千分尺台架检测规范

千分尺作为精密尺寸测量的关键工具，其测量精度高度依赖于关键部件——台架的性能状态。台架检测是确保千分尺测量结果准确可靠的核心环节，需纳入周期性计量管理流程。

一、 检测核心项目

  1. 工作台面磨损状况：

    • 检测目的： 评估工作台面（砧座与测微螺杆端面）的平整度与磨损程度，磨损会导致测量面与被测工件接触不良，严重影响精度。
    • 检测方法：
      • 视觉放大观察： 在充足照明下使用放大镜（推荐5倍以上）仔细检查整个工作表面，寻找划痕、凹坑、锈蚀、毛刺等损伤。
      • 平晶干涉法：
        • 选用单面平晶（精度等级不低于1级）。
        • 彻底清洁工作台面和平晶。
        • 将平晶轻轻贴合在工作台面上。
        • 在单色光源（钠光灯或专用干涉仪光源）下观察产生的干涉条纹形状。
        • 合格判定： 干涉条纹应为清晰、平直且均匀分布。弯曲、不规则或局部密集的条纹表明工作面存在不平或局部磨损（凸起或凹陷）。
    • 判定标准： 工作台面应光滑、无目视可见的划痕、凹坑、锈蚀、毛刺及其他影响测量的损伤。平晶检测时，干涉条纹的不规则度应在允许范围内（参考相关计量检定规程，通常要求环带不超过2条或弯曲量不超过规定值）。

  2. 工作台面平行度：

    • 检测目的： 确保砧座工作面与测微螺杆工作面（归零时）严格平行。平行度超差是导致测量误差（尤其是不同位置测量同一工件差异大）的主要原因。
    • 检测方法：
      • 平行平晶检测法（推荐）：
        • 选用一套（通常4块）尺寸递进的平行平晶。
        • 清洁工作台面和平晶。
        • 将千分尺锁紧在某一尺寸（略大于最小平晶）。
        • 依次将尺寸合适的平行平晶放入两测量面之间，轻轻研磨并感受松紧变化。
        • 旋转平行平晶不同角度（至少相隔120°的三个位置），观察并记录千分尺读数变化量。
        • 合格判定： 任一平行平晶在旋转过程中，千分尺读数的最大变化量（即平行度误差）不超过规程允许值（通常为千分尺最大允许误差的1/2或具体规定值）。
      • 量块比较法（辅助）： 用同一组量块在测量面不同位置（中心及边缘）测量，观察读数差异。此法不如平行平晶法直接和精确。

  3. 测力稳定性：

    • 检测目的： 评估转动测力装置（棘轮或摩擦轮）时，施加在测微螺杆上测量力的稳定性和大小是否符合要求。测力过大易使工件变形；测力过小或不稳导致接触不良，均引入误差。
    • 检测方法（需专用测力计）：
      • 将测力计的测头对准千分尺测微螺杆顶端。
      • 匀速转动测力装置（棘轮），使其驱动测微螺杆向测力计施压。
      • 观察测力计读数。记录测力装置起作用时（棘轮打滑或摩擦轮旋转）的测力值。应在多个测量点（如0mm、5mm、25mm）进行测试。
    • 判定标准： 实测测力值应在规程规定的范围内（通常为5-10N），且各测量点的测力波动应较小（符合规程要求）。
 

二、 检测流程要点

  1. 准备：

    • 确保千分尺及待用标准器（平晶、平行平晶、测力计等）在恒温室内充分等温（通常要求20±1℃，或遵循具体规程）。
    • 彻底清洁千分尺测量面、台架、标准器接触面。使用无纺布、鹿皮或专用清洁纸蘸取无水酒精清洁。
    • 检查设备状态：测力装置功能正常、锁紧装置可靠、微分筒转动平滑无卡滞。

  2. 执行检测： 按前述方法依次进行磨损检查、平行度检测、测力测试。详细记录每个项目的实测数据和观察现象（如条纹形状、测力值）。

  3. 数据处理与判定： 将实测数据与相应计量检定规程或校准规范中的最大允许误差（MPE）进行比较。所有检测项目均符合要求方可判定台架合格。

  4. 结果处置：

    • 合格： 清洁后，可继续使用。
    • 不合格：
      • 磨损/损伤： 轻度损伤可尝试由专业人员研磨修复（需有相应资质和设备）。严重损伤或无法修复时，需更换台架或整套测头组件（砧座/测微螺杆）。修复或更换后必须重新检测。
      • 平行度超差： 通常意味着测微螺杆框架变形或严重磨损，需由专业人员调整、修理或更换相关部件，并重新检测。
      • 测力不合格： 检查测力装置（棘轮/摩擦轮）是否有污垢、磨损或损坏，进行清洁或更换部件，重新测试测力。
 

三、 周期与重要性

  • 检测周期： 依据千分尺的使用频率、环境条件、测量精度要求确定。常规情况下，建议结合千分尺整体周期检定/校准进行（通常为3个月至1年）。高频使用或关键场合应缩短周期。
  • 核心意义： 台架是千分尺实现精确测量的物理基础。忽视台架状态直接导致测量结果失真、误判风险剧增。定期规范的台架检测是保障产品质量、工艺控制及测量数据有效性的基石，是计量管理体系不可或缺的部分。
 

结论：
千分尺台架检测是验证其测量核心功能可靠性的重要技术活动。通过系统性地检查工作台面状态、平行度及测力特性，确保测量面平整、平行且在稳定可控的力作用下接触工件。严格执行检测规程，对不合格项采取修复或更换措施，并保持合理的检测周期，是确保千分尺保持高精度测量能力、支撑生产过程质量控制的关键保障。测量结果的置信度始于精密完好、受控的测量基准面。