提高带表卡尺综合精度初探

　　带表卡尺是一种用途极广的通用量具，其中0～150 mm、0～200 mm、0～300 mm 这3 种规格，又是应用得最广泛的。其工作原理，是将尺框量爪和尺身量爪两测量面的相对移动，通过固定在尺身上的齿条传递给指示表，从表盘上的指针进行读数。在装配过程中，发现示值差、针位跳动明显。针对这个致命的产品品质问题，公司组织力量做了重点解决。笔者主动要求负责解决这个问题，并针对这次任务做了一系列工作，谨阐述如下。

　　1 带表卡尺简介

　　带表卡尺与普通卡尺不同，具有外形美观、读数误差小、示值清晰明了和使用方便等优点。其结构如图1 所示，主要由尺身、尺框、齿条、支承板、微动轮、连接块、指示表、前后压板、螺钉等零件组成。齿条是用螺钉紧固在尺身上，如图2 所示。

　　(1)带表卡尺的读数方法。从尺框左端面的支承板所示的尺身刻线上，读出毫米读数，从卡尺指示表上读出毫米小数点后面的数字，两数相加，即为被测尺寸读数值。

　　(2)带表卡尺的国家标准和公司终检说明书的规定。详见表1、表2 所列。

　　(3)针位变动性的要求。是指当移动带表卡尺的尺框，使两测量爪测量面至手感接触时，指示表的指针应位于正上方，对尺身导向面的垂直度应不大于1.5 格，此时支承板正对尺身“零”刻线的距离，允许压线不大于刻线宽度的1/2，离线不大于0.006 inch(0.15 mm)。此时，再施加2 倍的移动力推动尺框，指针指示位置变化应不大于1/4 格(原要求1/2 格)，且推动力取消后，指针能回到原位。

　　2 问题的分析

　　工人按技术要求正常装配，但针位变动性达不到质检要求。究其原因，原来的要求是施加2 倍的移动力推动尺框，指针指示位置变化应不大于1/2 格，而现在要求不大于1/4 格，致使交检合格率降低。笔者认为，问题的根源，主要是尺子的综合精度以及指示表的精度达不到要求(如图3 所示)。

　　2.1 受力分析

　　(1)当推力F=F1，F2<F3 时，尺子大量面正常合缝，此时，针位置为“0”状态;

　　(2)当F=F1 + F2，且 F2>F3，这时 F2 产生的力矩，比F3 产生的力矩大，弹簧片产生的力矩不能消除F2 产生的力矩时，尺子大量面正常接触，在外力F2 继续作用下，尺框将会发生微量顺时针方向旋转，这种现象反映在量面上为根缝，反映在示值上则是由于尺框右移，表上指针右偏。由于0～200 mm、0～300 mm 带卡带微动轮，使用尺子时未必都能做到推力与正常推力F 方向作用点一致，势必产生F2 的方向力，F2 作用力的大小，是引起尺子针位变化的关键，而如何限制F2 力的作用，便是应该着手解决的工作重点。