多功能游标卡尺的设计

武向鹏 张玉 尹鹏

摘 要：在形形色色的计量器具家族中工具较多的，游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具，它是刻线直尺的延伸和拓展。针对目前加工与装配中问题，本文提出了一种多功能游标卡尺的设计，其主要功能是将塞尺盒集成到游标头和增加折叠尺增加测量长度其量程为0到900mm，解决了游标卡尺测量尺寸固定且功能单一的问题。

关键词：游标卡尺;测量;塞尺;设计

一、传统游标卡尺

游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具。传统游标卡尺是由主尺和依附在主尺上的游标两部分组成。主尺一般以毫米为单位，而游标尺会进行分格。图1为普通游标卡尺[6]。

游标卡尺上n个刻度的总长度与主尺（n-1）个刻度的总长度相等，如果游标尺的最小刻度的长为x，相应主尺上的每个最小刻度的长度为y，则有

由此式可得游标尺与主尺两者最小刻度长度的差为

式（2）中K表示游标卡尺的精确度。其值由游标尺的刻度数和主尺上的最小刻度长度决定[7]。

通过分析普通游标卡尺，可以发现普通游标卡尺最大量程是固定的，游标尺为固定长度，而且功能单一。针对上面问题本文通过对现有游标卡尺进行改进设计了一种新型游标卡尺[8]。

二、多功能游标卡尺设计

在外观上面，多功能游标卡尺尺寸与量程为480mm的普通游标卡尺外观类似，只是在部分结构上面有所改变[9]。通过对普通游标卡尺观察与分析发现，整个卡尺能够开发的空间还有很多，为了不影响游标卡尺的测量功能，对于游标卡尺卡爪测量部分结构没有进行改变，从而保证了其测量的准确度与精准性，经过仔细观察发现普通的游标卡尺在量爪上方为实心结构，而且此处体积较大，通过Creo三维建模对方案经行分析确定[10]。游标尺背部的空间开发将不会影响到游标卡尺的功能，同时考虑到为了集成更多的功能，将游标尺背部经行掏空，设计了一个空腔结构，在空腔结构中将塞尺盒嵌入其中[11]。如图2塞尺盒安装在卡尺内部，设置释放用力按下按钮后可以弹出，塞尺盒弹出以后可将塞尺拿出进行测量使用弹出的塞尺测量，使用完成以后将塞尺盒塞入，以便下次使用[12]。

多功能游标卡尺使用方法与普通游标卡尺类似。使用时，先确定物测量长度当测量长度小于480mm时，使用方法与其读数方法与普通游标卡尺一样先读主尺读数再加上有标尺读数，如图3。

当长度大于480mm小于900mm时，此时仍然可以可是此游标卡尺进行测量，其使用方法是将位于游标尺内的伸缩尺升出对物体进行测量其读数为测量值为游标卡尺读数加上尺子本身的长度480毫米，如图4。

当需要使用塞尺时，只需按一下游标头背后按钮塞尺盒将打开，表1为塞尺规格。

三、结论

本卡尺通过分析实际情况，对卡尺进行重新设计。从空间的利用与实用性能相结合，通过将塞尺盒与游标头相结合，以及设计的折叠尺，不仅增加测量长度还提高了使用效率，对于生产装配具有重要意义。

参考文献：

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