首页 理论教育 如何选择合适的测量工具?

如何选择合适的测量工具?

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:粗车时不要过分精确地测量尺寸,仅需采用测量范围为0~150mm,分度值为0.02mm的游标卡尺。而测量范围大于300mm的游标卡尺,只制成这种仅带有下测量爪的形式。尺身的长度取决于游标卡尺的测量范围。分度值是指使用这种游标卡尺测量零件尺寸时,卡尺上能够读出的最小数值。微动装置的作用是使游标卡尺在测量时用力均匀,便于调整测量压力,减少测量误差。目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其分度值见表2-5。

如何选择合适的测量工具?

粗车时不要过分精确地测量尺寸,仅需采用测量范围为0~150mm,分度值为0.02mm的游标卡尺

半精车和精车时,不仅需要上述的游标卡尺估测,还需要测量更为精确的外径千分尺0~25×0.01mm的测量范围和0.01mm的分度值。

轴加工量具卡片见表2-4。

2-4 轴加工量具卡 (单位:mm)

978-7-111-47305-3-Chapter02-14.jpg

一、金属直尺

金属直尺是最简单最常用的长度量具,常用的有150mm、300mm、500mm和1000mm四种规格。图2-11所示150mm金属直尺。

978-7-111-47305-3-Chapter02-15.jpg

图2-11 150mm金属直尺

金属直尺用于测量零件的长度尺寸,如图2-12所示。其测量结果的误差较大,这是由于金属直尺的标尺间距为1mm,而标尺刻线本身的宽度就有0.1~0.2mm,所以只能读出毫米数,即它的最小分度值为1mm,比1mm小的数值只能估计而得。

978-7-111-47305-3-Chapter02-16.jpg

图2-12 金属直尺的使用方法

a)量长度 b)量螺距 c)量宽度 d)量内孔 e)量深度 f)划线

如果用金属直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径),则测量精度更差。其原因是除了金属直尺本身的读数误差比较大以外,还由于金属直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以,零件直径尺寸应采用金属直尺和内、外卡钳配合的方法进行测量。

二、游标卡尺

游标卡尺是一种常用的量具,具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点,可以用来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等,应用范围很广。

1.游标卡尺的结构形式

1)测量范围为0~125mm的游标卡尺,制成带有刀口形的上、下测量爪和带有深度尺的形式,如图2-13所示。

978-7-111-47305-3-Chapter02-17.jpg

图2-13 游标卡尺的结构形式(一)

1—尺身 2—上测量爪 3—尺框 4—紧固螺钉 5—深度尺 6—游标 7—下测量爪

2)测量范围为0~200mm和0~300mm的游标卡尺可制成带有内、外测量面的下测量爪和带有刀口形的上测量爪的形式,如图2-14所示。

3)测量范围为0~200mm和0~300mm的游标卡尺也可制成只带有内、外测量面的下测量爪的形式,如图2-15所示。而测量范围大于300mm的游标卡尺,只制成这种仅带有下测量爪的形式。

978-7-111-47305-3-Chapter02-18.jpg

图2-14 游标卡尺的结构形式(二)

1、6—尺身 2—上测量爪 3—尺框 4—紧固螺钉 5—微动装置 7—微动螺母 8—游标 9—下测量爪

978-7-111-47305-3-Chapter02-19.jpg

图2-15 游标卡尺的结构形式(三)

2.游标卡尺的主要组成部分

1)具有固定测量爪的尺身,如图2-13中的1。尺身上有类似金属直尺一样的标尺,如图2-14中的6。尺身上的标尺间距为1mm。尺身的长度取决于游标卡尺的测量范围。

2)具有活动测量爪的尺框,如图2-13中的3。尺框上有游标,如图2-14中的8,游标卡尺的分度值可制成0.1mm、0.05mm和0.02mm三种。分度值是指使用这种游标卡尺测量零件尺寸时,卡尺上能够读出的最小数值。

3)在0~125mm的游标卡尺上,还带有测量深度的深度尺,如图2-13中的5。深度尺固定在尺框的背面,能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动。测量深度时,应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上。

