外徑千分尺使用方法
應(yīng)用螺旋測微原理制成的量具,稱為螺旋測微量具。它們的測量精度比游標(biāo)卡尺高,并且測量比較靈活,因此,當(dāng)加工精度要求較高時多被應(yīng)用。常用的螺旋讀數(shù)量具有百分尺和千分尺。百分尺的讀數(shù)值為0.01mm,千分尺的讀數(shù)值為0.001mm。工廠習(xí)慣上把百分尺和千分尺統(tǒng)稱為百分尺或分厘卡。目前車間里大量用的是讀數(shù)值為0.01mm的百分尺,現(xiàn)介紹這種百分尺為主,并適當(dāng)介紹千分尺的使用知識
百分尺的種類很多,機(jī)械加工車間常用的有:外徑百分尺、內(nèi)徑百分尺、深度百分尺以及螺紋百分尺和公法線百分尺等,并分別測量或檢驗零件的外徑、內(nèi)徑、深度、厚度以及螺紋的中徑和齒輪的公法線長度等。
一 外徑百分尺的結(jié)構(gòu)
各種百分尺的結(jié)構(gòu)大同小異,常用外徑百分尺是用以測量或檢驗零件的外徑、凸肩厚度以及板厚或壁厚等 (測量孔壁厚度的百分尺,其量面呈球弧形 )。百分尺由尺架、測微頭、測力裝置和制動器等組成。圖3―1是測量范圍為 0~25mm的外徑百分尺。 尺架1的一端裝著固定測砧2,另一端裝著測微頭。固定測砧和測微螺桿的測量面上都鑲有硬質(zhì)合金,以提高測量面的使用壽命。尺架的兩側(cè)面覆蓋著絕熱板12, 使用百分尺時,手拿在絕熱板上,防止人體的熱量影響百分尺的測量精度。
圖 3-1 0~25mm外徑百分尺
1-尺架;2-固定測砧;3-測微螺桿;4-螺紋軸套;5-固定刻度套筒;6-微分筒;
7-調(diào)節(jié)螺母;8-接頭;9-墊片;10-測力裝置;11-鎖緊螺釘;12-絕熱板。
1 百分尺的測微頭
圖3―1中的3~9是百分尺的測微頭部分。帶有刻度的固定刻度套筒5用螺釘固定在螺紋軸套4上,而螺紋軸套又與尺架緊配結(jié)合成一體。在固定套筒5的外面有一帶刻度的活動微分筒6,它用錐孔通過接頭8的外圓錐面再與測微螺桿3相連。測微螺桿3的一端是測量桿,并與螺紋軸套上的內(nèi)孔定心間隙配合;中間是精度很高的外螺紋,與螺紋軸套4上的內(nèi)螺紋精密配合,可使測微螺桿自如旋轉(zhuǎn)而其間隙極?。粶y微螺桿另一端的外圓錐與內(nèi)圓錐接頭8的內(nèi)圓錐相配,并通過頂端的內(nèi)螺紋與測力裝置10連接。當(dāng)測力裝置的外螺紋旋緊在測微螺桿的內(nèi)螺紋上時,測力裝置就通過墊片9緊壓接頭8,而接頭8上開有軸向槽,有一定的脹縮彈性,能沿著測微螺桿3上的外圓錐脹大,從而使微分筒6與測微螺桿和測力裝置結(jié)合成一體。當(dāng)我們用手旋轉(zhuǎn)測力裝置10時,就帶動測微螺桿3和微分筒6一起旋轉(zhuǎn),并沿著精密螺紋的螺旋線方向運動,使百分尺兩個測量面之間的距離發(fā)生變化。
2 百分尺的測力裝置
百分尺測力裝置的結(jié)構(gòu)見圖3-2,主要依靠一對棘輪3和4的作用。棘輪4與轉(zhuǎn)帽5連結(jié)成一體,而棘輪3可壓縮彈簧2在輪軸1的軸線方向移動,但不能轉(zhuǎn)動。彈簧2的彈力是控制測量壓力的,螺釘6使彈簧
壓縮到百分尺所規(guī)定的測量壓力。當(dāng)我們
手握轉(zhuǎn)帽5順時針旋轉(zhuǎn)測力裝置時,若測
量壓力小于彈簧2的彈力,轉(zhuǎn)帽的運動就
通過棘輪傳給輪軸1(帶動測微螺桿旋轉(zhuǎn)),
使百分尺兩測量面之間的距離繼續(xù)縮短,
即繼續(xù)卡緊零件;當(dāng)測量壓力達(dá)到或略微
超過彈簧的彈力時,棘輪3與4在其嚙合
斜面的作用下,壓縮彈簧2,使棘輪4沿
著棘輪3的嚙合斜面滑動,轉(zhuǎn)帽的轉(zhuǎn)動就
