论文部分内容阅读
【摘要】千分尺是用来测量外尺寸的常用量具，其结构简单，测量精度较高，在各行业和计量领域被广泛使用。千分尺会因频繁使用磨损或使用不当、保管不善而出现一些故障。现针对千分尺通常容易出现的几种故障，介绍一些修理的方法。
【关键词】千分尺 修理
中图分类号：O4-34
在千分尺的检定过程中，常会发现套筒摩擦、轴向窜动、平行度超差、示值超差等故障。此时，应对千分尺进行修理。
二、微分筒在转动过程中出现摩擦现象的修理
微分筒变形或碰扁、测杆弯曲、微分筒与测杆装配不良等将引起微分筒摩擦或卡死。
当微分筒变形时，可先用小铜锤轻轻敲打，大致矫圆微分筒后，拆下微分筒，然后用带锥度的心棒插入微分筒孔内将内孔胀圆（如图1）。还有一种方法，就是将木制或铜制的直径稍小于微分筒内径的专用圆棒塞入微分筒内，在虎钳上反复调整即可。但这时一定要在钳口处垫上铜皮，以保护微分筒外观不受破坏。
圖1
当测杆弯曲造成摩擦时，一般多在强度较低的螺杆与光杆的过渡部位。矫直时，先检查杆的弯曲量和弯曲方向，然后将螺杆凸面向上，在螺杆下面的适当位置放置两块小铅块，在凸面上放置一块小铅块，用小榔头轻轻敲打铅块，逐渐将螺杆调直（如图2）。也可以在虎钳上垫上铜皮，将螺杆弯曲部位用虎钳口夹紧，逐渐调直。
图2
对于微分筒与测杆装配不良引起微分筒偏位而产生摩擦的，可通过重新安装微分筒来排除。
三、微分螺杆轴向窜动的修理
千分尺在使用过程中，由于测杆与螺纹轴套之间经常互相摩擦，所以容易磨损，并且常处于不均匀的磨损状态，所以测杆在整个行程中，会出现轴向窜动。当测杆出现轴向窜动后， 一般可以采用调整调节螺母来消除螺杆与螺纹轴套的配合间隙从而消除微分螺杆的轴向窜动。但是往往由于测杆磨损不均匀，当调节螺母锁紧后，仅能消除一部分螺纹的轴向窜动，而磨损多的地方，仍会有窜动。在这种情况下，要采用研磨螺杆的方法来消除轴向窜动。
在JJG 21-2008 千分尺检定规程中规定了微分螺杆轴向窜动应不大于0.01mm。在修理前先按检定规程对千分尺的微分螺杆均匀分布的六个位置进行检定，根据误差的分布情况，来确定微分螺杆的研磨部位和研磨量。然后采用丝杆与调节螺母互研的方法进行研磨以消除微分螺杆的轴向窜动。首先将研磨膏均匀涂在微分螺杆的研磨部位，再将螺杆旋入微分螺母内，开始研磨，直到螺杆转动平稳又无窜动。在研磨过程中需不断调节螺母的松紧程度，以防螺纹牙廓变得畸形。研磨微分螺杆应与示值修复同时考虑。研磨时结合示值误差的状况控制用力的方向，如测出某点误差为负值时，用力的方向应向前；为正值时，用力的方向应向后。对于零位点的用力方向，应当与超差最大的地方用力方向相反。研磨后，再次检测各点的示值误差直至合格，然后用抛光剂精研一次，再用凡士林或滴入变压器油对磨一次，最后彻底清洗，滴入钟表油，调整好调节螺母。
四、测力装置的修理
千分尺的测力是指测量面与球面接触时所作用的力。在JJG 21-2008千分尺检定规程中规定了千分尺的测力应在（5～10）N范围内。千分尺测力装置靠弹簧的作用使柱销的斜面与棘轮齿的斜面相互作用产生测力，其测力的大小主要是与柱销角度的大小及测力弹簧力的大小有关。修理测力装置时，一般是把测力弹簧及棘轮拆下，清洗、晾干，上油润滑油。当柱销角度不合适时，可夹在拿子中在油石或砂轮上修磨，也可用专用工具修磨。若弹簧力不适当，测力过大可压缩或剪短测力弹簧，测力过小可适当拉长弹簧。
五、两测量面平行度的修理
千分尺的固定测砧外测局部磨损使工作面偏斜、活动测杆测量面因磨损而呈中凸形、尺架变形、固定测砧松动、测杆弯曲和工作面磨损等均会引起千分尺两测量面平行度超差。
