测长机的故障分析与修理

孙建浦

（沈阳机床有限责任公司计量理化部，辽宁沈阳 110142）

0 引言

测长机是进行长度测量的光学机械计量仪器，用于直接测量或者间接测量大尺寸的精密量检具。主要用来检定大尺寸的量块，检棒和试料的外尺寸、内尺寸，既可以作绝对测量的检定，直接给出试料的尺寸，也可以用量块或标准检棒等作为基准进行相对测量，判断试料是否加工合格。并且还可以借助高一级的量块做基准，采用比较的方法检定低一级的量块，根据国家量值传递得到基准量块的修正量，计算被检量块的误差值。

1 测长机光学系统中光学元器件松动

当测长机由于移动或者搬迁过程中，因为仪器受到严重外力或使用过程中的强烈碰撞，使测长机本身的光学镜组发生窜动，改变了原来的光路，在投影屏上成像位置发生改变，严重时影响测量的精度，所以必须对移动后的仪器重新拆卸安装，重新调整仪器零位，定期进行周期检定。

（1）分米刻度尺的双夹线与毫米刻度尺刻线像相对位置变动。如果所有分米刻度尺的双夹线像都偏高或偏低，与毫米刻度尺不能相夹，在检定过程中无法读数。这个故障造成的原因是测量座内的平行光管中的折射镜与尾座当中平行光管的折射镜发生位置移动，造成视场中影像移位，需要调整棱镜的相对位置。如果不是所有分米刻度尺双夹线位置偏离，只是个别现象，应该对个别分米刻度尺基座重新调整，调整后应重新检定该项示值误差。

（2）分米刻度尺的双夹线在视场中斜向运动。在检定过程中，由于尾座轻微移动造成双夹线在视场中位置不正确，原因是分米刻度尺安装时位置倾斜或者是刻度尺下面的尺座位置发生偏移，调整方法是：在测量座和尾座的平行光路中有一对平行的直角棱镜，如果这对棱镜位置发生偏移则双夹线影像会在投影屏中倾斜，如果视场中的双夹线影像左侧低右侧高，说明测量座的棱镜高于尾座的棱镜，将测量座的棱镜逆时针旋转同时尾座棱镜跟随其同样转动，直到在视场中看到双夹线夹住毫米刻线，并且位置正确为止。同样如果视场中的影像左侧高右侧低，一样的方法相反方向旋转棱镜直到合格。经反复调整后，尾座移动双夹线影像不再倾向运动为止。

（3）毫米刻度尺的影像清晰，而分米刻度尺的影像不清晰。造成这种现象的原因是光路有污渍或者油渍，应该对光路的镜组进行清洗，如果清洗后清晰度仍然不见改善就要对镜组的焦距进行调整。使焦距变短要将测量座的棱镜拧进尾座的棱镜拧出，焦距变长要将测量座的棱镜拧出尾座的棱镜拧进，反复调整直到投影屏中有清晰的影像为止。

（4）毫米刻度尺在视场中影像倾斜，一端高另一端低，或者一端清晰另一端模糊不清。产生这种现象的主要原因，是刻度尺与导轨水平方向垂直方向不一致造成的。首先调整刻度尺的水平方向，刻度尺左侧有一个螺钉是调整刻度尺左侧上下运动的，轻轻移动可以使基准尺与导轨在水平方向一致。基准尺的前面有一个螺钉可调整尺与导轨之间垂直距离，调整后基准尺与导轨在垂直方向距离一致。尺的右侧有一个偏心轴可以使基准尺绕导轨旋转，调整偏心轴使基准尺转动直到视场中有影像与导轨运动方向一致，并且毫米刻度尺（0～100）㎜全程范围内同样清晰。

（5）微米刻度尺影像在微动手轮移动时斜向运动。由于微米刻度尺在使用过程中发生窜动，使镜组与反射镜摆动方向不一致，这时需要调整微动手轮方向并对测杆反射镜进行调整，使微米刻度尺位置方向与棱镜反射镜组移动方向平行，视场中刻线影像与指标线平行。

（6）通过调整目镜焦距微米刻度尺影像始终不清晰，指标线清晰。这时需要对测微镜组的光学镜片进行擦拭，并且紧固光学镜片防止因为镜组松动带来误差。如果以上工作不能使影像得到改善，就需要对微米镜座进行上下左右的轻微移动，直到在投影屏中看到清晰的像为止。

（7）视场中微米刻线和指标线都不清晰。由于微米刻度尺光学系统中投影物镜和刻度尺相对运动时，就调整投影物镜的工作距离。如果是微米投影系统放大比中反射镜的移动或有污渍，霉点造成成像不清晰，应及时调整反射镜组的位置或擦拭或更换光学镜组。

（8）微米刻度尺刻线影像在视场中不居中，或高或低。由于微米刻度尺光学系统中反光棱镜位置窜动，应调整棱镜位置或者紧固棱镜，对于刻度尺尺座和平行光中心偏离，应对刻度尺尺座作平行移动，不能带角度，以免物镜焦距偏离，调整到正确位置后看视场中的像是否符合要求。

2 测量座和尾座放大比不一致造成示值误差超差

由于放大比不一致造成的误差直接影响仪器的正常使用，焦距的误差必须控制在一定的范围内，因为测量座或者尾座发生偏离焦距的现象，使测量座和尾座物镜焦距不一致，引起放大不一致，规定要求偏离焦距测量点位置是：0，200㎜，500㎜，900㎜进行检测，由测得的偏离焦距数值来判断方向，根据实际数值测量镜旋转圈数，相应的测量座和尾座也要有位置变动。

3 毫米刻度尺示值误差超差

毫米刻度尺示值超差主要原因是温湿度控制的不合格，温度应控制在（20±1）℃，室温变化≤0.3℃/h，而且仪器主体一定要与量块等温，如果室内温度控制误差大，将直接影响仪器读数值。除以上原因外，仪器导轨变形也容易引起测量座变形，直接导致示值不合格，还有仪器投影箱变形引起毫米玻璃刻度尺发生变形和位移，这些原因都需要修理调试。

4 分米刻度尺示值超差

由于仪器导轨变形，导轨直线度超差，导致安装在导轨上的分米刻度尺发生松动和位移，使分米刻度尺示值误差超差，可以通过调整分米刻度尺平板玻璃的前后位置达到要求。当示值误差为正值时，可将该长度相对应的刻度尺松开，左侧锁紧螺钉向外松开，右侧锁紧螺钉向里拧紧，使玻璃刻度尺发生一个角度的旋转，使视场中双刻线影像发生偏移，从而达到修正示值的目的。相反如果示值误差为负值时，相对应刻度尺松开后，将锁紧螺母向相反方向旋转达到修正示值的目的。

5 示值变动性超差

这是由于尾管内锁紧锁丝松动和微动机构不稳定造成的。这时应检查微动丝杆和丝母配合是否有间隙，是否在运动时有晃动的现象。将丝杆从微动机构中抽出，卸下头部附件，检查附件中丝杆和丝母的紧固程度，也可能由于调整弹簧长期使用造成弹力失效，使尾管运动不平稳，从而使变动性超差，可以更换弹簧紧固丝母，以达到调整示值变动性的要求。

6 结束语

以上是对测长机常见故障的分析及修理办法，并对该仪器的微米、毫米、分米刻度尺分别进行阐述，对缩短修理周期有很大帮助，对标准器配套设备的维护保养提供理论依据。