千分尺是典型的螺旋测微量具。它的测量精度比游标卡尺高，因而常用于机械制造中的精密测量。图4-9a所示为外径千分尺的结构，其他螺旋类量具的工作原理和读数方法与其相似。外径千分尺的工作原理是螺旋副将角位移转变为直线位移。测微螺杆旋转一周，其轴向移动一个螺距（0.5mm）。在千分尺的活动套管上刻有50格，每格即为0.5mm/50=0.01mm。测量时，将固定套管的刻度值（毫米和半毫米数）与活动套管上的刻度值（数值=0.01mm×活动套管与固定套管对应格数）相加，即为测量结果（见图4-9b）。在使用外径千分尺时，应将量具的测量面擦拭干净，校正零位；工件的测量面也应擦净，并准确置于千分尺的测量面间，不得偏斜。测量时，左手握住尺架的绝热片的部位，右手转动活动套管6，当测量面接近工件表面时，必须旋转测力装置10（此时禁止使用活动套管6，防止用力过度导致测量不准），直到棘轮发出“咔咔”声响为止。经检查与工件接触良好后，可直接读数，也可扳动锁紧机构11，将测微螺杆3固定后取下读数。但是，绝不能先锁紧螺杆，后用力卡过工件，否则将会导致螺杆弯曲及测量面磨损。此外，千分尺也不能用来测量毛坯及正在旋转的工件表面。
外径千分尺的规格见表4-7。
外径千分尺也有多种结构形式，图4-10所示为杠杆千分尺，其规格见表4-8。
图4-9 外径千分尺
a）外径千分尺的结构 b）读数
1—尺架 2—固定测座 3—测微螺杆 4—螺纹轴套 5—固定套管 6—活动套管 7—调节螺母 8—接头 9—垫片 10—测力装置 11—锁紧机构 12—绝热片
表4-7 外径千分尺的规格（GB/T 1216—2004）
注：1.本标准规定包括外径千分尺及带计数器外径千分尺两种。
2.外径千分尺可制成可调式或可换式测砧。
图4-10 杠杆千分尺
表4-8 杠杆千分尺的规格（摘自GB/T 8061—2004）(www.xing528.com)
注：本标准规定包括杠杆千分尺及带计数器杠杆千分尺两种。
图4-11所示为测砧可调式的大千分尺，图4-12所示为测砧带表式的大千分尺。这两种大外径千分尺的规格见表4-9。
测量精度不同的工件时，应选用相应精度的外径千分尺。通常，被测工件精度为IT6～IT7时，应选用0级精度的千分尺；而被测工件精度为IT7～IT9时，则可选用1级精度的千分尺。
用千分尺测量工件时，应尽可能使被测工件的温度与千分尺的温度保持一致，特别在测量大尺寸工件时更应如此。用千分尺测量时，被测工件对标准温度的允许偏差见表4-10。
表4-9 大外径千分尺的规格（摘自JB/T 10007—1999）
图4-11 测砧为可调式的大千分尺
图4-12 测砧为带表式的大千分尺
表4-10 被测工件对标准温度的允许偏差
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