4)测量范围等于和大于200mm的游标卡尺,带有随尺框作微动调整的微动装置,如图2-14中的5。使用时,先用紧固螺钉4把微动装置5固定在尺身上,再转动微动螺母7,活动测量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退。微动装置的作用是使游标卡尺在测量时用力均匀,便于调整测量压力,减少测量误差

目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其分度值见表2-5。

2-5 游标卡尺的测量范围及其分度值 (单位:mm)

978-7-111-47305-3-Chapter02-20.jpg

3.游标卡尺的读数原理和读数方法

游标卡尺的读数机构是由尺身和游标(图2-14中的6和8)两部分组成的。当活动测量爪与固定测量爪贴合时,游标上的“0”刻线(简称游标零线)对准尺身上的“0”刻线,此时测量爪间的距离为“0”,如图2-14所示。当尺框向右移动到某一位置时,固定测量爪与活动测量爪之间的距离就是零件的测量尺寸,如图2-13所示。此时零件尺寸的整数部分,可在游标零线左边的尺身标尺上读出来,而比1mm小的小数部分,可借助游标读数机构来读出。

1)游标读数值为0.1mm的游标卡尺。如图2-16a所示,尺身标尺线间距(每格)为1mm,当游标零线与尺身零线对准(两测量爪合并)时,游标上的第10标尺线正好指向等于尺身上的9mm,而游标上的其他标尺线都不会与尺身上任何一条标尺线对准。

978-7-111-47305-3-Chapter02-21.jpg

尺身标尺间距与游标标尺间距相差=1mm-0.9mm=0.1mm

0.1mm即此游标卡尺上游标所读出的最小数值,再也不能读出比0.1mm小的数值。

当游标向右移动0.1mm时,则游标零线后的第一根标尺线与尺身标尺线对准。当游标向右移动0.2mm时,则游标零线后的第二根标尺线与尺身标尺线对准,依以类推。若游标向右移动0.5mm,如图2-16b所示,则游标上的第五根标尺线与尺身标尺线对准。由此可知,游标向右移动不足1mm的距离,虽不能直接从尺身读出,但可以由游标的某一根标尺线与尺身标尺线对准时,该游标标尺线的次序数乘其分度值而读出其小数值。例如,图2-16b所示的尺寸为5×0.1mm=0.5mm。

978-7-111-47305-3-Chapter02-22.jpg

图2-16 游标读数原理

另有一种分度值为0.1mm的游标卡尺,如图2-17a所示,它是将游标上的10格对准主尺的19mm,则游标标尺间距978-7-111-47305-3-Chapter02-23.jpg,使尺身(两)格与游标一格相差=2mm-1.9mm=0.1mm。这种增大游标标尺间距的方法,其读数原理并未改变,但使游标线条清晰,更容易看准读数。

在游标卡尺上读数时,首先要看游标零线的左边,读出尺身上尺寸的整数是多少毫米,其次是找出游标上第几根标尺线与尺身标尺线对准,该游标标尺线的次序数乘其分度值,读出尺寸的小数,整数和小数相加的总值,就是被测零件尺寸的数值。

在图2-17b中,游标零线在2mm与3mm之间,其左边的尺身标尺是2mm,所以被测尺寸的整数部分是2mm,再观察游标标尺线,这时游标上的第三根标尺线与尺身标尺线对准。所以,被测尺寸的小数部分为3×0.1mm=0.3mm,被测尺寸即2mm+0.3mm=2.3mm。

2)分度值为0.05mm的游标卡尺。如图2-17c所示,尺身每小格1mm,当两测量爪合并时,游标上的20格刚好等于尺身的39mm,则

978-7-111-47305-3-Chapter02-24.jpg

尺身两格与游标一格相差=2mm-1.95mm=0.05mm

0.05mm即此种游标卡尺的分度值。同理,也有用游标上的20格刚好等于尺身上的19mm,其读数原理不变。

在图2-17d中,游标零线在32mm与33mm之间,游标上的第十一根标尺线与尺身标尺线对准。所以,被测尺寸的整数部分为32mm,小数部分为11×0.05mm=0.55mm,被测尺寸为32mm+0.55mm=32.55mm。

