常州精密钢管博客

钢管内外径千分尺简介

钢管精密钢管无缝钢管的生产检验过程中用到最多的就是外径千分尺和内径千分尺,今天我们就来聊聊内外径千分尺。


1.外径千分尺


  外径千分尺  常简称为千分尺,它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器,常见的一种如上图所示,它的量程是0-25毫米,分度值是0.01毫米。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。固定套管上有一条水平线,这条线上、下各有一列间距为1毫米的刻度线,上面的刻度线恰好在下面二相邻刻度线中间。微分筒上的刻度线是将圆周分为50等分的水平线,它是旋转运动的。
  根据螺旋运动原理,当微分筒(又称可动刻度筒)旋转一周时,测微螺杆前进或后退一个螺距──0.5毫米。这样,当微分筒旋转一个分度后,它转过了1/50周,这时螺杆沿轴线移动了1/50×0.5毫米=0.01毫米,因此,使用千分尺可以准确读出0.01毫米的数值。

  外径千分尺的零位校准


  使用千分尺时
  先要检查其零位是否校准,因此先松开锁紧装置,清除油污,特别是测砧与测微螺杆间接触面要清洗干净。
  检查微分筒的端面是否与固定套管上的零刻度线重合,
  若不重合应先旋转旋钮,直至螺杆要接近测砧时,旋转测力装置,当螺杆刚好与测砧接触时会听到喀喀声,这时停止转动。
  如两零线仍不重合(两零线重合的标志是:微分筒的端面与固定刻度的零线重合,且可动刻度的零线与固定刻度的水平横线重合),
  可将固定套管上的小螺丝松动,用专用扳手调节套管的位置,使两零线对齐,再把小螺丝拧紧。
  不同厂家生产的千分尺的调零方法不一样,这里仅是其中一种调零的方法。

  检查千分尺零位是否校准时,要使螺杆和测砧接触,偶而会发生向后旋转测力装置两者不分离的情形。这时可用左手手心用力顶住尺架上测砧的左侧,右手手心顶住测力装置,再用手指沿逆时针方向旋转旋钮,可以使螺杆和测砧分开。


  外径千分尺的操作方法


  1)使用前应先检查零点:
  缓缓转动微调旋钮D′,使测杆(E)和测砧(A)接触,到棘轮发出声音为止,此时可动尺(活动套筒)上的零刻线应当和固定套筒上的基准线(长横线)对正,否则有零误差。

  2)左手持尺架(C),右手转动粗调旋钮D使测杆E与测砧A间距稍大于被测物,放入被测物,转动保护旋钮D′到夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动固定旋钮B使测杆固定后读数。


  外径千分尺的读数


  读数时,先以微分筒的端面为准线,读出固定套管下刻度线的分度值(只读出以毫米为单位的整数),
  再以固定套管上的水平横线作为读数准线,读出可动刻度上的分度值,读数时应估读到最小刻度的十分之一,即0.001毫米。
  如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线,测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值;如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线,测量结果应为下刻度线的数值加上0.5毫米,再加上可动刻度的值。
  1、先读固定刻度
  2、再读半刻度,若半刻度线已露出,记作 0.5mm;若半刻度线未露出,记作 0.0mm;
  3、再读可动刻度(注意估读)。记作 n×0.01mm;
  4、最终读数结果为固定刻度+半刻度+可动刻度+估读

  由于螺旋测微器的读数结果精确到以mm为单位千分位,故螺旋测微器又叫千分尺。


  外径千分尺的零误差的判定


  校准好的千分尺,当测微螺杆与测砧接触后,可动刻度上的零线与固定刻度上的水平横线应该是对齐的。如果没有对齐,测量时就会产生系统误差──零误差。如无法消除零误差,则应考虑它们对读数的影响。若可动刻度的零线在水平横线上方,且第x条刻度线与横线对齐,即说明测量时的读数要比真实值小x.100毫米,这种零误差叫做负零误差;若可动刻度的零线在水平横线的下方,且第y条刻度线与横线对齐,则说明测量时的读数要比真实值大y.100毫米,这种零误差叫正零误差。>对于存在零误差的千分尺,测量结果应等于读数减去零误差,即物体长度=固定刻度读数+可动刻度读数-零误差。


  使用千分尺注意事项


  1.千分尺是一种精密的量具,使用时应小心谨慎,动作轻缓,不要让它受到打击和碰撞。千分尺内的螺纹非常精密,使用时要注意:①旋钮和测力装置在转动时都不能过分用力;②当转动旋钮使测微螺杆靠近待测物时,一定要改旋测力装置,不能转动旋钮使螺杆压在待测物上;③当测微螺杆与测砧已将待测物卡住或旋紧锁紧装置的情况下,决不能强行转动旋钮。
  2.有些千分尺为了防止手温使尺架膨胀引起微小的误差,在尺架上装有隔热装置。实验时应手握隔热装置,而尽量少接触尺架的金属部分。
  3.使用千分尺测同一长度时,一般应反复测量几次和不同位置,取其平均值作为测量结果。
  4.在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
  5.读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。

  6.当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。


  千分尺使用保养


  1. 检查零位线是否准确;
  2. 测量时需把工件被测量面擦干净;
  3. 工件较大时应放在V型铁或平板上测量;
  4. 测量前将测量杆和砧座擦干净;
  5. 拧活动套筒时需用棘轮装置;
  6. 不要拧松后盖,以免造成零位线改变;
  7. 不要在固定套筒和活动套筒间加入普通机油;

  8. 用后擦净上油,放入专用盒内,置于干燥处。


2.内径千分尺


  

如图所示,它大体跟外径千分尺相似。所以不作过多介绍。

  测量方法


  内径千分尺用于内尺寸精密测量(分单体式和接杆)


  正确测量方法


  1)内径千分尺在测量及其使用时,必需用尺寸最大的接杆与其测微头连接,依次顺接到测量触头,以减少连接后的轴线弯曲。
  2)测量时应看测微头固定和松开时的变化量。
  3)在日常生产中,用内径尺测量孔时,将其测量触头测量面支撑在被测表面上,调整微分筒,使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动,找出最小尺寸。然后拧紧固定螺钉取出并读数,也有不拧紧螺钉直接读数的。这样就存在着姿态测量问题。姿态测量:即测量时与使用时的一致性。例如:测量 75~600/0.01mm的内径尺时,接长杆与测微头连接后尺寸大于 125 mm 时。其拧紧与不拧紧固定螺钉时读数值相差 0.008 mm 既为姿态测量误差。
  4)内径千分尺测量时支承位置要正确。接长后的大尺寸内径尺重力变形,涉及到直线度、平行度、垂直度等形位误差。其刚度的大小,具体可反映在“自然挠度”上。理论和实验结果表明由工件截面形状所决定的刚度对支承后的重力变形影响很大。如不同截面形状的内径尺其长度 L 虽相同,当支承在(2/9)L 处时,都能使内径尺的实测值误差符合要求。但支承点稍有不同,其直线度变化值就较大。所以在国家标准中将支承位置移到最大支承距离位置时的直线度变化值称为“自然挠度”。为保证刚性,在我国国家标准中规定了内径尺的支承点要在(2/9)L 处和在离端面 200 mm 处,即测量时变化量最小。并将内径尺每转 90°检
  测一次,其示值误差均不应超过要求。

  误差分析


  内径尺直接测量误差包括受力变形误差、温度误差和一般测量所具有的示值误差,读数瞄准误差、接触误差和测长机的对零误差。影响内径尺测量误差,主要因素为受力变形误差、温度误差。






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