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游标卡尺的检定调试及修理方法

时间:2018年04月04日  来源:

  游标卡尺主要用于测量制件的尺寸和内尺(如长度、宽度、内径和外径)孔距、深度和高度。由于结构上不符合阿贝原则,存在原理误差,因此,为了保证游标卡尺在使用中检测数据的真实、有效、可靠,对游标卡尺的检定和修理更为重要。下面笔者根据JJG30-2002《通用卡尺》检定规程,结合自己多年检修游标卡尺的工作经验进行相关总结。


  一、外观修理 
    通常游标卡尺由于保管不善,受潮有锈蚀,存在碰伤、毛刺等缺陷,修理时首先把零件全部拆开,在汽油中浸泡、清洗。毛刺、碰伤等缺陷用油石或细锉修磨,然后用细砂布除锈和打光。为了提高除锈效果,可将砂布浸入煤油后使用。砂布不应潮湿,否则经打磨后的表面容易生锈。在打磨主尺和游标刻线面时,纹路应尽量和刻线方向一致,避免断线和倒棱造成读数误差。


    二、主尺的修理 
    由于主尺弯曲、厚度不均匀,使用中尺框在主尺上频繁滑动磨损,造成主尺基面的平行度或者主尺基面与另一面(主尺上窄平面)的平行度不好,都会直接影响卡尺的示值误差和游框在主尺上移动的平稳性。 
    主尺要从两个方面进行修理:一是主尺基面平直度的修理。把主尺夹在虎钳上,用粗油石把沟槽两凸台打平,同时打磨主尺后半部分,用放在平板上的细砂纸检查整个基面的平直情况,当基面平直后在平板上靠上靠铁固定。用W28、W10金刚砂研磨,用刀口尺检查卡尺光隙量不超差即可。二是主尺弯曲而造成游框在主尺上滑动不灵活。主尺弯曲一般有两种情形:一种是刻线面上下弯曲,修理方法是把主尺凹面放在平板上用硬木锤或紫铜锤调直,如材质较硬,可放在虎钳上,加力的大小及加持时间长短视卡尺弯曲程度而定;另一种是主尺基面方向弯曲,这种情形都是强力碰撞所致,修理方法也是采用虎钳校直,基本校直后,再修基面平直度及平行度,以保证尺框移动平稳。 

    三、卡尺活动部分相互作用的修理 
    若主尺修理好,而游标框滑动不灵活,有卡住或松动情况,游标和主尺间间隙过大,可能是游框工作面(与主尺基面相接触面)磨损,也可能是微动螺丝弯曲和弹簧大小不均匀造成的。 
    1.游框工作面及主尺与游标间隙的修理 
    游框基面由两个小突台构成,因长时间在主尺上滑动,基面极易磨损,从而影响两测量面的平行性示值误差和示值稳定性。用着色法检查,修整基面突出部分,然后用断面为矩形的研磨工具研磨。研磨时要注意基面与游标刻线和测量面的垂直度。间隙过大时可在游框底面两端锡焊适当铜片或钢片,然后锉平。对于活游框一般采用敲打法,把上下游标片取下,用小锉修磨游框面然后在平板上放上240#水砂纸进行研磨,有的可用小锉将底面修得向内倾斜,而达到消除间隙的目的。 
    2.在尺框松开和紧固两种状态下的游标卡尺外量爪间隙的修理 
    量爪间隙发生变化的原因通常有3个:(1)由于弹簧片位置不正确(或形状不正确)。通常情况下,弹簧片与主尺的接触点应与紧固螺钉的紧固位置一致或对称。这样才能保证卡尺紧固过程中弹簧片与主尺各接触点上的压力均衡,否则,各接触点上的压力不均衡,会使尺框相对主尺产生角位移,使外量爪测量面间隙发生较大变化。(2)使用磨损或修理不佳,尺框上两个小基面不是平面而是圆弧面,也可能造成测量面间隙在紧固前后有较大变化。(3)有微动装置的卡尺,由于微动丝杆之间不同轴,它们安装在一起相互憋劲,从而造成尺框在紧固前后相对主尺产生角位移,会使测量面之间的间隙发生变化。针对上述问题可采用以下方法进行修理。 
    (1)修理弹簧片:一般情况可弯曲弹簧片,使弹簧片上的中心接触点尽量与紧固螺钉的紧固位置相一致,若弹簧片材质不好可以更换。再通过螺钉调整可使游框上下晃量减小,从而减小紧固前后外量爪间隙的变化量。


