游标卡尺常见几种故障及修理方法

2012-12-29何丽霞

中国新技术新产品 2012年17期

何丽霞

（广州市番禺质量技术监督检测所，广东广州 511400）

游标卡尺是一种比较精密的测量长度、内外径、深度的量具，凭借着结构简单，使用方便，测量范围大等特点而在工业机械加工领域得到广泛的应用。但由于游标卡尺日常使用频繁，所以容易发生磨损和损坏，进而导致故障出现影响测量。为了保证游标卡尺的测量效果，掌握一定的快速简单的故障修复方法是非常重要的。

1 测量面表面粗糙度过大

主要由于研磨时研磨器修整不平，没有清理干净嵌砂，工作环境污染严重，有大颗粒状灰尘、碎屑、磨料太粗等原因造成。需根据不同原因，修平研磨器、清理干净嵌砂和工作环境、更换较细的磨料后，重新研磨即可。

2 高度游标卡尺的主尺与底面不垂直

对可调式结构的高度尺,用垫片的方法进行调整,然后把固紧螺钉旋紧。对不可调式结构的高度尺,修理前首先应确定主尺的倾斜方向与倾斜量,然后以主尺为基准修研底面,使两个方向都垂直。差得较多时可用磨床磨垂直后再研,达到合格为止。

3 测量面中心出现暗黄色椭圆状斑块

主要是由于在研磨过程中，压力过大，速度过快，连续研磨时间过久，磨料辅助配料比例不当等原因，造成在研磨区域中心产生局部高温，局部退火现象。此时测量面的表面粗糙度和平面度检查仍为合格，但该局部区域材质的物理性质发生了变化，其耐磨性和硬度也随即降低，影响卡尺使用寿命。在被测件硬度要求不高的情况下，可继续使用。

4 两测量爪合并后有间隙

由于使用频繁，量爪上出现局部磨损严重，形成合并间隙。根据磨损部位不同，间隙可能出现在外量爪测量面的根部、中部和尖部。根据间隙不同位置，常采用挤压和研磨相配合的方法进行修复，先用刀口尺检查量爪的测量面，确定量爪磨损处。再用直角尺检查活动量爪与固定量爪对主尺基面的垂直度，如不垂直，可用挤压法或敲击法，使量爪测量面与主尺基面垂直。再重新合并量爪，检查合并间隙的部位，常采用铰链式挤压器 (由一根扁轴和两根可绕其转动的挤压臂轴构成)，具体挤压方法如下:

1)合并间隙出现在外量爪尖部时，组装好挤压器，用扁轴夹住两外量爪的根部，两挤压臂轴压在两外量爪尖部外，稍用力向内挤压，根据间隙量调整加压力的大小。

2)合并间隙出现在外量爪根部时，组装好挤压器，把扁轴夹在两外量爪间的尖部上，两挤压臂轴压在两外量爪的根部外，稍用力向内挤压。

3)对刀口形内测量爪的磨损间隙。由于刀口形内量爪尺寸比较短，挤压时将扁轴夹持在卡尺外量爪的根部，再将两挤压臂轴分别压在两个内量爪的背处，稍用力向内挤压(挤压时尺框的紧固螺钉可能影响操作，需先拧下)。

4)如果间隙明显由外量爪的根部向端部逐渐增大，但用刀口尺检查两量爪测量面时，平面度均良好，两量爪测量面未见磨损。这是由于尺框导向面的磨损造成的。

量爪间隙的原因找到后，经过挤压产生了一定的修磨余量，就可采用研磨的方法，清除合并间隙。研磨量爪的测量面时有两点需注意:

1)由于卡尺外侧量爪多数带有刀口，刀口部分面积小，在相同研磨压力下，刀口部分压力大，使得磨削量大，造成测量面闭合时在刀口部分出现间隙。

2)由于主尺和尺框两基面是利用弹簧片的弹力接触的，研磨时在研磨器推、拉力的作用下，使两基面不能紧闭贴合，尺框会产生一定微小角度的偏转，使量爪根部和端部的磨削量大些，造成测量面闭合时出现中间接触两端间隙的情况。经过多次尝试，以上两种情况，可以在研磨时通过找准施力点和施力方向来避免，施力点放在尺框外侧量爪根部，施力方向为向主尺方向倾斜45°，相对于主尺方向，45°施力分解为平行和垂直两个分力，平行分力使两测量面和研磨器紧密接触，为研磨提供需要的压力，垂直分力使尺框基面和主尺紧紧贴合，避免了尺框的偏转。

