件上。
(4) 不要拿测量杆，测量杆上也不能压放其他东西，以免测量杆弯曲变形。
(5) 百分表表座要放平稳，以免百分表落地摔坏，使用磁性表座时，一定要注意检查表座的按钮位置。
(6) 严防水、油和灰尘等进入表内。不准把百分表浸在冷却液或其他液体中；不要把表放在磨屑或灰尘飞扬的地方；不要随便拆卸表的后盖。
(7) 如果不是长期保管，测量杆不允许涂凡士林或其他油类，否则会使测量杆和轴套粘结，造成测量杆运动不灵活，而且粘有灰尘的油污容易带进表内，影响表的精度。
(8) 百分表用完后，要擦净放回盒内，要让测量杆处于放松状态，避免表内弹簧失效。
二、千分表
千分表的用途、结构型式及工作原理与百分表基本相似。只是精度较百分表要高。
三、杠杆指示表
1. 定义：利用机械传动系统，将杠杆测头的直线位移转变为指针在圆刻度盘(表盘)上的角位移，并由刻度盘进行读数的测量器具。其中，以百分表进行读数的测量器具，称杠杆百分表，以千分表进行读数的测量器具，称杠杆千分表。
2. 用途：与百分表相似，主要用来测量被测件的几何形状和相互位置误差，校正零位或夹具的安装位置，以及用相对法测量尺寸等。特别使用于测量那些百分表难以测量或不可能测量的表面，如小孔、凹槽、孔距及坐标尺寸等，还可以和高度尺联合使用来测量高度尺寸。
3. 结构型式：如图。
4. 使用方法：
杠杆百分表的使用和维护保养方法与百分表有许多共同之处，但需要注意以下几点：
(1) 使用前，要对杠杆百分表进行检查，除与百分表有相同的检查项目外，还应特别注意检查测量端的球面，如果以被磨出平面，对测量结果的影响就会很大，不应在使用；另外，要检查杠杆测头是否转轴等处有配合间隙而引起晃动，如图，用手捏住测量端，上下、左右轻轻推动，观察指针变化大不大，若左右摆动过半格就不能使用。
(2) 根据测量需要，可以搬动杠杆测头来改变测量位置，如图。
(3) 根据测量方向的要求，应把换向器搬到需要的位置上。
(4) 搬动杠杆测头角度和换向器位置的次数要尽量少，以便减少磨损。
(5) 杠杆百分表的正确使用位置是：杠杆测头轴线与测量线相垂直，如图。因某种原因，杠杆测头轴线不能与测量线相互垂直时，测量结果就必定有误差，表的读数值要比实际尺寸大。应按下式进行修正：A=a*cosα。
四、杠杆千分表
杠杆千分表的用途、结构型式和工作原理等都与杠杆百分表相同，只是它的放大比更大，测量准确度高。
五、内径指示表
1. 定义：利用机械传动系统，将活动测头的直线位移转变为指针在圆刻度盘上的角位移，并由刻度盘进行读数的内尺寸测量器具。其中，以百分表进行读数的称内径百分表，以千分表进行读数的称内径千分表。
2. 用途：可用相对测量法测量孔径或槽宽的尺寸误差、孔或槽的形状误差等。
3. 结构型式：如图。
4. 使用方法
内径百分表调整好之后，可对一批基本尺寸相同的被测件进行连续测量。在大批量生产中，当被测孔较深以及孔的尺寸公差和形状公差要求较严时，使用内径百分表要比内径千分尺方便的多。使用方法如下：
(1) 安装百分表：把百分表的测量头、测量杆和轴套等擦净，装进表架的弹簧夹头中，要使表的主指针转过一圈后，再紧固弹簧夹头，但夹紧力不要过大。
(2) 选择可换测头：根据被测尺寸，要选择一个相应尺寸的可换测头装到表架上。安装前要注意检查可换测头和活动测头测量面的磨损情况。若圆弧形的测量面已经磨出平面来了，旧不要再使用了。
大尺寸内径百分表的可换测头，是用螺纹拧到主体上去的，可以调整它的伸出距离；小尺寸内径百分表的可换测头不能调整。在选用可换测头长度及其伸出距离时，要使被测尺寸能够处于活动测头移动范围的中间位置上(测量上限大于35mm的内径百分表，在活动测头上有一条环状“标线”，应与端面对齐)，这时的杠杆误差小。