不能帶動測微螺桿旋轉(zhuǎn),同時發(fā)出嘎嘎的
棘輪跳動聲,表示巳達(dá)到了額定測量壓力,
從而達(dá)到控制測量壓力的目的。 圖3-2 百分尺的測力裝置
當(dāng)轉(zhuǎn)帽逆時針旋轉(zhuǎn)時,棘輪4是用垂直面帶動棘輪3,不會產(chǎn)生壓縮彈簧的壓力,始終能帶動測微螺桿退出被測零件。
3 百分尺的制動器
百分尺的制動器,就是測微螺桿的鎖緊裝置,其
結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。制動軸4的圓周上,有一個開著
深淺不均的偏心缺口,對著測微螺桿2。當(dāng)制動軸以
缺口的較深部分對著測量桿時,測量桿2就能在軸套
3內(nèi)自由活動,當(dāng)制動軸轉(zhuǎn)過一個角度,以缺口的較
淺部分對著測量桿時,測量桿就被制動軸壓緊在軸套
內(nèi)不能運動,達(dá)到制動的目的。 圖3-3 百分尺的制動器
4 百分尺的測量范圍
百分尺測微螺桿的移動量為25mm,所以百分尺的測量范圍一般為25mm。為了使百分尺能測量更大范圍的長度尺寸,以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,百分尺的尺架做成各種尺寸,形成不同測量范圍的百分尺。目前,國產(chǎn)百分尺測量范圍的尺寸分段為:
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;900~1000。
測量上限大于300mm的百分尺,也可把固定測砧做成可調(diào)式的或可換測砧,從而使此百分尺的測量范圍為100mm。
測量上限大于1000mm的百分尺,也可將測量范圍制成為500毫米,目前國產(chǎn)*大的百分尺為2500~3000mm的百分尺。
二 百分尺的工作原理和讀數(shù)方法
1 百分尺的工作原理 如外徑百分尺的工作原理就是應(yīng)用螺旋讀數(shù)機(jī)構(gòu),它包括一對精密的螺紋——測微螺桿與螺紋軸套,如圖3-1中的3和4,和一對讀數(shù)套筒——固定套筒與微分筒,如圖3-1中的5和6。
用百分尺測量零件的尺寸,就是把被測零件置于百分尺的兩個測量面之間。所以兩測砧面之間的距離,就是零件的測量尺寸。當(dāng)測微螺桿在螺紋軸套中旋轉(zhuǎn)時,由于螺旋線的作用,測量螺桿就有軸向移動,使兩測砧面之間的距離發(fā)生變化。如測微螺桿按順時針的方向旋轉(zhuǎn)一周,兩測砧面之間的距離就縮小一個螺距。同理,若按逆時針方向旋轉(zhuǎn)一周,則兩砧面的距離就增大一個螺距。常用百分尺測微螺桿的螺距為0.5mm。因此,當(dāng)測微螺桿順時針旋轉(zhuǎn)一周時,兩測砧面之間的距離就縮小0.5mm。當(dāng)測微螺桿順時針旋轉(zhuǎn)不到一周時,縮小的距離就小于一個螺距,它的具體數(shù)值,可從與測微螺桿結(jié)成一體的微分筒的圓周刻度上讀出。微分筒的圓周上刻有50個等分線,當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時,測微螺桿就推進(jìn)或后退0.5mm,微分筒轉(zhuǎn)過它本身圓周刻度的一小格時,兩測砧面之間轉(zhuǎn)動的距離為:
0.5÷50=0.01(mm)。
由此可知:百分尺上的螺旋讀數(shù)機(jī)構(gòu),可以正確的讀出0.01mm,也就是百分尺的讀數(shù)值為0.01mm。
2 百分尺的讀數(shù)方法 在百分尺的固定套筒上刻有軸向中線,作為微分筒讀數(shù)的基準(zhǔn)線。另外,為了計算測微螺桿旋轉(zhuǎn)的整數(shù)轉(zhuǎn),在固定套筒中線的兩側(cè),刻有兩排刻線,刻線間距均為1mm,上下兩排相互錯開0.5mm。
