姜建波 张旭东
千分尺(本文指外径千分尺)测量面平行度的检定是JJG21-2008检定规程中重要的一项检定项目,而我们在日常的工作检查和技术交流中发现,有些计量检定员对规程的要求没有吃透,在检定的过程中没有准确把握其要领,影响了千分尺准确度的评定,笔者愿借贵刊一角谈谈对千分尺测量面平行度的检定,并与广大读者商榷。
一、千分尺两测量面的平行度可用平行平晶检定
目前,我国生产的平行平晶共分四组,可用来检定(0~100)mm四个规格的千分尺平行度。检定前先用绸布把千分尺测量面和平行平晶擦洗干净,然后依次把四块厚度差为1/4螺距的平行平晶放入两测量面间,转动微分筒,在微分螺杆工作面接近平行平晶时,用测力装置继续转动微分筒,使测量面与平行平晶接触,在测力作用下使平行平晶夹在两测量面之间。如图1所示。调整平行平晶,并不断转动测力装置,当平行平晶一侧的干涉带调整到最少时,而且两测量面接触平行平晶位置又在同一侧时,读取两边干涉带条数(或圈数)。紧固螺杆锁紧装置,再读取两边干涉带条数(或圈数),两次读数中以最多的那次计算出来的数值为这块平行平晶检定的平行度偏差。其余三块也按以上方法进行检定和计算。四块中以呈现干涉带总数最多的一块数值作为被检千分尺两测量面平行度偏差。而有的计量检定员当调整平行平晶一侧出现干涉带为最少后,在读取另一测量面干涉条纹时又去调整平行平晶,找出这一侧最少干涉条纹,然后把两侧的最少条纹加起来计算千分尺紧固前的测量结果,这是错误的。
二、测量上限不超过100mm千分尺可用量块进行检定
规程规定,外径千分尺两测量面的平行度用5等量块进行检定。检定时需要采用其尺寸偏差为1/4螺距的4块量块进行,如检定(50~75)mm千分尺测量面平行度,选用四组量块的尺寸分别是:65.00mm,65.12mm,65.25mm,65.37mm。检定时先把千分尺固定在专用底座上 ,左手带上手套,将第一组量块放在千分尺测量面之间,右手转动测力装置,按图2所示四个方位进行测量,并在微分筒上读取四数值,其中最大差值为两测量面一个相对位置上的平行度,其余三組量块依同样方法检出三个平行度数值,四组平行度数值中最大的一个就是该千分尺两测量面平行度偏差。而有的计量检定员用检定千分尺示值误差的某一组量块来检定千分尺平行度,这显然有悖于检定规程的要求,更达不到检定目的。因为千分尺活动测杆是转动的,所以两测量面的平行度随测杆的位置而变化,当两测量面都向一个方向倾斜时,平行度很好,但测杆转过一个角度后,两测量面的平行度就变得极差。平行度的检定是根据抽样检查的道理进行的,即选定两测量面径向的四个相对位置,以确定其平行度。如四个位置的平行度均合格,就认为两测量面在任何位置上也是平行的。规程中规定,这四个相对位置是活动测杆测量面与固定测砧测量面相隔90°的四个位置,也即活动测杆(或微分筒)转动1/4转时相对固定测砧的四个位置。
三、大于100mm千分尺两测量面的平行度的检定
规程规定测量上限大于100mm千分尺两测量面的平行度用如图3所示的钢球检具检定。这种检具只是钢球检具中的一种,主要由测头、连接套管,连接杆,弹簧和接长杆组成。检具在使用时,根据被测千分尺的测量范围选用合适的接长杆,根据千分尺测杆的直径选用一对相应的测头,将平面“B”放在平板上,大致调到需要的尺寸,组装好,紧固各螺钉,将千分尺测砧插入检具测头的孔内(使检具带弹簧的一端与千分尺测杆相配合)。旋转微分筒,使活动测杆插入另一个测头孔内,将微分筒上的零刻线对准固定套管上的基准线,松开导向紧固螺钉,在弹簧的作用下,推动测头向外,致使两钢球接触到千分尺的测量面,紧固导向紧固螺钉。转动千分尺棘轮并在千分尺上读数。每次读数后,将千分尺退回若干,转动检具90°,再拧动棘轮,再读数,这样每隔90°在千分尺上读一次数,四次读数中的最大值就是千分尺测量面在第一个位置上的平面平行度偏差。在一个位置上的四个方向检完后,松开导向紧固螺钉,将千分尺测杆逆时针转过1/4周,再紧固导向紧固螺钉,进行第二个位置上的检定。依次检定同一个螺距中的四个位置上的平面平行度误差,取其中最大的一个数值作为该千分尺的两测量面平行度误差。而有的计量检定员在用钢球式检具检定千分尺测量面平行度时,只在第一个位置上的四个方向检定完之后就认为平行度的检定到此结束,漏掉其后三个位置上的检定,所犯错误如同2中所述。