周汶生等

摘 要：本文介紹了一種使用簡(jiǎn)單且制造簡(jiǎn)便的用于單一測(cè)量大量程長(zhǎng)度的自制非標(biāo)量具。從自制量具的設(shè)計(jì)目地、思路、測(cè)量手法及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了分析，并與標(biāo)準(zhǔn)量具進(jìn)行比較。最后制造并校正量具，投入生產(chǎn)，確實(shí)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，收到滿意效果。

關(guān)鍵詞：自制量具；標(biāo)準(zhǔn)量具；非標(biāo)；設(shè)計(jì)；要求

1 背景

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，機(jī)器中的每一個(gè)零件，都必須根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求加以加工。僅僅依靠數(shù)控設(shè)備保證加工質(zhì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須借助于有一定精度的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，并統(tǒng)一精度。對(duì)于大量程長(zhǎng)度及中心距的測(cè)量，使用標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，體積龐大，操作不便，成本過(guò)高。因此，需要設(shè)計(jì)一種使用簡(jiǎn)單和制造方便的非標(biāo)量具。

2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較及其制作過(guò)程

2.1 自制非標(biāo)千分尺的設(shè)計(jì)要求

由于標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡量程越大體積越大、操作不便，所以自制外徑千分卡除了達(dá)到圖紙基本的精度要求，還需具備以下要求：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺為輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

哈爾濱量量具廠的標(biāo)準(zhǔn)千分尺實(shí)物及設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較

自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較如表1所示。自制千分尺示意圖如圖2所示。

由表1可知，自制非標(biāo)千分尺具有如下特點(diǎn)：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，容易設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

（3） Q235-A料較為單薄，為保證精度，維護(hù)周期相對(duì)較短。

（4） 該設(shè)計(jì)對(duì)無(wú)縫管材質(zhì)的均勻要求較高，尤其尺身中部剛性有較高要求。

（5） 對(duì)制造時(shí)千分尺工藝要求高，尤其是焊接等工藝。兩側(cè)頭的同軸度亦較難保證。

2.3 自制非標(biāo)千分尺設(shè)計(jì)及制作過(guò)程

2.3.1定型

先計(jì)算出所需長(zhǎng)度（需要測(cè)量工件中心距尺寸以及孔的直徑大?。愠龇菢?biāo)千分尺需要測(cè)量的實(shí)際尺寸。由于微分頭范圍只有0～50 mm，統(tǒng)計(jì)可能需要用到此測(cè)量范圍。如有兩個(gè)尺寸相差范圍只有0～50 mm，為了節(jié)約成本，可由一尺測(cè)量這兩個(gè)長(zhǎng)度。

2.3.2量塊

量塊是由兩個(gè)相互平行的測(cè)量面之間的距離來(lái)確定其工作長(zhǎng)度的高精度量具，其長(zhǎng)度為計(jì)量器具的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)計(jì)量?jī)x器、量具和量規(guī)等示值誤差的檢定等方式，使機(jī)械加工中各種制成品的尺寸能夠溯源到長(zhǎng)度基準(zhǔn)。

本次設(shè)計(jì)量塊作為標(biāo)準(zhǔn)件，用來(lái)校準(zhǔn)、調(diào)整非標(biāo)千分尺的零位。得到所需測(cè)量長(zhǎng)度，選取適應(yīng)數(shù)量和尺寸的標(biāo)準(zhǔn)量塊。

2.3.3選材

因?yàn)榉菢?biāo)千分尺測(cè)量范圍一般都在1500 mm以上，所以應(yīng)選取剛性好、焊接方便的材料、焊接完成后焊接應(yīng)力容易釋放的材料。因此，我們選取Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，兩頭也選取Q235號(hào)鋼鋼板制作，方便焊接與退火。

2.3.4焊接

由于自制非標(biāo)千分尺尺身較長(zhǎng)，我們應(yīng)該考慮到在縱向方向上采取框架式的結(jié)構(gòu)來(lái)確保尺身縱向的剛性。另外，在橫向上的剛性，我們只能采用減少尺身總量，減少橫向兩鋼管的距離的方法確保使千分尺尺身結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。在焊接過(guò)程中，尺身上的鋼管不能采取拼接的方法，因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響尺身的剛性和直線度。同時(shí)，在框架焊接完成后要先對(duì)尺身鋼管框架進(jìn)行退火調(diào)平調(diào)直后才焊接兩頭測(cè)量臂，焊接兩頭測(cè)量臂的同時(shí)要保證兩測(cè)量頭的同心度。

