淺談外徑千分尺修理方法

何　飛

摘要:在基層計量檢測中心經常遇到外徑千分尺的修理,合理安排修理順序,并運用一定的修理技巧,能有效地提高工作效率。為此,本文對外徑千分尺修理中可能遇到的各種問題進行了詳細的分析。

關鍵詞:外徑千分尺;研磨;示值誤差;平面平行度

在基層計量檢測中心經常遇到外徑千分尺的修理,合理安排修理順序,并運用一定的修理技巧,能有效地提高工作效率。一般來說,外徑千分尺通常按外觀、各部分相互作用、測微螺桿的軸向竄和徑向擺動、測力、兩工作面的表面粗糙度平面度和平行度、示值誤差依次進行修理。

1 外觀修理

首先選用航空汽油對外徑千分尺清洗,清洗時要將測力裝置向上,避免污物隨汽油流入測微螺桿。清洗干凈后觀察其外觀情況,千分尺及其校對用量桿不應有碰傷、銹蝕、帶磁或其他缺陷,刻線清晰、均勻。如是果非工作面有銹蝕,可用金相砂紙去除。如果帶磁可用量具退磁器退磁。固定套管與微分筒的刻線模糊可用黑漆進行修復。

2 各部分相互作用的修理

轉動微分筒,在整個測量范圍內微分筒和測微螺桿的移動應平穩無卡住現象。若轉動不平穩或有卡住現象,可先拆下微分筒,轉動測微螺桿,若仍有此現象,說明測微螺桿有異物、毛刺或銹蝕,需要拆下來用干凈的汽油對其進行清洗,晾干后加少量機油潤滑即可。一種簡便快捷的方法是:觀察微分筒與固定套管碰擦時微分筒的數字位置,拆下微分筒,在接頭內圓錐上相應該數字位置處墊上一小條薄紙片后重新裝上即可。

鎖緊裝置的作用應切實有效。一般的外徑千分尺鎖緊裝置有緊固螺釘式與帶板手式。緊固螺釘鎖緊的只要長度合適、不滑牙,其鎖緊作用都有效。帶扳手的需要修理,通常是把扳手拆下來,旋緊鎖緊螺釘至鎖緊有效時再把扳手安裝在座90度位置上即可。

3 測微螺桿軸向串動和徑向擺動的修理

外徑千分尺經過長期使用后,必然會使測微螺桿與螺紋軸套的螺紋產生磨損,引軸向竄動。減少軸向竄動的方法是旋轉調節螺母至適當位置。同時,弓形架的導向光孔與微分絲桿磨損后形成徑向間隙,造成孔軸配合松動,導致徑向擺動增大。要減小徑向間隙,一般可采用對導向光也鑲套或縮孔的方法。

4 測力的修理

外徑千分尺的測力應在5-10N范圍內。修理測力裝置時,一般是把測力彈簧及棘輪拆下來,先用汽油清洗棘輪,晾干后用機油潤滑。測力過大可壓縮或剪短測力彈簧,測力過小可適當拉長彈簧。

5 兩工作面表面粗糙度,平面度平行度的修理

5.1 平面平行度故障原因及檢查方法

千分尺平面平行度故障原因主要有以下幾點:①測量面局部磨損。常見的情況是固定測砧測量面外側局部磨損和測微螺桿測量面四周磨損,產生中凸現象。②尺架變形。嚴重時,兩測量面會出現明顯的錯位現象。③微分螺母偏位,致使螺桿歪斜,其軸線與測砧測量面不垂直。④修理不當。如修理徑向擺動時,尺架導孔軸線歪斜;測砧和固定套管松動,重新固緊后使螺桿軸線與測砧測量面不垂直;研磨器兩工作面不平行或用一塊研磨器研磨時間過長,使兩測量面同時傾斜等。

5.2 平面平行度的修理

修理千分尺平面平行度,最終需達到兩個測量面都要與測微螺桿旋松軸線垂直,并使測量面平面度和粗糙度達到規定要求。

修理方法有兩種:一種是傳統方法,即用四塊研磨器輪換研磨兩測量面。這種方法的優點是原理合理,設備簡單,也很有效。缺點是不易掌握,特別對大中型千分尺,研磨效率和質量不高。另一種方法是用專用工具分別研磨兩測量面。這種方法容易掌握,可以做到心中有數,質量可靠,工作效率高。

需要說明的是,無論采用哪種方法,要想順利地修復平面平行度,修磨前應具備下列三個條件:測微螺桿無彎曲和徑向擺動;尺架無變形;測砧和固定套管不應松動。

當采用傳統方法修磨測量面時,由于是在千分尺測量上限附近用四塊研磨器研磨和在同一位置進行檢定,這時雖可使兩測量面平行,但當螺桿伸到測量下限時,由于測桿彎曲,平行度就不一定合格,也就是說,千分尺在整個測量范圍內的平行度得不到保證。檢查時,將測微螺桿旋轉一周,觀察測微計指針的變化,以確定彎曲方向,最大與最小讀數之差的一半即為螺桿的彎曲度。