978-7-111-47305-3-Chapter02-25.jpg

图2-17 游标零位和读数举例

3)分度值为0.02mm的游标卡尺。如图2-17e所示,尺身每小格1mm,当两测量爪合并时,游标上的50格刚好等于尺身上的49mm,则

978-7-111-47305-3-Chapter02-26.jpg

尺身每格与游标每格相差=1mm-0.98mm=0.02mm

0.02mm即此种游标卡尺的分度值。

在图2-17f中,游标零线在123mm与124mm之间,游标上的第十一根标尺线与尺身标尺线对准。所以,被测尺寸的整数部分为123mm,小数部分为11×0.02mm=0.22mm,被测尺寸为123mm+0.22mm=123.22mm。

我们希望直接从游标卡尺上读出尺寸的小数部分,而不要通过上述的换算,为此,把游标的标尺线次序数乘其分度值所得的数值标记在游标上,这样读数就方便了。

4.游标卡尺的测量精度

量或检验零件尺寸时,要按照零件尺寸的精度要求选用相适应的量具。游标卡尺是一种中等精度的量具,它只适用于中等精度尺寸的测量和检验。用游标卡尺去测量锻铸件毛坯或精度要求很高的尺寸,都是不合理的。前者容易损坏量具,后者测量精度达不到要求,因为量具都有一定的示值误差,游标卡尺的示值误差见表2-6。

游标卡尺的示值误差就是游标卡尺本身的制造精度,不论使用是否正确,卡尺本身就可能产生这些误差。例如,用分度值为0.02mm的0~125mm的游标卡尺(示值误差为±0.02mm),测量50mm的轴时,若游标卡尺上的读数为50.00mm,则实际直径可能是50.02mm,也可能是49.98mm。这不是游标卡尺的使用方法有什么问题,而是它本身制造精度所允许产生的误差。因此,若该轴的直径尺寸是IT5级精度的基准轴,则轴的制造公差为0.025mm,而游标卡尺本身就有着±0.02mm的示值误差,选用这样的量具去测量,显然是无法保证轴径的精度要求的。

2-6 游标卡尺的示值误差 (单位:mm)

978-7-111-47305-3-Chapter02-27.jpg

5.游标卡尺的使用方法

量具使用得是否合理,不但影响量具本身的精度,而且直接影响零件尺寸的测量精度,甚至发生质量事故。所以,必须重视量具的正确使用,对测量技术精益求精,从而获得正确的测量结果,确保产品质量。

使用游标卡尺测量零件尺寸时,必须注意下列几点。

1)测量前应把卡尺擦拭干净,检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损,把两个测量爪紧密贴合时,应无明显的间隙,同时游标和尺身的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。

2)移动尺框时,活动要自如,不应过松或过紧,更不能有晃动现象。用紧固螺钉固定尺框时,卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时,不要忘记松开紧固螺钉,亦不宜过松,以免掉了。

3)当测量零件的外尺寸时,卡尺两测量面的连线应垂直于被测量表面,不能歪斜。测量时,可以轻轻摇动卡尺,放正垂直位置,如图2-18a所示,否则,测量爪若在如图2-18b所示的错误位置上,将使测量结果a比实际尺寸b要大。正确测量时,应先把卡尺的活动测量爪张开,使测量爪能自由地卡进工件,把零件贴靠在固定测量爪上,然后移动尺框,用轻微的压力使活动测量爪接触零件。如果卡尺带有微动装置,此时可拧紧微动装置上的固定螺钉,再转动调节螺母,使测量爪接触零件并读取尺寸。绝不可把卡尺的两个测量爪调节到接近甚至小于所测尺寸,再把卡尺强制卡到零件上去,这样做会使测量爪变形,或使测量面过早磨损,使卡尺失去应有的精度。

978-7-111-47305-3-Chapter02-28.jpg

图2-18 测量外尺寸时正确与错误的位置

a)正确 b)错误

测量沟槽时,应当用测量爪的平面形测量刃进行测量,尽量避免用端部测量刃和刀口形测量爪去测量外尺寸。而对于圆弧形沟槽尺寸,则应当用刀口形测量爪进行测量,不应当用平面形测量刃进行测量,如图2-19所示。

978-7-111-47305-3-Chapter02-29.jpg

图2-19 测量沟槽时正确与错误的位置

测量沟槽宽度时,也要放正游标卡尺的位置,应使卡尺两测量刃的连线垂直于沟槽,不能歪斜。否则,测量爪若在如图2-20b所示的错误位置上,也将使测量结果不准确(可能大也可能小)。