在修理千分尺两测量面平行度前，要先解决固定测砧松动、测杆弯曲、尺架变形等不良。确定这几个项目都合格后，才可以开始修理千分尺两测量面的平行度。两测量面平行度的修复采用研磨两测量面的方法进行。修磨测量面时，研磨器的长度尺寸要接近千分尺的测量上限尺寸，这样可以避免测杆伸出太多使研磨时径向摆动量大，影响平行度的修复。研磨的方法是：将千分尺的弓形架夹在台虎钳上，一般是微分筒朝下，在两测量面间放入已涂好磨料的研磨器。（一组研磨器有四块，四块研磨器轮换研磨两测量面。）研磨器工作面与测量面接触的紧度要适当，研磨操作时，大、食、中三指捏住研磨器，小指勾持固定套筒，使尺架保持平衡，研磨器的运动轨迹应是既有前后推拉，又有回转运动，用力方向垂直于测量杆轴线。研磨中随时观察研磨痕迹的变化情况。如果测杆测量面磨到中部，测砧测量面只磨到一边，说明研磨工作正确，可继续用四块研磨器轮换磨下去。这时两测量面研磨痕迹逐渐扩大，未研到部分逐渐减少，直到两测量面磨平。如果两测量面对角线方向同时产生研磨痕迹，说明磨偏了，应及时纠正。
还有一种办法就是采用千分尺研磨机进行两测量面的研磨。操作方法是：将研磨器放进研磨机的研磨爪内，使其全长的中心位置处在研磨爪内孔壁上，将千分尺水平置于固定夹具上，其测量面轴线与研磨爪孔平面应垂直、调整好千分尺的前后位置，千分尺测量面研磨轨迹应处于研磨器的半径范围内，转动棘轮外径使千分尺两测量面与研磨器的研磨面接触良好，加适度压力（手旋微分筒不超过半格），然后按下开关机器自动研磨（图3）。
图3
六、示值误差超差的修理
千分尺常见的的示值超差有三种情况：第一种是各点误差均为负值，数值相差不多，这是因为测杆工作部位磨损所致，各负误差点即为磨损处；第二种是各点误差均为正值，其数值相差不多，这是测杆根部螺纹磨损造成的；第三种是各点误差值有正有负，或虽然误差的正负号相同，但误差大小相差较大，这和测杆螺距相关，螺距较小时，即磨损较小，误差值为正值，反之，则为负值。
修理千分尺示值误差时，先按示值误差检定结果确定出研磨量和研磨范围，然后根据千分尺示值误差故障的不同特点，采用不同的修理方法：
1. 各点误差均为负值
这种故障的特点是测杆工作部位有磨损，而与千分尺零位相对应的测杆根部没有磨损或磨损较少，所以修理时，只需研磨测杆根部，使其与其他部位相一致。具体操作是：首先找出需要研磨的部位。取下微分筒，把测杆取出，加少量研磨膏，再把测杆旋入到固定套筒里，然后开始研磨。
2. 各点误差均为正值
与第一种情况相反，这种情况是测杆根部磨损较多。修理时，除根部外，测杆普遍研磨，并要对正误差较大的地方多磨。这种情况研磨工作量较大，可采用研磨机研磨（如图4）。
图4
3. 各点误差有正有负
为了达到使其螺距均匀的目的，修理时，什么地方为正值就研磨什么地方。正得多的地方多磨，直到合格为止。如果正负误差值均大，而且数值相差悬殊，可分两步进行修理：首先将负值修成合格，即研磨与零位相对应的测杆根部；然后根据第一次研磨后的检定结果，研磨示值为正值的部位，直到所有的正误差值均不超出示值允许误差为止。
以上是一些常用的修理千分尺的方法。当然，修理时，还要合理安排修理的顺序，做到经济合理、质量可靠。
【结语】运用一定的修理技巧修理千分尺，能有效地提高工作效率、降低经济成本、确保量值的准确和一致。
【参考文献】
1.中华人民共和国国家检定规程JJG 21-2008 千分尺检定规程
