何麗霞
(廣州市番禺質(zhì)量技術監(jiān)督檢測所,廣東 廣州 511400)
游標卡尺是一種比較精密的測量長度、內(nèi)外徑、深度的量具,憑借著結(jié)構簡單,使用方便,測量范圍大等特點而在工業(yè)機械加工領域得到廣泛的應用。但由于游標卡尺日常使用頻繁,所以容易發(fā)生磨損和損壞,進而導致故障出現(xiàn)影響測量。為了保證游標卡尺的測量效果,掌握一定的快速簡單的故障修復方法是非常重要的。
主要由于研磨時研磨器修整不平,沒有清理干凈嵌砂,工作環(huán)境污染嚴重,有大顆粒狀灰塵、碎屑、磨料太粗等原因造成。需根據(jù)不同原因,修平研磨器、清理干凈嵌砂和工作環(huán)境、更換較細的磨料后,重新研磨即可。
對可調(diào)式結(jié)構的高度尺,用墊片的方法進行調(diào)整,然后把固緊螺釘旋緊。對不可調(diào)式結(jié)構的高度尺,修理前首先應確定主尺的傾斜方向與傾斜量,然后以主尺為基準修研底面,使兩個方向都垂直。差得較多時可用磨床磨垂直后再研,達到合格為止。
主要是由于在研磨過程中,壓力過大,速度過快,連續(xù)研磨時間過久,磨料輔助配料比例不當?shù)仍颍斐稍谘心^(qū)域中心產(chǎn)生局部高溫,局部退火現(xiàn)象。此時測量面的表面粗糙度和平面度檢查仍為合格,但該局部區(qū)域材質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生了變化,其耐磨性和硬度也隨即降低,影響卡尺使用壽命。在被測件硬度要求不高的情況下,可繼續(xù)使用。
由于使用頻繁,量爪上出現(xiàn)局部磨損嚴重,形成合并間隙。根據(jù)磨損部位不同,間隙可能出現(xiàn)在外量爪測量面的根部、中部和尖部。根據(jù)間隙不同位置,常采用擠壓和研磨相配合的方法進行修復,先用刀口尺檢查量爪的測量面,確定量爪磨損處。再用直角尺檢查活動量爪與固定量爪對主尺基面的垂直度,如不垂直,可用擠壓法或敲擊法,使量爪測量面與主尺基面垂直。再重新合并量爪,檢查合并間隙的部位,常采用鉸鏈式擠壓器 (由一根扁軸和兩根可繞其轉(zhuǎn)動的擠壓臂軸構成),具體擠壓方法如下:
1)合并間隙出現(xiàn)在外量爪尖部時,組裝好擠壓器,用扁軸夾住兩外量爪的根部,兩擠壓臂軸壓在兩外量爪尖部外,稍用力向內(nèi)擠壓,根據(jù)間隙量調(diào)整加壓力的大小。
2)合并間隙出現(xiàn)在外量爪根部時,組裝好擠壓器,把扁軸夾在兩外量爪間的尖部上,兩擠壓臂軸壓在兩外量爪的根部外,稍用力向內(nèi)擠壓。
3)對刀口形內(nèi)測量爪的磨損間隙。由于刀口形內(nèi)量爪尺寸比較短,擠壓時將扁軸夾持在卡尺外量爪的根部,再將兩擠壓臂軸分別壓在兩個內(nèi)量爪的背處,稍用力向內(nèi)擠壓(擠壓時尺框的緊固螺釘可能影響操作,需先擰下)。
4)如果間隙明顯由外量爪的根部向端部逐漸增大,但用刀口尺檢查兩量爪測量面時,平面度均良好,兩量爪測量面未見磨損。這是由于尺框?qū)蛎娴哪p造成的。
量爪間隙的原因找到后,經(jīng)過擠壓產(chǎn)生了一定的修磨余量,就可采用研磨的方法,清除合并間隙。研磨量爪的測量面時有兩點需注意:
1)由于卡尺外側(cè)量爪多數(shù)帶有刀口,刀口部分面積小,在相同研磨壓力下,刀口部分壓力大,使得磨削量大,造成測量面閉合時在刀口部分出現(xiàn)間隙。
2)由于主尺和尺框兩基面是利用彈簧片的彈力接觸的,研磨時在研磨器推、拉力的作用下,使兩基面不能緊閉貼合,尺框會產(chǎn)生一定微小角度的偏轉(zhuǎn),使量爪根部和端部的磨削量大些,造成測量面閉合時出現(xiàn)中間接觸兩端間隙的情況。經(jīng)過多次嘗試,以上兩種情況,可以在研磨時通過找準施力點和施力方向來避免,施力點放在尺框外側(cè)量爪根部,施力方向為向主尺方向傾斜45°,相對于主尺方向,45°施力分解為平行和垂直兩個分力,平行分力使兩測量面和研磨器緊密接觸,為研磨提供需要的壓力,垂直分力使尺框基面和主尺緊緊貼合,避免了尺框的偏轉(zhuǎn)。
