探究游標卡尺教學中不應被忽視的誤差問題

覃麗娜

（廣西機電技師學院，廣西柳州，545005）

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

關鍵詞：游標卡尺 誤差 教學

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

一、使用不當引發(fā)的測量誤差

1.原因分析：游標卡尺使用不當會造成測量誤差。學生在對游標尺的操作時，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.教學對策：用游標卡尺測量工件，是一項心智活動，不僅要掌握測量動作技能要求，而且還需要學生積極思維，善于思考。在教學中，在讓學生掌握使用游標卡尺時，要讓學生掌握其基本原理。例如，在一次測量練習課中，使用的是經(jīng)過粗加工后的零件，有一位同學的測量結(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，當時發(fā)現(xiàn)他是用刀口部分測量的，筆者就對他進行啟發(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。要求學生對零件上不同的結(jié)構部位進行測量，做好記錄，進行比較，最后得出結(jié)論：在使用游標卡尺測量軸徑、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、操作方法不當引起測量誤差

1.原因分析：操作方法不當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，如若機床一停下就測量，則必然使測量誤差增大，應當?shù)裙ぜ鋮s下來測量，才能保證測量結(jié)果的準確性。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)學生不注重測量時尺身與工件表垂直的要求，從而導致測量誤差增大，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卡尺應當垂直，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，就可能導致測量誤差。

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

三、游標卡尺磨損造成的測量誤差

1.原因分析：長期使用一把游標卡尺測量，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.教學對策：在教學中，要加強學生愛護量具教育，要求學生做到輕拿輕放，用完后游標卡尺在專用工具箱內(nèi)存放，學生始終有愛護量具的意識和習慣，同時，還要定期做好量具的校驗工作。針對磨損誤差，一方面要求學生在使用游標卡尺測量工件時，將尺卡在工件上進行讀數(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)果的準確性。具體做法如下：（1）用標準的游標卡尺測量出零件的尺寸，再用有磨損的游標卡尺測量出同一零件的尺寸，則磨損誤差=標準尺的測量結(jié)果-磨損尺的測量結(jié)果。那么，零件的準確尺寸為：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）如果手邊沒有標準的游標卡尺，可采用標準的量塊或量棒，檢測出尺的磨損誤差。（3）在已知尺的磨損誤差的基礎上，準備一些對應的薄紙片或墊片，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，游標卡尺使用與操作不當、游標卡尺磨損都將導致測量誤差增大，所以這些誤差是我們不可忽視的重要因素。在教學中，應該采取相應對策，以保證學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)果的準確度。

參考文獻

[1]王加林.關于游標卡尺測量誤差來源分析[J].科技展望，2016（20）：151-152.

[2]沈良翼.游標卡尺在實踐教學中的常見問題[J].輕工科技，2015（06）：15-16.

[3]陳偉.游標卡尺測量誤差原因分析[J].質(zhì)量技術監(jiān)督研究，2012（01）：18-20.

[4]費業(yè)泰主編.誤差理論與數(shù)據(jù)處理[M].機械工業(yè)出版社，2000.

[5]尹文軍，羅城鋼.對游標卡尺內(nèi)量爪檢定的兩點建議[J].工具技術，2004（05）