2.谭庆永 主编. 长度计量技术问答 中国计量出版社 1989年10月
3.李小亭编.长度计量 中国计量出版社 2006年10月
【关键词】千分尺 修理
中图分类号：O4-34
在千分尺的检定过程中，常会发现套筒摩擦、轴向窜动、平行度超差、示值超差等故障。此时，应对千分尺进行修理。
二、微分筒在转动过程中出现摩擦现象的修理
微分筒变形或碰扁、测杆弯曲、微分筒与测杆装配不良等将引起微分筒摩擦或卡死。
当微分筒变形时，可先用小铜锤轻轻敲打，大致矫圆微分筒后，拆下微分筒，然后用带锥度的心棒插入微分筒孔内将内孔胀圆（如图1）。还有一种方法，就是将木制或铜制的直径稍小于微分筒内径的专用圆棒塞入微分筒内，在虎钳上反复调整即可。但这时一定要在钳口处垫上铜皮，以保护微分筒外观不受破坏。
圖1
当测杆弯曲造成摩擦时，一般多在强度较低的螺杆与光杆的过渡部位。矫直时，先检查杆的弯曲量和弯曲方向，然后将螺杆凸面向上，在螺杆下面的适当位置放置两块小铅块，在凸面上放置一块小铅块，用小榔头轻轻敲打铅块，逐渐将螺杆调直（如图2）。也可以在虎钳上垫上铜皮，将螺杆弯曲部位用虎钳口夹紧，逐渐调直。
图2
对于微分筒与测杆装配不良引起微分筒偏位而产生摩擦的，可通过重新安装微分筒来排除。
三、微分螺杆轴向窜动的修理
千分尺在使用过程中，由于测杆与螺纹轴套之间经常互相摩擦，所以容易磨损，并且常处于不均匀的磨损状态，所以测杆在整个行程中，会出现轴向窜动。当测杆出现轴向窜动后， 一般可以采用调整调节螺母来消除螺杆与螺纹轴套的配合间隙从而消除微分螺杆的轴向窜动。但是往往由于测杆磨损不均匀，当调节螺母锁紧后，仅能消除一部分螺纹的轴向窜动，而磨损多的地方，仍会有窜动。在这种情况下，要采用研磨螺杆的方法来消除轴向窜动。
在JJG 21-2008 千分尺检定规程中规定了微分螺杆轴向窜动应不大于0.01mm。在修理前先按检定规程对千分尺的微分螺杆均匀分布的六个位置进行检定，根据误差的分布情况，来确定微分螺杆的研磨部位和研磨量。然后采用丝杆与调节螺母互研的方法进行研磨以消除微分螺杆的轴向窜动。首先将研磨膏均匀涂在微分螺杆的研磨部位，再将螺杆旋入微分螺母内，开始研磨，直到螺杆转动平稳又无窜动。在研磨过程中需不断调节螺母的松紧程度，以防螺纹牙廓变得畸形。研磨微分螺杆应与示值修复同时考虑。研磨时结合示值误差的状况控制用力的方向，如测出某点误差为负值时，用力的方向应向前；为正值时，用力的方向应向后。对于零位点的用力方向，应当与超差最大的地方用力方向相反。研磨后，再次检测各点的示值误差直至合格，然后用抛光剂精研一次，再用凡士林或滴入变压器油对磨一次，最后彻底清洗，滴入钟表油，调整好调节螺母。
四、测力装置的修理
千分尺的测力是指测量面与球面接触时所作用的力。在JJG 21-2008千分尺检定规程中规定了千分尺的测力应在（5～10）N范围内。千分尺测力装置靠弹簧的作用使柱销的斜面与棘轮齿的斜面相互作用产生测力，其测力的大小主要是与柱销角度的大小及测力弹簧力的大小有关。修理测力装置时，一般是把测力弹簧及棘轮拆下，清洗、晾干，上油润滑油。当柱销角度不合适时，可夹在拿子中在油石或砂轮上修磨，也可用专用工具修磨。若弹簧力不适当，测力过大可压缩或剪短测力弹簧，测力过小可适当拉长弹簧。
五、两测量面平行度的修理
千分尺的固定测砧外测局部磨损使工作面偏斜、活动测杆测量面因磨损而呈中凸形、尺架变形、固定测砧松动、测杆弯曲和工作面磨损等均会引起千分尺两测量面平行度超差。