(3) 调整尺寸
内径百分表只能用于相对测量，因此在测量前，应用标准环或用量块及量块附件的组合体来调整好尺寸。调整尺寸(又称校对零位)的方法是，首先检查百分表的灵敏性和稳定性，按压几次活动测头，看表针摆动情况；然后用手按定位护桥，使活动测头先放入标准环内，再放入可换测头，由于定位护桥的作用，两个测头能够自由地在标准环的直径方向上定位，但需要使测头轴线与孔壁垂直，这时要把内径百分表在孔的轴线方向上微微地来回摆动，如图，以便找出指针的“拐点”，也就是指示出的小值，才是测得的正确数值。转动百分表的表圈，使表盘零线与指针的“拐点”处相重合。后再摆动几次，检查零位是否稳定。对好零位后，把内径百分表从标准环内轻轻取出来。操作时，要一手拿住直管上的手柄(带隔热套)，用另一只手扶住直管下部靠近主体的地方，如图。
(4) 读数方法
测量孔径时的操作方法与调整尺寸时相同。读数方法是，百分表上的数值(指针在“拐点”处的数字)，就是被测孔径与标准环孔径之差。当指针正好指在零刻度处，说明被测孔径与标准环孔相等。若指针顺时针方向离开零位时，表示被测孔径小于标准环的孔径；指针反时针方向离开零位时，表示被测孔径大于标准环的孔径。
(5) 测量槽宽
测量槽宽时，内径百分表的测头要沿着槽壁的两个垂直方向轻微摆动，以便找出指针的“拐点”即小值，才是正确的被测尺寸。
(6) 测量形状误差
为了测出孔的圆度误差，可在同一个径向平面内的不同位置上测量几次。为了测出孔的圆柱度误差，可在几个不同的径向平面内测量几次。
(7) 不能使用内径百分表测量薄壁被测件的孔径，这是因为活动测头的测力和定位护桥的压力都较大，会引起被测件变形，造成测量结果的不正确。
5. 维护保养
除应遵守测量器具维护保养的一般事项外，还要注意以下几点：
(1) 内径百分表是个细长形测量器具，应避免受到撞击和摔碰；直管上不准压放其他物品。
(2) 检查时，按压活动测头要小心，不要用劲过大或过快；测量时，不要使活动测头受到剧烈震动。
(3) 装卸百分表时，要先松开弹簧夹头的紧固螺丝或螺母，注意不要损坏百分表和夹头。
(4) 不要让水、油污和灰尘等进入表架内。
(5) 测量完毕，要把百分表和可换测头取下擦净，并在测头上涂上防锈油，放入盒内保管。
一、 光滑极限量规
1. 塞规和卡规
2. 工作量规、验收量规和校对量规
(1) 全形塞规使用方法
使用塞规的通端检验工件时，对于垂直位置的孔，应当从上面检验。用手那着塞规的柄部，顺着孔的轴线，不加压力，凭着塞规本身的重量，让通端滑进孔内，如图。检验完毕，再把塞规顺着轴线轻轻地拔出来。对于水平位置的孔，用手那着塞规柄部，把通端轻轻地送入孔中，如图。通端的任意方向上都应该能进入工件的孔中，并通过工件。检验时，不允许把塞规使劲地往孔里推，使通端强行通过，这样会把尺寸过小的孔误认为是合格的；还可能把测头卡在孔内拔不出来，造成损伤。也不要把塞规一边旋转一边往孔中推，这会造成测量面不必要的磨损。
使用塞规止端检验时，如果是盲孔，要从孔的两端进行检验，只有止端倒角部分放在孔口边缘上，而工作表面塞不进去，才算是检验合格。但实际生产中，往往允许止端稍许进入一点，进入长度在标准中未做规定，目前多数工厂规定不大于全长的1/3。
(2) 非全形塞规使用方法
