測量刀形似「車刀」，平行於刀刃刻有一條刻線，之間的距離有0.3和0.9兩種，用其瞄準時分別與測角目鏡分劃板上的0.3和0.9刻線相對應。測量時，將其刀刃緊貼被測面，以瞄準刀面上的刻線代替瞄準被測面輪廓影像，由於刀面上的刻線要比輪廓影像清晰得多,因此大大提高了瞄準精度。
測量刀裝置的組成和用途如下（圖1）：
1）彈性壓板——壓緊測量刀；
2）測量刀——接觸被測表面；
3）墊板——承放測量刀；
4）緊固螺母——將墊板固定；
5）半透半反射鏡——照明測量刀刻線；
6）標準圓柱——校對測量刀刻線尺寸。
由於測量刀的厚度加上墊板的厚度，正好等於頂針架的中心高，所以測量刀測量的是安裝在頂針架上的零件的軸截面尺寸，故使用測量刀進行測量，也被稱為「軸切法」。
測量刀的安裝方法和步驟是：
1）在主顯微鏡上安裝測角目鏡和3×物鏡；在3×物鏡下端套上半透半反鏡；將被測件安裝在頂針架上。
2）在頂針軸線兩側安裝測量刀墊板。首先將測量刀墊板背面的T形螺釘對準位於船形工作檯的鏟花面上T形槽兩端的圓孔，裝入T形槽，並移到合適的位置，鎖緊緊固螺母。
3）將光源亮度旋鈕開到最亮位置，光欄口徑開到最大，以使測量刀頂面獲得最大照度。
4）將測量刀彈性壓板1裝入墊板的燕尾槽內；用其一端壓住測量刀，然後緩慢地推動測量刀，使其刀刃與被測面觸。
5）移動X、Y坐標，使物鏡位於一把測量刀刀刃上方；調整主顯微鏡焦距，使測量刀上的刻線成像最清晰。
6）調整測量刀，使其刀刃處沒有漏光。
測量刀是一種精密工具，使用中要避免刀刃的碰傷和儘量減少磨損。不要用刀刃撞擊被測件，也不要使刀刃沿被測表面滑動。靠刀操作要在顯微鏡監視下進行：先使刀刃一端與被測面輕輕接觸，然後慢慢轉動刀尾部，直至二者之間的光縫完全消失。
應用實例1
對於具有直立面的零件，採用影像法測量時，只能瞄準側面與頂面的交線。由於倒稜、毛邊和磕碰等缺陷的存在，影響瞄準。使用測量刀與側面中部接觸（圖2），可以提高瞄準精度。當零件較厚時，可以在測量刀底面墊上量塊，以確保幾把測量刀等高。
應用實例2
由於螺紋螺旋面的曲率半徑較大，在顯微鏡下的輪廓成像清晰度差。用測量刀進行測量，可以大大提高瞄準精度。本文封面圖是使用測量刀測量螺紋塞規螺距的實例。
應用實例3
在萬能工具顯微鏡上測量錐體大端直徑時，由於大端面不能成像，可以在端面靠一把測量刀（圖3），用軸切法進行測量。
測量共需要5把測量刀，由於每臺儀器只有3塊墊板，所以測完d1後，測量刀和墊板要搬到d2位置再測量。測量步驟如下：
1）將一把測量刀的刀刃靠在圓錐體大端側面，兩把測量刀的刀刃靠在錐體大端附近的圓錐面上，仔細調整測量刀位置，使刀刃緊靠被測面並且之間不漏光。用測角目鏡0.3刻線瞄準測量刀刻線，記錄X坐標x0。
2）在錐體大端內側任選一個截面Lo，測量該處直徑：d1=| y2- y1|。
3）在錐體小端內側任選一個截面（一般選X坐標移動量L為整數），測量該處直徑： d2=| y4- y3|;
4）計算錐度：
如果需要計算圓錐角，則：
大端直徑按下式計算：
5）如果要求計算某特定截面的直徑Dx，只須將該截面到大端的距離Lx代入下式即可：
測量刀磨損的檢查方法
測量刀長期使用不可避免刀刃會產生磨損， 為了隨時檢查磨損量，儀器附件中有一個「標準圓柱」（圖1），其端面上刻有直徑的實際尺寸。在儀器上用測量刀測量它的直徑(圖4)，將測量結果與其實際尺寸比較，可以發現刀刃的磨損程度。對於較長的刀刃，當中和兩端的磨損量可能不同，標準圓柱上三條寬度不同的環帶，可以檢查出這種不均勻磨損。例如：當刀刃中間凹時，測量標準圓柱上窄帶的直徑會小於寬帶的直徑。