2.3.5微分頭

安裝微分頭要使用預(yù)熱裝法，將需安裝的微分頭與已留下過(guò)盈配合的支架進(jìn)行安裝。然后再用螺絲將微分頭上緊。

2.3.6測(cè)砧

該尺的測(cè)砧、測(cè)頭采用球式。但由于本千分尺為了測(cè)量長(zhǎng)度及中心距離，與工件加工面接觸，采用球式測(cè)砧和微分頭更易找到的正確測(cè)量位置。測(cè)砧通過(guò)幼牙螺紋上緊，測(cè)砧調(diào)整時(shí)幼牙螺紋旋轉(zhuǎn)一周行程較粗牙螺紋要短，使用幼牙螺紋較正時(shí)可以更容易達(dá)到精確的效果。

2.3.7安裝后注意事項(xiàng)

尺身安裝完成后，根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況，要對(duì)非標(biāo)千分尺做出相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程。同時(shí)，要進(jìn)行校對(duì)后，才能正常使用。

3 自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量及校正調(diào)零手法分析

由于本尺屬于自制量具為正方結(jié)構(gòu)，所以非標(biāo)千分尺的使用手法直接影響校正精度及使用精度。

3.1 不同方位對(duì)自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量手法

為了更好分析尺身的剛性變形對(duì)校對(duì)造成誤差的影響，本文采取六個(gè)方位進(jìn)行校對(duì)測(cè)量。

（1） 左平放測(cè)量

左平方測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（2） 右平放測(cè)量

右平放測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（3） 左豎立測(cè)量

左豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（4） 右豎立測(cè)量

右豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（5） 左抬尺測(cè)量

左抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

（6） 右抬尺測(cè)量

右抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

其測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果如表2、3所示。

由表2可知，測(cè)量范圍為1630 mm～1680 mm的外徑千分尺，由于本身焊接過(guò)程中有拼接現(xiàn)象，尺身強(qiáng)度不夠，因此，造成在校對(duì)過(guò)程中數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

由表3可知，測(cè)量范圍為1420 mm～1470 mm的外徑千分尺沒(méi)有出現(xiàn)拼接現(xiàn)象，所以尺身穩(wěn)定，校對(duì)數(shù)據(jù)在合格的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)尺子所測(cè)量范圍越大，尺身平放時(shí)的剛性就越差，在平放使用尺子時(shí)誤差就越大。而豎立使用尺子時(shí)由于尺身的方形結(jié)構(gòu)，因此，剛性好，測(cè)量誤差小。

3.2 校正較零

首先，要調(diào)整室溫以及尺溫為20 ℃，使用專(zhuān)業(yè)隔熱工具去微調(diào)微分頭，豎放自制千分尺，通過(guò)平臺(tái)放入標(biāo)準(zhǔn)量塊；然后，將微分頭調(diào)至零線，通過(guò)微調(diào)測(cè)砧校正量塊；其次，微松開(kāi)微分頭調(diào)至+0.05 mm，在標(biāo)準(zhǔn)室溫內(nèi)放置2 h以上。等微分頭及尺身充分形變，再用微分頭進(jìn)行校零即可。這樣能使尺身充分變形，消去溫度對(duì)微分頭及尺身的影響，完成校正。

4 結(jié)論

通過(guò)自制非標(biāo)千分尺的使用，對(duì)于零件之間不配合的現(xiàn)象大大降低，目前基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因尺寸不匹配無(wú)法安裝等問(wèn)題。大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保了機(jī)器中的每一個(gè)零件，都能根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求進(jìn)行制造。且其具有精度統(tǒng)一；重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便；大大減小了投入成本等優(yōu)點(diǎn)，為以后的生產(chǎn)提供了便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 李新勇.機(jī)械制造檢測(cè)技術(shù)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2012.1.