百分尺的具體讀數(shù)方法可分為三步:
(1)讀出固定套筒上露出的刻線尺寸,一定要注意不能遺漏應(yīng)讀出的0.5mm的刻線值。
(2)讀出微分筒上的尺寸,要看清微分筒圓周上哪一格與固定套筒的中線基準(zhǔn)對齊,將格數(shù)乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。
(3)將上面兩個數(shù)相加,即為百分尺上測得尺寸。
如圖3-4(a),在固定套筒上讀出的尺寸為8mm,微分筒上讀出的尺寸為27(格)×0.01mm =0.27mm,上兩數(shù)相加即得被測零件的尺寸為8.27mm;圖3-4(b),在固定套筒上讀出的尺寸為8.5mm,在微分筒上讀出的尺寸為27(格)×0.01mm =0.27mm,上兩數(shù)相加即得被測零件的尺寸為8.77mm。
圖3-4 百分尺的讀數(shù)
三 百分尺的精度及其調(diào)整
百分尺是一種應(yīng)用很廣的精密量具,按它的制造精度,可分0級和1級的兩種,0級精度較高,1級次之。百分尺的制造精度,主要由它的示值誤差和測砧面的平面平行度公差的大小來決定,小尺寸百分尺的精度要求,見表3-1。從百分尺的精度要求可知,用百分尺測量IT6~IT10級精度的零件尺寸較為合適。
表3-1 百分尺的精度要求 mm
測量上限 | 示值誤差 | 兩測量面平行度 | ||
0級 | 1級 | 0級 | 1級 | |
15;25 | ±0.002 | ±0.004 | 0.001 | 0.002 |
50 | ±0.002 | ±0.004 | 0.0012 | 0.0025 |
75;100 | ±0.002 | ±0.004 | 0.0015 | 0.003 |
百分尺在使用過程中,由于磨損,特別是使用不妥當(dāng)時,會使百分尺的示值誤差超差,所以應(yīng)定期進(jìn)行檢查,進(jìn)行必要的拆洗或調(diào)整,以便保持百分尺的測量精度。
1 校正百分尺的零位 百分尺如果使用不妥,零位就要走動,使測量結(jié)果不正確,容易造成產(chǎn)品質(zhì)量事故。所以,在使用百分尺的過程中,應(yīng)當(dāng)校對百分尺的零位。所謂“校對百分尺的零位”,就是把百分尺的兩個測砧面揩干凈,轉(zhuǎn)動測微螺桿使它們貼合在一起(這是指0~25mm的百分尺而言,若測量范圍大于0~25mm時,應(yīng)該在兩測砧面間放上校對樣棒),檢查微分筒圓周上的“0”刻線,是否對準(zhǔn)固定套筒的中線,微分筒的端面是否正好使固定套筒上的“0”刻線露出來。如果兩者位置都是正確的,就認(rèn)為百分尺的零位是對的,否則就要進(jìn)行校正,使之對準(zhǔn)零位。
如果零位是由于微分筒的軸向位置不對,如微分筒的端部蓋住固定套筒上的“0”刻線,或“0”刻線露出太多,0.5的刻線搞錯,必須進(jìn)行校正。此時,可用制動器把測微螺桿鎖住,再用百分尺的專用扳手,插入測力裝置輪軸的小孔內(nèi),把測力裝置松開(逆時針旋轉(zhuǎn)),微分筒就能進(jìn)行調(diào)整,即軸向移動一點。使固定套筒上的“0”線正好露出來,同時使微分筒的零線對準(zhǔn)固定套筒的中線,然后把測力裝置旋緊。
如果零位是由于微分筒的零線沒有對準(zhǔn)固定套筒的中線,也必須進(jìn)行校正。此時,可用百分尺的專用扳手,插入固定套筒的小孔內(nèi),把固定套筒轉(zhuǎn)過一點,使之對準(zhǔn)零線。
但當(dāng)微分筒的零線相差較大時,不應(yīng)當(dāng)采用此法調(diào)整,而應(yīng)該采用松開測力裝置轉(zhuǎn)動微分筒的方法來校正。