978-7-111-47305-3-Chapter02-30.jpg

图2-20 测量沟糟宽度时正确与错误的位置

a)正确 b)错误

4)当测量零件的内尺寸时,要使测量爪分开的距离小于所测内尺寸,进入零件内孔后,再慢慢张开并轻轻接触零件内表面,用固定螺钉固定尺框后,轻轻取出游标卡尺来读数,如图2-21所示。取出测量爪时,用力要均匀,并使卡尺沿着孔的中心线方向滑出,不可歪斜,以免使测量爪扭伤、变形或受到不必要的磨损,同时避免尺框移动,影响测量精度。

卡尺两测量刃应在孔的直径上,不能偏歪。图2-22所示为带有刀口形测量爪和带有圆柱面形测量爪的游标卡尺在测量内孔时正确的和错误的位置。当测量爪在错误位置时,其测量结果将比实际孔径D要小。

978-7-111-47305-3-Chapter02-31.jpg

图2-21 内孔的测量方法

978-7-111-47305-3-Chapter02-32.jpg

图2-22 测量内孔时正确与错误的位置

a)正确 b)错误

5)用下测量爪的外测量面测量内尺寸时,如用图2-14和图2-15所示的两种游标卡尺测量内尺寸,在读取测量结果时,一定要把测量爪的厚度加上去,即游标卡尺上的读数加上测量爪的厚度,才是被测零件的内尺寸。测量范围在500mm以下的游标卡尺,测量爪厚度一般为10mm。但当测量爪磨损和修理后,测量爪厚度就要小于10mm,读数时这个修正值也要考虑进去。

6)用游标卡尺测量零件时,不允许过分地施加压力,所用压力应使两个测量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大,不但会使测量爪弯曲或磨损,而且测量爪在压力作用下会产生弹性变形,使测量尺寸不准确(外尺寸小于实际尺寸,内尺寸大于实际尺寸)。

在游标卡尺上读数时,应把游标卡尺水平拿着,朝着亮光的方向,使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直,以免由于视线的歪斜造成读数误差。

7)为了获得正确的测量结果,可以多测量几次,即在零件同一截面上的不同方向进行测量。对于较长的零件,则应当在全长的各个部位进行测量,从而获得一个比较正确的测量结果。

为了便于读者记忆,更好地掌握游标卡尺的使用方法,把上述提到的使用方法,整理成顺口溜如下。

测量爪贴合无间隙,尺身游标两对零。

尺框活动能自如,不松不紧不摇晃。

测力松紧细调整,不当卡规用力卡。(www.xing528.com)

量轴防歪斜,量孔防偏歪,

测量内尺寸,爪厚勿忘加。

面对光亮处,读数垂直看。

6.游标卡尺应用举例

(1)用游标卡尺测量T形槽的宽度 用游标卡尺测量T形槽的宽度,如图2-23所示。测量时将测量爪外缘端面的小平面贴在零件凹槽的平面上,用紧固螺钉把微动装置固定,转动调节螺母,使测量爪的外测量面轻轻地与T形槽表面接触,并放正两测量爪的位置(可以轻轻地摆动一个测量爪,找到槽宽的垂直位置),读出游标卡尺的读数,在图2-23中用A表示。但由于它是用测量爪的外测量面测量内尺寸,卡尺上所读出的读数A是测量爪内测量面之间的距离,因此必须加上两个测量爪的厚度b,才是T形槽的宽度,所以,T形槽的宽度L=A+b

(2)用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离 用游标卡尺测量孔中心线与侧平面之间的距离L时,先要用游标卡尺测量出孔的直径D,再用刀口形测量爪测量孔的壁面与零件侧平面之间的最短距离,如图2-24所示。

978-7-111-47305-3-Chapter02-33.jpg

图2-23 测量T形槽的宽度

978-7-111-47305-3-Chapter02-34.jpg

图2-24 测量孔与侧平面的距离

此时,游标卡尺应垂直于侧平面,并且要找到它的最小尺寸,读出游标卡尺的示数A,则孔中心线与侧平面之间的距离为

978-7-111-47305-3-Chapter02-35.jpg

(3)用游标卡尺测量两孔的中心距 用游标卡尺测量两孔的中心距有两种方法:一种是先用游标卡尺分别量出两孔的内径D1D2,再量出两孔内表面之间的最大距离A,如图2-25所示,则两孔的中心距

