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(huì)經(jīng)常由于各種原因?qū)е抡`差的產(chǎn)生，影響測(cè)量的精度，因此必須及時(shí)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(cè)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(jiǎn)稱為千分尺，又叫螺旋測(cè)微器，是運(yùn)用螺旋運(yùn)動(dòng)放大的原理，即螺桿（微分筒）旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，測(cè)微螺桿會(huì)沿著軸向方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離，外徑千分尺的旋轉(zhuǎn)微分筒上面有50個(gè)等分刻度，而千分尺螺紋的螺距為0.5mm，因此在測(cè)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(gè)刻度，因此旋轉(zhuǎn)微分筒上面1個(gè)刻度就相當(dāng)于螺桿徑向移動(dòng)1/50個(gè)0.5mm，即0.01mm，而在實(shí)際測(cè)量工作中，可準(zhǔn)確讀到百分位，再加上估讀一位，因此可測(cè)量至千分位，這也是為什么叫做千分尺的原因。當(dāng)測(cè)微螺桿與測(cè)砧重合，并同時(shí)可動(dòng)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(cè)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(cè)量工作中，很多操作人員都沒有取得相關(guān)的上崗證書，對(duì)千分尺的結(jié)構(gòu)、原理等一概不熟悉，因此在實(shí)際測(cè)量中會(huì)有用力過猛等不合理操作或者在測(cè)量前不校準(zhǔn)等，造成了測(cè)量誤差，而且在使用后儲(chǔ)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(huì)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(cè)量條件一致的前提下，對(duì)同一被測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量時(shí)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(shí)，無論如何測(cè)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(gè)齒損壞時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)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(duì)比或者計(jì)算的方式得出修正值，然后從測(cè)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(cè)量條件相同的情況下，對(duì)同一被測(cè)物進(jìn)行多次測(cè)量得到的測(cè)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(duì)測(cè)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(shí)間后，外觀會(huì)發(fā)生一定的改變，這些可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生，為避免這種情況發(fā)生，在使用一段時(shí)間后要對(duì)千分尺的外觀進(jìn)行不同程度的修理，針對(duì)表面污漬等要用航空汽油進(jìn)行全面清洗，在清洗時(shí)要格外注意不可使汽油流入千分尺內(nèi)部，以免油污將測(cè)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(duì)刻度線掉漆的部位用黑漆修復(fù)，測(cè)桿如果帶磁要用專用的退磁器進(jìn)行退磁處理。

3.2 測(cè)量工作部分的修理

正常情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)微分筒時(shí)，微分筒與測(cè)微螺桿的移動(dòng)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(dòng)測(cè)微螺桿，如果轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(dòng)；如果是測(cè)微螺桿的問題，則需要檢查測(cè)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(cè)力裝置的修理

測(cè)力裝置在千分尺中具有重要的作用，可以確保千分尺在測(cè)量時(shí)的測(cè)力大小保持一致，如果測(cè)力裝置出現(xiàn)故障，首先應(yīng)當(dāng)將測(cè)力裝置卸下，拆分棘輪和測(cè)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(rùn)滑油，如果測(cè)力過大，則根據(jù)需要剪短或者壓縮測(cè)力彈簧，如果測(cè)力過小，則需要拉長(zhǎng)彈簧，使測(cè)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(cè)定示值誤差時(shí)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(duì)準(zhǔn)，此時(shí)微分筒的端面與固定套管測(cè)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(huì)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(cè)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(shí)，在該部位轉(zhuǎn)動(dòng)研磨時(shí)施加軸向的拉力，當(dāng)檢定結(jié)果為負(fù)超差時(shí)，在該部位轉(zhuǎn)動(dòng)研磨時(shí)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(duì)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(shí)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(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，另外對(duì)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(duì)性的修理方法對(duì)其進(jìn)行修理，使外徑千分尺能夠滿足測(cè)量精度的要求，為實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)服務(wù)。

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