提高游标卡尺示值检测的精度

　　游标卡尺的示值精度，是保证游标卡尺在使用过程中量值准确程度的综合指标，也是游标卡尺制造精度的综合体现。所以，保证示值精度是提高游标卡尺产品质量的关键。影响游标卡尺示值精度因素很多，例如尺身基准面直线度、刻度面的平面度、量爪对刻度面的垂直度以及测量力等。这些因素都是在生产过程中造成的。那么，如何保证游标卡尺示值精度除了合理安排设计、工艺和制造过程之外，还需要有严密合理的检测手段。

　　本文以0 ～300mm 读数值为0. 02mm 游标卡尺在生产检查中的问题进行探讨。

　　1. 卡尺尺身基面直线度的影响

　　(1) 尺身基面弯曲在一般情况下，是均匀弯曲呈圆弧形。如图1所示。

　　若在300mm 长的尺身基面上，直线度为δ，假设在零位卡尺两测量面是平行的，随着尺框向后推移，尺框将相对原始位置发生倾斜，同时使尺框测量面作相应的倾斜，两测量面形成夹角。

　　设在L=300mm 位置上，夹角为α，计算如下

　　则尺身基面直线度对示值的影响为若卡尺测量面下量爪伸出长度为H=60mm，δ=0.01mm，如图2 所示，则× 60=0.016 (mm)。

　　由计算可知，0～300mm 读数值为0. 02mm 的卡尺，如果基面直线度为0.01mm，对示值还是有影响的。

　　(2) 尺身导向面 (基面) 是保证游标卡尺正常工作的基准，其直线度大小对游标卡尺示值误差有影响。由于卡尺尺身在精加工后、装配之前，还有很多工序需要加工，如磨凹面、电镀和照相等，很可能造成尺身导向面变形，破坏了原有的精度。另一方面，按加工工艺规定，尺身导向面在精磨后的检查，是用刀口尺通过光隙法进行检查，来估读间隙大小的，显然这不但有估读的误差，还有检查基准、方法等因素的影响。而且间隙不是造成卡尺示值误差的直接因素。我们知道，尺身导向面对示值的影响，是尺框沿导向面移动后，相对于尺框在零位时的原始位置产生倾斜，两测量面形成夹角所产生的，而不是直接由尺身导向面的间隙大小造成的。所以采用该检查方法是不完全合理的。

　　在图3、图4 中，假设尺身基面是均匀弯曲呈圆弧形。图3 是单个弯曲，图4 是有两个弯曲，直线度偏差都是δ。

　　设尺框移动位置L=300mm，直线度偏差δ =0.01mm，量爪伸出长度H=60mm，此时α1和α2为尺框相对原始位置上的夹角，由图3计算如下

　　同理，由图4计算，尺身基面直线度对示值的影响为

　　由计算可知，尺身两个弯曲比一个弯曲对示值的影响要大，如果尺身弯曲呈蛇形，则对示值的影响会更大。