非全形塞规的使用方法与全形塞规基本相同，如用通端检验时，手要拿住手柄，对准孔的直径，顺着轴线方向把通端轻轻地送进孔中，不能歪斜，也不能强行推入。不同之处是，至少要在孔的两个垂直的直径方向上检验，以免因孔的形状误差而影响检验结果的准确性。
(3) 球端杆规的使用方法
使用杆规检验孔径，是一项技术要求较高的操作，一方面要使杆规位于孔的直径方向，另一方面还要使杆规与孔的轴线相垂直，这样才能保证检验结果的可靠性。与使用内径千分尺有相似之处，检验时可把一头靠在孔壁上作为支点，然后使用另一头，在孔的径向平面内和轴线方向慢慢地摆动，平感觉来判断检验是否合格。通端杆规在孔的轴线方向上，能自由摆动；而且在孔的径向平面内，也能够摆动一个不大的角度。但是，止端杆规在孔的轴线方向上摆动不了，在径向平面内同样也摆动不了，这才算检验合格。检验时，要在孔的前、中、后三个径向平面内检验；在每个径向平面内，也要在相互垂直的直径方向上进行检验，这样的检验结果才是全面可靠的。大的杆规可用两手操作，更大的杆规就需要两人共同操作。
(4) 圆柱环规使用方法
用圆柱环规的通端检验轴时，对垂直放的轴，应从上面开始检验。用手指拿住环规的外圆，沿工件轴线方向，不施加压力，凭环规自身重量向下慢慢移动，在轴的全长上环规通端应当通过。对水平放的轴，将环规通端从轴的一端放入，一手拿工件，一手轻轻推动通端量规，从轴的另一端取出。用止端环规检验时，环规不能进入轴端。圆柱环规检验工件时，不许用力推，使之强行通过，也不允许将环规边旋转，边用力推。
(5) 卡规使用方法
使用卡规的通端检验工件时，尽可能从轴的上面来检验，用手拿住卡规，使卡规垂直于被测轴的轴线，不加压力，凭卡规本身的重量，从轴的外圆上滑过去。从水平方向检验时，把卡规通端轻轻地从轴上滑过去。切不可把卡规使劲地往轴上卡去，这样会使两个卡爪往外弹开发生变形，把出大极限尺寸的轴误收下来；而且卡规的工作表面要受到不必要的磨损；甚至因用力过猛，使卡规产生变形而不能使用。对于工件来说，被测面会受到损伤，特别是铜、铝制品更为严重。尽可能不从水平方向去检验轴径，因为这样检验时，手的感觉不够灵敏，施加的压力不容易控制。
用卡规止端检验时，只允许搁在轴的一面，滑不过去才算是检验合格。
卡规的工作表面与工件之间是一条短线接触，为了得出准确的检验结果，卡规的通端和止端，要沿着轴或围绕着轴至少要在4个位置上进行检验。
不论使用卡规的通端还是止端，都必须使卡规垂直于工件轴线，不可歪斜，否则检验结果就不准确。特别是高精度或大尺寸的工件更要注意，位置稍有歪斜，检验结果就会有很大出入。
(6) 光滑极限量规使用注意事项
量规是一种精密测量器具，使用量规过程中要与工件多次接触，如何保持量规的精度、提高检验结果的可靠性，这与操作者的关系很大，因此必须合理正确地使用量规。
1) 使用前，要认真地进行检查。先要核对图纸，看这个量规是不是与要求的检验尺寸和公差相符，以免发生差错、造成大批废品。同时要检查量规有没有合格的标记或其他证明。还要检查量规的工作表面上是否有锈斑、划痕和毛刺等缺陷，因为这些缺陷容易引起被检验工件表面质量下降，特别是公差等级和表面粗糙度较高的有色金属工件更为突出。还要检查量规测头与手柄联结是否牢固可靠。后还要检查工件的被检验部位(特别是内孔)，是否有毛刺、凸起、划伤等缺陷。
2) 使用前，要用清洁的细棉纱或软布，把量规的工作表面擦干净，允许在工作表面上涂一层薄油，以减少磨损。
3) 使用前，要辨别哪是通端、哪是止端，不要搞错。
4) 使用时，量规的正确操作方法可归纳为“轻”、“正”、“冷”、“全”四个字。
轻，就是使用量规时要轻拿轻放，稳妥可靠；不能随意丢掷；不要与工件碰撞，工件放稳后再来检验；检验时要轻卡轻塞，不可硬卡硬塞。
