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【摘要】游标卡尺是一种广泛使用于长度、直径及深度厚度测量的较为精密的量具。由于其设计简单、使用便捷、应用范围广等特点而被普遍应用于工业、机械加工等相关领域。但也正是由于频繁地使用游标卡尺，使其自身极易产生磨损和损坏，导致测量结果出现偏差，影响使用效果。因此为了保障游标卡尺的测量功能，分析故障产生的原因并掌握一些具有针对性的且快速简单的调试修理方法是十分必要的。
【关键词】游标卡尺；检定；调试；修理
一、前言
游标卡尺是一种在工业设计领域里十分重要的通用测量工具，更是工人和检测人员的必备测量器具。它是测量小型物体厚度、直径和深度的首选工具，操作便捷且使用简单。然而游标卡尺的精度等级并非最高，其结构存在原理误差，又因为其操作过程的过于简便，导致人民经常忽视对它的保养和检定，进而影响其测量结果。对此，计量器具的相关管理、使用和检定人员应提高重视，为了确保游标卡尺的检测数据真实、有效、可靠，对游标卡尺进行定期的检定修理至关重要。作者参照《JJG30-2012通用卡尺的检定规程》[1]，并通过自己实际工作中获取的相关经验，浅析游标卡尺的检定调试及修理。
二、游标卡尺的工作原理
一般机械工业中使用的游标卡尺都是由可移动的游标尺和主尺两部分组成。在游标尺上会有一个紧固螺钉，使用者根据自己的需要将游标尺固定在主尺上的任意位置。尺身和游标尺都有量爪，利用内爪可测量工件的宽度和圆管等的内径，利用外测量爪可测量工件的厚度和管的外径，使用深度测量爪也可测量工件的厚度和槽的深度。游标卡尺是利用主尺的度数及主尺上的刻线间距（简称线距）和游标尺上的线距之差来读出测量值的整数和小数部分。例如一个游标卡尺的主尺线距总长为1mm，游标尺分为10格，则其线距为0.9mm。当主尺与游标尺的零刻线重合，若游标尺移动0.1mm，则它的第1根刻线与主尺的第1根刻线重合；若游标尺移动0.2mm，则它的第2根刻线与主尺的第2根刻线重合。依此类推，可根据游标尺与主尺上刻线重合处读出量值的小数部分。主尺与游标尺线距的差值 0.1mm就是游标卡尺的最小读数值。同理，若它们的线距的差值为0.05mm或0.02mm（游标尺上分别有20格或50格），则其最小读数值分别为0.05mm或0.02mm。
三、游标卡尺的检定
与其他计量器具一样，游标卡尺也需要进行定期的检定操作，具体周期要依据不同的使用和磨损情况决定，对使用较为频繁，磨损程度高的游标卡尺，进行工具检定的周期要短一点；而那些不经常使用，磨损程度较小的卡尺，对其检定周期可以稍微延长，但总的来说对游标卡尺的检定周期都不会超过一年[2]。在对卡尺进行检定时要严格按照最新的检定规程操作执行，而在执行过程中检定人员最容易忽视的一点是对检定过程中温度和湿度的相关要求。经常出现换件、研磨、抛光等操作做得十分细致，但在检定过程中忽视了对环境的有关要求，最终导致检定结果出现偏差的情况。游标卡尺的使用非常普遍，其计量结果通常都对产品质量造成很大的影响，因此计量管理人员要加强对游标卡尺检定操作的监督管理。
四、游标卡尺的常见问题
一旦使用时间过长，游标卡尺都会出现磨损等许多常见问题。作者根据日常工作中遇到的实际情况，把游标卡尺易出现的常见问题总结为外观和使用两大类。
1.外观问题
在游标卡尺的生产加工研磨过程中，由于研磨器不平整，磨料过粗，导致嵌砂没有被很好地去除，再加上工作环境不达标，工作时受到大颗粒状灰尘和碎屑等干扰，均会造成游标卡尺外观出现问题，测量面表面粗糙度过大。同时研磨的不平整还会使得游标卡尺的主尺与底面不垂直；而在使用一段时间后，由于器具的频繁使用，量爪的局部都会产生一定的磨损情况，致使两测量爪合并后产生间隙。不同的磨损部位会造成不同位置的间隙空间，外量爪测量面的根部、中部和尖部等均可能造成合并间隙。
