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指示式量具是以指针指示出测量结果的量具。常用的指示式量具有:百分表、千分表、杠杆百分表和内径百分表等。主要用于校正零件的安装位置,检验零件的形状精度和相互位置精度,以及测量零件的内径等。
一、百分表的结构
百分表和千分表,都是用来校正零件或夹具的安装位置检验零件的形状精度或相互位置精度的。它们的结构原理没有什么大的不同,就是千分表的读数精度比较高,,。车间里经常使用的是百分表,因此,本节主要是介绍百分表。
百分表的外形如右图所示。8为测量杆,6为指
针,表盘3上刻有100个等分格,其刻度值(即读
数值)。当指针转一圈时,小指针即
转动一小格,转数指示盘5的刻度值为1mm。
用手转动表圈4时,表盘3也跟着转动,可使指
针对准任一刻线。测量杆8是沿着套筒7上下移
动的,套筒8可作为安装百分表用。9是测量头,
2是手提测量杆用的圆头。
图5-2是百分表内部机构的示意图。
带有齿条的测量杆1的直线移动,
通过齿轮传动(Z1、Z2、Z3),转变
为指针2的回转运动。齿轮Z4和弹
簧3使齿轮传动的间隙始终在一个
方向,起着稳定指针位置的作用。
弹簧4是控制百分表的测量压力的。
百分表内的齿轮传动机构,使测量
杆直线移动1mm时,指针正好回转
一圈。由于百分表和千分表的测量
杆是作直线移动的,可用来测量长
度尺寸,所以它们也是长度测量工具。
目前,国产百分表的测量范围(即测量杆的最大移动量),有0~3mm;
0~5mm;0~10mm的三种。读数值为0,001mm的千分表,测量范
围为0~1mm。
二、百分表和千分表的使用方法
由于千分表的读数精度比百分表高,所以百分表适用于尺寸精度为IT6~IT8级零件的校正和检验;千分表则适用于尺寸精度为IT5~IT7级零件的校正和检验。百分表和千分表按其制造精度,可分为0、1和2级三种,0级精度较高。使用时,应按照零件的形状和精度要求,选用合适的百分表或千分表的精度等级和测量范围。
使用百分表和千分表时,必须注意以下几点;
1使用前,应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时,测量杆在套筒内的移动要灵活,没有任何轧卡现象,且每次放松后,指针能回复到原来的刻度位置。
2使用百分表或千分表时,必须把它固定在可靠的夹持架上(如固定在万能表架或磁性表座上,图5-3所示),夹持架要安放平稳,免使测量结果不准确或摔坏百分表。用夹持百分表的套筒来
固定百分表时,夹紧力不要过大,以免因套筒变形而使测量杆活动不灵活。
图5-3安装在专用夹持架上的百分表
1、用百分表或千分表测量零件时,测量杆必须垂直于被测量表面。图5-4所示。即使测量杆的轴线与被测量尺寸的方向一致,否则将使测量杆活动不灵活或使测量结果不准确。
2、测量时,不要使测量杆的行程超过它的测量范围;不要使测量头突然撞在零件上;不要使百分表和千分表受到剧烈的振动和撞击,亦不要把零件强迫推入测量头下免得损坏百分表和千分表的机件而失去精度。因此,用百分表测量表面粗糙或有显著凹凸不平的零件是错误的。
3、用百分表校正或测量零件时,如图5-5所示。应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件表面接触时,~1mm的压缩量(千分表可小一点,),使指针转过半圈左右,然后转动表圈,使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头,拉起和放松几次,检查指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后,再开始测量或校正零件的工作。如果是校正零件,此时开始改变零件的相对位置,读出指针的偏摆值,就是零件安装的偏差数值。
图5-5百分表尺寸校正与检验方法
6检查工件平整度或平行度时,如图5-6所示。将工件放在平台上,使测量头与工件表面接触,调整指针使摆动~转,然后把刻度盘零位对准指针,跟着慢慢地移动表座或工件,当指针顺时针摆动时,说明了工件偏高,反时针摆动,则说明了工件偏低了。
(a)
a)工件放在V形铁上b)工件放在专用检验架上
图5-6轴类零件圆度、圆柱度及跳动
