淺談如何培養(yǎng)學(xué)生正確使用千分尺的教學(xué)

修紅星

摘 要：千分尺是一種精密的萬能量具，在教學(xué)工作中培養(yǎng)學(xué)生掌握正確使用千分尺，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)量效率，要重視千分尺使用前準(zhǔn)備工作、正確操作和注意事項(xiàng)的教學(xué)工作。

關(guān)鍵詞：千分尺 測(cè)量精度 教學(xué) 正確使用 清潔 準(zhǔn)確性 注意事項(xiàng) 測(cè)量誤差

中圖分類號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（c）-0167-03

零件是構(gòu)成機(jī)器的最小單元，制造的零件是否合格，就需依靠量具或量?jī)x來檢測(cè)，目前常用的萬能量具主要有：游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表等，千分尺在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較廣泛。千分尺又稱螺旋測(cè)微器，也叫分厘卡，是一種精密的萬能量具，它的測(cè)量精度比游標(biāo)卡尺高，利用杠桿千分尺的測(cè)量精度可達(dá)0.002 mm，故對(duì)于加工精度要求較高的工件尺寸，要用千分尺來測(cè)量，因此在教學(xué)工作中培養(yǎng)學(xué)生掌握正確使用千分尺非常重要。下面以外徑千分尺（以下簡(jiǎn)稱千分尺）為例，談?wù)勅绾闻囵B(yǎng)學(xué)生正確使用千分尺的教學(xué)。

學(xué)生在使用千分尺測(cè)量中，通常會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題：一是經(jīng)常漏讀半毫米數(shù)，如本應(yīng)讀為6.69 mm卻讀成6.19 mm。二是由于千分尺是利用螺旋副的傳動(dòng)原理，比較靈敏，學(xué)生往往因使用不當(dāng)而測(cè)不準(zhǔn)確，產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差的現(xiàn)象。

解決第一個(gè)問題，主要依靠在實(shí)習(xí)教學(xué)中注重對(duì)相關(guān)知識(shí)的講授來解決，即實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在組織對(duì)全國中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材《鉗工工藝學(xué)（第四版）》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社）教材第二章鉗工常用量具§2-1中的千分尺的刻線原理及讀數(shù)方法的復(fù)習(xí)教學(xué)中，讓學(xué)生明確掌握： 千分尺測(cè)微螺桿右端螺紋的螺距是0.5 mm，即微分筒旋轉(zhuǎn)一圈，測(cè)微螺桿就移動(dòng)0.5 mm，故在固定套管主尺上要以0.5 mm作為一刻線單位，才可明確微分筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，得出測(cè)微螺桿位移，從而得到砧座與測(cè)微螺桿之間的兩測(cè)量面距離，即被測(cè)工件的實(shí)際尺寸。為此，千分尺讀數(shù)時(shí)要先讀出微分筒邊緣在固定套管主尺上的毫米數(shù)或半毫米數(shù)。

解決第二個(gè)問題，實(shí)際上就是解決在實(shí)習(xí)教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生正確使用千分尺，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)量效率的問題。筆者認(rèn)為解決這個(gè)問題須在實(shí)習(xí)教學(xué)中必須把握以下教學(xué)關(guān)健：

1 重視千分尺使用前準(zhǔn)備工作的教學(xué)工作

使用前的準(zhǔn)備工作是保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)量效率的基礎(chǔ)，未做好使用前的準(zhǔn)備工作就進(jìn)行測(cè)量，不僅無法保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，還會(huì)使千分尺受到損害?！躲Q工技能訓(xùn)練（第四版）》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社）教材中的課題二鉗工常用量具測(cè)量技能訓(xùn)練的中講述了千分尺的使用和保養(yǎng)，其準(zhǔn)備工作只提到測(cè)量時(shí)千分尺的測(cè)量面和零件被測(cè)表面應(yīng)擦試干凈，以免污物影響到測(cè)量精度。筆者認(rèn)為，僅做好清潔工作是不夠的，應(yīng)按如下步驟做好使用前的準(zhǔn)備工作：