2.使用问题
在游标卡尺的使用过程中也会出现许多常见问题，最常发生的是在量爪合并时，游标零刻线与主尺零刻线无法有效对齐，出现零位误差；其次由于长时间使用的磨损、螺孔之间的碰撞摩擦、游标片在使用一段时间后产生变形且表面附着一定灰尘，会共同导致游标面和主尺刻线面的间距过大。在使用过程中还经常出现示值误差值过大的现象，该问题的原因较为复杂，在排除以上零位误差和游标片与主尺刻线面间距过大的因素后，最关键的原因就在于游标卡尺基面的损耗。在测量时由于测量范围大小的不同、使用频率的不同，往往多处不均匀磨损尺身，进而造成示值误差。这其中有一点极易造成使用者忽略，即紧固和松动游标卡尺的螺钉时产生的示值变化。这种示值变化的产生主要是由于尺框弹簧安装间隙过大，在测量时推动尺框使量爪接触工件时用力偏大，量爪发生倾斜。当使用者拧紧加固螺钉时，尺框又发生反向倾斜，使示值发生改变。
五、游标卡尺的调试与修理
l、外观及卡尺部件整修
在对游标卡尺进行外观修理时，第一步先将待修理的卡尺完全拆卸，利用汽油浸泡并逐一清洗干净。对外观有划痕的卡尺应采用细锉消除毛刺、压伤痕及明显的划痕，之后用金相砂布沿着游标卡尺的表面纹路轻微打磨刻线面和主尺。打磨后的尺面尽量保有些许的摩擦力，不宜打磨得过于光亮。若游框、游标和主尺之间由于磨损过多而导致间隙增大，游框发生左右摆动的情况时，检定人员可以使用冲子对游框底面进行冲击使其变形，进而实现消除间隙的目的。
2、量爪的修理
对内爪进行调试和修理时根据不同的内爪类型采取合适的措施，对于圆柱形内量爪来说，要求倒圆半径在小于或等于两量爪厚度的一半情况下才不会产生误差，因此在修理有误差的圆柱形内爪时，可以采取镀铬或焊接的方式将圆柱形内量爪恢复至有效范围内。在修磨时使用专用的工具和油石，在对内爪进行整修后取整小数即卡尺分度值的整数倍，并在卡尺上标注内爪的修正值。而对刀口形内量爪进行调试和修理时，两爪间的相互摩擦的刀口内爪存在的主要问题。在量爪存在较少部分的损耗和折断时，检定人员可采用砂轮打磨修齐。如果量爪磨损较大，折断较长或全部折断，检定人员可将双面量爪打磨修改成单面量爪继续使用。同时检定人员还要对卡尺的微动装置进行调试，其中包括螺杆、螺母、微动游框和紧固螺钉等微小零件。在进行调修时对有问题的零件可以直接更换。当螺钉时常发生松动和脱落的情形时，采取胀大螺钉底部的措施可以较好地固定螺钉，使其不会轻易松动。
3、零值误差的修理
当游标卡尺的整体平面性合格之后，就可以进行零值误差的修理。在对零位调整之前，检定人员要先将卡尺的两测量面进行合并，观察零位情况，如需调整则要先松开游标刻度片，使用小锤轻敲游标处进行调整和对零。若游标卡尺测量面磨损过于严重，或经过检定人员多次修磨后无法实现对零调整，可以使用什锦锉将游标刻度片的圆孔锉成长圆孔以便调节，或改动游标框上的基孔位置进行零值再调整。
4、示值误差的修理
量爪测量面与主尺基面的不垂直、主尺测量面与游框基面的不垂直、弹簧片或微动片存在故障、主尺与游框间的间隙太大、各零部件磨损情况不一等问题都会造成游标卡尺的示值产生误差，这就需要检定人员根据游标卡尺的实际情况，有针对性地对误差进行修正。由于示值误差是卡尺各部分误差的综合体现，因此在其他部分的修正完成后，示值误差通常都会随之消除。
参考文献
[1]JJG30-2012，通用卡尺检定规程[S].