当进行轴测的时候,就是以指针摆动最大数字为读数(最高点),测量孔的时候,就是以指针摆动最小数字(最低点)为读数。
检验工件的偏心度时,如果偏心距较小,可按图5-7所示方法测量偏心距,把被测轴装在两顶尖之间,使百分表的测量头接触在偏心部位上(最高点),用手转动轴,百分表上指示出的最大数字和最小数字(最低点)之差的就等于偏心距的实际尺寸。偏心套的偏心距也可用上述方法来测量,但必须将偏心套装在心轴上进行测量。
偏心距较大的工件,因受到百分表测量范围的限制,就不能用上述方法测量。这时可用如图
图5-7在两顶尖上
测量偏心距的方法
5-8所示的间接测量偏心距的方法。测量时,把V形铁放在平板上,并把工件放在V形铁中,转动偏心轴,用百分表测量出偏心轴的最高点,找出最高点后,工件固定不动。再用百分表水平移动,测出偏心轴外圆到基准外圆之间的距离a,然后用下式计算出偏心距e:
在使用百分表和千分表的过程中,要严格防止水、油和灰尘渗入表内,测量杆上也不要加油,免得粘有灰尘的油污进入表内,影响表的灵活性。百分表和千分表不使用时,应使测量杆处于自由状态,免使表内的弹簧失效。如内径百分表上的百分表,不使用时,应拆下来保存。
图5-8偏心距的间接测量方法
式中e——偏心距(mm);
D——基准轴外径(mm);
d——偏心轴直径(mm);
a——基准轴外圆到偏心轴外圆之间最小距离(mm)。
用上述方法,必须把基准轴直径和偏心轴直径用百分尺测量出正确的实际尺寸,否则计算时会产生误差。
四、内径百分表
内径百分表是内量杠杆式测量架和百分表的组合,
如右图所示。用以测量或检验零件的内孔、深孔直
径及其形状精度。
内径百分表测量架的内部结构,由右图可见。在
三通管3的一端装着活动测量头1,另一端装着可换测量
头2,垂直管口一端,通过连杆4装有百分表5。活动测
头1的移动,使传动杠杆7回转,通过活动杆6,推动百
分表的测量杆,使百分表指针产生回转。由于杠杆7的
两侧触点是等距离的,当活动测头移动1mm时,活动
杆也移动1mm,推动百分表指针回转一圈。所以,活
动测头的移动量,可以在百分表上读出来。
两触点量具在测量内径时,不容易找正孔的直径
方向,定心护桥8和弹簧9就起了一个帮助找正直径位
置的作用,使内径百分表的两个测量头正好在内孔直
径的两端。活动测头的测量压力由活动杆6上的弹簧控
制,保证测量压力一致。
内径百分表活动测头的移动量,小尺寸的只有0~1mm,大尺寸的可有0~3mm,它的测量范围是由更换或调整可换测头的长度来达到的。因此,每个内径百分表都附有成套的可换测头。,测量范围有10~18;18~35;35~50;50~100;100~160mm;160~250;250~450。
用内径百分表测量内径是一种比较量法,测量前应根据被测孔径的大小,在专用的环规或百分尺上调整好尺寸后才能使用。调整内径百分尺的尺寸时,选用可换测头的长度及其伸出的距离(大尺寸内径百分表的可换测头,是用螺纹旋上去的,故可调整伸出的距离,小尺寸的不能调整),应使被测尺寸在活动测头总移动量的中间位置。
内径百分表的示值误差比较大,如测量范围为35~50mm的,示值误差为±。为此,使用时应当经常的在专用环规或百分尺上校对尺寸(习惯上称校对零位),必要时可在如图4-3所示的由块规附件装夹好的块规组上校对零位,并增加测量次数,以便提高测量精度。
内径百分表的指针摆动读数,,盘上刻有100格,即指针每转一圈为1mm。
五、内径百分表的使用
内径百分表用来测量圆柱孔,它附有成套的可调测量头,使用前必须先进行组合和校对零位,如右图所示。
组合时,将百分表装入连杆内,使小
指针指在0~1的位置上,长针和连杆
轴线重合,刻度盘上的字应垂直向下,
以便于测量时观察,装好后应予紧固。
粗加工时,最好先用游标卡尺或
内卡钳测量。因内径百分表同其它精
密量具一样属贵重仪器,其好坏与精
确直接影响到工件的加工精度和其使
用寿命。粗加工时工件加工表面粗糙
不平而测量不准确,也使测头易磨损。
因此,须加以爱护和保养,精加工时
再进行测量。
5-19内径百分表
5-20用外径百分表调整尺寸
测量前应根据被测孔径大小用外径百分尺调整好尺寸后才能使用,如图5-20所示。在调整尺寸时,正确选用可换测头的长度及其伸出距离,应使被测尺寸在活动测头总移动量的中间位置。