螺旋測(cè)微量具
應(yīng)用螺旋測(cè)微原理制成的量具，稱為螺旋測(cè)微量具。它們的測(cè)量精度比游標(biāo)卡尺高
，并且測(cè)量比較靈活
，因此，當(dāng)加工精度要求較高時(shí)多被應(yīng)用。常用的螺旋讀數(shù)量具有百分尺和千分尺
。百分尺的讀數(shù)值為
0.01mm，千分尺的讀數(shù)值為
0.001mm。工廠習(xí)慣上把百分尺和千分尺統(tǒng)稱為百分尺或分厘卡。目前車間里大量用的是讀數(shù)值為
0.01mm的百分尺，現(xiàn)介紹這種百分尺為主，并適當(dāng)介紹千分尺的使用知識(shí)
百分尺的種類很多 ，機(jī)械加工車間常用的有：外徑百分尺、內(nèi)徑百分尺
、深度百分尺以及螺紋百分尺和公法線百分尺等
，并分別測(cè)量或檢驗(yàn)零件的外徑、內(nèi)徑
、深度
、厚度以及螺紋的中徑和齒輪的公法線長(zhǎng)度等。
一 外徑千分尺的結(jié)構(gòu)
圖 3-1 0～25mm外徑百分尺
1-尺架 ；
2-固定測(cè)砧 ；
3-測(cè)微螺桿；4-螺紋軸套 ；
5-固定刻度套筒 ；
6-微分筒；
7-調(diào)節(jié)螺母 ；
8-接頭 ；
9-墊片；10-測(cè)力裝置 ；
11-鎖緊螺釘 ；
12-絕熱板。
1
百分尺的測(cè)微頭
圖3―1中的3～9是百分尺的測(cè)微頭部分 。帶有刻度的固定刻度套筒
5用螺釘固定在螺紋軸套4上 ，而螺紋軸套又與尺架緊配結(jié)合成一體。在固定套筒
5的外面有一帶刻度的活動(dòng)微分筒6 ，它用錐孔通過(guò)接頭
8的外圓錐面再與測(cè)微螺桿3相連 。測(cè)微螺桿
3的一端是測(cè)量桿，并與螺紋軸套上的內(nèi)孔定心間隙配合；中間是精度很高的外螺紋
，與螺紋軸套
4上的內(nèi)螺紋精密配合，可使測(cè)微螺桿自如旋轉(zhuǎn)而其間隙極?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">；測(cè)微螺桿另一端的外圓錐與內(nèi)圓錐接頭8的內(nèi)圓錐相配，并通過(guò)頂端的內(nèi)螺紋與測(cè)力裝置10連接。當(dāng)測(cè)力裝置的外螺紋旋緊在測(cè)微螺桿的內(nèi)螺紋上時(shí)，測(cè)力裝置就通過(guò)墊片
9緊壓接頭8，而接頭
8上開(kāi)有軸向槽，有一定的脹縮彈性，能沿著測(cè)微螺桿3上的外圓錐脹大，從而使微分筒6與測(cè)微螺桿和測(cè)力裝置結(jié)合成一體。當(dāng)我們用手旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置10時(shí)，就帶動(dòng)測(cè)微螺桿3和微分筒6一起旋轉(zhuǎn)，并沿著精密螺紋的螺旋線方向運(yùn)動(dòng)，使百分尺兩個(gè)測(cè)量面之間的距離發(fā)生變化。
2
百分尺的測(cè)力裝置
百分尺測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-2，主要依靠一對(duì)棘輪3和4的作用。棘輪4與轉(zhuǎn)帽5連結(jié)成一體，而棘輪3可壓縮彈簧2在輪軸1的軸線方向移動(dòng)，但不能轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧2的彈力是控制測(cè)量壓力的，螺釘6使彈簧
壓縮到百分尺所規(guī)定的測(cè)量壓力。當(dāng)我們
手握轉(zhuǎn)帽5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)測(cè)力裝置時(shí)，若測(cè)
量壓力小于彈簧2的彈力，轉(zhuǎn)帽的運(yùn)動(dòng)就
通過(guò)棘輪傳給輪軸1(帶動(dòng)測(cè)微螺桿旋轉(zhuǎn))，
使百分尺兩測(cè)量面之間的距離繼續(xù)縮短，
即繼續(xù)卡緊零件 ；當(dāng)測(cè)量壓力達(dá)到或略微
超過(guò)彈簧的彈力時(shí) ，棘輪
3與4在其嚙合
斜面的作用下，壓縮彈簧2 ，使棘輪