[2]张秋莲.游标卡尺的检定、调试及修理方法[J].中国计量，2011（09）.
【关键词】游标卡尺；检定；调试；修理
一、前言
游标卡尺是一种在工业设计领域里十分重要的通用测量工具，更是工人和检测人员的必备测量器具。它是测量小型物体厚度、直径和深度的首选工具，操作便捷且使用简单。然而游标卡尺的精度等级并非最高，其结构存在原理误差，又因为其操作过程的过于简便，导致人民经常忽视对它的保养和检定，进而影响其测量结果。对此，计量器具的相关管理、使用和检定人员应提高重视，为了确保游标卡尺的检测数据真实、有效、可靠，对游标卡尺进行定期的检定修理至关重要。作者参照《JJG30-2012通用卡尺的检定规程》[1]，并通过自己实际工作中获取的相关经验，浅析游标卡尺的检定调试及修理。
二、游标卡尺的工作原理
一般机械工业中使用的游标卡尺都是由可移动的游标尺和主尺两部分组成。在游标尺上会有一个紧固螺钉，使用者根据自己的需要将游标尺固定在主尺上的任意位置。尺身和游标尺都有量爪，利用内爪可测量工件的宽度和圆管等的内径，利用外测量爪可测量工件的厚度和管的外径，使用深度测量爪也可测量工件的厚度和槽的深度。游标卡尺是利用主尺的度数及主尺上的刻线间距（简称线距）和游标尺上的线距之差来读出测量值的整数和小数部分。例如一个游标卡尺的主尺线距总长为1mm，游标尺分为10格，则其线距为0.9mm。当主尺与游标尺的零刻线重合，若游标尺移动0.1mm，则它的第1根刻线与主尺的第1根刻线重合；若游标尺移动0.2mm，则它的第2根刻线与主尺的第2根刻线重合。依此类推，可根据游标尺与主尺上刻线重合处读出量值的小数部分。主尺与游标尺线距的差值 0.1mm就是游标卡尺的最小读数值。同理，若它们的线距的差值为0.05mm或0.02mm（游标尺上分别有20格或50格），则其最小读数值分别为0.05mm或0.02mm。
三、游标卡尺的检定
与其他计量器具一样，游标卡尺也需要进行定期的检定操作，具体周期要依据不同的使用和磨损情况决定，对使用较为频繁，磨损程度高的游标卡尺，进行工具检定的周期要短一点；而那些不经常使用，磨损程度较小的卡尺，对其检定周期可以稍微延长，但总的来说对游标卡尺的检定周期都不会超过一年[2]。在对卡尺进行检定时要严格按照最新的检定规程操作执行，而在执行过程中检定人员最容易忽视的一点是对检定过程中温度和湿度的相关要求。经常出现换件、研磨、抛光等操作做得十分细致，但在检定过程中忽视了对环境的有关要求，最终导致检定结果出现偏差的情况。游标卡尺的使用非常普遍，其计量结果通常都对产品质量造成很大的影响，因此计量管理人员要加强对游标卡尺检定操作的监督管理。
四、游标卡尺的常见问题
一旦使用时间过长，游标卡尺都会出现磨损等许多常见问题。作者根据日常工作中遇到的实际情况，把游标卡尺易出现的常见问题总结为外观和使用两大类。
1.外观问题
在游标卡尺的生产加工研磨过程中，由于研磨器不平整，磨料过粗，导致嵌砂没有被很好地去除，再加上工作环境不达标，工作时受到大颗粒状灰尘和碎屑等干扰，均会造成游标卡尺外观出现问题，测量面表面粗糙度过大。同时研磨的不平整还会使得游标卡尺的主尺与底面不垂直；而在使用一段时间后，由于器具的频繁使用，量爪的局部都会产生一定的磨损情况，致使两测量爪合并后产生间隙。不同的磨损部位会造成不同位置的间隙空间，外量爪测量面的根部、中部和尖部等均可能造成合并间隙。
2.使用问题
