千分尺是一種高精度的測(cè)量?jī)x器,本文主要敘述千分尺其示值誤差產(chǎn)生的原因及修理方法扰才。

千分尺是一種高精度的測(cè)量?jī)x器,是利用螺旋副原理,將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),以固定套筒和微分筒細(xì)分后組成的游標(biāo)讀數(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)讀數(shù),從而得出被測(cè)工件的尺寸。

1 影響千分尺示值誤差主要因素

1.1 影響千分尺示值誤差主要因素有以下幾方面:

1.1.1 絲桿不均勻磨損;

1.1.2 測(cè)量面平行度超差;

1.1.3 絲桿軸向竄動(dòng);

1.1.4 測(cè)桿徑向擺動(dòng);

1.1.5 刻線不精確;

1.1.6 測(cè)力過(guò)大或過(guò)小厕怜。

1.2 千分尺示值誤差超差產(chǎn)生的原因及影響

依據(jù)檢修工作中獲得的大量數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn),經(jīng)總結(jié)以下因素,對(duì)千分尺示值誤差產(chǎn)生的影響比例比較大衩匣。具體見(jiàn)表1。

由表1可以看出,其中絲桿不均勻磨損粥航、平行度超差是影響示值誤差的最主要原因,也是千分尺常見(jiàn)的故障之一,所以本文對(duì)因絲桿不均勻磨損和平行度超差,造成的示值誤差超差,進(jìn)行詳細(xì)分析及如何修理進(jìn)行敘述琅捏。

2 千分尺絲桿不均勻磨損造成示值誤差超差原因的分析及修理

2.1 千分尺螺距傳動(dòng)誤差的分析

千分尺螺距傳動(dòng)誤差對(duì)示值誤差有著直接的影響,它決定于絲桿和螺母在旋接長(zhǎng)度的螺距誤差,這個(gè)誤差與絲桿和螺母本身的螺距誤差以及二者的配合情況有關(guān)。由于千分尺的測(cè)微絲桿和螺母的旋合是有間隙的,當(dāng)旋動(dòng)測(cè)微絲桿使之向前推進(jìn)時(shí),測(cè)微絲桿螺紋的左牙廓和螺母的右牙廓接觸,間隙出現(xiàn)在測(cè)微絲桿的右牙廓與螺母左牙廓之間,當(dāng)千分尺固定測(cè)砧接觸到測(cè)微絲桿測(cè)量面時(shí)(零位狀態(tài))或被測(cè)工件(測(cè)量狀態(tài))時(shí),由于測(cè)砧或工件的反作用力,使測(cè)微絲桿向右(棘輪方向)退讓,直到測(cè)桿絲桿的右牙廓緊靠螺母左牙廓并達(dá)到一定測(cè)力時(shí)才能讀數(shù)递雀。此時(shí),間隙出現(xiàn)在測(cè)桿絲桿的左牙廓與螺母右牙廓之間柄延。由于測(cè)微絲桿存在螺距誤差,所以這個(gè)間隙在整個(gè)量程的各部分是一致的,而且測(cè)微絲桿相對(duì)零位的距離不一致,所以出現(xiàn)了示值誤差。

2.2 千分尺螺距示值誤差的修理

由于螺距誤差包括測(cè)微絲桿的螺距誤差,螺母的螺距誤差及影響配合性質(zhì)的螺距積累誤差,在正常使用中,螺母的磨損一般是均勻的,測(cè)微絲桿磨損一般是不均勻的缀程。如圖1所示;由圖1可以看出均勻磨損時(shí)螺距是不變的,螺距磨損變大時(shí),測(cè)桿位移也增大,因此相對(duì)于已增大的測(cè)微絲桿位移來(lái)說(shuō)示值就小了,既產(chǎn)生了負(fù)的示值誤差,當(dāng)螺距變小時(shí),就產(chǎn)生了正的示值誤差搜吧。

假設(shè)千分尺5.12mm點(diǎn)測(cè)微絲桿螺紋的螺牙右側(cè)磨損,其螺距增大,測(cè)微絲桿轉(zhuǎn)到5.12mm點(diǎn),測(cè)砧和測(cè)微絲桿測(cè)量面接觸不上,要使兩個(gè)面接觸,測(cè)微絲桿得多轉(zhuǎn)一定角度,才能消除由于測(cè)桿螺紋的螺牙右側(cè)磨損而產(chǎn)生的間隙。因此,千分尺產(chǎn)生了負(fù)的示值誤差颜要。,反之,測(cè)微絲桿螺紋的螺牙左側(cè)磨損,使螺距減小,測(cè)微絲桿轉(zhuǎn)不到5.12mm點(diǎn),測(cè)砧和測(cè)微絲桿測(cè)量面已經(jīng)接觸,因此千分尺產(chǎn)生了正的示值誤差荣吻。