[2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.6

摘 要：本文介紹了一種使用簡(jiǎn)單且制造簡(jiǎn)便的用于單一測(cè)量大量程長(zhǎng)度的自制非標(biāo)量具。從自制量具的設(shè)計(jì)目地、思路、測(cè)量手法及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了分析，并與標(biāo)準(zhǔn)量具進(jìn)行比較。最后制造并校正量具，投入生產(chǎn)，確實(shí)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，收到滿意效果。

關(guān)鍵詞：自制量具；標(biāo)準(zhǔn)量具；非標(biāo)；設(shè)計(jì)；要求

1 背景

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，機(jī)器中的每一個(gè)零件，都必須根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求加以加工。僅僅依靠數(shù)控設(shè)備保證加工質(zhì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須借助于有一定精度的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，并統(tǒng)一精度。對(duì)于大量程長(zhǎng)度及中心距的測(cè)量，使用標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，體積龐大，操作不便，成本過(guò)高。因此，需要設(shè)計(jì)一種使用簡(jiǎn)單和制造方便的非標(biāo)量具。

2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較及其制作過(guò)程

2.1 自制非標(biāo)千分尺的設(shè)計(jì)要求

由于標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡量程越大體積越大、操作不便，所以自制外徑千分卡除了達(dá)到圖紙基本的精度要求，還需具備以下要求：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺為輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

哈爾濱量量具廠的標(biāo)準(zhǔn)千分尺實(shí)物及設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較

自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較如表1所示。自制千分尺示意圖如圖2所示。

由表1可知，自制非標(biāo)千分尺具有如下特點(diǎn)：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，容易設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

（3） Q235-A料較為單薄，為保證精度，維護(hù)周期相對(duì)較短。

（4） 該設(shè)計(jì)對(duì)無(wú)縫管材質(zhì)的均勻要求較高，尤其尺身中部剛性有較高要求。

（5） 對(duì)制造時(shí)千分尺工藝要求高，尤其是焊接等工藝。兩側(cè)頭的同軸度亦較難保證。

2.3 自制非標(biāo)千分尺設(shè)計(jì)及制作過(guò)程

2.3.1定型

先計(jì)算出所需長(zhǎng)度（需要測(cè)量工件中心距尺寸以及孔的直徑大小），算出非標(biāo)千分尺需要測(cè)量的實(shí)際尺寸。由于微分頭范圍只有0～50 mm，統(tǒng)計(jì)可能需要用到此測(cè)量范圍。如有兩個(gè)尺寸相差范圍只有0～50 mm，為了節(jié)約成本，可由一尺測(cè)量這兩個(gè)長(zhǎng)度。

2.3.2量塊

量塊是由兩個(gè)相互平行的測(cè)量面之間的距離來(lái)確定其工作長(zhǎng)度的高精度量具，其長(zhǎng)度為計(jì)量器具的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)計(jì)量?jī)x器、量具和量規(guī)等示值誤差的檢定等方式，使機(jī)械加工中各種制成品的尺寸能夠溯源到長(zhǎng)度基準(zhǔn)。

本次設(shè)計(jì)量塊作為標(biāo)準(zhǔn)件，用來(lái)校準(zhǔn)、調(diào)整非標(biāo)千分尺的零位。得到所需測(cè)量長(zhǎng)度，選取適應(yīng)數(shù)量和尺寸的標(biāo)準(zhǔn)量塊。

2.3.3選材

因?yàn)榉菢?biāo)千分尺測(cè)量范圍一般都在1500 mm以上，所以應(yīng)選取剛性好、焊接方便的材料、焊接完成后焊接應(yīng)力容易釋放的材料。因此，我們選取Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，兩頭也選取Q235號(hào)鋼鋼板制作，方便焊接與退火。

2.3.4焊接

由于自制非標(biāo)千分尺尺身較長(zhǎng)，我們應(yīng)該考慮到在縱向方向上采取框架式的結(jié)構(gòu)來(lái)確保尺身縱向的剛性。另外，在橫向上的剛性，我們只能采用減少尺身總量，減少橫向兩鋼管的距離的方法確保使千分尺尺身結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。在焊接過(guò)程中，尺身上的鋼管不能采取拼接的方法，因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響尺身的剛性和直線度。同時(shí)，在框架焊接完成后要先對(duì)尺身鋼管框架進(jìn)行退火調(diào)平調(diào)直后才焊接兩頭測(cè)量臂，焊接兩頭測(cè)量臂的同時(shí)要保證兩測(cè)量頭的同心度。