在修理千分尺两测量面平行度前，要先解决固定测砧松动、测杆弯曲、尺架变形等不良。确定这几个项目都合格后，才可以开始修理千分尺两测量面的平行度。两测量面平行度的修复采用研磨两测量面的方法进行。修磨测量面时，研磨器的长度尺寸要接近千分尺的测量上限尺寸，这样可以避免测杆伸出太多使研磨时径向摆动量大，影响平行度的修复。研磨的方法是：将千分尺的弓形架夹在台虎钳上，一般是微分筒朝下，在两测量面间放入已涂好磨料的研磨器。（一组研磨器有四块，四块研磨器轮换研磨两测量面。）研磨器工作面与测量面接触的紧度要适当，研磨操作时，大、食、中三指捏住研磨器，小指勾持固定套筒，使尺架保持平衡，研磨器的运动轨迹应是既有前后推拉，又有回转运动，用力方向垂直于测量杆轴线。研磨中随时观察研磨痕迹的变化情况。如果测杆测量面磨到中部，测砧测量面只磨到一边，说明研磨工作正确，可继续用四块研磨器轮换磨下去。这时两测量面研磨痕迹逐渐扩大，未研到部分逐渐减少，直到两测量面磨平。如果两测量面对角线方向同时产生研磨痕迹，说明磨偏了，应及时纠正。
还有一种办法就是采用千分尺研磨机进行两测量面的研磨。操作方法是：将研磨器放进研磨机的研磨爪内，使其全长的中心位置处在研磨爪内孔壁上，将千分尺水平置于固定夹具上，其测量面轴线与研磨爪孔平面应垂直、调整好千分尺的前后位置，千分尺测量面研磨轨迹应处于研磨器的半径范围内，转动棘轮外径使千分尺两测量面与研磨器的研磨面接触良好，加适度压力（手旋微分筒不超过半格），然后按下开关机器自动研磨（图3）。
图3
六、示值误差超差的修理
千分尺常见的的示值超差有三种情况：第一种是各点误差均为负值，数值相差不多，这是因为测杆工作部位磨损所致，各负误差点即为磨损处；第二种是各点误差均为正值，其数值相差不多，这是测杆根部螺纹磨损造成的；第三种是各点误差值有正有负，或虽然误差的正负号相同，但误差大小相差较大，这和测杆螺距相关，螺距较小时，即磨损较小，误差值为正值，反之，则为负值。
修理千分尺示值误差时，先按示值误差检定结果确定出研磨量和研磨范围，然后根据千分尺示值误差故障的不同特点，采用不同的修理方法：
1. 各点误差均为负值
这种故障的特点是测杆工作部位有磨损，而与千分尺零位相对应的测杆根部没有磨损或磨损较少，所以修理时，只需研磨测杆根部，使其与其他部位相一致。具体操作是：首先找出需要研磨的部位。取下微分筒，把测杆取出，加少量研磨膏，再把测杆旋入到固定套筒里，然后开始研磨。
2. 各点误差均为正值
与第一种情况相反，这种情况是测杆根部磨损较多。修理时，除根部外，测杆普遍研磨，并要对正误差较大的地方多磨。这种情况研磨工作量较大，可采用研磨机研磨（如图4）。
图4
3. 各点误差有正有负
为了达到使其螺距均匀的目的，修理时，什么地方为正值就研磨什么地方。正得多的地方多磨，直到合格为止。如果正负误差值均大，而且数值相差悬殊，可分两步进行修理：首先将负值修成合格，即研磨与零位相对应的测杆根部；然后根据第一次研磨后的检定结果，研磨示值为正值的部位，直到所有的正误差值均不超出示值允许误差为止。
以上是一些常用的修理千分尺的方法。当然，修理时，还要合理安排修理的顺序，做到经济合理、质量可靠。
【结语】运用一定的修理技巧修理千分尺，能有效地提高工作效率、降低经济成本、确保量值的准确和一致。
【参考文献】
1.中华人民共和国国家检定规程JJG 21-2008 千分尺检定规程
2.谭庆永 主编. 长度计量技术问答 中国计量出版社 1989年10月
3.李小亭编.长度计量 中国计量出版社 2006年10月