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千分尺的检定问题分析与修理方法

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张一帆

  摘 要:根据千分尺的检定规程,对检定中出现的不合格项和实际使用中遇到的问题进行分析,提供相应的修理方法,提高千分尺的示值精确度,以满足检定要求。

  关键词:计量;千分尺;检定;示值误差

  千分尺类量具也称测微类量具,具有准确度高、操作简单等特点,广泛应用于生产、生活、科研、商业等领域。为了保证测量的准确度,千分尺必须按照检定规程定期检验,而对于检定项目出现的常见问题,根据实践经验,给出相应的修理方法,保证测量数据及结果的准确性。

  1 现场检定、修理要求

  1)现场环境。千分尺检定修理环境要求严格,需要温控设备,温度20±1℃,相对湿度不超过60RH。室内应光线充足、保持整洁通风,不应起尘、藏灰,在不清洁的房间难以研磨出高精度的表面,同时要远离震源、磁源、腐蚀性物质。

  2)量具状态。量具首先应清洗、除锈,测量面使用汽油绸布擦洗干净。在检测环境中恒温8小时,操作时放置在牢固稳定、水平的工作台上。

  3)人员操作。检定修理应佩戴手套,防止手汗、温度对量具产生影响。检定同一件量具时间不宜超过半小时,维修后的量具也应恒温后再检定。

  2 千分尺修理顺序

  千分尺修理时首先要安排好顺序,按照损坏情况和修理项目之间相互影响的关系确定。一般情况下,先修理项目要为后修理的项目做好前提保障,后修理不能对已经修理合格的项目的结果产生的影响。一般情况下应对千分尺的外观清洗、除锈,排除尺身变形、丝杠卡死等明显损坏后,进行检定明确需要修理的项目。

  首先进行各结构相互作用的维修,包括测微杠杆、锁紧装置,微分筒摩擦,弓架变形等。然后对进行测力的修理、轴向窜动、径向摆动、测杆位置不固定等问题进行修理,要求测微螺杆的轴向窜动和径向摆动必须在规定范围内。在研磨测量面平面度、平行度之前要对离线、压线与零位修理,最后分析和修理示值误差。

  3 测微螺杆窜动修理方法

  检定示值误差时正负变化,可能由于测微螺杆轴向窜动造成。若锁紧螺母时仍不能消除轴向窜动,需要研磨螺杆,消除不均匀现象。一般情况下研磨螺杆和修复示值误差是同时进行的,研磨前应了解示值误差的情况,统筹考虑研磨量。

  测微螺杆径向晃动是由于螺杆碰撞磨损、光孔扩大,或者长期使用一段量程造成的。修理时线修光杆,使全长外圆直径之差不超过0.005mm,增大直径可用电镀法。光杆均匀后可修理光孔,利用冲子进行缩孔,遍冲遍试,减小测杆与光孔之间间隙。

  4 平面度和平行度的判断和修理

  平晶、量块、刀口尺检定平面度或平行度不合格时需要研磨测量面,采用扇形反射光法,以光在表面形成的扇形的清晰度及聚点的位置检验研磨中测量面的平面度和平行度。研磨时先确定千分尺的平行度相差,先用平行度相差最大的位置研磨器进行直线往复轨迹研磨;对于固定测量面或测微螺杆面有一端不垂直的情况,两边平行度差别较大时,可在平行度面好的一面放上润滑剂,需要研磨面放研磨剂,这样可以提高研磨效率。当平行度研磨较好的时,再用四块研磨器互研后轮换研磨,运动轨迹均匀遍布工作面上,防止塌边或凸面。每块研磨器使用2-3分钟后更换另一块,四块研磨器都研磨一遍后根据情况更换更细的研磨砂。当扇形清晰,聚点居中,可进行抛光成镜面,再次检定。

  研磨时应保持千分尺测量面与研磨器平行,受力均匀,直线往复移动时,向前时加压速度稍慢,返回时不加压力,因为速度过快会产生热量影响量块的平面性。研磨过程中注意量具翻面、调头,保证两个工作面研磨时间次数相等,修理后如结果不理想,冷却15分钟后再研磨。

  5 示值误差的检定和修理

  示值误差综合反映千分尺精度,按照千分尺修理顺序,排除其他结构上的缺陷后,考虑微分丝杠磨损产生的示值误差。螺纹磨损严重的位置,螺距增大,示值误差为负,研磨零位所对应的丝杠部分;当示值误差为正值超差时,研磨误差对应丝杠处。

  在受检点上示值误差均为正值时,按照示值误差的大小,对丝杠相应部位进行研磨,误差大的位置多研;在受检点上示值误差均为负值时,说明零位对应丝杠螺纹磨损程度比其他各处工作面少,应对零位对应丝杠进行研磨;若各点示值误差有正有负,首先根据绝对值最大的负值误差确定零位的研磨量,研磨后再调整零位重新检定,各点误差都向正值变化,再数值确定第二点的研磨量进行修复。

来源:《中国科技博览》2016年14期