978-7-111-47305-3-Chapter02-36.jpg

另一种测量方法,也是先分别量出两孔的内径D1D2,然后用刀口形测量爪量出两孔内表面之间的最小距离B,则两孔的中心距

978-7-111-47305-3-Chapter02-37.jpg

978-7-111-47305-3-Chapter02-38.jpg

图2-25 测量两孔的中心距

三、螺旋千分尺

1.外径千分尺的结构

各种千分尺的结构大同小异,常用外径千分尺来测量或检验零件的外径、凸肩厚度以及板厚或壁厚等(测量孔壁厚度的千分尺,其量面呈球弧形)。千分尺由尺架、测微头、测力装置和制动器等组成。图2-26所示是测量范围为0~25mm的外径千分尺。尺架1的一端装着固定测砧2,另一端装着测微头。固定测砧和测微螺杆的测量面上都镶有硬质合金,以提高测量面的使用寿命。尺架的两侧面覆盖着绝热板12,使用千分尺时,手拿在绝热板上,防止人体的热量影响千分尺的测量精度。

978-7-111-47305-3-Chapter02-39.jpg

图2-26 0~25mm外径千分尺

1—尺架 2—固定测砧 3—测微螺杆 4—螺纹轴套 5—固定刻度套筒 6—微分筒 7—调节螺母 8—接头 9—垫片 10—测力装置 11—锁紧螺钉 12—绝热板

(1)千分尺的测微头 图2-26中的3~9是千分尺的测微头部分。带有标尺的固定刻度套筒5用螺钉固定在螺纹轴套4上,而螺纹轴套又与尺架紧配结合成一体。在固定刻度套筒5的外面有一带标尺的活动微分筒6,它用锥孔通过接头8的外圆锥面与测微螺杆3相连。测微螺杆3的一端是测量杆,并与螺纹轴套上的内孔定心间隙配合。中间是精度很高的外螺纹,与螺纹轴套4上的内螺纹精密配合,可使测微螺杆自如旋转而其间隙极小。测微螺杆另一端的外圆锥与内圆锥接头8的内圆锥相配,并通过顶端的内螺纹与测力装置10连接。当测力装置的外螺纹旋紧在测微螺杆的内螺纹上时,测力装置就通过垫片9紧压接头8,而接头8上开有轴向槽,有一定的胀缩弹性,能沿着测微螺杆3上的外圆锥胀大,从而使微分筒6与测微螺杆和测力装置结合成一体。当用手旋转测力装置10时,就带动测微螺杆3和微分筒6一起旋转,并沿着精密螺纹的螺旋线方向运动,使千分尺两个测量面之间的距离发生变化。

(2)千分尺的测力装置 千分尺测力装置的结构如图2-27所示,主要依靠一对棘轮3和4的作用。棘轮4与转帽5连接成一体,而棘轮3可压缩弹簧2在轮轴1的轴线方向移动,但不能转动。弹簧2的弹力是控制测量压力的,螺钉6使弹簧压缩到千分尺所规定的测量压力。当手握转帽5顺时针旋转测力装置时,若测量压力小于弹簧2的弹力,转帽的运动就通过棘轮传给轮轴1(带动测微螺杆旋转),使千分尺两测量面之间的距离继续缩短,即继续卡紧零件。当测量压力达到或略微超过弹簧的弹力时,棘轮3与4在其啮合斜面的作用下,压缩弹簧2,使棘轮4沿着棘轮3的啮合斜面滑动,转帽的转动就不能带动测微螺杆旋转,同时发出“嘎嘎”的棘轮跳动声,表示已达到了额定测量压力,从而达到控制测量压力的目的。

