螺旋测微量具

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1、螺旋测微量具应用螺旋测微原理制成的量具，称为螺旋测微量具。它们的测量精度比游标卡尺高，并 且测量比较灵活，因此，当加工精度要求较高时多被应用。常用的螺旋读数量具有百分尺和 千分尺。百分尺的读数值为0.01mm,千分尺的读数值为0.001mm。工厂习惯上把百分尺和千 分尺统称为百分尺或分厘卡。目前车间里大量用的是读数值为0.01mm的百分尺，现介绍这 种百分尺为主,并适当介绍千分尺的使用知识百分尺的种类很多，机械加工车间常用的有：外径百分尺、内径百分尺、深度百分尺以 及螺纹百分尺和公法线百分尺等，并分别测量或检验零件的外径、内径、深度、厚度以及螺 纹的中径和齿轮的公法线长度等。一 外径百分尺的结

2、构 各种百分尺的结构大同小异，常用外径百分尺是用以测量或检验零件的外径、凸肩厚度 以及板厚或壁厚等 （测量孔壁厚度的百分尺，其量面呈球弧形 ）。百分尺由尺架、测微头、 测力装置和制动器等组成。图3 1是测量范围为025mm的外径百分尺。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, 使用百分尺时，手拿在绝热板上,防 止人体的热量影响百分尺的测量精度。图 3-1 025mm 外径百分尺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

3、-垫片；10-测力装置；11-锁紧螺钉；12-绝热板。1 百分尺的测微头图3 1中的39是百分尺的测微头部分。带有刻度的固定刻度套筒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。在固定套筒5 的外面有一带刻度的活 动微分筒6，它用锥孔通过接头8的外圆锥面再与测微螺杆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

4、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。当我们用手旋转测力装置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，使百分尺两个测量面之间的距离发生变化。2 百分尺的测力装置百分尺测力装置的结构见图3-2，主要依靠一对棘轮3和4的作用。棘轮4与转帽5连 结成一体，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使弹簧压缩到百分尺所规定的测量压力。当我们 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

5、就通过棘轮传给轮轴 1(带动测微螺杆旋转)， 使百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，表示巳达到了额定测量压力 从而达到控制测量压力的目的。当转帽逆时针旋转时，棘轮4 是用垂直 能带动测微螺杆退出被测零件。3 百分尺的制动器百分尺的制动器，就是测微螺杆的锁紧装置，其 结构如图 3-3 所示。制动轴 4 的圆周上，有一个开着 深浅不均的偏心缺口，对着测微螺杆2。当制动轴以 缺口的较深部分对着

6、测量杆时，测量杆2 就能在轴套 3 内自由活动，当制动轴转过一个角度，以缺口的较 浅部分对着测量杆时，测量杆就被制动轴压紧在轴套 内不能运动，达到制动的目的。4 百分尺的测量范围图 3-2 百分尺的测力装置，不会产生压缩弹簧的压力，始终图 3-3 百分尺的制动器百分尺测微螺杆的移动量为25mm，所以百分尺的测量范围一般为25mm。为了使百分尺 能测量更大范围的长度尺寸，以满足工业生产的需要，百分尺的尺架做成各种尺寸，形成不 同测量范围的百分尺。目前，国产百分尺测量范围的尺寸分段为：025； 2550； 5075； 75100； 100125； 125150； 150175； 175200； 2

7、00 225； 225250； 250275； 275300； 300325； 325350； 350375； 375400； 400 425； 425450； 450475； 475500； 500600； 600700； 700800； 800900； 900 1000。测量上限大于300mm的百分尺，也可把固定测砧做成可调式的或可换测砧，从而使此百 分尺的测量范围为 100mm。测量上限大于1000mm的百分尺，也可将测量范围制成为500毫米，目前国产最大的百 分尺为25003000mm的百分尺。二 百分尺的工作原理和读数方法1 百分尺的工作原理 如外径百分尺的工作原理就是应用螺旋读数机

8、构，它包括一对 精密的螺纹测微螺杆与螺纹轴套，如图3-1中的3和4，和一对读数套筒固定套筒 与微分筒，如图3-1中的5和6。用百分尺测量零件的尺寸，就是把被测零件置于百分尺的两个测量面之间。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的方向旋转 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，则两砧面的 距离就增大一个螺距。常用百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