正確選擇好千分尺。由于測(cè)量時(shí)存在計(jì)量器具上的測(cè)量不確定度，雖然同屬千分尺，但其也有不同的測(cè)量要求，選擇千分尺應(yīng)從兩方面考慮：一方面是根據(jù)被測(cè)尺寸的公差大小選擇千分尺，千分尺的制造精度分為0級(jí)和1級(jí)，0級(jí)精度最高，1級(jí)稍差，千分尺的制造精度主要由它的示值誤差和兩測(cè)量面平行度誤差的大小來決定。如果用分度值為0.01 mm的千分尺保證不了測(cè)量精度，即滿足不了被測(cè)工件的公差要求，可選用精度較高的杠桿千分尺進(jìn)行比較測(cè)量，另一方面是根據(jù)被測(cè)工件尺寸和大小正確選擇千分尺的測(cè)量范圍（規(guī)格）。千分尺測(cè)微螺桿的移動(dòng)量一般為25 mm，故千分尺的規(guī)格按測(cè)量范圍分有0～25 mm、25～50 mm、50～75 mm、75～100 mm等。

做好清潔工作。使用前要用軟質(zhì)細(xì)布或干凈的棉紗擦凈千分尺和工件的被測(cè)表面，特別是擦凈千分尺的兩個(gè)測(cè)量面，以防粘上鐵屑或其它雜質(zhì)，影響測(cè)量結(jié)果。

做好千分尺的外觀和各部位的相互作用的檢查工作。將選擇好的千分尺擦干凈后，應(yīng)檢查千分尺及其校對(duì)量桿，它們不應(yīng)有碰傷、銹蝕、帶磁或其它缺陷，刻線應(yīng)均勻、清晰，微分筒的轉(zhuǎn)動(dòng)和測(cè)微螺桿的移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無卡住現(xiàn)象。檢查千分尺時(shí)，左手拿住尺架，右手食指和拇指捏住測(cè)微螺桿作軸向拉推以檢查測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)量（≤0.01 mm），向前后左右推動(dòng)測(cè)微螺桿，以檢查測(cè)微螺桿的擺動(dòng)量（≤0.01 mm），這兩項(xiàng)是憑手感和經(jīng)驗(yàn)來檢查，經(jīng)上述檢查合格后，再檢查是否有周期檢定合格證，有合格證，且在檢定期內(nèi)，才能使用，絕不能用超檢定周期和未經(jīng)檢定合格的量具，否則是無法保證測(cè)量結(jié)果的精度。

2 培養(yǎng)學(xué)生正確操作千分尺作為教學(xué)重點(diǎn)

正確操作千分尺是保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)量效率的關(guān)鍵，因此，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生正確操作千分尺是教學(xué)重點(diǎn)。正確操作千分尺要把握以下兩方面進(jìn)行。

檢查千分尺的零位的準(zhǔn)確性，規(guī)格為0～25 mm的千分尺可以直接校對(duì)零位，校對(duì)的方法是：左手拿住千分尺的隔熱墊，右手的拇指、食指和中指捏住并拉轉(zhuǎn)微分筒，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量面快要接觸時(shí)（注意掌握此時(shí)三指的用力大小，可多試幾次來感覺此時(shí)力量的大小），改為輕輕旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置的棘輪，使兩個(gè)測(cè)量面輕輕接觸，聽到2～3聲“咔咔”的響聲后即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)已得到合適的測(cè)量力，可進(jìn)行讀數(shù)，如果微分筒上的“0”刻線與固定套管的縱刻線（基準(zhǔn)線）重合，而且微分筒錐面的端面與固定套筒的“0”刻線的右邊緣恰好相切，則說明零位正確，如果零位不正確，允許壓線≤0.05 mm，離線≤0.10 mm，如果壓線或離線值超過上述要求，則應(yīng)將千分尺送檢，規(guī)格大于25 mm的千分尺則應(yīng)用校對(duì)量桿或量塊校對(duì)零位，校對(duì)的方法是將校對(duì)量桿或量塊當(dāng)作測(cè)量工件進(jìn)行測(cè)量。