978-7-111-47305-3-Chapter02-40.jpg

图2-27 千分尺的测力装置

1—轮轴 2—弹簧 3、4—棘轮 5—转帽 6—螺钉

当转帽逆时针旋转时,棘轮4是用垂直面带动棘轮3,不会产生压缩弹簧的压力,始终能带动测微螺杆退出被测零件。

(3)千分尺的制动器 千分尺的制动器就是测微螺杆的锁紧装置,如图2-28所示。制动轴3的圆周上有一个深浅不均的偏心缺口,对着测微螺杆1。当制动轴以缺口的较深部分对着测微螺杆时,测微螺杆1就能在轴套2内自由活动;当制动轴转过一个角度,以缺口的较浅部分对着测微螺杆时,测微螺杆就被制动轴压紧在轴套内不能运动,达到制动的目的。

978-7-111-47305-3-Chapter02-41.jpg

图2-28 千分尺的制动器

1—测微螺杆 2—轴套 3—轴

(4)千分尺的测量范围 千分尺测微螺杆的移动量为25mm,所以千分尺的测量范围一般为25mm。为了使千分尺能测量更大范围的长度尺寸,以满足工业生产的需要,千分尺的尺架做成各种尺寸,形成不同测量范围的千分尺。目前,国产千分尺测量范围的尺寸分段为0~25、25~50、50~75、75~100、100~125、125~150、150~175、175~200、200~225、225~250、250~275、275~300、300~325、325~350、350~375、375~400、400~425、425~450、450~475、475~500、500~600、600~700、700~800、800~900和900~1000(单位mm)。

测量上限大于300mm的千分尺,也可把固定测砧做成可调式的或可换测砧,从而使此千分尺的测量范围为100mm。

测量上限大于1000mm的千分尺,也可将测量范围制成为500mm。目前国产最大的千分尺为2500~3000mm的千分尺。

2.千分尺的工作原理和读数方法

(1)千分尺的工作原理 外径千分尺的工作原理就是应用螺旋读数机构,它包括一对精密的螺纹——测微螺杆与螺纹轴套,如图2-26中的3和4,和一对读数套筒——固定刻度套筒与微分筒,如图2-26中的5和6。

用千分尺测量零件的尺寸,就是把被测零件置于千分尺的两个测砧面之间。所以两测砧面之间的距离,就是零件的测量尺寸。当测微螺杆在螺纹轴套中旋转时,由于螺旋线的作用,测量螺杆就有轴向移动,使两测砧面之间的距离发生变化,如测微螺杆按顺时针方向旋转一周,两测砧面之间的距离就缩小一个螺距。同理,若按逆时针方向旋转一周,则两测砧面的距离就增大一个螺距。常用千分尺测微螺杆的螺距为0.5mm,因此,当测微螺杆顺时针旋转一周时,两测砧面之间的距离就缩小0.5mm,当测微螺杆顺时针旋转不到一周时,缩小的距离就小于一个螺距,它的具体数值可从与测微螺杆连接成一体的微分筒的圆周刻度上读出。微分筒的圆周上刻有50个等分线,当微分筒转一周时,测微螺杆就推进或后退0.5mm,微分筒转过它本身圆周标尺的一小格时,两测砧面之间转动的距离为

978-7-111-47305-3-Chapter02-42.jpg

由此可知,千分尺上的螺旋读数机构,可以正确地读出0.01mm,也就是千分尺的分度值为0.01mm。

(2)千分尺的读数方法 在千分尺的固定刻度套筒上刻有轴向中线,作为微分筒读数的基准线。另外,为了计算测微螺杆旋转的整数转,在固定刻度套筒中线的两侧刻有两排标尺线,间距均为1mm,上、下两排相互错开0.5mm。

千分尺的具体读数方法可分为三步。

1)读出固定刻度套筒上露出的标尺线尺寸,一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的标尺线值。

2)读出微分筒上的尺寸,要看清微分筒圆周上哪一格与固定刻度套筒的中线基准对齐,将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。

3)将上面两个数相加,即为千分尺上测得尺寸。

如图2-29a所示,在固定刻度套筒上读出的尺寸为8mm,微分筒上读出的尺寸为27(格)×0.01mm=0.27mm,上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm。如图2-29b所示,在固定刻度套筒上读出的尺寸为8.5mm,在微分筒上读出的尺寸为27(格)×0.01mm=0.27mm,上两数相加即得刻度被测零件的尺寸为8.77mm。