9、不到一周时，缩小的距 离就小于一个螺距，它的具体数值，可从与测微螺杆结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刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为：0.5宁 50=0.01(mm)。由此可知：百分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出0.01mm，也就是百分尺的读数 值为 0.01mm。2 百分尺的读数方法 在百分尺的固定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，在固定套筒中线的两侧，刻有两排刻线，刻线 间距均为1mm,上下两排相互错开0.5mm。百分尺的具

10、体读数方法可分为三步：（1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。（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，即为百分尺上测得尺寸。如图3-4（a）,在固定套筒上读出的尺寸为8mm,微分筒上读出的尺寸为27（格）X0.01mm =0.27mm,上两数相加即得被测零件的尺寸为& 27mm；图3-4 （b）,在固定套筒上读出的尺 寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27 （格）X0.01mm =0.27mm,上两数相加即得被测零 件的尺寸为 8.77mm。图 3

11、-4 百分尺的读数三 百分尺的精度及其调整 百分尺是一种应用很广的精密量具,按它的制造精度,可分0级和1 级的两种, 0级精 度较高, 1 级次之。百分尺的制造精度,主要由它的示值误差和测砧面的平面平行度公差的 大小来决定,小尺寸百分尺的精度要求,见表3-1。从百分尺的精度要求可知,用百分尺测 量IT6IT10级精度的零件尺寸较为合适。表3-1百分尺的精度要求cmm测量上限示值误差两测量面平行度0级1级0级1级15； 250.0020.0040.0010.002500.0020.0040.00120.002575； 1000.0020.0040.00150.003百分尺在使用过程中,由于磨损,

12、特别是使用不妥当时,会使百分尺的示值误差超差, 所以应定期进行检查,进行必要的拆洗或调整,以便保持百分尺的测量精度。1 校正百分尺的零位 百分尺如果使用不妥,零位就要走动,使测量结果不正确,容 易造成产品质量事故。所以,在使用百分尺的过程中,应当校对百分尺的零位。所谓“校对 百分尺的零位”,就是把百分尺的两个测砧面揩干净,转动测微螺杆使它们贴合在一起（这是 指025mm的百分尺而言，若测量范围大于025mm时，应该在两测砧面间放上校对样棒）， 检查微分筒圆周上的“0”刻线,是否对准固定套筒的中线,微分筒的端面是否正好使固定 套筒上的“0”刻线露出来。如果两者位置都是正确的，就认为百分尺的零位是

13、对的，否则 就要进行校正，使之对准零位。如果零位是由于微分筒的轴向位置不对，如微分筒的端部盖住固定套筒上的“0”刻线， 或“0”刻线露出太多， 0.5 的刻线搞错，必须进行校正。此时，可用制动器把测微螺杆锁 住，再用百分尺的专用扳手，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”线正好露出来，同时使微分 筒的零线对准固定套筒的中线，然后把测力装置旋紧。如果零位是由于微分筒的零线没有对准固定套筒的中线，也必须进行校正。此时，可用 百分尺的专用扳手，插入固定套筒的小孔内，把固定套筒转过一点，使之对准零线。 但当微分筒的零线相差较大

14、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 的方法来校正。2 调整百分尺的间隙 百分尺在使用过程中，由于磨损等原因，会使精密螺纹的配合 间隙增大，从而使示值误差超差，必须及时进行调整，以便保持百分尺的精度。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3-1 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

15、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。直至间隙凋整好后，再把微分简 装上，对准零位后把测力装置旋紧。经过上述调整的百分尺，除必须校对零位外，还应当用表4-1所列的第7 套检定量块， 检验百分尺的五个尺寸的测量精度，确定百分尺的精度等级后，才能移交使用。例如，用 5.12； 10.24； 15.36； 21.5； 25等五个块规尺寸检定025mm的百分尺，它的示值误差应 符合表 3-1 的要求，否则应继续修理。四 百分尺的使用方法百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的影响很大，指导人员 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，务使获得正确的测量结果， 确保产品质量。使用百分尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点，1 使用前，应把百分尺的两个测砧面揩干净，转动测力装置，使两测砧面接触（若测 量上限大于25mm时，在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块），接触面上应没有间 隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。2 转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵 活的现象。如有活动不灵活的现象，应送计量站及时检修。3 测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏物存在时