掌握正確的操作方法。測(cè)量小型工件時(shí)可采用單手操作或雙手操作千分尺進(jìn)行測(cè)量，而測(cè)量大型工件時(shí)，因工件大，一只手無法拿住工件，只能采用雙手操作千分尺進(jìn)行測(cè)量。

單手操作千分尺的方法：左手拿住被測(cè)工件，右手的小指和無名指捏住尺架，食指和拇指慢慢旋轉(zhuǎn)微分筒，待兩測(cè)量面與工件的被測(cè)量面塊接觸時(shí)（注意此時(shí)的用力大小應(yīng)和校對(duì)千分尺的零位時(shí)的用力一樣大?。?，再輕而慢地旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置的棘輪使兩測(cè)量面與工件的被測(cè)面輕輕接觸，聽到2～3聲“咔咔”聲后即可進(jìn)行讀數(shù)。

雙手操作千分尺的方法，將工件放置穩(wěn)固后，左手拿住千分尺的隔熱板，右手操作微分筒和測(cè)力裝置的棘輪進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于無使用千分尺經(jīng)驗(yàn)者最好采用的方法是：用橡皮等軟質(zhì)的東西墊住尺架，把它輕輕夾在虎鉗上，待夾牢后，左手拿住被測(cè)工件，右手的食指和拇指旋轉(zhuǎn)微分筒（注意此時(shí)用力的大小應(yīng)和校對(duì)千分尺的零位時(shí)的力量一樣大），然后輕而慢地旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置的棘輪進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量中，在讀數(shù)前要調(diào)整好千分尺的兩個(gè)測(cè)量面與被測(cè)表面，使它們接觸良好，當(dāng)兩測(cè)量面與工件被測(cè)的表面接觸時(shí)，測(cè)力裝置棘輪發(fā)生“咔咔”聲的同時(shí)，要輕輕地晃動(dòng)尺架，憑手感判斷兩測(cè)量面與被測(cè)表面的接觸是否良好，要特別注意兩測(cè)量面應(yīng)垂直于工件的被測(cè)表面，不允許有傾斜，兩測(cè)面應(yīng)整個(gè)（或中心線部位）接觸到工件，不允許用測(cè)量面的邊緣進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量軸類工件的直徑尺寸時(shí)，兩測(cè)量面與工件的被測(cè)表面接觸后，要左右（沿軸心線方向）晃動(dòng)尺架找出其最小值，前后（沿徑向方向）晃動(dòng)尺架找出最大值，只有這樣才能測(cè)出被測(cè)軸的直徑較準(zhǔn)確的實(shí)際尺寸。

3 把握教學(xué)中正確使用千分尺的注意事項(xiàng)

在《鉗工工藝學(xué)（第四版）》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社）教材中的第二章鉗工常用量具的§2-4常用量具的維護(hù)和保養(yǎng)，以及在《鉗工技能訓(xùn)練（第四版）》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社）教材中的課題二鉗工常用量具測(cè)量技能訓(xùn)練中講述了千分尺的使用和保養(yǎng)。但筆者總結(jié)十幾年的實(shí)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為：為了獲得正確的測(cè)量結(jié)果和防止損壞千分尺及發(fā)生工傷事故，除了要培養(yǎng)學(xué)生遵守常用量具的維護(hù)和保養(yǎng)外，在教學(xué)中還應(yīng)特別注意以下問題的教學(xué)。

旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置的棘輪時(shí)要輕而且要慢，不允許猛力轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)力裝置的棘輪，否則測(cè)量面靠慣性作用猛烈沖向被測(cè)表面，測(cè)力裝置超過限定的測(cè)力，測(cè)量結(jié)果不僅不準(zhǔn)確，而且有可能把測(cè)微螺桿的牙型擠壞。退尺時(shí)要旋轉(zhuǎn)微分筒，不要旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置的棘輪，以防將測(cè)力裝置擰松，影響千分尺的零位。