在游标卡尺的使用过程中也会出现许多常见问题，最常发生的是在量爪合并时，游标零刻线与主尺零刻线无法有效对齐，出现零位误差；其次由于长时间使用的磨损、螺孔之间的碰撞摩擦、游标片在使用一段时间后产生变形且表面附着一定灰尘，会共同导致游标面和主尺刻线面的间距过大。在使用过程中还经常出现示值误差值过大的现象，该问题的原因较为复杂，在排除以上零位误差和游标片与主尺刻线面间距过大的因素后，最关键的原因就在于游标卡尺基面的损耗。在测量时由于测量范围大小的不同、使用频率的不同，往往多处不均匀磨损尺身，进而造成示值误差。这其中有一点极易造成使用者忽略，即紧固和松动游标卡尺的螺钉时产生的示值变化。这种示值变化的产生主要是由于尺框弹簧安装间隙过大，在测量时推动尺框使量爪接触工件时用力偏大，量爪发生倾斜。当使用者拧紧加固螺钉时，尺框又发生反向倾斜，使示值发生改变。
五、游标卡尺的调试与修理
l、外观及卡尺部件整修
在对游标卡尺进行外观修理时，第一步先将待修理的卡尺完全拆卸，利用汽油浸泡并逐一清洗干净。对外观有划痕的卡尺应采用细锉消除毛刺、压伤痕及明显的划痕，之后用金相砂布沿着游标卡尺的表面纹路轻微打磨刻线面和主尺。打磨后的尺面尽量保有些许的摩擦力，不宜打磨得过于光亮。若游框、游标和主尺之间由于磨损过多而导致间隙增大，游框发生左右摆动的情况时，检定人员可以使用冲子对游框底面进行冲击使其变形，进而实现消除间隙的目的。
2、量爪的修理
对内爪进行调试和修理时根据不同的内爪类型采取合适的措施，对于圆柱形内量爪来说，要求倒圆半径在小于或等于两量爪厚度的一半情况下才不会产生误差，因此在修理有误差的圆柱形内爪时，可以采取镀铬或焊接的方式将圆柱形内量爪恢复至有效范围内。在修磨时使用专用的工具和油石，在对内爪进行整修后取整小数即卡尺分度值的整数倍，并在卡尺上标注内爪的修正值。而对刀口形内量爪进行调试和修理时，两爪间的相互摩擦的刀口内爪存在的主要问题。在量爪存在较少部分的损耗和折断时，检定人员可采用砂轮打磨修齐。如果量爪磨损较大，折断较长或全部折断，检定人员可将双面量爪打磨修改成单面量爪继续使用。同时检定人员还要对卡尺的微动装置进行调试，其中包括螺杆、螺母、微动游框和紧固螺钉等微小零件。在进行调修时对有问题的零件可以直接更换。当螺钉时常发生松动和脱落的情形时，采取胀大螺钉底部的措施可以较好地固定螺钉，使其不会轻易松动。
3、零值误差的修理
当游标卡尺的整体平面性合格之后，就可以进行零值误差的修理。在对零位调整之前，检定人员要先将卡尺的两测量面进行合并，观察零位情况，如需调整则要先松开游标刻度片，使用小锤轻敲游标处进行调整和对零。若游标卡尺测量面磨损过于严重，或经过检定人员多次修磨后无法实现对零调整，可以使用什锦锉将游标刻度片的圆孔锉成长圆孔以便调节，或改动游标框上的基孔位置进行零值再调整。
4、示值误差的修理
量爪测量面与主尺基面的不垂直、主尺测量面与游框基面的不垂直、弹簧片或微动片存在故障、主尺与游框间的间隙太大、各零部件磨损情况不一等问题都会造成游标卡尺的示值产生误差，这就需要检定人员根据游标卡尺的实际情况，有针对性地对误差进行修正。由于示值误差是卡尺各部分误差的综合体现，因此在其他部分的修正完成后，示值误差通常都会随之消除。
参考文献
[1]JJG30-2012，通用卡尺检定规程[S].
[2]张秋莲.游标卡尺的检定、调试及修理方法[J].中国计量，2011（09）.