4沿
著棘輪3的嚙合斜面滑動(dòng) ，轉(zhuǎn)帽的轉(zhuǎn)動(dòng)就
不能帶動(dòng)測(cè)微螺桿旋轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出嘎嘎的
棘輪跳動(dòng)聲 ，表示巳達(dá)到了額定測(cè)量壓力
，
從而達(dá)到控制測(cè)量壓力的目的。 圖3-2 百分尺的測(cè)力裝置
當(dāng)轉(zhuǎn)帽逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí) ，棘輪
4是用垂直面帶動(dòng)棘輪3 ，不會(huì)產(chǎn)生壓縮彈簧的壓力，始終能帶動(dòng)測(cè)微螺桿退出被測(cè)零件
。
3 百分尺的制動(dòng)器
百分尺的制動(dòng)器 ，就是測(cè)微螺桿的鎖緊裝置，其
結(jié)構(gòu)如圖3-3所示 。制動(dòng)軸
4的圓周上 ，有一個(gè)開(kāi)著
深淺不均的偏心缺口，對(duì)著測(cè)微螺桿2。當(dāng)制動(dòng)軸以
缺口的較深部分對(duì)著測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿2就能在軸套
3內(nèi)自由活動(dòng)，當(dāng)制動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，以缺口的較
淺部分對(duì)著測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿就被制動(dòng)軸壓緊在軸套
內(nèi)不能運(yùn)動(dòng)，達(dá)到制動(dòng)的目的。 圖3-3 百分尺的制動(dòng)器
4 百分尺的測(cè)量范圍
百分尺測(cè)微螺桿的移動(dòng)量為25mm，所以百分尺的測(cè)量范圍一般為25mm。為了使百分尺能測(cè)量更大范圍的長(zhǎng)度尺寸，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，百分尺的尺架做成各種尺寸，形成不同測(cè)量范圍的百分尺。目前，國(guó)產(chǎn)百分尺測(cè)量范圍的尺寸分段為：
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。
測(cè)量上限大于300mm的百分尺，也可把固定測(cè)砧做成可調(diào)式的或可換測(cè)砧，從而使此百分尺的測(cè)量范圍為100mm。
測(cè)量上限大于1000mm的百分尺，也可將測(cè)量范圍制成為500毫米，目前國(guó)產(chǎn)*大的百分尺為2500～3000mm的百分尺。
二 千分尺的工作原理和讀數(shù)方法
1 百分尺的工作原理 如外徑百分尺的工作原理就是應(yīng)用螺旋讀數(shù)機(jī)構(gòu)，它包括一對(duì)精密的螺紋——測(cè)微螺桿與螺紋軸套，如圖3-1中的3和4，和一對(duì)讀數(shù)套筒——固定套筒與微分筒，如圖3-1中的5和6。
用百分尺測(cè)量零件的尺寸，就是把被測(cè)零件置于百分尺的兩個(gè)測(cè)量面之間。所以兩測(cè)砧面之間的距離，就是零件的測(cè)量尺寸。當(dāng)測(cè)微螺桿在螺紋軸套中旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于螺旋線的作用，測(cè)量螺桿就有軸向移動(dòng)，使兩測(cè)砧面之間的距離發(fā)生變化。如測(cè)微螺桿按順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)一周，兩測(cè)砧面之間的距離就縮小一個(gè)螺距。同理，若按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一周，則兩砧面的距離就增大一個(gè)螺距。常用百分尺測(cè)微螺桿的螺距為0.5mm。因此，當(dāng)測(cè)微螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，兩測(cè)砧面之間的距離就縮小0.5mm。當(dāng)測(cè)微螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)不到一周時(shí)，縮小的距離就小于一個(gè)螺距，它的具體數(shù)值，可從與測(cè)微螺桿結(jié)成一體的微分筒的圓周刻度上讀出。微分筒的圓周上刻有
