探究游標(biāo)卡尺教學(xué)中不應(yīng)被忽視的誤差問題

覃麗娜

（廣西機(jī)電技師學(xué)院，廣西柳州，545005）

摘 要：游標(biāo)卡尺是工科類職校學(xué)生實踐操作中的常用量具，如何幫助學(xué)生正確使用游標(biāo)卡尺并盡量減少測量誤差是工科類機(jī)加工專業(yè)的基礎(chǔ)課程和實踐課程的重要內(nèi)容。本文簡述了游標(biāo)卡尺教學(xué)中不能被忽視的一些誤差原因，旨在提高教學(xué)精準(zhǔn)度，同時也有利于學(xué)生在相關(guān)學(xué)科中更好的利用游標(biāo)卡尺。

關(guān)鍵詞：游標(biāo)卡尺 誤差 教學(xué)

游標(biāo)卡尺是工科類職校學(xué)生實踐操作中的常用量具，也是機(jī)械加工業(yè)普遍使用的通用量具。如何幫助學(xué)生減少游標(biāo)卡尺測量誤差是機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程及實踐課程的重要內(nèi)容之一。本文從游標(biāo)卡尺測量誤差原因探析入手，談?wù)劷虒W(xué)過程中應(yīng)采用的對策，力求把誤差問題的影響降到最低。

一、使用不當(dāng)引發(fā)的測量誤差

1.原因分析：游標(biāo)卡尺使用不當(dāng)會造成測量誤差。學(xué)生在對游標(biāo)尺的操作時，通常會出現(xiàn)兩個方面的問題引發(fā)測量誤差的增大：一是測量力度不當(dāng)所造成的測量誤差。在測量過程中，測量力的大小會給測量結(jié)果帶來誤差。在使用刀口部分測量工件時，將會使誤差增大。隨著作用在副尺框上向左測量力的增大，被測工作對量爪的向右的反作力增大，使量爪向外打開，同時刀口部分的杠桿臂最長，導(dǎo)致刀口部分變形越大，故造成的測量誤差越大。二是粗加工的工件用刀口部分測量誤差明顯增大。粗加工時，工件表面的加工紋路比較明顯，而刀口部分較薄，測量時容易卡在紋路里，致使誤差明顯增大。

2.教學(xué)對策：用游標(biāo)卡尺測量工件，是一項心智活動，不僅要掌握測量動作技能要求，而且還需要學(xué)生積極思維，善于思考。在教學(xué)中，在讓學(xué)生掌握使用游標(biāo)卡尺時，要讓學(xué)生掌握其基本原理。例如，在一次測量練習(xí)課中，使用的是經(jīng)過粗加工后的零件，有一位同學(xué)的測量結(jié)果比參考尺寸小了0.04mm。為了找出其中的原因，筆者就在旁邊看他重新測量，當(dāng)時發(fā)現(xiàn)他是用刀口部分測量的，筆者就對他進(jìn)行啟發(fā)，幫助他分析原因，其后，他改用了平面部分測量，結(jié)果尺寸是和參考尺寸相符的。因此，粗加工測量時，應(yīng)用外量爪的平面部分測量，就能減少不必要的測量誤差與浪費。要求學(xué)生對零件上不同的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行測量，做好記錄，進(jìn)行比較，最后得出結(jié)論：在使用游標(biāo)卡尺測量軸徑、長度等尺寸時，盡量用平面部分；在外量爪平面部分無法測量的情況下，如窄槽、圓弧槽等，才可以使用刀口部分測量。

二、操作方法不當(dāng)引起測量誤差

1.原因分析：操作方法不當(dāng)也會引起測量誤差的增大。主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是工件發(fā)燙時測量時增大測量誤差。因為加工時，刀具與材料的切削作用使工件發(fā)熱膨脹，如若機(jī)床一停下就測量，則必然使測量誤差增大，應(yīng)當(dāng)?shù)裙ぜ鋮s下來測量，才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。二是尺身與工件表面不垂直引起測量誤差。在測量尺寸時，若不注意保持尺身與工件表面垂直，則容易造成測量誤差增大。在實踐操作中，我們少數(shù)學(xué)生不注重測量時尺身與工件表垂直的要求，從而導(dǎo)致測量誤差增大，甚至出現(xiàn)廢品。發(fā)現(xiàn)這些情況之后，要及時給予糾正，減少測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確性。三是讀數(shù)時人為造成的測量誤差。加工過程中，要對工件的尺寸經(jīng)常測量，讀尺時人的視線與游標(biāo)卡尺應(yīng)當(dāng)垂直，才能減小測量誤差。但是，在測量操作中，人要斜身去測量、讀數(shù)，就不能保證視線與尺身垂直，就可能導(dǎo)致測量誤差。

2.教學(xué)對策：針對操作不當(dāng)引起的測量誤差，在教學(xué)中，教師操作演示要規(guī)范，讓學(xué)生多練習(xí)，多分析，發(fā)現(xiàn)不當(dāng)操作及時糾正，同時加強(qiáng)操作基本功訓(xùn)練并考核，盡量減少人為誤差的產(chǎn)生，提高測量結(jié)果。

三、游標(biāo)卡尺磨損造成的測量誤差

1.原因分析：長期使用一把游標(biāo)卡尺測量，必然引起外量爪部分的磨損，特別是刀口部分測量面較窄，極易磨損而造成測量誤差。在實踐操作中，有的學(xué)生為了讀尺方便，喜歡將尺從工件上取下來讀數(shù)，那么，在取下來的過程中，量爪的平面或刀口與工件表面之間發(fā)生摩擦，長此以往，就使這些部位磨損增大，無疑將增大測量誤差。

2.教學(xué)對策：在教學(xué)中，要加強(qiáng)學(xué)生愛護(hù)量具教育，要求學(xué)生做到輕拿輕放，用完后游標(biāo)卡尺在專用工具箱內(nèi)存放，學(xué)生始終有愛護(hù)量具的意識和習(xí)慣，同時，還要定期做好量具的校驗工作。針對磨損誤差，一方面要求學(xué)生在使用游標(biāo)卡尺測量工件時，將尺卡在工件上進(jìn)行讀數(shù)，而不要取下來，從而減少磨損誤差的產(chǎn)生。另一方面，一旦產(chǎn)生了磨損誤差，需要采用對比法來保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。具體做法如下：（1）用標(biāo)準(zhǔn)的游標(biāo)卡尺測量出零件的尺寸，再用有磨損的游標(biāo)卡尺測量出同一零件的尺寸，則磨損誤差=標(biāo)準(zhǔn)尺的測量結(jié)果-磨損尺的測量結(jié)果。那么，零件的準(zhǔn)確尺寸為：外圓尺寸=尺的測量尺寸+磨損誤差（孔的尺寸=尺的測量尺寸-磨損誤差）。（2）如果手邊沒有標(biāo)準(zhǔn)的游標(biāo)卡尺，可采用標(biāo)準(zhǔn)的量塊或量棒，檢測出尺的磨損誤差。（3）在已知尺的磨損誤差的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備一些對應(yīng)的薄紙片或墊片，在測量時墊在零件表面或孔壁，這樣測量的結(jié)果就是零件的實際尺寸了。

綜上所述，游標(biāo)卡尺使用與操作不當(dāng)、游標(biāo)卡尺磨損都將導(dǎo)致測量誤差增大，所以這些誤差是我們不可忽視的重要因素。在教學(xué)中，應(yīng)該采取相應(yīng)對策，以保證學(xué)生在測量過程中盡量保證操作方法的正確性，避免不必要的人為誤差，從而保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

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