外径千分尺检测

外径千分尺检测指南

外径千分尺（也称螺旋测微器）是机械制造、精密加工和计量领域不可或缺的高精度长度测量工具。为确保其测量结果的准确可靠，必须进行定期、规范的检测。以下为完整的检测流程与要点：

一、 检测前准备

1. 环境要求：
   • 温度：控制在 (20±5)°C 范围内，避免温度剧烈波动。
   • 湿度：相对湿度 ≤ 80%，防止量具锈蚀。
   • 清洁：检测区域应无灰尘、油污、振动及强磁场干扰。
   • 静置：被检千分尺及标准器在检测环境内平衡温度时间不少于 2 小时。
2. 人员要求： 操作人员需熟悉千分尺结构、原理、使用及检测规程，经培训合格。
3. 设备与标准器准备：
   • 标准量块： 精度等级应高于被检千分尺要求（通常至少高一个等级），覆盖被检千分尺测量范围（如 0-25mm, 25-50mm 等），并包含常用点（如 2.5mm, 5.1mm, 7.7mm, 10mm, 15mm, 21mm, 25mm 等）。
   • 平面平晶： 用于检测测砧和测微螺杆测量面的平面度。
   • 刀口尺： 用于辅助检测测量面平面度。
   • 平行平晶： 用于检测两测量面的平行度（适用于部分高精度要求）。
   • 测力计： 用于测量千分尺的测力。
   • 其他： 无腐蚀性清洗剂、汽油或无水乙醇、脱脂棉、绸布、放大镜、专用调整工具（如小扳手、调整棒）等。

二、 检测项目与操作步骤

1. 外观与相互作用检查：

   • 目视检查：
     • 测量面：应无锈蚀、划痕、碰伤、明显磨损及影响使用的外观缺陷。
     • 刻线：各刻线应清晰、均匀、平直，无断线、褪色。固定套管纵刻线与微分筒锥面棱边应无目力可见的错位。
     • 表面：镀层或涂层应均匀、牢固，无脱落、起泡、锈蚀。各部件无毛刺、损伤。
     • 标识：测量范围、分度值、出厂编号等标识应清晰、完整。
   • 相互作用检查：
     • 微分筒转动：应平稳、灵活，无卡滞、摩擦或明显的轴向窜动和径向摆动。
     • 测力装置：棘轮或摩擦装置应能平稳带动微分筒转动，当测量面接触或达到设定力时，应能有效打滑，发出清晰的“咔咔”声（棘轮式）。
     • 锁紧装置：作用应可靠，锁紧时示值变化量应极小（通常要求 ≤ 2μm）。

2. 各部分相对位置检查：

   • 零位刻线重合： 当测量下限时（0-25mm 千分尺直接对零；大于25mm需用校对量棒或调整量具），微分筒锥面棱边应与固定套管零刻线重合，且微分筒上的零刻线应与固定套管纵刻线对准。
   • 刻线偏移量： 若零刻线未对准，其偏移量应不超过允许值（通常微分筒上允许偏移 1-2 个分度）。

3. 测量面平面度检测：

   • 用无腐蚀性清洗剂仔细清洁测砧和测微螺杆的测量面。
   • 将平面平晶轻轻贴合在测量面上。
   • 在光源下观察平晶与测量面之间的光隙。
   • 合格判定： 光隙应呈现均匀、平直的干涉条纹或颜色（牛顿环），或仅边缘有轻微塌边。允许的平面度偏差通常很小（如 ≤ 0.6μm）。也可用刀口尺以光隙法辅助检查。

4. 两测量面平行度检测：

   • 方法一（平行平晶法 - 推荐）：
     • 清洁两测量面。
     • 选择尺寸合适的平行平晶（通常一组四块）。
     • 将平行平晶置于两测量面之间，轻轻转动微分筒使测量面与平晶接触（通过测力装置）。
     • 轻轻转动平晶，同时观察两测量面上产生的干涉条纹（牛顿环）。
     • 合格判定： 两测量面上干涉条纹的条数（或环数）和形状应基本相同。允许的平行度误差通常要求很严格（如 ≤ 2μm）。
   • 方法二（量块比较法）：
     • 用尺寸接近测量下限的量块（如 5mm 用于 0-25mm 千分尺）。
     • 将量块置于两测量面之间不同方位（如中心、前、后、左、右）进行测量。
     • 记录各方位读数。
     • 合格判定： 各方位读数之间的最大差值应不超过允许的平行度误差要求。

