螺旋测微量具使用说明

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  外径千分尺的结构

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 0～25mm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  0～25mm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-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3～9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。 图3-2  百分尺的测力装置
当转帽逆时针旋转时，棘轮4是用垂直面带动棘轮3，不会产生压缩弹簧的压力，始终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。 图3-3  百分尺的制动器
4  百分尺的测量范围 
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：
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。
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*大的百分尺为2500～3000mm的百分尺。

二  千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÷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）×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm；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）×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。

图3-4  百分尺的读数

三  千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IT6～IT10级精度的零件尺寸较为合适。
表3-1 百分尺的精度要求  mm

四  千分尺的使用方法

五  百分尺的应用举例

如要检验图3-7所示夹具的三个孔(  14、 15、 16 )在  150 圆周上的等分精度。
检验前，先在孔  14、 15、  16 和  20内配入圆柱销(圆柱销应与孔定心间隙配合)。
等分精度的测量，可分三步做：
< 用0～25mm的外径百分尺，分别量出四个圆柱销的外径D；D₁ ；D₂ 和D₃。2  用75～100mm的外径百分尺，分别量出D与D₁ ；D与D₂  ；D与D₃  两圆柱销外表面的*大距A₁、A₂和A₃。则三孔与中心孔的中心距分别为：
 

图3-8  测量三孔的等分精度
而中心距的基本尺寸为150÷2＝75mm。如果L₁、L₂ 和L₃都等于75mm，就说明三个
孔的中心线是在  150mm的同一圆周上。
3 用125～150毫米的百分尺，分别量出D₁与D₂ ；D₂与D₃ ；D₁与D₃两圆柱销  
外表面的*大距离A_1-2、A _2-3 、和A_1-3。则它们之间的中心距为；
 
 
 
 
 
比较三个中心距的差值，就得三个孔的等分精度。如果三个中心距是相等的，即L_1-2= L_2-3=L_1-3 ；就说明三个孔的中心线在圆周上是等分的。