特型千分尺的设计
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摘要：目前在国内机械行业加工中，检测一些特殊零件特殊部位尺寸的量具比较缺乏，针对特殊部位尺寸的检测而设计了一种新型千分尺--特型千分尺。着重介绍特型千分尺的结构、性能、技术指标及使用方法。
关键词：量具；千分尺；检测；精度
中图分类号：TG315.1+3 文献标识码：A
1 前言
随着国内机械行业不断发展壮大，零件加工的精度也有了很大的提高，由其是对特殊形状零件特殊部位在其加工完成后，对这些特殊部位尺寸检测所需要的量具也随之被提出。有些精度较低的零件,可采用改变结构的游标卡尺进行尺寸检测，但对一些特殊部位尺寸精度要求较高的零件，由于游标卡尺的精度低，检测时不能读出准确的测量值，所以就要求用千分尺进行测量。而采用普通的外径千分尺进行检测尺寸，虽然精度等级能够满足被检测零件尺寸的精度要求，但是由于受外径千分尺结构的限制以及零件上狭窄空间等因素的制约，对某些要检测零件的特殊部位还是不能测量。因此笔者与公司有关人员一起设计开发了一种即能够保证检测零件特殊部位的加工精度等级要求，又可以满足准确地检测到这些特殊部位的一种新结构的千分尺――特型千分尺。
2 产品设计和研究
2.1 产品的简介
特型千分尺是在外径千分尺的基础上，通过改变尺架和测砧结构形式，可实现对齿轮轮毂的厚度、叶轮的沟槽至台肩距离等特殊部位及狭窄空间处的尺寸进行测量。由于特型千分尺尺架结构的改变，使其体积小，重量轻，同时配备了专用的可更换的测量插头，可在测量面磨损后进行更换，对使用者来说检测非常方便、灵活，并可准确的检测出零件的尺寸。特型千分尺的检测精度等级在IT6-IT10之间，应用面广，同时它还具备外径千分尺的功能。
目前，我公司已成功设计并且开发了0～25mm规格的特型千分尺，而且进行了批量生产，已投放市场，其它测量范围的产品正在研发过程中，不久也将投放市场。
2.2 产品的结构
特型千分尺总体结构如图1所示
图1 （0-25）mm0.01mm 特型千分尺
1.测力装置；2.千分测头；3.尺架；
4.锁紧装置；5.测量插头；6.固定测砧；7.扳子
特型千分尺的千分测头部份同外径千分尺相似，所不同的是改变了尺架的结构形式及测微螺杆结构和测砧的结构。在测微螺杆的前端有一盲孔，盲孔处放入可换式测量插头(可换式测量插头结构如图2所示)，在可换式测量插头柄部外圆上有一圆环槽，在圆环槽里放置弹簧圈，使测量插头装入盲孔后，能够起弹性胀紧作用，目的是避免可换式测量插头在测微螺杆的盲孔里转动或移动。而特型千分尺尺架端安装测砧处的结构，是根据检测需要而设计的，它的尺寸小而且薄，，再装配上较小球头固定测砧，这样就实现了对特殊部位的检测。当转动千分测头上的微分筒时，测微螺杆就和固定套管内部的螺纹套轴组成传动机构进行工作，就能对尺架上两个测量面所检测的工件进行读数。
图2 测量插头
1.锥形插头2.弹簧圈
2.3 产品的技术指标
特型千分尺的外形尺寸长宽高为127mm×58mm×18mm
特型千分尺的示值误差及测量面的平面度如表1规定
表1 示值误差、测量面平面度/mm
特型千分尺测量面表面粗糙度应不大于Ra0.1um.
特型千分尺测微螺杆的硬度不低于664HV(≈58.5HRC).
特型千分尺可换式测量插头的硬度不低于766HV(≈63HRC).
3 使用方法
3.1 特型千分尺使用前必须清净测量面和测微螺杆，检查相互作用。
3.2 特型千分尺的零位调整：通过转动千分测头上的测力装置缓慢移动测微螺杆，使测微螺杆的测量面与测砧接触，观察微分筒零刻线是否与固定套管上的纵刻线对齐，所指数值不超过0.02mm的微小偏差时，应使用产品盒中配套的扳子调整，将扳子一端插入固定套管的小孔内，转动固定套管进行调零，如偏差较大，用扳子另一端旋松测力装置，持小锤轻震微分筒尾端，使其与测微螺杆脱开，转动微分筒使其零刻线对准固定套管纵刻线，对零后旋紧测力装置。
3.3 测量时，先将测砧端与工件接触，转动微分筒，缓慢进给测微螺杆，在测量面将要接触工件时，应通过转动测力装置渐近量面，听见"咔咔"声，表明测量面与工件已接触上，测力装置卸荷有效，即可读数。
3.4 特型千分尺读取数值：（如图3所示）因微分筒每转两圈，测微螺杆移动1 mm，故在微分筒棱边离开整数刻线后的第一圈内，可用固定套管的整数加微分筒的读数直接读取测量值。当微分筒在第一圈与第二圈之间时，应能看到固定套管上整数刻度上面的半毫米刻度，这时，整毫米数加0.5，再加微分筒的读数即为测量值。
图3
4 注意事项
4.1 测量时，要注意温度对测量值的影响，最好在20°C±5°C下检测。
4.2 测量时，不足微分筒一格的测量值可估读。
4.3 保持测量面及各部件的清洁。
4.4使用中要轻拿轻放，不得有强力冲击，否则将导致移动不灵活，甚至损坏千分尺。
4.5 千分尺使用后应擦净放入相应的包装盒内，如长期不用，应涂防锈油，置于阴凉干燥的环境中妥善保管。
参考文献
[1]王婷，机械产品系统化概念设计模型的研究[J].贵州工业大学学报(自然科学版)，2004，05
[2]纪爱敏，网络化机械零部件设计系统开发[J].现代制造工程，2007，06.
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