50個(gè)等分線，當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)一周時(shí)，測(cè)微螺桿就推進(jìn)或后退
0.5mm，微分筒轉(zhuǎn)過(guò)它本身圓周刻度的一小格時(shí)
，兩測(cè)砧面之間轉(zhuǎn)動(dòng)的距離為：
0.5÷50=0.01(mm)。
由此可知：百分尺上的螺旋讀數(shù)機(jī)構(gòu)，可以正確的讀出
0.01mm，也就是百分尺的讀數(shù)值為
0.01mm。
2 百分尺的讀數(shù)方法 在百分尺的固定套筒上刻有軸向中線，作為微分筒讀數(shù)的基準(zhǔn)線。另外
，為了計(jì)算測(cè)微螺桿旋轉(zhuǎn)的整數(shù)轉(zhuǎn)，在固定套筒中線的兩側(cè)
，刻有兩排刻線
，刻線間距均為
1mm，上下兩排相互錯(cuò)開(kāi)0.5mm。
百分尺的具體讀數(shù)方法可分為三步：
（1）讀出固定套筒上露出的刻線尺寸，一定要注意不能遺漏應(yīng)讀出的
0.5mm的刻線值。
（2）讀出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圓周上哪一格與固定套筒的中線基準(zhǔn)對(duì)齊
，將格數(shù)乘
0.01mm即得微分筒上的尺寸。
（3）將上面兩個(gè)數(shù)相加，即為百分尺上測(cè)得尺寸
。
如圖3-4（a），在固定套筒上讀出的尺寸為8mm，微分筒上讀出的尺寸為
27（格）×0.01mm =0.27mm，上兩數(shù)相加即得被測(cè)零件的尺寸為8.27mm；圖3-4（b），在固定套筒上讀出的尺寸為8.5mm，在微分筒上讀出的尺寸為27（格）×0.01mm =0.27mm，上兩數(shù)相加即得被測(cè)零件的尺寸為8.77mm。
圖3-4 百分尺的讀數(shù)
三 千分尺的精度及其調(diào)整
百分尺是一種應(yīng)用很廣的精密量具，按它的制造精度，可分0級(jí)和1級(jí)的兩種，0級(jí)精度較高，1級(jí)次之。百分尺的制造精度
，主要由它的示值誤差和測(cè)砧面的平面平行度公差的大小來(lái)決定，小尺寸百分尺的精度要求
，見(jiàn)表
3-1。從百分尺的精度要求可知，用百分尺測(cè)量
IT6～IT10級(jí)精度的零件尺寸較為合適。
表3-1 百分尺的精度要求 mm
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0級(jí)
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1級(jí)
|
0級(jí)
|
1級(jí)
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15；25
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±0.002
|
±0.004
|
0.001
|
0.002
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|
50
|
±0.002
|
±0.004
|
0.0012
|
0.0025
|
|
75；100
|
±0.002
|
±0.004
|
0.0015
|
0.003
|
百分尺在使用過(guò)程中，由于磨損
，特別是使用不妥當(dāng)時(shí)
，會(huì)使百分尺的示值誤差超差，所以應(yīng)定期進(jìn)行檢查
，進(jìn)行必要的拆洗或調(diào)整
，以便保持百分尺的測(cè)量精度。
1 校正百分尺的零位 百分尺如果使用不妥，零位就要走動(dòng)