5 量爪合并时，游标零刻线与主尺零刻线不对齐，即零位误差

卡尺的游标在制造时有做成固定的和活动式的(可调式)两种。固定式的游标卡尺又称死游标卡尺,零位不对以后的修理较活动式游标卡尺的修理要困难得多。修理方法有以下几种:

（1）改制成活游标,即将原来的固定游标去掉再换上新的活动游标,用螺钉固紧。

（2）敲击法:用敲打的方法使量爪向产生正值修研余量的方向永久变形,再经研磨恢复其零位的正确性。

（3）挤压法:挤压法是用虎钳和圆柱销挤外侧量爪,这种方法简单,且对卡尺外观影响较小,一般情况挤压后固定量爪变形较大,修研量爪工作面时,应注意工作面对主尺的垂直,否则会影响示值误差。

6 游标面和主尺刻线面的间距过大

多数间隙是由于磨损、螺孔的碰伤，游标片安装面的赃物、游标片的变形所造成的。修复方法是卸下游标片，清洗赃物，打磨掉毛刺、碰伤等。再重新安装即可。间隙过大时，可以用锉刀锉削游标安装面，减小游标片的厚度，直至合适，对变形的游标片，可在砧铁上用紫铜锤轻敲游标片进行整平。

7 紧固螺钉紧固和松动时，示值变化

主要是由于尺框弹簧安装间隙过大，测量时，推动尺框使量爪接触工件时用力偏大，量爪发生倾斜，紧固螺钉拧紧时，尺框又发生反向倾斜，从而造成示值变化。修复时，需选换厚一些的弹簧片以减小间隙，并将弹簧片弯成波浪形，形成多点接触，防止尺框倾斜。

8 示值误差

卡尺检定时经常出现示值误差超差现象，其原因较多，在排除量爪磨损、尺框导向面磨损、尺框安装间隙过大和游标片与主尺刻线面间距过大后，主要原因是主尺基面的磨损，使用中的游标卡尺，由于各测量值的不同、使用频率的不同，往往会造成尺身局部磨损，引起示值误差，具体分析如下:

1)检定时，示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→0→负→正→0”时，是由于卡尺基面的中段磨损形成一段凹形造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面成直角，示值误差为零，尺框移动到磨损的基面时，发生倾斜，量爪测量面与主尺基面形成钝角，示值误差为负，尺框移动到磨损面即将结束处，量爪测量面与主尺基面成锐角，示值误差为正，磨损段结束后示值误差为0。

2)示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→正→正→正→正”时，是由于主尺基面的前半部磨损造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面没有磨损成直角，示值误差为0，活动量爪离开零位后，量爪与主尺基面均成锐角，示值误差全部为正。

3)示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→负→负→负→负”时，是由于主尺基面的前端磨损造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面形成直角，示值误差为0，活动量爪离开零位后，量爪与主尺均为钝角，示值误差全部为负。

4)示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→0→0→负→正”时，是由于主尺基面的后半部分磨损造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面成直角，示值误差为0，活动量爪移动到前段和中段时，示值误差仍然为0，移动到磨损部位时，量爪发生倾斜，示值误差为负，滑动到磨损部位结束时，示值误差为正。

针对上述4种情况，在修复时，先判断出主尺基面的磨损情况，用油石磨去基面上高的部分，再在尖角平板上用靠铁靠住，横向推磨卡尺尺身基面，直到磨平。

9 深度测量杆示值超差

带有深度测量杆的游标卡尺，深度测量杆的测量面很小，很容易磨损，检定时经常出现较大的负误差，修复时一般采用敲击延长法，将测量杆前端平放在砧铁上，用锤敲击杆侧面，使测量杆产生塑性变形，再用油石将深杆与卡尺端面磨平即可。在示值误差不大于－1mm时，都可用此方法修复，如测杆磨损太多，需卸下尺框，更换新的测杆。