[科普中國(guó)]-螺旋測(cè)微器

簡(jiǎn)介

螺旋測(cè)微器又稱千分尺（micrometer）、螺旋測(cè)微儀、分厘卡，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。它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋，當(dāng)它在固定套管B的螺套中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將前進(jìn)或后退，活動(dòng)套管C和螺桿連成一體，其周邊等分成50個(gè)分格。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的整圈數(shù)由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測(cè)量，不足一圈的部分由活動(dòng)套管周邊的刻線去測(cè)量，最終測(cè)量結(jié)果需要估讀一位小數(shù)。

第一個(gè)這樣的測(cè)量工具是由法國(guó)發(fā)明家Jean Laurent Palmer 在1848 年獲得了專利，被稱為“帶圓游標(biāo)尺框的螺紋卡尺”。今天，我們?nèi)匀焕眠@一典型特征制造外徑千分尺。千分尺引入機(jī)械世界開(kāi)始于兩個(gè)美國(guó)工程師Joseph R. Brown 和Lucian Sharpe 在1867 年對(duì)巴黎展覽會(huì)的訪問(wèn)，他們的注意力被Palmer 的發(fā)明所吸引，并非常感興趣。在對(duì)Palmer 的設(shè)計(jì)加以改進(jìn)之后產(chǎn)品被大批量制造，并由這兩位合伙人在市場(chǎng)上成功地推廣。當(dāng)瑞士TESA公司決定制造外徑千分尺時(shí)，他們重復(fù)了過(guò)去發(fā)生的故事，使該產(chǎn)品成為公司的第一個(gè)產(chǎn)品。個(gè)別情況除外（例如測(cè)量齒輪的千分尺），我們所使用的千分尺遵循Abbe 原則（阿貝原則），如同比較儀那樣。千分尺心軸通過(guò)現(xiàn)代化磨床加工，螺紋的輪廓精度很高，螺距偏差可忽略不計(jì)，加工條件保證了千分尺極低的測(cè)量不確定度。

分類螺旋測(cè)微器分為機(jī)械式千分尺和電子千分尺兩類。

①機(jī)械式千分尺。如標(biāo)準(zhǔn)外徑千分尺.簡(jiǎn)稱千分尺，是利用精密螺紋副原理測(cè)長(zhǎng)的手?jǐn)y式通用長(zhǎng)度測(cè)量工具。1848年，法國(guó)的J.L.帕爾默取得外徑千分尺的專利 。1869年，美國(guó)的J.R.布朗和L.夏普等將外徑千分尺制成商品，用于測(cè)量金屬線外徑和板材厚度。千分尺的品種很多。改變千分尺測(cè)量面形狀和尺架等就可以制成不同用途的千分尺，如用于測(cè)量?jī)?nèi)徑、螺紋中徑、齒輪公法線或深度等的千分尺。

②電子千分尺 如數(shù)顯外徑千分尺。也叫數(shù)顯千分尺，測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)用了光柵測(cè)長(zhǎng)技術(shù)和集成電路等。電子千分尺是20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)的，用于外徑測(cè)量。

分類介紹

1. 游標(biāo)讀數(shù)外徑千分尺 用于普通的外徑測(cè)量

2. 小頭外徑千分尺 適用于測(cè)量鐘表精密零件

3. 尖頭外徑千分尺它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩測(cè)量面為45°椎體形的尖頭。它適用于測(cè)量小溝槽，如鉆頭、直立銑刀、偶數(shù)槽絲錐的溝槽直徑及鐘表齒輪齒根圓直徑尺寸等。

4. 壁厚千分尺 特點(diǎn)是有球形測(cè)量面和平側(cè)量面及特殊形狀的尺架，適用于測(cè)量管材壁厚的外徑千分尺。

5. 板厚千分尺 板厚千分尺是指具有球形側(cè)量面合平側(cè)兩面及特殊形狀的尺架，適用于測(cè)量板材厚度的外徑千分尺。

6. 帶測(cè)微表頭千分尺它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，由測(cè)微頭代替普通外徑千分尺的固定測(cè)砧。用它對(duì)同一尺寸的工件進(jìn)行分選檢查很方便，而且示值比較穩(wěn)定。測(cè)量范圍有0-25mm、25-50mm、50-75mm和75-100mm四種。它主要用于尺寸比較測(cè)量。誤差較大，慎用。

7. 大平面?zhèn)阮^千分尺其測(cè)量面直徑比較大(12.5mm)，并可以更換，故測(cè)量面與被測(cè)工件間的壓強(qiáng)較小。適用于測(cè)量彈性材料或軟金屬制件，如金屬po箔片、橡膠和紙張等的厚度尺寸。

8. 大尺寸千分尺 其特點(diǎn)是可跟換測(cè)砧或可調(diào)整測(cè)杠，這對(duì)減少千分尺數(shù)量、擴(kuò)大千分尺的使用范圍是有好處的。

9. 翻字式讀數(shù)外徑千分尺 在微分筒上開(kāi)有小窗口，顯示0.1mm讀數(shù)

10. 電子數(shù)字顯示式外徑千分尺 是指利用電子測(cè)量、數(shù)字顯示及螺旋副原理對(duì)尺架上兩測(cè)量面間分隔的距離進(jìn)行讀數(shù)的外徑千分尺。

