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千分尺精度解析：不規(guī)則螺紋及滑動(dòng)粘附

目前在車間中及檢驗(yàn)中千分尺使用廣泛，了解該量具的可靠性就變得尤為重要。無論是機(jī)械千分尺還是數(shù)顯千分尺，精度水平都取決于兩個(gè)因素：固有精度（螺紋和編碼器）及過程誤差。

螺旋千分尺精度由微分筒內(nèi)的螺桿決定。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，誤差產(chǎn)生并隨著移動(dòng)距離的增加而積累。這就是為什么千分尺測量范圍一般為1"（25mm）的一個(gè)原因。制作更大量程的千分尺除了加工困難，螺紋產(chǎn)生的誤差也無法滿足要求。

有時(shí)可以通過預(yù)置千分尺至測量位置的方法提高整體性能。例如，使用0-1" (0-25mm)的千分尺用于測量尺寸趨于最大量程的工件，可以在被測位置校準(zhǔn)或者進(jìn)行預(yù)置，因此千分尺最佳精度會體現(xiàn)在校準(zhǔn)位置而不是起始位置。也可以在行程中間位置校準(zhǔn)，以此來平衡誤差，或者標(biāo)定于特定的測量位置從而達(dá)到最佳測量性能。

除了螺旋線的誤差，即反映每旋轉(zhuǎn)一圈的移動(dòng)精度外，還要注意另外兩種與螺旋線有關(guān)的誤差：一種是旋轉(zhuǎn)誤差，稱為“不規(guī)則螺紋”，原因是螺紋旋轉(zhuǎn)過程中螺旋線的輕微擺動(dòng)。另一種是滑動(dòng)粘附現(xiàn)象，由于螺紋嚙合間隙引起。這是反向誤差的常見原因。“不規(guī)則螺紋”類似加工表面的形狀誤差，滑動(dòng)粘附現(xiàn)象類似指示表中齒輪的反向誤差。

電子千分尺的螺紋通常驅(qū)動(dòng)一個(gè)設(shè)置于標(biāo)尺上的讀數(shù)頭，或者用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位移傳感器。兩者都會產(chǎn)生微小的誤差，但微分筒上的螺紋仍然是最大的誤差源。然而電子千分尺能夠記錄并修正此類誤差，最終提供比機(jī)械千分尺更好的性能。

校核千分尺的過程與其他比較儀及刻度量具類似。測量已知尺寸的標(biāo)準(zhǔn)量塊，繪制偏差值。通常所用量塊是有選擇性的以便芯軸旋轉(zhuǎn)整圈或者半圈。由此進(jìn)一步可通過非常小的增量分析之前得到誤差峰值附近的每一圈螺紋。非常小的增量---可以是1/10圈---可能揭示更大的誤差或者顯示螺線加工時(shí)的形態(tài)。

除了螺紋誤差，另一個(gè)產(chǎn)生誤差的重要來源是測砧的平行度。檢查這一情況的方法是用光學(xué)平晶，采用單一光源，通?？梢越邮艿氖菣z測平面度時(shí)有兩條干涉條紋。檢測平行度時(shí)千分尺兩個(gè)測量面總計(jì)6條干涉條紋可能觀測到。

另一個(gè)測量誤差來源是測量時(shí)和標(biāo)定時(shí)測砧上受力不同。棘輪摩擦機(jī)構(gòu)能減小千分尺不變形，但誤差仍然存在。在2磅的測量力作用下，尺架會產(chǎn)生50微英寸的形變。因此，大型千分尺需要更強(qiáng)的剛性。

當(dāng)然任何一款手持量具，固有的一些誤差源也會產(chǎn)生影響，比如，溫度、油污以及操作人員對齊方式都會對千分尺的整體性能起到重要的影響。

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