卡尺的游標在制造時有做成固定的和活動式的(可調(diào)式)兩種。固定式的游標卡尺又稱死游標卡尺,零位不對以后的修理較活動式游標卡尺的修理要困難得多。修理方法有以下幾種:
(1)改制成活游標,即將原來的固定游標去掉再換上新的活動游標,用螺釘固緊。
(2)敲擊法:用敲打的方法使量爪向產(chǎn)生正值修研余量的方向永久變形,再經(jīng)研磨恢復其零位的正確性。
(3)擠壓法:擠壓法是用虎鉗和圓柱銷擠外側(cè)量爪,這種方法簡單,且對卡尺外觀影響較小,一般情況擠壓后固定量爪變形較大,修研量爪工作面時,應注意工作面對主尺的垂直,否則會影響示值誤差。
多數(shù)間隙是由于磨損、螺孔的碰傷,游標片安裝面的贓物、游標片的變形所造成的。修復方法是卸下游標片,清洗贓物,打磨掉毛刺、碰傷等。再重新安裝即可。間隙過大時,可以用銼刀銼削游標安裝面,減小游標片的厚度,直至合適,對變形的游標片,可在砧鐵上用紫銅錘輕敲游標片進行整平。
主要是由于尺框彈簧安裝間隙過大,測量時,推動尺框使量爪接觸工件時用力偏大,量爪發(fā)生傾斜,緊固螺釘擰緊時,尺框又發(fā)生反向傾斜,從而造成示值變化。修復時,需選換厚一些的彈簧片以減小間隙,并將彈簧片彎成波浪形,形成多點接觸,防止尺框傾斜。
卡尺檢定時經(jīng)常出現(xiàn)示值誤差超差現(xiàn)象,其原因較多,在排除量爪磨損、尺框?qū)蛎婺p、尺框安裝間隙過大和游標片與主尺刻線面間距過大后,主要原因是主尺基面的磨損,使用中的游標卡尺,由于各測量值的不同、使用頻率的不同,往往會造成尺身局部磨損,引起示值誤差,具體分析如下:
1)檢定時,示值從小到大的過程中,示值誤差變化情況為“0→0→負→正→0”時,是由于卡尺基面的中段磨損形成一段凹形造成的,在零位對線時,活動量爪與主尺基面成直角,示值誤差為零,尺框移動到磨損的基面時,發(fā)生傾斜,量爪測量面與主尺基面形成鈍角,示值誤差為負,尺框移動到磨損面即將結(jié)束處,量爪測量面與主尺基面成銳角,示值誤差為正,磨損段結(jié)束后示值誤差為0。
2)示值從小到大的過程中,示值誤差變化情況為“0→正→正→正→正”時,是由于主尺基面的前半部磨損造成的,在零位對線時,活動量爪與主尺基面沒有磨損成直角,示值誤差為0,活動量爪離開零位后,量爪與主尺基面均成銳角,示值誤差全部為正。
3)示值從小到大的過程中,示值誤差變化情況為“0→負→負→負→負”時,是由于主尺基面的前端磨損造成的,在零位對線時,活動量爪與主尺基面形成直角,示值誤差為0,活動量爪離開零位后,量爪與主尺均為鈍角,示值誤差全部為負。
4)示值從小到大的過程中,示值誤差變化情況為“0→0→0→負→正”時,是由于主尺基面的后半部分磨損造成的,在零位對線時,活動量爪與主尺基面成直角,示值誤差為0,活動量爪移動到前段和中段時,示值誤差仍然為0,移動到磨損部位時,量爪發(fā)生傾斜,示值誤差為負,滑動到磨損部位結(jié)束時,示值誤差為正。
針對上述4種情況,在修復時,先判斷出主尺基面的磨損情況,用油石磨去基面上高的部分,再在尖角平板上用靠鐵靠住,橫向推磨卡尺尺身基面,直到磨平。
帶有深度測量桿的游標卡尺,深度測量桿的測量面很小,很容易磨損,檢定時經(jīng)常出現(xiàn)較大的負誤差,修復時一般采用敲擊延長法,將測量桿前端平放在砧鐵上,用錘敲擊桿側(cè)面,使測量桿產(chǎn)生塑性變形,再用油石將深桿與卡尺端面磨平即可。在示值誤差不大于-1mm時,都可用此方法修復,如測桿磨損太多,需卸下尺框,更換新的測桿。
總而言之,游標卡尺故障情況較多且復雜,因此掌握一定的簡單而快速的修復方法至關重要。這樣才能保證卡尺的正常使用,保證測量的準確科學,才能服務于企業(yè)生產(chǎn),為產(chǎn)品的質(zhì)量把好關。
[1]張秋蓮,游標卡尺的檢定、調(diào)試及修理方法[J].中國計量,2011(09).
[2]周曉玲,游標卡尺量具檢定修理程序[J].中國科技博覽,2010(24).