    四、量爪测量面平面性和平行性的修理 
    1.量爪平面性的修理 
    用研磨器具、研磨膏均匀平移研磨量爪平面,手感轻重自己把握。当两测量面使用至出现间隙时,应首先将其校准后才能修磨平面性。消除间隙的方法:(1)挤压法:用虎钳、专用工具进行挤压。(2)敲击法:选择有效的敲击部位,小心轻敲,使量爪有微小变形,以达到消除间隙的目的。研磨时手和研磨器都要放平,切勿偏斜,要注意测量面的纵向和横向垂直性和直线往复运动。可用光隙法检查平面性,若缝隙为蓝光,缝隙为(1~2)μm。 
    2.量爪平行性的修理 
    在检修过程中,两量爪多次合拢,测量面的间隙时有时无,零位也有变化,这就是平行性变化引起的。产生的原因:(1)主尺和游框基面平行性不好;(2)微动装置不灵活;(3)弹簧片接触不良或形状不正确;(4)弹簧弹力不均匀。修理方法参照二、三.1、三.2。

 
    五、圆弧内量爪及刀口内量爪的修理 
    1.圆弧内量爪的修理 
    因为JJG30-2002规定了圆弧内量爪尺寸b的偏差和平行度偏差,并规定了尺寸b允许为卡尺分度值的整倍数,这样修起来就比较简单,采用研磨法来解决即可。多数情况是平行度不合格,或在其他方向上测量时不合格,圆弧不规则,当偏差不大时,可用细油石在圆柱面上摆动研磨,偏差较大的地方多磨,同时用千分尺 
    (2)研磨游标基面:若游标框不平直可先用小锉锉平,然后将一个与主尺宽厚相同的尺条放入游框加研磨剂进行研磨,先用粗砂再用细砂研平为止。 
    (3)微动装置和紧固装置:微动装置包括螺杆螺母。微动游标和紧固螺钉等零部件不合格可以直接更换。 
不断测量尺寸及平行度,直到合格为止。 
    2.刀口内量爪的修理 
    如果存在两量爪相摩擦的问题,用挤压法和敲击法消除。对于量爪折断少部分可用砂轮打磨修齐。刀口内量爪工作面很小,用细油石研磨时一定要小心谨慎,边磨边测,尽量做到修后为正值。最好采用环式研磨器进行研磨,这种方法可保证刀口的平行度。


    六、游标卡尺深度的修理 
    由于主尺测深基面不平、主尺测深基面与主尺基面不垂直、主尺测深基面与测深尺断面不在同一平面、深度尺弯曲、主尺背面与测深尺配的长槽磨损,测深尺在槽中摆动,测深尺与游框固定不牢,发生蹿动等。修理时一般先矫正测深杆的弯曲,然后再修测深杆与主尺的长槽和游框内小槽的配合,再将卡尺对零紧固游框,用油石或锉刀修磨主尺测深基面和测深杆端面,然后在平板上精研,直到用刀口尺检查端面无明显间隙为止。


    七、零值误差的修理 
    游标卡尺的平面性修好后,再进行零位调整,首先把卡尺两测量面合并、观察零位,需要调整的先松开游标刻度片,用小锤敲击游标调整对零。如测量面磨损严重或多次修磨后,无法调整对准零位,可用什锦锉将游标刻度片的圆孔锉成长圆孔以便调节,或在游标框上改进基孔位置调整。


    八、示值误差的修理 
    造成游标卡尺示值误差不合格的原因主要有以下几个方面:(1)量爪测量面与主尺基面在两个方向上不垂直。(2)主尺测量面与游框基面的纵向不垂直,使游标刻线与主尺刻线相对位置发生倾斜,影响示值。(3)游框基面平面度不好。(4)使用磨损造成测量面平面度和平行度不好。(5)弹簧片或微动片有毛病。(6)主尺与游框间的间隙太大引起误差。卡尺示值误差,应根据产生误差的原因有针对性地进行修理。由于示值误差综合反映卡尺各部分的误差,所以当其他各部分修理合格后,示值误差一般也能符合要求。


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