螺桿彎曲可在虎鉗上(加銅墊塊)矯直。千分尺測桿徑向擺動會使兩測量面平行度和示值不穩定。修理徑向擺動應先修測微螺桿的光桿,使其工作部分的直徑一致,然后再修尺架導孔。修理光桿時,可將螺桿連同微分筒一起夾在車床或鉆床上研磨。修理導孔的方法較多,如沖擊法、擠壓法、鑲套法等。套圈用黃銅制作,厚約1mm,用錫焊或膠合法粘在尺架上。其內孔與光桿之間隙約0.01mm。此法簡單易行,效果良好。

尺架變形多發生在大中型千分尺,用校對棒對零時可看出兩測量面錯位。如弓形改變,可用矯形器矯正。尺架扭曲,可將尺架夾在虎鉗上用活扳手扭正。鑄鋼尺架也可敲打矯正。

固定套管和測砧是與尺架壓配或膠合在一起的。配合松動可用沖子沖擠或用502膠粘結。用環氧樹脂膠粘結時,零件間應有一定間隙(0.1mm～0.15mm),或在外圓上車槽,以便容納膠合劑,增加膠合強度。

上述缺陷消除后,即可用下列方法修磨測量面:

用四塊研磨器輪換研磨兩測量面。研磨時擺動尺架(擺角30°～40°),并同時轉動研磨器,研磨軌跡從里向外或從外向里在研磨器工作面上均勻走動。也可將千分尺夾持在虎鉗上,用手推拉研磨器作直線運動。

千分尺正常磨損時,大多是測砧測量面磨偏,而測微螺桿測量面中間高四周低,這時應在研磨器兩面涂料進行研磨。研磨中隨時觀察研磨痕跡的變化情況,如果測微螺桿測量面磨到中部,測砧測量面只磨到一邊,說明研磨工作正確,可繼續用四塊研磨器輪換磨下去,這時兩測量面研磨痕跡逐漸擴大,未研到部分逐漸減少,直到兩測量面磨平。如果兩測量面對角線方向同時產生研磨痕跡,說明磨偏了,應及時糾正。

分別研磨測微螺桿和測砧測量面

測微螺桿測量面的研磨。最簡單的方法是將待修測微螺桿裝入一只合格的(0～25)mm千分尺尺架中,并以測砧為基準(測量面上涂油),用四塊研磨器研磨螺桿測量面。具體方法如下:將一只標準螺桿裝入套管中,在研磨臺上放一塊平行平晶,并使標準螺桿測量面與平晶接觸。然后將工具放倒,從研磨臺底座的通孔觀察接觸情況,同時用四只螺釘調整支臂,直到測量面上的干涉帶不超過一條。

另一種在特制平板上研磨。研磨時將研具放在平板上,待修測微螺桿連同微分筒插在三組軸承之間,旋動手柄將螺桿夾住,夾緊程度以手能輕輕轉動螺桿又無擺動為限。然后前后推拉研具,并不斷順時針轉動螺桿進行研磨。

測砧測量面的修研。對于(0～25)mm千分尺,將修好的測微螺桿裝入尺架中,并以其測量面為基面,上面涂油,用上述方法研磨測砧測量面。

6 示值誤差超差的修理

外徑千分尺在檢定示值誤差前要先把測量下限調整正確,此時微分筒上的零刻線與因定套管縱刻線對準,微分筒的端面與固定套管測量下限毫米刻線右邊緣應相切。若不相切,壓線不大于0.05mm,離線不大于0.01mm。如果壓、離線超出上述要求,為了防止讀錯數,就要對固定套管在軸向位置上進行調整。壓線時把固定套管往左移,必要時可在砂輪機上根據壓線大小把固定套管的左端面磨掉一部分;離線時把固定套管往右移。經過上述調整后就要以對外徑千分尺的示值誤差進行檢定了。檢定時用A+5.12、A+10.24、A+15.36、A+21.5、A+25mm尺寸的4等或5等量塊進行檢定,A為外徑千分尺的測量下限。如果外徑千分尺的示值超差,一般在測微螺桿上涂上氧化烙用“正拉負推”的方法進行研磨。即當檢定結果為正超差時,在該部位轉動研磨時施加軸向的拉力;當檢定結果為負超差時,在該部位轉動研磨時施加軸向的推力。通過軸向的拉、推力,來加快磨削磨損牙面的對稱牙面。

總之,通過以上對外徑千分尺誤差引起因素的詳細說明,希望可以給大家在平時修理外徑千分尺時一些幫助。

參考文獻

[1]JJG21-2008千分尺檢定規程.

[2]《長度計量》.北京:中國計量出版社.