长度计量检定修理中带表卡尺的调试修复

顾学勤

摘要 ：文章结合生产以及生活中的实际需要，从带表卡尺的检定程序和维修处理过程入手，描述了常用的带表卡尺的工作原理和方法，简述了调试前的准备工作和内容，并重点介绍了带表卡尺的两种常用调试方法即指针预紧法和固定法。

关键词 ：带表卡尺 游丝 预紧法 固定法

1、 带表卡尺的工作原理及优缺点

日常生活中常见的带表卡尺通常是是采用齿轮传动或者齿条传动，精确测量将两个测量面的相对位移之后转化为指针回转运动的常用的精密测量工具。在尺框的上部有一个间距相等的分度值，尺框的尾部有可以来回滚动的滚轮，滚轮可以利用主尺基面棱角上相互的摩擦力，使尺框前后移动和调整。表卡可以通过齿轮和齿条的传动比率，从而将读数值放大，以达到方便读取数据和记录的目的。

由于带表卡尺的读数值放大倍数较大的特点，因而相对其他传统卡尺读数更为直观和准确，并且具有快捷方便提高效率以及减少眼睛疲劳程度等优点，同时与电子卡尺相比还具有不怕水和油污等优点，因而在机械制造业和精密制造业中得到了广泛的应用。带表卡尺在测量面发生磨损时，齿轮与齿条传动系统也同样会发生磨损，而导致示值出现超差的现象。

2、 示值误差超差的主要原因

（1）指示表补偿齿轮弹簧的预紧力不足或者弹簧变形；

（2）齿条中存留着油泥或者其他异物；

（3）由于长期测量同一尺寸时齿条产生的不均匀摩擦；

（4）带表卡尺与被测量的工件接触测量面尤其是在卡尺刃口处由于磨损而容易产生的喇叭口形状的缺口；

（5）主尺和游框弹簧片之间的间隙过大；

（6）卡尺游框中由于工作环境的影响而存留的异物造成主尺与游框之间的间隙变的非常小，使得游框移动不够灵活从而出现示值误差超差的常见现象。

3、 示值误差的修理顺序

通常情况下在修理示值误差之前需要先用航空级清洁汽油将带表卡尺的各部分认真的清理干净，尤其是要特别认真清理卡尺的齿条和指示表两个重要组成部分。在装配前为了去除在使用过程中由于磕碰而产生的凸出部分以及毛刺，需用细油石轻轻的打磨主尺尺身。

（1）修理主尺尺身的弯曲变形。采用间隔敲击法或者采用专用卡尺矫正器来进行修理，敲击法常用的敲击工具是紫铜锤，要准确掌握敲击点及敲击力度。因为敲击或者敲击力度比较难掌握，修理时最好采用卡尺矫正器。

（2）修理主尺的基面。在研磨板上进行研磨的同时，要保证主尺基面与测量面的垂直度。

（3）组装主尺与游框过程。首先要将主尺与游框的组合间隙调整到最优状态，同时还要把游框弹簧片的间隙与两个无肩压紧螺钉的间隙调整好。

（4）研修两测量面的间隙。把卡尺固定，用卡尺研磨器进行研修。

（5）调整齿轮和齿条的啮合间隙。常用的调整方法如下：用软质小木棒轻轻有节奏的敲打表盘的上端，在敲打的同时反复拉动游框，如此反复操作直至齿轮工作正常。操作时用力要适当，避免因用力过猛而造成卡尺损毁。

（6）修理示值误差。把主尺背面固定齿条靠近测量面第一个螺丝后松开，将合适尺寸的铜箔塞到主尺与齿条间隙中，然后拧紧固定螺丝。

4、 调试前的准备工作

（1）当带表卡尺的示值需要调试和修理时，要先将带表卡尺的指示表部分取下。若主尺本身不合格时，会影响示值的准确性和稳定性。在操作时为防止碎屑和油垢进入齿条，应尽量不要过快、过猛的拉动尺身。齿轮与齿条啮合使用时易造成齿廓变形或者缺损，从而造成带表卡尺示值不稳定，甚至破损。特别是卡尺零位的检定。当主尺的两个测量面相互之间接触时，尺框的基准面应该与主尺右边相切，不能存在超差。特别需要注意的是，零位的调整必须在安装指示表和调试之前。

（2）取下分度盘和指针，清洗里面的齿轮。检查齿轮上的游丝，如果有脱落的，要专门取下来调整，如果没法修复可以更换游丝或者齿轮。另外，不同厂家的带表卡尺的配件是可以相互更换的。即使是齿轮，只要其尺寸相同，轴半径相同，即使他们的结构不同，只要齿轮转动的规律符合，都是可以互換的。甚至左右齿轮的位置互换了也不会产生不良影响。

（3）不同厂家带表卡尺的结构是不同的，即使是同一厂家结构也存在差异。因此，针对不同的带表卡尺，必须认真了解它的结构。例如有些中心齿轮带游丝，有些不带游丝；左右齿轮有的不带游丝，有的带细游丝，有的带粗游丝。取下带表卡尺上的刻度盘，有的可以看见里面的齿轮转动情况，有的则看不见。

5、 带表卡尺的调试

确定主尺及指示部分完好以后就可以调试带表卡尺了。

预紧游丝是调试带表卡尺的关键问题。为了消除齿轮转动时因为间隙造成空程，应该将游丝预紧。

5.1 指针预紧法

取下指示表上的刻度盘，装上表针。把主尺拉开到尺身大约三分之一处。用固定螺丝把表壳稍稍固定住，稍微抬起表壳上面的部分。在测量时往右拉尺身的指针是顺时针方向转动，若在这时感觉到表芯里左右两侧齿轮与尺身正好接触上时，用右手逆时针转动表针。然后轻轻拉尺身，感觉滑动自由，并且数次拉动主尺检验示值的变动性，若符合计量检定规程的要求就表示调试成功了。

5.2 固定法

对于经验少，手生疏的初学者来说，真正掌握上述的指针预紧法需要很多的时间。因此初学者可以采用下面所述的比较直观的方法，即固定法。但此种方法只能指示表上有两个观察孔的结构类型。从指示表上拿下表芯，两只手沿不同的方向微微转动齿轮，观察当齿轮上的细游丝预紧时，齿轮转动的方向。同时对另一个齿轮做同样的操作。然后把整个表芯放入表壳中，把位置调整好，固定住。此时取下小针，拉动尺身，若滑动自由，装上表针观察示值的变动性，若示值稳定便说明调试成功了。

6、 结语

带表卡尺具有读数比较直观且准确方便等优点，所以在机械行业中得到了广泛的应用。检修时一定要增加检定点，重视齿轮与齿条磨损产生的影响，了解其工作原理，分析示值误差产生的原因，掌握示值误差的修理方法等，才可以扬长避短、最大限度的发挥其优势，提高测量精度。

参考文献：

[1]何丽霞. 游标卡尺常见几种故障及修理方法[J]. 中国新技术新产品，2012，17：251.