，使測(cè)量結(jié)果不正確，容易造成產(chǎn)品質(zhì)量事故
。所以
，在使用百分尺的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)校對(duì)百分尺的零位
。所謂“校對(duì)百分尺的零位”
，就是把百分尺的兩個(gè)測(cè)砧面揩干凈，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺桿使它們貼合在一起
(這是指0～25mm的百分尺而言，若測(cè)量范圍大于
0～25mm時(shí)，應(yīng)該在兩測(cè)砧面間放上校對(duì)樣棒
)，檢查微分筒圓周上的“0”刻線，是否對(duì)準(zhǔn)固定套筒的中線
，微分筒的端面是否正好使固定套筒上的“
0”刻線露出來(lái)。如果兩者位置都是正確的，就認(rèn)為百分尺的零位是對(duì)的
，否則就要進(jìn)行校正，使之對(duì)準(zhǔn)零位
。
如果零位是由于微分筒的軸向位置不對(duì)，如微分筒的端部蓋住固定套筒上的“
0”刻線，或“0”刻線露出太多 ，
0.5的刻線搞錯(cuò) ，必須進(jìn)行校正。此時(shí)
，可用制動(dòng)器把測(cè)微螺桿鎖住
，再用百分尺的專用扳手，插入測(cè)力裝置輪軸的小孔內(nèi)
，把測(cè)力裝置松開(kāi)
(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)) ，微分筒就能進(jìn)行調(diào)整，即軸向移動(dòng)一點(diǎn)
。使固定套筒上的“
0”線正好露出來(lái)，同時(shí)使微分筒的零線對(duì)準(zhǔn)固定套筒的中線，然后把測(cè)力裝置旋緊
。
如果零位是由于微分筒的零線沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)固定套筒的中線，也必須進(jìn)行校正
。此時(shí)，可用百分尺的專用扳手
，插入固定套筒的小孔內(nèi)
，把固定套筒轉(zhuǎn)過(guò)一點(diǎn)，使之對(duì)準(zhǔn)零線
。
但當(dāng)微分筒的零線相差較大時(shí)，不應(yīng)當(dāng)采用此法調(diào)整，而應(yīng)該采用松開(kāi)測(cè)力裝置轉(zhuǎn)動(dòng)微分筒的方法來(lái)校正
。
2 調(diào)整百分尺的間隙 百分尺在使用過(guò)程中，由于磨損等原因，會(huì)使精密螺紋的配合間隙增大
，從而使示值誤差超差
，必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以便保持百分尺的精度
。
要調(diào)整精密螺紋的配合間隙，應(yīng)先用制動(dòng)器把測(cè)微螺桿鎖住，再用專用扳手把測(cè)力裝置松開(kāi)
，拉出微分筒后再進(jìn)行調(diào)整
。由圖
3-1可以看出，在螺紋軸套上，接近精密螺紋一段的壁厚比較薄，且連同螺紋部分一起開(kāi)有軸向直槽，使螺紋部分具有一定的脹縮彈性。同時(shí)，螺紋軸套的圓錐外螺紋上，旋著調(diào)節(jié)螺母7 。當(dāng)調(diào)節(jié)螺母往里旋入時(shí)，因螺母直徑保持不變
，就迫使外圓錐螺紋的直徑縮小
，于是精密螺紋的配合間隙就減小了。然后
，松開(kāi)制動(dòng)器進(jìn)行試轉(zhuǎn)
，看螺紋間隙是否合適。間隙過(guò)小會(huì)使測(cè)微螺桿活動(dòng)不靈活
，可把調(diào)節(jié)螺母松出一點(diǎn)
，間隙過(guò)大則使測(cè)微螺桿有松動(dòng)，可把調(diào)節(jié)螺母再旋進(jìn)一點(diǎn)
。直至間隙凋整好后
，再把微分簡(jiǎn)裝上
，對(duì)準(zhǔn)零位后把測(cè)力裝置旋緊。
經(jīng)過(guò)上述調(diào)整的百分尺 ，除必須校對(duì)零位外
，還應(yīng)當(dāng)用表
4-1所列的第7套檢定量塊，檢驗(yàn)百分尺的五個(gè)尺寸的測(cè)量精度
