千分尺是一種在機(jī)械加工制造行業(yè)中廣泛使用的精密量具,測(cè)量精確度比游標(biāo)卡尺高。其結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格多種多樣,都是利用螺旋副傳動(dòng)的原理,把螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線位移來測(cè)量尺寸。經(jīng)在教學(xué)實(shí)踐中驗(yàn)證效果不錯(cuò),這里以外徑千分尺(0~25mm)為例進(jìn)行介紹,關(guān)于外徑千分尺的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)原理及使用方法相信也會(huì)幫助到大家。
螺旋測(cè)微器(又叫千分尺)是比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的工具,用它測(cè)長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm,測(cè)量范圍為幾個(gè)厘米。千分尺的小砧的固定刻度固定在框架上,旋鈕、微調(diào)旋鈕和可動(dòng)刻度、測(cè)微螺桿連在一起,通過精密螺紋套在固定刻度上。
千分尺是依據(jù)螺旋放大的原理制成的,即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周,螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個(gè)螺距的距離。因此,沿軸線方向移動(dòng)的微小距離,就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。千分尺的精密螺紋的螺距是0.5mm,可動(dòng)刻度有50個(gè),可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm,因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度,相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01mm。由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位,故名千分尺。
①測(cè)量時(shí),在測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕,而改用微調(diào)旋鈕,避免產(chǎn)生過大的壓力,既可使測(cè)量結(jié)果精確,又能保護(hù)千分尺。②在讀數(shù)時(shí),要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。③讀數(shù)時(shí),千分位有一位估讀數(shù)字,不能隨便扔掉,即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動(dòng)刻度的某一刻度線對(duì)齊,千分位上也應(yīng)讀取為“0”。④當(dāng)小砧和測(cè)微螺桿并攏時(shí),可動(dòng)刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不相重合,將出現(xiàn)零誤差,應(yīng)加以修正,即在最后測(cè)長(zhǎng)度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。
要想千分尺讀數(shù)不出錯(cuò),首先要搞清楚千分尺關(guān)于“整數(shù)”的含義及其讀數(shù)特點(diǎn)。
我們平時(shí)所講的“整數(shù)”是指不帶小數(shù)點(diǎn)的1的倍數(shù),例如1、2、3…而在千分尺上“整數(shù)”指的是什么呢?則是活動(dòng)套筒(也叫微分筒)0線相對(duì)于中心基準(zhǔn)線(固定套筒上的水平中心橫線)所旋轉(zhuǎn)的“整圈數(shù)”0.5的倍數(shù),例如0.5、1、1.5、2、2.5、3…,這里除了我們常見的1、2、3等,那些帶小數(shù)點(diǎn)的0.5的倍數(shù)在這里也稱為“整數(shù)”。因?yàn)榍Х殖邷y(cè)微螺桿的螺距為0.5mm,根據(jù)螺旋傳動(dòng)的原理,旋轉(zhuǎn)一圈移動(dòng)0.5mm,那么0.5就是指活動(dòng)套筒0線相對(duì)于中心基準(zhǔn)線旋轉(zhuǎn)了“1整圈”的整數(shù)。
①0線和中心基準(zhǔn)線對(duì)齊(簡(jiǎn)稱“0”對(duì)齊)。
②活動(dòng)套筒邊緣(也可稱為微分筒的端面)緊緊的貼著某一條線(簡(jiǎn)稱“邊貼線”)。
符合以上兩個(gè)特點(diǎn)所顯示的才是整數(shù),讀數(shù)值時(shí)則遵循“貼誰讀誰”的原則,也就是活動(dòng)套筒邊緣貼著的那條線的數(shù)值。
整數(shù)位特點(diǎn):“0對(duì)齊、邊貼線”,學(xué)會(huì)“貼誰讀誰”的原則之后,才能進(jìn)行第二步。
當(dāng)明白活動(dòng)套筒0線相對(duì)于中心基準(zhǔn)線轉(zhuǎn)過一圈移動(dòng)0.5mm,那么活動(dòng)套筒圓周刻線又被均勻分為50格,簡(jiǎn)單地說就是轉(zhuǎn)過一整圈就是轉(zhuǎn)過50格,即:轉(zhuǎn)一圈=50格=移動(dòng)0.5mm,那么轉(zhuǎn)1格=0.5/50=移動(dòng)0.01mm。也就是活動(dòng)套筒刻線相對(duì)于中心基準(zhǔn)線轉(zhuǎn)過一格移動(dòng)0.01mm(俗稱1絲),轉(zhuǎn)過的格數(shù)×0.01就是移動(dòng)的數(shù)值。
任何一個(gè)非整數(shù),如9.84mm,都可以分解為以下兩種“整數(shù)位+小數(shù)位”的形式:9.5mm+0.34mm或10mm-0.16mm?;顒?dòng)套筒刻線相對(duì)于中心基準(zhǔn)線逆時(shí)針向外旋出尺寸越來越大,順時(shí)針向內(nèi)旋入尺寸越來越小,那么如9.84mm就可以先找到9.5mm整數(shù)位后,再相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向外旋出增大34格(0.34mm)即是9.84mm,或者找到10mm整數(shù)位后再相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向內(nèi)旋入減小16格(0.16mm)也是9.84mm。
如尺寸9.84mm,首先明白所謂小數(shù)的特點(diǎn):0線和中心基準(zhǔn)線未對(duì)齊。如果不會(huì)常規(guī)的讀數(shù)方法,那就先變整數(shù)。9.84mm就可以相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向外旋出增大16格(0.16mm)找到整數(shù)10mm;或者相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向內(nèi)旋入減小34格(0.34mm)找到整數(shù)9.5mm。
①變成的整數(shù)值(10mm)-增大的數(shù)值(0.16mm)=原來的讀數(shù)值(10mm-0.16mm=9.84mm)。
②變成的整數(shù)值(9.5mm)+減小的數(shù)值(0.34mm)=原來的讀數(shù)值(9.5mm+0.34mm=9.84mm)。
我們將讀數(shù)過程分為兩步:(以下為簡(jiǎn)化說法)
①0線不齊變對(duì)齊。
②增大減去、減小加上。
例如尺寸9.47mm,可以將千分尺先相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向外旋出增大3格(0.03mm)找到整數(shù)9.5mm,然后9.5mm-0.03mm=9.47mm(增大減去)。而對(duì)于尺寸9.53mm,可以將千分尺先相對(duì)于中心基準(zhǔn)線向內(nèi)旋入減小3各(0.03mm)找到整數(shù)9.5mm,然后9.5mm+0.03mm=9.53mm(減小加上)。
上面總結(jié)的讀數(shù)方法是建立在千分尺的0位校正沒有問題的前提下,也就是精度校正后0線和中心基準(zhǔn)線對(duì)齊。若千分尺略有誤差,仍可采用此方法,讀數(shù)過程就像常規(guī)讀數(shù)后一樣,將誤差從最后讀出的數(shù)值中消除掉即可。這種方法既容易掌握也不易出錯(cuò),經(jīng)在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中驗(yàn)證效果良好。