978-7-111-47305-3-Chapter02-43.jpg

图2-29 千分尺的读数

3.千分尺的精度及其调整

千分尺是一种应用很广的精密量具,按其制造精度可分为0级和1级两种,0级精度较高,1级次之。千分尺的制造精度主要由它的示值误差和测砧面的平行度公差的大小来决定,小尺寸千分尺的精度要求见表2-7。从千分尺的精度要求可知,用千分尺测量IT6~IT10级精度的零件尺寸较为合适。

2-7 千分尺的精度要求 (单位:mm)

978-7-111-47305-3-Chapter02-44.jpg

在使用过程中,由于磨损,特别是使用不当时,会造成千分尺的示值超差,所以应定期进行检查,并进行必要的拆洗或调整,以便保持千分尺的测量精度。

1)找正千分尺的零位。千分尺如果使用不当,零位就要移动,使测量结果不正确,容易造成产品质量事故。所以,在使用千分尺的过程中,应当找正千分尺的零位。所谓找正千分尺的零位,就是把千分尺的两个测砧面擦拭干净,转动测微螺杆使它们贴合在一起(这是对0~25mm的千分尺而言,若测量范围大于0~25mm时,应该在两测砧面间放上找正样棒),检查微分筒圆周上的“0”刻线是否对准固定刻度套筒的中线,微分筒的端面是否正好使固定刻度套筒上的“0”刻线露出来。如果两者位置都是正确的,就认为千分尺的零位是对的,否则就要进行找正,使之对准零位。

如果零位不正确是由于微分筒的轴向位置不对造成的,如微分筒的端部盖住固定刻度套筒上的“0”刻线,或“0”刻线露出太多,0.5mm的刻线搞错,必须进行找正。此时,可用制动器把测微螺杆锁住,再用千分尺的专用扳手插入测力装置轮轴的小孔内,把测力装置松开(逆时针旋转),微分筒就能进行调整,即轴向移动一点,使固定套筒上的“0”刻线正好露出来,同时使微分筒的“0”刻线对准固定刻度套筒的中线,然后把测力装置旋紧。

如果零位不正确是由于微分筒的“0”刻线没有对准固定套筒的中线,也必须进行找正。此时,可用千分尺的专用扳手插入固定刻度套筒的小孔内,把固定刻度套筒转过一点,使之对准“0”刻线。

但当微分筒的“0”刻线相差较大时,不应当采用此法调整,而应该采用松开测力装置转动微分筒的方法来找正。

2)调整千分尺的间隙。千分尺在使用过程中,由于磨损等原因,会使精密螺纹的配合间隙增大,从而使示值超差,必须及时进行调整,以保持千分尺的精度。

要调整精密螺纹的配合间隙,应先用制动器把测微螺杆锁住,再用专用扳手把测力装置松开,拉出微分筒后再进行调整。由图2-26可以看出,在螺纹轴套上,接近精密螺纹一段的壁厚比较薄,且连同螺纹部分一起开有轴向直槽,使螺纹部分具有一定的胀缩弹性。同时,螺纹轴套的圆锥外螺纹上旋着调节螺母7。当调节螺母往里旋入时,因螺母直径保持不变,就迫使外圆锥螺纹的直径缩小,于是精密螺纹的配合间隙就减小了。然后松开制动器进行试转,看螺纹间隙是否合适。间隙过小会使测微螺杆活动不灵活,可把调节螺母松出一点;间隙过大则使测微螺杆有松动,可把调节螺母再旋进一点。直至间隙调整好后,再把微分筒装上,对准零位后把测力装置旋紧。

4.千分尺的使用方法

千分尺使用得是否正确,对保持精密量具的精度和保证产品质量影响很大,指导教师和实习的学生必须重视量具的正确使用,使测量技术精益求精,从而获得正确的测量结果,确保产品质量。

使用千分尺测量零件尺寸时,必须注意下列几点。

1)使用前,应把千分尺的两个测砧面擦拭干净,转动测力装置,使两测砧面接触(若测量上限大于25mm,则在两测砧面之间放入找正量杆或相应尺寸的量块),接触面上应没有间隙和漏光现象,同时微分筒和固定刻度套筒要对准零位。