2.3.5微分頭

安裝微分頭要使用預(yù)熱裝法，將需安裝的微分頭與已留下過(guò)盈配合的支架進(jìn)行安裝。然后再用螺絲將微分頭上緊。

2.3.6測(cè)砧

該尺的測(cè)砧、測(cè)頭采用球式。但由于本千分尺為了測(cè)量長(zhǎng)度及中心距離，與工件加工面接觸，采用球式測(cè)砧和微分頭更易找到的正確測(cè)量位置。測(cè)砧通過(guò)幼牙螺紋上緊，測(cè)砧調(diào)整時(shí)幼牙螺紋旋轉(zhuǎn)一周行程較粗牙螺紋要短，使用幼牙螺紋較正時(shí)可以更容易達(dá)到精確的效果。

2.3.7安裝后注意事項(xiàng)

尺身安裝完成后，根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況，要對(duì)非標(biāo)千分尺做出相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程。同時(shí)，要進(jìn)行校對(duì)后，才能正常使用。

3 自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量及校正調(diào)零手法分析

由于本尺屬于自制量具為正方結(jié)構(gòu)，所以非標(biāo)千分尺的使用手法直接影響校正精度及使用精度。

3.1 不同方位對(duì)自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量手法

為了更好分析尺身的剛性變形對(duì)校對(duì)造成誤差的影響，本文采取六個(gè)方位進(jìn)行校對(duì)測(cè)量。

（1） 左平放測(cè)量

左平方測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（2） 右平放測(cè)量

右平放測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（3） 左豎立測(cè)量

左豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（4） 右豎立測(cè)量

右豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（5） 左抬尺測(cè)量

左抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

（6） 右抬尺測(cè)量

右抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

其測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果如表2、3所示。

由表2可知，測(cè)量范圍為1630 mm～1680 mm的外徑千分尺，由于本身焊接過(guò)程中有拼接現(xiàn)象，尺身強(qiáng)度不夠，因此，造成在校對(duì)過(guò)程中數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

由表3可知，測(cè)量范圍為1420 mm～1470 mm的外徑千分尺沒(méi)有出現(xiàn)拼接現(xiàn)象，所以尺身穩(wěn)定，校對(duì)數(shù)據(jù)在合格的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)尺子所測(cè)量范圍越大，尺身平放時(shí)的剛性就越差，在平放使用尺子時(shí)誤差就越大。而豎立使用尺子時(shí)由于尺身的方形結(jié)構(gòu)，因此，剛性好，測(cè)量誤差小。

3.2 校正較零

首先，要調(diào)整室溫以及尺溫為20 ℃，使用專(zhuān)業(yè)隔熱工具去微調(diào)微分頭，豎放自制千分尺，通過(guò)平臺(tái)放入標(biāo)準(zhǔn)量塊；然后，將微分頭調(diào)至零線，通過(guò)微調(diào)測(cè)砧校正量塊；其次，微松開(kāi)微分頭調(diào)至+0.05 mm，在標(biāo)準(zhǔn)室溫內(nèi)放置2 h以上。等微分頭及尺身充分形變，再用微分頭進(jìn)行校零即可。這樣能使尺身充分變形，消去溫度對(duì)微分頭及尺身的影響，完成校正。

4 結(jié)論

通過(guò)自制非標(biāo)千分尺的使用，對(duì)于零件之間不配合的現(xiàn)象大大降低，目前基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因尺寸不匹配無(wú)法安裝等問(wèn)題。大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保了機(jī)器中的每一個(gè)零件，都能根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求進(jìn)行制造。且其具有精度統(tǒng)一；重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便；大大減小了投入成本等優(yōu)點(diǎn)，為以后的生產(chǎn)提供了便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 李新勇.機(jī)械制造檢測(cè)技術(shù)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2012.1.