11.薄片式千分尺 測(cè)溝槽直徑測(cè)量，每次能夠減少5%的測(cè)量誤差。

12.盤式千分尺 測(cè)正齒和斜齒齒輪的跨齒長(zhǎng)度

13.v氈千分尺 奇數(shù)絲錐，鉸刀外徑尺寸測(cè)量

14.花鍵千分尺，又名花式千分尺 齒輪槽徑測(cè)量

15.卡尺型內(nèi)徑千分尺 小直徑 窄槽寬度測(cè)量

16.螺紋千分尺 螺紋有效直徑測(cè)量

操作方法1）使用前應(yīng)先檢查零點(diǎn)：

緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕D′，使測(cè)桿（E）和測(cè)砧（A）接觸，到棘輪發(fā)出聲音為止，此時(shí)可動(dòng)尺（活動(dòng)套筒）上的零刻線應(yīng)當(dāng)和固定套筒上的基準(zhǔn)線（長(zhǎng)橫線）對(duì)正，否則有零誤差。

2）左手持尺架（C），右手轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕D使測(cè)桿E與測(cè)砧A間距稍大于被測(cè)物，放入被測(cè)物，轉(zhuǎn)動(dòng)保護(hù)旋鈕D′到夾住被測(cè)物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)固定旋鈕B使測(cè)桿固定后讀數(shù)1。

讀數(shù)方法1、先讀固定刻度

2、再讀半刻度，若半刻度線已露出，記作 0.5mm；若半刻度線未露出，記作 0.0mm；

3、再讀可動(dòng)刻度（注意估讀）。記作 n×0.01mm；

4、最終讀數(shù)結(jié)果為固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度+估讀

由于螺旋測(cè)微器的讀數(shù)結(jié)果精確到以mm為單位千分位，故螺旋測(cè)微器又叫千分尺。

組成如圖所示，圖上A為測(cè)桿，它的活動(dòng)部分加工成螺距為0.5mm的螺桿，當(dāng)它在固定套管B的螺套中轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，螺桿將前進(jìn)或后退0.5毫米，螺套周邊有50個(gè)分格。大于0.5毫米的部分由主尺上直接讀出，不足0.5毫米的部分由活動(dòng)套管周邊的刻線去測(cè)量。所以用螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，讀數(shù)也分為兩步，即（1）從活動(dòng)套管的前沿在固定套管的位置，讀出主尺數(shù)（注意0.5毫米的短線是否露出）。（2）從固定套管上的橫線所對(duì)活動(dòng)套管上的分格數(shù)，讀出不到一圈的小數(shù)，二者相加就是測(cè)量值。

螺旋測(cè)微器的尾端有一裝置D，擰動(dòng)D可使測(cè)桿移動(dòng)，當(dāng)測(cè)桿和被測(cè)物相接后的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，棘輪將滑動(dòng)并有咔咔的響聲，活動(dòng)套管不再轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)桿也停止前進(jìn)，這時(shí)就可以讀數(shù)了。

不夾被測(cè)物而使測(cè)桿和小砧E相接時(shí)，活動(dòng)套管上的零線應(yīng)當(dāng)剛好和固定套管上的橫線對(duì)齊。實(shí)際操作過(guò)程中，由于使用不當(dāng)，初始狀態(tài)多少和上述要求不符，即有一個(gè)不等于零的讀數(shù)。所以，在測(cè)量時(shí)要先看有無(wú)零誤差，如果有，則須在最后的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。

原理螺旋測(cè)微器是依據(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(lái)。螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度，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)或推后0.5/50=0.01mm?？梢?jiàn)，可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01mm，所以螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。

測(cè)量時(shí)，當(dāng)測(cè)砧和測(cè)微螺桿并攏時(shí)，可動(dòng)刻度的零點(diǎn)若恰好與固定刻度的零點(diǎn)重合，旋出測(cè)微螺桿，并使測(cè)砧和測(cè)微螺桿的面正好接觸待測(cè)長(zhǎng)度的兩端，注意不可用力旋轉(zhuǎn)否則測(cè)量不準(zhǔn)確，馬上接觸到測(cè)量面時(shí)慢慢旋轉(zhuǎn)左右面的棘輪轉(zhuǎn)柄直至傳聲咔咔的響聲，那么測(cè)微螺桿向右移動(dòng)的距離就是所測(cè)的長(zhǎng)度。這個(gè)距離的整毫米數(shù)由固定刻度上讀出，小數(shù)部分則由可動(dòng)刻度讀出。螺旋測(cè)微器的結(jié)構(gòu)

G制動(dòng)栓（為3右圓豆） 1尺架 2測(cè)砧 3測(cè)微螺桿 4固定刻度 5.6可動(dòng)刻度 K微分套筒（黑色塊狀） 8棘輪轉(zhuǎn)柄

使用中的注意事項(xiàng)

注意事項(xiàng)①測(cè)量時(shí)，注意要在測(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(guò)大的壓力，既可使測(cè)量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測(cè)微器。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。

使用保養(yǎng)1. 檢查零位線是否準(zhǔn)確；

2. 測(cè)量時(shí)需把工件被測(cè)量面擦干凈；

3. 工件較大時(shí)應(yīng)放在V型鐵或平板上測(cè)量；

4. 測(cè)量前將測(cè)量桿和砧座擦干凈；

5. 擰活動(dòng)套筒時(shí)需用棘輪裝置；

6. 不要擰松后蓋，以免造成零位線改變；

7. 不要在固定套筒和活動(dòng)套筒間加入普通機(jī)油；

8. 用后擦凈上油，放入專用盒內(nèi)，置于干燥處。