淺談外徑千分尺的誤差分析及修理方法

陳新

摘 要：隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)ぜ芏纫蟛粩嗵岣?，外徑千分尺作為高精密度的量具得到了廣泛的應(yīng)用，外徑千分尺在使用過程中會經(jīng)常由于各種原因?qū)е抡`差的產(chǎn)生，影響測量的精度，因此必須及時校正和修理。文章介紹了外徑千分尺工作原理，分析其在使用過程中產(chǎn)生誤差的主要因素，并提出修理的方法。

關(guān)鍵詞：外徑千分尺；測量誤差；修理方法

1 外徑千分尺工作原理

外徑千分尺一般簡稱為千分尺，又叫螺旋測微器，是運(yùn)用螺旋運(yùn)動放大的原理，即螺桿（微分筒）旋轉(zhuǎn)一圈時，測微螺桿會沿著軸向方向前進(jìn)或后退一個螺距的距離，外徑千分尺的旋轉(zhuǎn)微分筒上面有50個等分刻度，而千分尺螺紋的螺距為0.5mm，因此在測微螺桿前進(jìn)或后退了0.5mm的情況下旋轉(zhuǎn)微分筒就旋轉(zhuǎn)了一周，即50個刻度，因此旋轉(zhuǎn)微分筒上面1個刻度就相當(dāng)于螺桿徑向移動1/50個0.5mm，即0.01mm，而在實(shí)際測量工作中，可準(zhǔn)確讀到百分位，再加上估讀一位，因此可測量至千分位，這也是為什么叫做千分尺的原因。當(dāng)測微螺桿與測砧重合，并同時可動刻度與固定刻度的零點(diǎn)處重合，就說明外徑千分尺是準(zhǔn)確的，否則就是產(chǎn)生了誤差。

2 測量誤差類型及產(chǎn)生原因分析

2.1 人為原因?qū)е碌恼`差

在測量工作中，很多操作人員都沒有取得相關(guān)的上崗證書，對千分尺的結(jié)構(gòu)、原理等一概不熟悉，因此在實(shí)際測量中會有用力過猛等不合理操作或者在測量前不校準(zhǔn)等，造成了測量誤差，而且在使用后儲存不當(dāng)，或者不進(jìn)行清潔、保養(yǎng)等工作，久而久之千分尺的精密部位會產(chǎn)生銹蝕等現(xiàn)象。這種誤差可通過提高操作人員素質(zhì)，設(shè)定操作員準(zhǔn)入門檻，并用相應(yīng)規(guī)章制度約束的方式來避免。

2.2 系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生

外徑千分尺的系統(tǒng)誤差是指在測量條件一致的前提下，對同一被測物體進(jìn)行測量時誤差的大小一直不變，或者按照一定規(guī)律變化的誤差，例如當(dāng)千分尺的零位校準(zhǔn)不準(zhǔn)確時，無論如何測量示數(shù)都不變化，因此誤差不變，這種系統(tǒng)誤差叫做定值系統(tǒng)誤差；而當(dāng)分度盤內(nèi)齒輪有一個齒損壞時，就會導(dǎo)致測量誤差按照正弦的規(guī)律變化，這種誤差叫做變值系統(tǒng)誤差，一般來說如果是由于零位校準(zhǔn)不正確導(dǎo)致的誤差可以通過實(shí)驗(yàn)對比或者計(jì)算的方式得出修正值，然后從測量值中加減修正值的方式消除，但是多數(shù)情況下系統(tǒng)誤差是無法預(yù)知和判定的，因此普遍認(rèn)為是無法消除的誤差。

2.3 隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差是指在測量條件相同的情況下，對同一被測物進(jìn)行多次測量得到的測量結(jié)果均不一致，表現(xiàn)為誤差大小和正負(fù)都無法預(yù)知和判斷，這種誤差產(chǎn)生的原因是由于各種偶然因素的作用，由于其無法預(yù)知的性質(zhì)導(dǎo)致這類誤差一般無法消除，只能期望采用合理的手段降低誤差對測量結(jié)果的影響。

