螺旋测微器
螺旋测微器(Micrometer),又称千分尺、螺旋测微仪、分厘卡,是精密的长度测量工具,由法国发明家Jean Laurent Palmer发明,并于1848年获得专利,被称为“带圆游标尺框的螺纹卡尺”,后美国工程师Joseph R. Brown和Lucian Sharpe将其应用于机械领域12。
螺旋测微器分为机械式千分尺和电子千分尺两类,机械式千分尺,是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具,可用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等。电子千分尺,如数显外径千分尺,其测量系统中应用了光栅测长技术和集成电路等,用其测长度可以准确到0.01mm,测量范围为几个厘米。由于其良好的精密性,所以常用于房屋建造中各机构精度的检测2。
基本信息
- 中文名
螺旋测微器
- 外文名
micrometer screw
- 原理
螺旋放大原理
- 分类
机械式千分尺3、电子千分尺
- 用途
测量长度
- 别称
千分尺
- 精确度
0.01mm
发展历程
简介
螺旋测微器又称千分尺(micrometer)、螺旋测微仪、分厘卡,是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹,当它在固定套管B的螺套中转动时,将前进或后退,活动套管C和螺杆连成一体,其周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量,不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量,最终测量结果需要估读一位小数。
第一个这样的测量工具是由法国发明家Jean Laurent Palmer 在1848 年获得了专利,被称为“带圆游标尺框的螺纹卡尺”。我们仍然利用这一典型特征制造外径千分尺。千分尺引入机械世界开始于两个美国工程师Joseph R. Brown 和Lucian Sharpe 在1867 年对巴黎展览会的访问,他们的注意力被Palmer 的发明所吸引,并非常感兴趣。在对Palmer 的设计加以改进之后产品被大批量制造,并由这两位合伙人在市场上成功地推广。当瑞士TESA公司决定制造外径千分尺时,他们重复了过去发生的故事,使该产品成为公司的第一个产品。个别情况除外(例如测量齿轮的千分尺),我们所使用的千分尺遵循Abbe 原则(阿贝原则),如同比较仪那样。千分尺心轴通过现代化磨床加工,螺纹的轮廓精度很高,螺距偏差可忽略不计,加工条件保证了千分尺极低的测量不确定度。
结构参数
工具组成
如图所示,图上A为测杆,它的活动部分加工成螺距为0.5mm的螺杆,当它在固定套管B的螺套中转动一周时,螺杆将前进或后退0.5毫米,螺套周边有50个分格。大于0.5毫米的部分由主尺上直接读出,不足0.5毫米的部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时,读数也分为两步,即(1)从活动套管的前沿在固定套管的位置,读出主尺数(注意0.5毫米的短线是否露出)。(2)从固定套管上的横线所对活动套管上的分格数,读出不到一圈的小数,二者相加就是测量值。
螺旋测微器的尾端有一装置D,拧动D可使测杆移动,当测杆和被测物相接后的压力达到某一数值时,棘轮将滑动并有咔咔的响声,活动套管不再转动,测杆也停止前进,这时就可以读数了。
不夹被测物而使测杆和小砧E相接时,活动套管上的零线应当刚好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中,由于使用不当,初始状态多少和上述要求不符,即有一个不等于零的读数。所以,在测量时要先看有无零误差,如果有,则须在最后的读数上去掉零误差的数值。
功能用途
工作原理
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。
测量时,当测砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,并使测砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端,注意不可用力旋转否则测量不准确,马上接触到测量面时慢慢旋转左右面的棘轮转柄直至传声咔咔的响声,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分则由可动刻度读出。螺旋测微器的结构
G制动栓(为3右圆豆) 1尺架 2测砧 3测微螺杆 4固定刻度 5.6可动刻度 K微分套筒(黑色块状) 8棘轮转柄。