常用量具的误差与修复方法

1.游标卡尺的测量误差和测量面的研磨

游标卡尺在车削加工中可用来测量长度、宽度、外径、内径、深度、中心距及齿轮公法线长度等，如图2-257所示，其使用频率很高。但是，使用游标卡尺时，有时会发现测出的数据不是很准确，这除了测量方法不对和量具操作不当外，另一个原因就是游标卡尺本身存在误差。

图2-257 用游标卡尺测量工件

a）测量外径 b）测量内径 c）测量深度

（1）测量误差 图2-258所示是游标卡尺操作不当产生测量误差的情况。图2-259所示是测量时推力太大，使卡尺外测量爪产生过大摆角，而产生测量误差ΔL。ΔL用下式计算

图2-258 游标卡尺产生测量误差（一）

a）测孔径 b）测宽度

图2-259 游标卡尺产生测量误差（二）

ΔL=Ltanδ （2-5）

式中 L──被测工件的直线尺寸（mm）；

δ──误差角（°）。

为了减少测量误差ΔL，测量时应使游标卡尺测量爪刚好接触被测表面。

车削铜等线膨胀系数大的工件时，应使用切削液浇凉后再进行测量，否则由于热膨胀的原因，测出的数值会比实际尺寸大而产生误差。

（2）量具本身误差及其修复 游标卡尺应经检定合格并在检定有效期内使用，否则卡尺计量的准确度将没有保障。对于频繁使用的游标卡尺，应配备量块，以便自校，并检查测量面的磨损情况。每次测量前，都应将测量爪的测量面紧贴在一起，以校对零位。如果发现测量面磨损超过0.02mm，应及时送计量部门修复。

游标卡尺经过长期使用，由于不断磨损或保管不当等原因，会造成测量精度降低。例如，将两测量爪合拢，调整测量爪测量面接触，却发现测量爪间隙不稳定。造成这种问题的原因有多种：

1）游标卡尺尺框基面磨损成弧形（图2-260b中的a处）。其修复方法是：使用标准铸铁靠板或平行尺身以着色法，先检查尺框基面的直线度和磨损情况，然后用小刮刀、整形锉或磨石（油石）去掉最高点并磨削成平面，再用专用铸铁小靠板及研磨膏研光即可。

图2-260 游标卡尺及其尺框基面磨成弧形

a）游标卡尺 b）磨损情况

2）卡尺上微调装置处的调节丝杠与微调框下面的孔不同心。其修复方法是：使用尖钳或其他工具调整小丝杠与微调孔同心，或更换新的小丝杠。

3）尺框基面两端的退刀槽磨平或磨凹（图2-261），这时就会使尺身基面与尺框基面接触不实。其修复方法是：使用专用铸铁小靠板及研磨膏研光，并在原退刀槽位置处开槽。

4）尺框与主尺刻线面间的间隙过大或过小。其修复方法如图2-262所示，选用尺寸为ϕ40mm×70mm左右的尼龙棒，挤压游标斜面至尺身在尺框内移动灵活为止。如仍不能消除，应取下游标，用锉刀或磨石适当减薄游标厚度，然后装上游标和尺身试验。(www.xing528.com)

图2-261 尺框基面磨损

a）正确 b）磨损情况

图2-262 尺框间隙的修复

2.外径千分尺的使用及其示值误差和修复

外径千分尺及其测量情况如图2-263所示。

（1）示值误差的修复 外径千分尺的示值误差是评定其是否合格的重要技术指标。外径千分尺（图2-264）螺旋副的传动精度对示值误差有直接的影响，该误差由测微螺杆4和螺纹套管5本身的螺距误差及两者的配合情况决定，即使测微螺杆4和螺纹套管5的制造精度都很好，但经过较长时间的使用，两者的磨损情况也会不一样。因为螺纹套管5的螺纹长度短，它始终是整体工作，磨损比较均匀；测微螺杆4的情况则不同，其经常使用的部位磨损多，使用少的部位磨损少。例如0～25mm的外径千分尺，其靠零端部位使用少，磨损就小，而靠25mm端使用频繁，磨损严重，这就造成在总量程上的不均匀磨损。

图2-263 外径千分尺及其使用

a）外径千分尺 b）测量工件情况

图2-264 外径千分尺的结构

1—尺架 2—测砧 3—合金触头 4—测微螺杆 5—螺纹套管（螺母） 6—固定套管 7—微分筒 8—接头 9—垫圈 10—测力装置 11—调节螺母 12—锁紧装置 13—隔热垫

在图2-265a中，P为螺距，当测微螺杆4逆时针转一周时，螺纹牙廊上的点1就移到点2的位置，螺杆正好移动了一个螺距P=0.5mm，这时ΔP₁=ΔP₂，螺距不变；当测微螺杆4不均匀磨损后，从图2-265b可以看出，螺距变为P±ΔP，当螺杆同样旋转一周时，点3移到点2的位置，这时就会使螺距增大。假如要使螺杆的位移量与原来相同（由检定量块控制），就要将微分筒7顺时针转一个角度，以消除ΔP。如果ΔP=0.01mm，则微分筒7上所反映的示值误差就是-0.01mm。由上述分析可知，当螺杆的螺距变大时，示值误差为负值；当螺杆的螺距变小时，示值误差为正值。

图2-265 外径千分尺螺杆磨损时螺距的变化情况

a）均匀磨损 b）不均匀磨损

外径千分尺在实际使用过程中，测微螺杆受到轴向力的作用，这种轴向力来自千分尺的测量力和人为旋转微分筒的力，它的每个螺纹牙的左右两边的磨损并不均匀。要使外径千分尺的示值误差合格，必须研磨螺杆。

修磨时，靠近外径千分尺的零位处可多磨些。研磨时一定要加上一个轴向力，0～10.24mm段要加拉力，即向测力装置10（图2-264）方向拉，多磨些；15.36～25mm段要加推力，即向合金触头3方向推，可少磨些，因为螺杆本身已磨损较大。修复0～25mm的外径千分尺时，如果用外径千分尺自身的螺旋副互研，最好利用旧的超过25～50mm的外径千分尺（要求螺纹套管完好）进行研磨，利用这种方法修复外径千分尺示值误差的效果较好。

（2）锈蚀后的拆卸 当外径千分尺的螺杆、微分筒和尺架锈蚀，或由于某种原因使微分筒不能转动时，如果强行扳动，就会损坏结构零件，这时可采用下面的方法。

把外径千分尺浸在煤油中1h，利用煤油渗透性强的特性，使锈蚀与污物变得疏松而容易去除；然后将已浸透煤油的外径千分尺外表面擦干，放进烘箱内烘2h左右（温度控制在50～60℃，时间不可过长）。

外径千分尺在烘箱中加温的目的，是使金属材料中铁原子因热振动而产生松动，温度越高，振动越大。保温后，从烘箱中取出外径千分尺并立即放入煤油中，使外径千分尺产生温差。冷却速度越快，锈蚀粘结力就越小。接着从煤油中将外径千分尺取出擦干，有的可以直接用手转动。最后，检查外径千分尺的示值误差情况，误差超差时，须拆卸后进行修复。