2 調(diào)整百分尺的間隙 百分尺在使用過程中,由于磨損等原因,會使精密螺紋的配合間隙增大,從而使示值誤差超差,必須及時進(jìn)行調(diào)整,以便保持百分尺的精度。
要調(diào)整精密螺紋的配合間隙,應(yīng)先用制動器把測微螺桿鎖住,再用專用扳手把測力裝置松開,拉出微分筒后再進(jìn)行調(diào)整。由圖3-1可以看出,在螺紋軸套上,接近精密螺紋一段的壁厚比較薄,且連同螺紋部分一起開有軸向直槽,使螺紋部分具有一定的脹縮彈性。同時,螺紋軸套的圓錐外螺紋上,旋著調(diào)節(jié)螺母7。當(dāng)調(diào)節(jié)螺母往里旋入時,因螺母直徑保持不變,就迫使外圓錐螺紋的直徑縮小,于是精密螺紋的配合間隙就減小了。然后,松開制動器進(jìn)行試轉(zhuǎn),看螺紋間隙是否合適。間隙過小會使測微螺桿活動不靈活,可把調(diào)節(jié)螺母松出一點,間隙過大則使測微螺桿有松動,可把調(diào)節(jié)螺母再旋進(jìn)一點。直至間隙凋整好后,再把微分簡裝上,對準(zhǔn)零位后把測力裝置旋緊。
經(jīng)過上述調(diào)整的百分尺,除必須校對零位外,還應(yīng)當(dāng)用表4-1所列的第7套檢定量塊,檢驗百分尺的五個尺寸的測量精度,確定百分尺的精度等級后,才能移交使用。例如,用5.12;10.24;15.36;21.5;25等五個塊規(guī)尺寸檢定0~25mm的百分尺,它的示值誤差應(yīng)符合表3-1的要求,否則應(yīng)繼續(xù)修理。
四 百分尺的使用方法
百分尺使用得是否正確,對保持精密量具的精度和保證產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大,指導(dǎo)人員和實習(xí)的學(xué)生必須重視量具的正確使用,使測量技術(shù)精益求精,務(wù)使獲得正確的測量結(jié)果,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
使用百分尺測量零件尺寸時,必須注意下列幾點,
1 使用前,應(yīng)把百分尺的兩個測砧面揩干凈,轉(zhuǎn)動測力裝置,使兩測砧面接觸(若測量上限大于25mm時,在兩測砧面之間放入校對量桿或相應(yīng)尺寸的量塊),接觸面上應(yīng)沒有間隙和漏光現(xiàn)象,同時微分筒和固定套簡要對準(zhǔn)零位。
2 轉(zhuǎn)動測力裝置時,微分筒應(yīng)能自由靈活地沿著固定套筒活動,沒有任何軋卡和不靈活的現(xiàn)象。如有活動不靈活的現(xiàn)象,應(yīng)送計量站及時檢修。
3 測量前,應(yīng)把零件的被測量表面揩干凈,以免有臟物存在時影響測量精度。優(yōu)良不允許用百分尺測量帶有研磨劑的表面,以免損傷測量面的精度。用百分尺測量表面粗糙的零件亦是錯誤的,這樣易使測砧面過早磨損。
4 用百分尺測量零件時,應(yīng)當(dāng)手握測力裝置的轉(zhuǎn)帽來轉(zhuǎn)動測微螺桿,使測砧表面保持標(biāo)準(zhǔn)的測量壓力,即聽到嘎嘎的聲音,表示壓力合適,并可開始讀數(shù)。要避免因測量壓力不等而產(chǎn)生測量誤差。
優(yōu)良不允許用力旋轉(zhuǎn)微分筒來增加測量壓力,使測微螺桿過分壓緊零件表面,致使精密螺紋因受力過大而發(fā)生變形,損壞百分尺的精度。有時用力旋轉(zhuǎn)微分筒后,雖因微分筒與測微螺桿間的連接不牢固,對精密螺紋的損壞不嚴(yán)重,但是微分筒打滑后,百分尺的零位走動了,就會造成質(zhì)量事故。
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