盡量減少溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。千分尺的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)一般是在室內(nèi)溫度20℃條件下確定的，使用千分尺進(jìn)行精密測(cè)量時(shí)，應(yīng)該在相同的環(huán)境條件下進(jìn)行，從而可以減少由于溫度引起的測(cè)量誤差，當(dāng)不能滿足這一要求時(shí)，應(yīng)該使被測(cè)工件和所使用千分尺在同一條件下放置一段時(shí)間，使它們的溫度相同后再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)，第一要用手拿住隔熱板，第二動(dòng)作要快，以防止手的溫度傳到千分尺，引起千分尺尺架變形，導(dǎo)致測(cè)量誤差，越大的千分尺，引起的誤差越大。

注意使用千分尺的位置狀態(tài)。檢查千分尺的示值誤差時(shí)，尺身處于水平位置狀態(tài)，所以使用千分尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，也應(yīng)使尺身處于水平位置狀態(tài)。如果測(cè)量時(shí)尺身不能處于水平位置狀態(tài)，應(yīng)先按測(cè)量時(shí)尺身的位置狀態(tài)用量塊校對(duì)千分尺，這樣可以減少由于尺身變形造成的測(cè)量誤差。

注意取算術(shù)平均值。為了減少測(cè)量誤差，可以對(duì)同一部位多測(cè)量幾次，取幾次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果。

重視在不同的部位測(cè)量。對(duì)于圓柱形工件，為了確定它是否有圓度誤差，可以在同一橫截面內(nèi)的不同位置多測(cè)量幾次，比較測(cè)量結(jié)果是否一致，如不一致，則說明有圓度誤差。同理可在圓柱全長的各部位多測(cè)量幾次，確定是否有圓柱度誤差，。

不能用千分尺測(cè)量粗糙表面。千分尺的兩個(gè)測(cè)量面的表面粗糙度值不大于Ra0.04μm，為了防止測(cè)量面過早磨損，不能用千分尺測(cè)量粗糙表面。

不能用千分尺去測(cè)量正在運(yùn)動(dòng)的工件。用千分尺測(cè)量運(yùn)動(dòng)著的工件不僅會(huì)使測(cè)量面磨損，而且極有可能發(fā)生工傷事故。

不能把千分尺泡在水、冷卻液、油類等液體中，不能在千分尺的微分筒和固定套管之間加酒精、煤油、 柴油和普通機(jī)油等，更不允許把千分尺浸泡在上述油類及酒精中，如發(fā)現(xiàn)上述物質(zhì)侵入，要用航空汽油洗凈，再涂以特種輕質(zhì)潤滑油。

此外在培養(yǎng)學(xué)生如何正確使用千分尺的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)組織中，采用分組教學(xué)，可取得較好的教學(xué)效果。具體如下：實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師集中學(xué)生上課后，將這實(shí)習(xí)班分為幾個(gè)教學(xué)小組（一般是六人為一教學(xué)小組），一組進(jìn)行使用千分尺測(cè)量練習(xí)，其余組進(jìn)行其它課題練習(xí)，待測(cè)量組掌握了千分尺的正確使用后，再進(jìn)行輪換。在教學(xué)前，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師須準(zhǔn)備好各種規(guī)格的千分尺和供學(xué)生測(cè)量用的各類的工件。教學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師先示范千分尺的正確使用進(jìn)行測(cè)量，得出一讀數(shù)，接著讓學(xué)生進(jìn)行測(cè)量，得出一讀數(shù)，然后實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師比較二個(gè)讀數(shù)的差距，指出學(xué)生使用千分尺的錯(cuò)誤之處，分析產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因，從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。待每組輪換完后，對(duì)每個(gè)學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行一次考核，全部考核結(jié)束后，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師集中全體學(xué)生，對(duì)考核情況進(jìn)行總結(jié)、分析，著重指出學(xué)生使用千分尺的錯(cuò)誤之處并強(qiáng)調(diào)：千分尺是一種具有較高測(cè)量精度的萬能量具，只有做好使用前的準(zhǔn)備工作，正確操作千分尺，并且注意使用中的幾個(gè)問題，就能用好千分尺，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高測(cè)量效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜波.鉗工工藝學(xué)習(xí)題冊(cè)[M].4版.中國勞動(dòng)出版社，2006.

[2] 陳迪超.鉗工技能訓(xùn)練[M].2版.中國勞動(dòng)出版社，2007.