3 外徑千分尺的修理方法

3.1 外觀修理方法

外徑千分尺在使用一段時間后，外觀會發(fā)生一定的改變，這些可能會導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生，為避免這種情況發(fā)生，在使用一段時間后要對千分尺的外觀進(jìn)行不同程度的修理，針對表面污漬等要用航空汽油進(jìn)行全面清洗，在清洗時要格外注意不可使汽油流入千分尺內(nèi)部，以免油污將測微螺桿內(nèi)部零件污損，另外，如果千分尺有局部銹蝕，如果銹蝕部位位于非工作面可用金相砂紙打磨去除，若是在工作面則要視具體部位制定具體的方法，如用汽油清洗等，一定要把握只除銹不損傷工作面的原則，對刻度線掉漆的部位用黑漆修復(fù)，測桿如果帶磁要用專用的退磁器進(jìn)行退磁處理。

3.2 測量工作部分的修理

正常情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)微分筒時，微分筒與測微螺桿的移動均應(yīng)呈現(xiàn)平穩(wěn)、均勻狀態(tài)，如遇到旋轉(zhuǎn)力度不均勻，或者卡死現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)首先拆下微分筒后再轉(zhuǎn)動測微螺桿，如果轉(zhuǎn)動平穩(wěn)則說明是微分筒與固定套管有局部碰觸現(xiàn)象，可裝上微分筒，在微分筒卡住之時記下刻度，然后拆下微分筒，在接頭內(nèi)圓錐的記錄刻度處墊上薄紙片等，再重新裝上，就可恢復(fù)平穩(wěn)移動；如果是測微螺桿的問題，則需要檢查測微螺桿內(nèi)是否有異物、毛刺、銹蝕等現(xiàn)象，應(yīng)先用汽油清洗，然后晾干，涂一層機(jī)油即可。

3.3 測力裝置的修理

測力裝置在千分尺中具有重要的作用，可以確保千分尺在測量時的測力大小保持一致，如果測力裝置出現(xiàn)故障，首先應(yīng)當(dāng)將測力裝置卸下，拆分棘輪和測力彈簧，檢查故障的原因，如是棘輪銹蝕，可先用航空汽油全面清洗棘輪，充分晾干后在表面涂潤滑油，如果測力過大，則根據(jù)需要剪短或者壓縮測力彈簧，如果測力過小，則需要拉長彈簧，使測力可以達(dá)到正常范圍之內(nèi)。

3.4 示值誤差超差的修理

外徑千分尺在測定示值誤差時要首先將微分筒上的零刻度線與固定套管的縱向刻度線對準(zhǔn)，此時微分筒的端面與固定套管測量下限毫米刻線右邊緣應(yīng)當(dāng)相切，如果不相切則壓線不應(yīng)大于0.05毫米，而離線不應(yīng)大于0.01毫米，如果壓線和離線超出這一范圍就會導(dǎo)致示值誤差的產(chǎn)生，因此必須要進(jìn)行有效調(diào)整，在壓線的情況下，可將固定套管左移，或根據(jù)壓線程度將固定套管的左端面打磨掉一部分；如果離線，則應(yīng)將固定套管右移，這樣就能消除外徑千分尺的示值誤差。

如果外徑千分尺的示值超差，一般在測微螺桿上涂上氧化烙用“正拉負(fù)推”的方法進(jìn)行研磨。即當(dāng)檢定結(jié)果為正超差時，在該部位轉(zhuǎn)動研磨時施加軸向的拉力，當(dāng)檢定結(jié)果為負(fù)超差時，在該部位轉(zhuǎn)動研磨時施加軸向的推力，通過軸向的拉、推力來加快磨削磨損牙面的對稱牙面，以消除示值超差的影響。

4 結(jié)束語

外徑千分尺是一種精密量具，因此在使用時應(yīng)當(dāng)按照操作規(guī)范進(jìn)行操作，防止不合理操作以及磕碰等現(xiàn)象，以減少誤差對測量結(jié)果的影響，另外對千分尺在使用過程中出現(xiàn)的故障要善于分析，找到故障發(fā)生的原因，用有針對性的修理方法對其進(jìn)行修理，使外徑千分尺能夠滿足測量精度的要求，為實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)服務(wù)。

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