正，就是用量规检验时，位置必须放正，不能歪斜，否则检验结果也不会可靠。
冷，就是当被检工件与量规温度一致时才能进行检验，而不能把刚加工完还发热的工件进行检验；精密工件应与量规进行等温。
全，就是用量规检验工件要全面，才能得到正确可靠的检验结果，塞规通端要在孔的整个长度上检验，而且还要在2或3个轴向平面内检验；塞规止端要尽可能在孔的两端进行检验。卡规的通端和止端，都应沿轴和围绕轴不少于4个位置上进行检验。
5) 若塞规卡在工件孔内时，不能用普通铁锤敲打、扳手扭转或用力摔砸，否则会使塞规工作表面受到损伤。这时要用木、铜、铝锤或钳工拆卸工具(如拔子或推压器)，还要在塞规的端面上垫一块木片或铜片加以保护，然后用力拔或推出来。必要时，可以把工件的外表面稍微加热后，在把塞规拔出来。
6) 当机床上装夹的工件还在运转时，不能用量规去检验。
7) 不要用量规去检验表面粗糙和不清洁的工件。
8) 量规的通端要通过每一个合格的工件，其测量面经常磨损、因此，量规需要定期。
对工作量规，当塞规通端接近或过其小极限、卡规(环规)的通端接近或过其大极限尺寸时，工件量规要改为验收量规来使用。当验收量规接近或过磨损限时，应立即报废，停止使用。
9) 使用光滑极限量规检验工件，如判定有争议时，应该使用下述尺寸的量规检验；
通端应等于或接近工件的大实体尺寸(即孔的小极限尺寸、轴的大极限尺寸)；
止端应等于或接近工件的小实体尺寸(即孔的大极限尺寸、轴的小极限尺寸)。
3. 长度量规、槽宽量规、高度量规
(略)
4. 量规维护保养
(1) 不准用手触摸量规的工作表面，以免引起生锈。
(2) 使用期间，要把量规放在适当的地方，如工具柜的台面上或机床不动部分的木垫板上，不要放在机床刀架上或机床导轨上，以免造成损坏。
(3) 不论是经常使用的量规还是不经常使用的量规，都要定期进行外部检查，看有没有损伤、锈蚀或变形。假如，发现量规开始生锈，应及时放进汽油内浸泡一段时间，再取出仔细擦干净，并涂上防锈油。
(4) 不要把两个量规的工作表面配合在一起保存(如塞规和环规套在一起)，否则两个工作表面会相互胶合，加外力分开时会受到不必要的损伤。
(5) 量规使用完毕，要用清洁的棉纱或软布擦干净，放在木盒内，然后收存到工具柜里；片形量规也可以挂在工具柜里。如果天气潮湿或隔一段时间才能使用时，擦干净后在涂上一层无酸凡士林或防锈油。保管量规的地方必须干燥。
第五节 气动量仪
1. 定义：以空气作为作为介质，利用空气流动的特性，将尺寸等几何量的变化转换为流量、压力等的变化量，然后在指示器上进行读数的一种仪器。它包括气动量仪和气动测头。
2. 浮标式气动量仪的结构型式：(如图)
3. 维护保养：
(1) 保持气源清洁，防止油、水进入量仪，为此要经常放出滤清器中的积水和更换清洗过滤原件。
(2) 气源压力要保持不低于0.3MPa。
(3) 量仪不能置于阳光直射的地方和温度变化很大的地方。
(4) 及时更换塑料管，以免塑料老化产生漏气。
(5) 关闭进气阀后，再打开使用时，要重新校准零位和倍率。
(6) 操作者不能随意拆卸玻璃管和浮标。必须拆卸时，应关闭进气阀，否则浮标会吹飞。取浮标时要用镊子轻轻夹，不能使其变形。重新装玻璃管时，位置要装正、压紧，不能漏气。
(7) 测头的测量间隙不能大于量仪的大测量间隙。
(8) 量仪发生故障时，应立即排除。不要采取敲打壳体侧板的办法勉强使用。
(9) 量仪长时间不用时，应将倍率螺钉拧下，调零螺钉松开，稳压器上调压螺钉松开并用罩罩上。