為了消除螺距誤差,我們采用“正拉負(fù)推”的修磨原則,正拉:即用力方向指向棘輪方向。負(fù)推:即用力方向背向棘輪方向量奸。研磨后要徹底清洗干凈,防止其他原因引起示值誤差超差的影響押辽。

下面舉例說(shuō)明千分尺示值超差的修理方法。

以表2中5.12mm修前示值誤差數(shù)據(jù),說(shuō)明千分尺示值超差的修理方法,5.12mm測(cè)量點(diǎn)修前示值誤差為負(fù)5lm澄璃。我們采用推研5.12mm附近螺紋以減小5.12mm處誤差,使之與其它點(diǎn)的負(fù)值誤差相抵消,這相當(dāng)于產(chǎn)生了正誤差,因此產(chǎn)生的誤差推研掉,也就抵消了其它點(diǎn)的負(fù)誤差饵忙。

以表3中5.12mm修前示值誤差數(shù)據(jù),說(shuō)明千分尺示值超差的修理方法,5.12mm測(cè)量點(diǎn)修前示值誤差為正5lm。我們采用拉研5.12mm附近螺紋以減小5.12mm處誤差,使之與其它點(diǎn)的正值誤差相抵消,這相當(dāng)于產(chǎn)生了負(fù)誤差,因此把產(chǎn)生的誤差拉研掉,也就抵消了其它點(diǎn)的正誤差。

以表4中,推研5.12岖疲、10.24咏摔、25mm三點(diǎn)的負(fù)誤差,例3表中,修后1的數(shù)值,然后在拉研15.36、21.5mm兩點(diǎn)的正誤差,例表4中,修后2的要求极阴。

2.3 修理千分尺螺距誤差的注意事項(xiàng)

2.3.1 研磨時(shí),不能只研受檢點(diǎn),必須在受檢點(diǎn)附近往復(fù)進(jìn)行研磨,以保證受檢點(diǎn)以外部分的示值精度昙百。

2.3.2 確定各部位的研磨量,在保證研磨后示值誤差符合規(guī)程要求,盡量在相鄰幾處選擇相同的研磨量。

2.3.3 在整個(gè)研磨過(guò)程中,必須隨時(shí)注意適當(dāng)鎖緊與絲桿互研的螺母,以防止螺紋的牙廓變得畸形碟狞。

3 千分尺平行度超差造成示值誤差超差原因的分析及修理

3.1 平行度超差的原因

3.1.1 測(cè)量面局部磨損造成平行度超差:由于使用造成測(cè)砧外側(cè)面的局部磨損,測(cè)微螺桿測(cè)量面由于測(cè)量尺寸是經(jīng)常變動(dòng)的,所以四周磨損比較均勻,一般中間產(chǎn)生凸起現(xiàn)象啄枕。

3.1.2 尺架變形造成平行度超差:長(zhǎng)期使用千分尺,螺桿和微分筒等活動(dòng)部分的重力作用,常將螺母磨偏,使測(cè)桿偏斜,破壞了螺桿軸線與固定測(cè)砧測(cè)量面不垂直。

3.1.3 修理不當(dāng)平行度超差:修理徑向擺動(dòng)時(shí),縮孔不均勻,導(dǎo)至孔軸線偏斜造成測(cè)桿旋轉(zhuǎn)軸線與固定測(cè)砧不垂直,固定測(cè)砧和固定套筒松動(dòng)重新堅(jiān)固后,改變了測(cè)桿旋轉(zhuǎn)軸線與固定測(cè)砧的垂直度,用一塊研磨器研磨的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)使兩側(cè)量面同時(shí)傾斜族沃。

3.1.4 徑向擺動(dòng)频祝、軸向竄動(dòng)影響測(cè)桿旋轉(zhuǎn)軸線與固定測(cè)砧軸線的垂直度。綜合上面原因,千分尺平行度超差多數(shù)是螺桿旋轉(zhuǎn)軸線與測(cè)砧測(cè)量面不垂直造成的脆淹。

3.2 用平行平晶檢定平行度會(huì)出現(xiàn)的情況

3.2.1 以四塊平行平晶中的一塊檢定干涉條紋很少,而用與這塊平行平晶尺寸相差約0125mm的另一塊平行平晶檢定,干涉條紋顯著增多,說(shuō)明兩側(cè)量面傾斜,與旋轉(zhuǎn)軸線不垂直,如圖2中的(a)所示常空。