5. 测力检测：

   • 使用测力计。
   • 将千分尺的测砧固定在测力计的测砧座上。
   • 转动微分筒（通过测力装置），使测微螺杆测量面与测力计的测头接触并继续施力，直至测力装置打滑。
   • 读取测力计上指示的最大力值。
   • 合格判定： 测力应在规定范围内（通常为 5-10N 或按具体规格要求）。

6. 示值误差检测（核心项目）：

   • 清洁千分尺测量面和选用的标准量块测量面。
   • 根据被检千分尺的测量范围，选择均匀分布的至少 5 个检测点（包括测量下限和上限附近点）。例如 0-25mm 千分尺可选：2.5mm, 5.1mm, 7.7mm, 10mm, 15mm, 21mm, 25mm。
   • 将选定的量块依次置于千分尺两测量面之间。
   • 使用测力装置，使测量面与量块良好接触（听到“咔咔”声或感觉打滑）。
   • 锁紧测微螺杆（如适用）。
   • 仔细读取千分尺的示值。
   • 计算示值误差： 示值误差 = 千分尺读数 - 量块实际尺寸
   • 合格判定： 各检测点的示值误差均应在允许的范围内（不同精度等级、不同测量范围的千分尺允差不同，需查阅相应检定规程或标准，通常为 ±2μm, ±3μm, ±4μm 等）。
    

   推荐检测点示例 (0-25mm 千分尺)：

   标准量块尺寸 (mm)	千分尺读数 (mm)	示值误差 (μm)	允许误差 (示例 ±4μm)	是否合格
   2.50	2.502	+2	是
   5.10	5.098	-2	是
   7.70	7.703	+3	是
   10.00	10.004	+4	是
   15.00	15.001	+1	是
   21.00	20.997	-3	是
   25.00	25.005	+5	否 (超差)

三、 检测结果处理与计量确认

1. 记录： 详细记录所有检测项目的原始数据、环境条件、使用标准器信息、检测日期及操作人员。
2. 判定： 根据相应国家计量检定规程（如 JJG 21）或公认标准（如 ISO/DIN 标准）规定的技术要求，对所有检测项目进行符合性判定。
3. 标识：
   • 合格： 对检测合格的千分尺，签发检定/校准证书或粘贴合格标识（注明有效期）。
   • 不合格： 对检测不合格的千分尺，应粘贴停用标识，隔离存放，并根据情况决定是否调整维修或报废。维修后需重新进行全项目检测。
4. 调整（如需要且允许）：
   • 零位调整： 若零位误差超差但其他项目合格，可通过调整固定套管或微分筒的相对位置进行校正（需使用专用工具，按说明书操作）。
   • 示值调整： 若示值误差呈现规律性偏差（如整体偏大或偏小），可能需要专业维修人员调整螺杆螺母间隙或修正螺距误差（通常需返厂或专业机构处理）。注意： 平行度、平面度等项目的调整非常困难，通常超差即视为不合格。

四、 注意事项

• 轻拿轻放： 千分尺和标准量块均为精密仪器，操作中务必轻拿轻放，避免磕碰、跌落。
• 保持清洁： 测量前、测量中、测量后都要保持测量面和工作环境的清洁。接触量块必须戴手套或用专用镊子。
• 正确使用测力装置： 测量时必须使用测力装置（棘轮或摩擦轮）来保证恒定的测量力，禁止直接旋转微分筒施力。
• 温度平衡： 严格遵守温度平衡时间要求，避免手温影响测量结果（手持部位尽量使用隔热套）。
• 读数仔细： 读数时视线应垂直于刻度盘，避免视差。微分筒读数需估读到0.001mm。
• 定期检测： 根据使用频率和环境，制定合理的检测周期（通常建议3-12个月一次，或按相关质量控制要求执行）。
• 妥善保管： 检测后清洁干净，涂防锈油，放入专用盒内存放于干燥、无尘、无振动环境中。

结论：

严格遵循规范的检测流程是保证外径千分尺测量精度的基石。通过系统性的外观检查、相互作用测试、几何精度（平面度、平行度）验证、测力控制以及核心的示值误差检定，能够有效评估千分尺的计量性能状态。准确的检测结果和规范的计量确认（合格/停用标识、证书）为产品质量控制、工艺保障和贸易结算提供了可信赖的长度量值依据。操作人员应始终秉持严谨细致的态度，确保检测过程的科学性和结果的可靠性。