2)转动测力装置时,微分筒应能自由灵活地沿着固定刻度套筒活动,没有任何卡滞和不灵活的现象。如有活动不灵活的现象,应及时检修。

3)测量前,应把零件的被测量表面擦拭干净,以免脏物影响测量精度。绝对不允许用千分尺测量带有研磨剂的表面,以免损伤测砧面。用千分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的,这样易使测砧面过早磨损。

4)用千分尺测量零件时,应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆,使测砧面保持标准的测量压力,当听到“嘎嘎”的声音时,表示压力合适,并可开始读数。要避免因测量压力不等而产生测量误差。

绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力,使测微螺杆过分压紧零件表面,致使精密螺纹因受力过大而发生变形,影响千分尺的精度。有时用力旋转微分筒后,虽因微分筒与测微螺杆间的连接不牢固,对精密螺纹的损坏不严重,但是微分筒打滑后,千分尺的零位移动了,就会造成质量事故。

5)使用千分尺测量零件时,如图2-30所示,要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。当测量外径时,测微螺杆要与零件的轴线垂直,不要歪斜。测量时,可在旋转测力装置的同时,轻轻地晃动尺架,使测砧面与零件表面接触良好。

978-7-111-47305-3-Chapter02-45.jpg

图2-30 在车床上使用外径千分尺的方法

6)用千分尺测量零件时,最好在零件上进行读数,放松后取出千分尺,这样可减少测砧面的磨损。当必须取下读数时,应用制动器锁紧测微螺杆后,再轻轻滑出零件。把千分尺当卡规使用是错误的,因这样做不但易使测砧面过早磨损,甚至会使测微螺杆或尺架发生变形而失去精度。

7)在读取千分尺上的测量数值时,要特别留心不要读错0.5mm。

8)为了获得正确的测量结果,可在同一位置上再测量一次,尤其是测量圆柱形零件时,应在同一圆周的不同方向测量几次,检查零件外圆有没有圆度误差,再在全长的各个部位测量几次,检查零件外圆有没有圆柱度误差等。

9)对于超常温的工件不要进行测量,以免产生读数误差。

10)用单手使用外径千分尺时,如图2-31a所示,可用大拇指和食指或中指捏住活动套筒,小指勾住尺架并压向手掌上,大拇指和食指转动测力装置就可测量。

用双手测量时,可按图2-31b所示的方法进行。

值得指出的是几种使用外径千分尺的错误方法,比如用千分尺测量旋转运动中的工件,如图2-32a所示,很容易使千分尺磨损,而且测量也不准确;又如贪图快一点得出示数,握着微分筒来回转,如图2-32b所示,这同碰撞一样,也会破坏千分尺的内部结构。

978-7-111-47305-3-Chapter02-46.jpg

图2-31 正确使用

a)单手使用 b)双手使用

978-7-111-47305-3-Chapter02-47.jpg

图2-32 错误使用

5.千分尺的应用举例

检验图2-33所示夹具的三个孔(ϕ14mm、ϕ15mm、ϕ16mm)在ϕ150mm圆周上的等分精度。检验前,先在孔ϕ14mm、ϕ15mm、ϕ16mm和ϕ20mm内配入圆柱销(圆柱销应与孔定心间隙配合)。

等分精度的测量可分为三步。

1)用0~25mm的外径千分尺,分别量出四个圆柱销的外径DD1D2D3

978-7-111-47305-3-Chapter02-48.jpg

图2-33 测量三孔的等分精度

2)用75~100mm的外径千分尺,分别量出DD1DD2DD3两圆柱销外表面的最大距离A1A2A3,则三孔与中心孔的中心距分别为

978-7-111-47305-3-Chapter02-49.jpg

而中心距的基本尺寸为978-7-111-47305-3-Chapter02-50.jpg。如果L1L2L3都等于75mm,就说明三个孔的中心线是在ϕ150mm的圆周上。

3)用125~150mm的千分尺,分别量出D1D2D2D3D1D3两圆柱销外表面的最大距离A1-2A2-3、和A1-3,则它们之间的中心距为

978-7-111-47305-3-Chapter02-51.jpg

比较三个中心距的差值,就得三个孔的等分精度。如果三个中心距是相等的,即L1-2=L2-3=L1-3,这就说明三个孔的中心线在圆周上是等分的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