王健
沈阳市辽中区市场监管事务服务与行政执法中心 辽宁沈阳
摘要：游标卡尺作为一种通用量具，因其操作简单、测量快速且比较准确，故在机械行业应用广泛。游标卡尺是计量检定中常用的计量器具，如何及时判断出游标卡尺的故障原因并采取针对性的措施予以修理是检定人员综合素质的体现，有助于提升游标卡尺的工作效率与工作质量。
关键词：游标卡尺；检定；故障；分析
1 概述
游标卡尺是机械制造业中最常用的量具之一，其优点是：结构简单、使用方便、测量范围大、用途广泛。游标卡尺可测量工件的内、外尺寸(如长度、宽度、内径、外径)，以及孔径、深度和高度等。但由于游标卡尺使用频繁，也容易发生故障，为了保证卡尺在使用中的稳定可靠，因此，对游标卡尺的检定就更为重要。本文就游标卡尺在检定时常见故障进行分析，并提出了相应的修理方法。
2 游标卡尺检定时的常见故障分析
2.1 零值误差超差
游标卡尺的平面性修好后，再进行零位调整，首先把卡尺两测量面合并、观察零位，需要调整的先松开游标刻度片，用小锤敲击游标调整对零。如测量面磨损严重或多次修磨后，无法调整对准零位，可用什锦锉将游标刻度片的圆孔锉成长圆孔以便调节，或在游标框上改进基孔位置调整。
2.2 内量爪超差
(1)刀口形内量爪由于使用不当摔碰，使内量爪尖受损，有的卡尺内量爪爪尖凸起，手摸可以感知，也可用万能工具显微镜观察内量爪爪尖凸起部位的尺寸，可用砂棒粗磨，再用油石细磨，做到有的放矢。
(2)卡尺经常磨损使内量爪超差出现正差或负差。则需要用专用卡尺挤压器矫正，随挤压随用10mm量块测量，但要掌握力度，以免将卡尺内量爪一侧量爪挤断，不能正常使用。
2.3 示值误差超差
卡尺检定时经常出现示值误差超差现象，其原因较多，在排除量爪磨损、尺框导向面磨损、尺框安装间隙过大和游标片与主尺刻线面间距过大后，主要原因是主尺基面的磨损，使用中的游标卡尺，由于各测量值的不同、使用频率的不同，往往会造成尺身局部磨损，引起示值误差，具体分析如下：
（1）检定时，示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→0→负→正→0”时，是由于卡尺基面的中段磨损形成一段凹形造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面成直角，示值误差为零，尺框移动到磨损的基面时，发生倾斜，量爪测量面与主尺基面形成钝角，示值误差为负，尺框移动到磨损面即将结束处，量爪测量面与主尺基面成锐角，示值误差为正，磨损段结束后示值误差为 0。
（2）示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→正→正→正→正”时，是由于主尺基面的前半部磨损造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面没有磨损成直角，示值误差为0，活动量爪离开零位后，量爪与主尺基面均成锐角，示值误差全部为正。
（3）示值从小到大的过程中，示值误差变化情况为“0→负→负→负→负”时，是由于主尺基面的前端磨损造成的，在零位对线时，活动量爪与主尺基面形成直角，示值误差为 0，活动量爪离开零位后，量爪与主尺均为钝角，示值误差全部为负。
针对上述几种情况，在修复时，先判断出主尺基面的磨损情况，用油石磨去基面上高的部分，再在尖角平板上用靠铁靠住，横向推磨卡尺尺身基面，直到磨平。
2.4 测量面的平行性不好
引发这类问题的原因非常多，具体的有以下三种。
（1）因为弹簧片的性能不好而引发的，此时可以经由调节或是换一个新的弹簧片来实现这个意义。