[2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.6

摘 要：本文介紹了一種使用簡(jiǎn)單且制造簡(jiǎn)便的用于單一測(cè)量大量程長(zhǎng)度的自制非標(biāo)量具。從自制量具的設(shè)計(jì)目地、思路、測(cè)量手法及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了分析，并與標(biāo)準(zhǔn)量具進(jìn)行比較。最后制造并校正量具，投入生產(chǎn)，確實(shí)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，收到滿意效果。

關(guān)鍵詞：自制量具；標(biāo)準(zhǔn)量具；非標(biāo)；設(shè)計(jì)；要求

1 背景

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，機(jī)器中的每一個(gè)零件，都必須根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求加以加工。僅僅依靠數(shù)控設(shè)備保證加工質(zhì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須借助于有一定精度的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，并統(tǒng)一精度。對(duì)于大量程長(zhǎng)度及中心距的測(cè)量，使用標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，體積龐大，操作不便，成本過(guò)高。因此，需要設(shè)計(jì)一種使用簡(jiǎn)單和制造方便的非標(biāo)量具。

2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較及其制作過(guò)程

2.1 自制非標(biāo)千分尺的設(shè)計(jì)要求

由于標(biāo)準(zhǔn)外徑千分卡量程越大體積越大、操作不便，所以自制外徑千分卡除了達(dá)到圖紙基本的精度要求，還需具備以下要求：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺為輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

哈爾濱量量具廠的標(biāo)準(zhǔn)千分尺實(shí)物及設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.2 自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較

自制非標(biāo)千分尺與標(biāo)準(zhǔn)千分尺的特點(diǎn)比較如表1所示。自制千分尺示意圖如圖2所示。

由表1可知，自制非標(biāo)千分尺具有如下特點(diǎn)：

（1） 重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便。

（2） 成本低廉，容易設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同長(zhǎng)度的要求。

（3） Q235-A料較為單薄，為保證精度，維護(hù)周期相對(duì)較短。

（4） 該設(shè)計(jì)對(duì)無(wú)縫管材質(zhì)的均勻要求較高，尤其尺身中部剛性有較高要求。

（5） 對(duì)制造時(shí)千分尺工藝要求高，尤其是焊接等工藝。兩側(cè)頭的同軸度亦較難保證。

2.3 自制非標(biāo)千分尺設(shè)計(jì)及制作過(guò)程

2.3.1定型

先計(jì)算出所需長(zhǎng)度（需要測(cè)量工件中心距尺寸以及孔的直徑大?。愠龇菢?biāo)千分尺需要測(cè)量的實(shí)際尺寸。由于微分頭范圍只有0～50 mm，統(tǒng)計(jì)可能需要用到此測(cè)量范圍。如有兩個(gè)尺寸相差范圍只有0～50 mm，為了節(jié)約成本，可由一尺測(cè)量這兩個(gè)長(zhǎng)度。

2.3.2量塊

量塊是由兩個(gè)相互平行的測(cè)量面之間的距離來(lái)確定其工作長(zhǎng)度的高精度量具，其長(zhǎng)度為計(jì)量器具的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)計(jì)量?jī)x器、量具和量規(guī)等示值誤差的檢定等方式，使機(jī)械加工中各種制成品的尺寸能夠溯源到長(zhǎng)度基準(zhǔn)。

本次設(shè)計(jì)量塊作為標(biāo)準(zhǔn)件，用來(lái)校準(zhǔn)、調(diào)整非標(biāo)千分尺的零位。得到所需測(cè)量長(zhǎng)度，選取適應(yīng)數(shù)量和尺寸的標(biāo)準(zhǔn)量塊。

2.3.3選材

因?yàn)榉菢?biāo)千分尺測(cè)量范圍一般都在1500 mm以上，所以應(yīng)選取剛性好、焊接方便的材料、焊接完成后焊接應(yīng)力容易釋放的材料。因此，我們選取Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，兩頭也選取Q235號(hào)鋼鋼板制作，方便焊接與退火。

2.3.4焊接

由于自制非標(biāo)千分尺尺身較長(zhǎng)，我們應(yīng)該考慮到在縱向方向上采取框架式的結(jié)構(gòu)來(lái)確保尺身縱向的剛性。另外，在橫向上的剛性，我們只能采用減少尺身總量，減少橫向兩鋼管的距離的方法確保使千分尺尺身結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。在焊接過(guò)程中，尺身上的鋼管不能采取拼接的方法，因?yàn)闀?huì)嚴(yán)重影響尺身的剛性和直線度。同時(shí)，在框架焊接完成后要先對(duì)尺身鋼管框架進(jìn)行退火調(diào)平調(diào)直后才焊接兩頭測(cè)量臂，焊接兩頭測(cè)量臂的同時(shí)要保證兩測(cè)量頭的同心度。