3.2.2 以測(cè)砧為基面,在測(cè)微螺桿測(cè)量面上觀察干涉條紋時(shí),接觸點(diǎn)和干涉條紋的角度隨著微分筒轉(zhuǎn)角的不同而變化,這說(shuō)明測(cè)微螺桿測(cè)量面不好,如圖2中的(b)所示。

3.2.3 以測(cè)微螺桿測(cè)量面為基面,在測(cè)砧上觀察干涉條紋時(shí),接觸點(diǎn)和干涉條紋不隨活動(dòng)測(cè)砧的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化盖溺。這說(shuō)明測(cè)砧不好,如圖2中的(c)所示漓糙。

3.2.4 以測(cè)砧為基面,在測(cè)微螺桿測(cè)量面上觀察干涉條紋時(shí),接觸點(diǎn)和干涉條紋不隨活動(dòng)測(cè)砧的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化,說(shuō)明測(cè)微螺桿軸線與測(cè)砧測(cè)量面不垂直,如圖2中的(d)所示。

3.2.5 多次檢查平行度時(shí),干涉帶的條數(shù)時(shí)多時(shí)少不穩(wěn)定,這是由于測(cè)量面有臟物或徑向擺動(dòng)烘嘱、軸向竄動(dòng)以及測(cè)砧松動(dòng)等原因造成的兼蜈。

3.3 千分尺平行度的修理方法

3.3.1 (0~150)mm千分尺平行度的修理方法

3.3.1.1 用研磨器手工研磨,研磨的方法為用右手或左手握研磨器,一面使其緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),一面向前推動(dòng)。左手或右手握尺架擺動(dòng)千分尺,擺角約為3o~40o如圖3所示拙友。

3.3.1.2 由于測(cè)量面四周分別受四塊研磨器研磨,研磨器由外向里垂直測(cè)桿軸線方向切削。隨時(shí)更換研磨器和測(cè)桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向切削研磨效果比較均勻歼郭。

3.3.2 150mm以上千分尺平行度的修理方法

3.3.2.1 首先將千分尺固定在桌虎鉗子上,選擇四塊研磨器研磨,與311條不用的是,研磨時(shí)用雙手同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)研磨器進(jìn)行研磨,這種方法較前一種方法切削速度快,由于隨時(shí)更換研磨器,切削研磨效果也比較好遗契。

3.3.2.2 研磨器研磨150mm以上千分尺平行度時(shí),由于平衡不好掌握,容易將測(cè)量面研磨傾斜,修理者在研磨時(shí)要充分注意。

綜合上述兩種方法,在千分尺平行度的修理時(shí),一定選擇一組具有一定技術(shù)指標(biāo)的研磨器,研磨器的平面度不超過(guò)2lm,平行度不超過(guò)3lm盆扳。以四塊研磨器輪換研磨,沿垂直螺桿的方向平行推移研磨器,同時(shí)有意識(shí)的調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡,在研磨平行度時(shí),應(yīng)盡量減少無(wú)效切削,以縮短研磨時(shí)間,提高工作效率,得到符合規(guī)程要求的平行度為止膊编。

4 千分尺平行度修理的注意事項(xiàng)

4.1 研磨前應(yīng)具備下面幾個(gè)條件

4.1.1 測(cè)微桿無(wú)徑向擺動(dòng)和軸向竄動(dòng)。

4.1.2 測(cè)砧和固定套筒無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象俭整。

4.2 研磨時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

4.2.1 研磨器夾持在千分尺測(cè)量面間的松緊程度應(yīng)適當(dāng),太緊易將研磨劑擠出劃傷測(cè)量面,降低研磨效率,太松會(huì)使測(cè)量面塌邊,夾持力應(yīng)以研磨器工作面垂直位置時(shí)不致落下為限,研磨中應(yīng)不斷調(diào)整夾持力尸钢。

4.2.2 用一套研磨器研磨時(shí)應(yīng)勤輪換,每一塊研磨時(shí)間最多不超過(guò)(1~2)分鐘。

4.2.3 勤換研磨劑妄由。

4.2.4 研磨前先用油石打磨一下測(cè)量面,去除毛刺,以免劃傷研磨器,研磨有粘結(jié)現(xiàn)象時(shí),應(yīng)停止研磨,用汽油清洗熔厌。

4.2.5 粗研時(shí),一般用w10以下的金剛石研磨膏,精研時(shí)用w2.5以下的金剛石研磨膏,可以獲得滿意的研磨效率和研磨質(zhì)量。

綜上所述,分析出示值誤差超差像淋、平行度不合格的原因,找到最佳修理方法,以最便捷誉煎、經(jīng)濟(jì)的方法得到最滿意的結(jié)果,是今后修理工作應(yīng)遵循的原則。

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