（2）是因为微动设备发生了严重的问题，此时可经由替换螺杆的措施来确保平行性。
（3）如果它的测量面发生了磨损现象的话，要使用研磨设备对其处理，进而提升平行性特征。
2.5 固定游标的游标卡尺零位不对齐
卡尺的游标在制造时有做成固定的和活动式的(可调式)两种。固定式的游标卡尺又称死游标卡尺，零位不对以后的修理较活动式游标卡尺的修理要困难得多。修理方法有以下几种：
(1)改制成活游标，即将原来的固定游标去掉再换上新的活动游标，用螺钉固紧。
(2)敲击法：用敲打的方法使量爪向产生正值修研余量的方向永久变形，再经研磨恢复其零位的正确性。
(3)挤压法：挤压法是用虎钳和圆柱销挤外侧量爪，这种方法简单，且对卡尺外观影响较小，一般情况挤压后固定量爪变形较大，修研量爪工作面时，应注意工作面对主尺的垂直，否则会影响示值误差。
2.6 游框基面不平直
(1)游框基面的平直性不好。游框基面由两个小突台构成，其平直性用着色法检查，即在修好的主尺基面上均匀涂上一薄层红丹粉，装入游框来回抽动几次，根据游框基面上红粉的均匀程度判断其平直性。若不平直可用小锉刀修去基面突出部分，大致取直后，用矩形铸铁研磨器进行研磨。
(2)游框、游标与主尺间隙过大。间隙过大会引起游框摆动和显著视差。修理方法很多，最简单的方法是用成型垫铁垫在游框的斜面上，在虎钳上挤压。挤压时不要抽出主尺，以免过量。对活游标卡尺，也可用小锉将游标底面修得向内倾斜一些。
2.7 游框与主尺间隙过大
首先需要对主尺的侧面进行一定程度的检查，看其是否存在较为明显的磨损。在对游标卡尺进行使用的过程中，由于游标常常会受到大拇指的推动而摩擦，进而会促使主尺发生较为严重的磨损，当磨损达到一定程度时便会对正常读数造成影响，针对这种情况，可以采用焊补的方法进行垫补处理，垫补之后再锉平。
2.8 外测量爪平面性和二测量面间隙过大
常用的游标卡尺测量面极易磨损，对于0.02mm及0.05mm的卡尺，不应有明显的透光间隙，有了明显的间隙，必须进行修理。研磨前先把外量爪的二测量面吻合，检查间隙大小，一般间隙小的可以直接调整后研磨，如果发现间隙大，一般采用敲击法，在二个量爪的空档部位，放入一要直径8mm左右的铜棒，然后将尺身搁在台上，可以放在一定角度上，对准尺框量爪测面的外背部，用铜锤直接敲击，须敲敲看看，敲到二个测量面的卡脚间隙减少，方可进行研磨，也可分粗、细研磨。在研磨时，对尺框量爪的压力是比较关键的。当在量爪内放入研磨器后需把尺框上的调节小螺钉稍微旋紧些，能防止尺框和尺身产生晃动。研磨时一手推研磨器，一手在尺框量爪上加压力，但研磨几次应把手松开，使量爪在自由状态中，这样能减少二个量爪偏斜和不平。所以研磨时用力一定要均匀，否则修理时会产生二测量面不平。
3 结语
为了对游标卡尺测量的准确性与可靠性进行保证，必须在检定时对其进行有效修理，检定人员应当首先结合实际情况和工作经验判断故障原因，然后再确定修理原则，可以解决游标卡尺存在的大部分问题，使游标卡尺恢复应有的计量性能，延长其使用寿命，从而保证被测工件尺寸的准确度。
4 参考文献
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[4] 尹文军，罗城钢. 对游标卡尺内量爪检定的两点建议[J].工具技术，2004，(5)：57-58.
作者简介：王健，男，1972年4月1日，单位：沈阳市辽中区市场监管事务服务与行政执法中心，工程师，检定方向：加油机、卡尺、水表、压力表、电表、千分尺、百分表。
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