2.3.5微分頭

安裝微分頭要使用預(yù)熱裝法，將需安裝的微分頭與已留下過(guò)盈配合的支架進(jìn)行安裝。然后再用螺絲將微分頭上緊。

2.3.6測(cè)砧

該尺的測(cè)砧、測(cè)頭采用球式。但由于本千分尺為了測(cè)量長(zhǎng)度及中心距離，與工件加工面接觸，采用球式測(cè)砧和微分頭更易找到的正確測(cè)量位置。測(cè)砧通過(guò)幼牙螺紋上緊，測(cè)砧調(diào)整時(shí)幼牙螺紋旋轉(zhuǎn)一周行程較粗牙螺紋要短，使用幼牙螺紋較正時(shí)可以更容易達(dá)到精確的效果。

2.3.7安裝后注意事項(xiàng)

尺身安裝完成后，根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況，要對(duì)非標(biāo)千分尺做出相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程。同時(shí)，要進(jìn)行校對(duì)后，才能正常使用。

3 自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量及校正調(diào)零手法分析

由于本尺屬于自制量具為正方結(jié)構(gòu)，所以非標(biāo)千分尺的使用手法直接影響校正精度及使用精度。

3.1 不同方位對(duì)自制非標(biāo)千分尺的測(cè)量手法

為了更好分析尺身的剛性變形對(duì)校對(duì)造成誤差的影響，本文采取六個(gè)方位進(jìn)行校對(duì)測(cè)量。

（1） 左平放測(cè)量

左平方測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（2） 右平放測(cè)量

右平放測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，尺子平放在工作臺(tái)上，操作者手拿量塊對(duì)尺子進(jìn)行校對(duì)。

（3） 左豎立測(cè)量

左豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（4） 右豎立測(cè)量

右豎立測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子豎起校對(duì)量塊。

（5） 左抬尺測(cè)量

左抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在左側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

（6） 右抬尺測(cè)量

右抬尺測(cè)量即測(cè)量微分頭在右側(cè)，操作者手拿尺子平抬尺子校對(duì)量塊。

其測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果如表2、3所示。

由表2可知，測(cè)量范圍為1630 mm～1680 mm的外徑千分尺，由于本身焊接過(guò)程中有拼接現(xiàn)象，尺身強(qiáng)度不夠，因此，造成在校對(duì)過(guò)程中數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

由表3可知，測(cè)量范圍為1420 mm～1470 mm的外徑千分尺沒(méi)有出現(xiàn)拼接現(xiàn)象，所以尺身穩(wěn)定，校對(duì)數(shù)據(jù)在合格的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)尺子所測(cè)量范圍越大，尺身平放時(shí)的剛性就越差，在平放使用尺子時(shí)誤差就越大。而豎立使用尺子時(shí)由于尺身的方形結(jié)構(gòu)，因此，剛性好，測(cè)量誤差小。

3.2 校正較零

首先，要調(diào)整室溫以及尺溫為20 ℃，使用專(zhuān)業(yè)隔熱工具去微調(diào)微分頭，豎放自制千分尺，通過(guò)平臺(tái)放入標(biāo)準(zhǔn)量塊；然后，將微分頭調(diào)至零線，通過(guò)微調(diào)測(cè)砧校正量塊；其次，微松開(kāi)微分頭調(diào)至+0.05 mm，在標(biāo)準(zhǔn)室溫內(nèi)放置2 h以上。等微分頭及尺身充分形變，再用微分頭進(jìn)行校零即可。這樣能使尺身充分變形，消去溫度對(duì)微分頭及尺身的影響，完成校正。

4 結(jié)論

通過(guò)自制非標(biāo)千分尺的使用，對(duì)于零件之間不配合的現(xiàn)象大大降低，目前基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因尺寸不匹配無(wú)法安裝等問(wèn)題。大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保了機(jī)器中的每一個(gè)零件，都能根據(jù)圖紙上規(guī)定的公差要求進(jìn)行制造。且其具有精度統(tǒng)一；重量較標(biāo)準(zhǔn)尺輕、測(cè)量時(shí)操作方便；大大減小了投入成本等優(yōu)點(diǎn)，為以后的生產(chǎn)提供了便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 李新勇.機(jī)械制造檢測(cè)技術(shù)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2012.1.

[2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.6