两点式单体内径千分尺的精度分析

　　两点式单体内径千分尺是在测量时可根据零件的内孔尺寸直接选用相应规格的尺进行测量,免去了接杆式内径千分尺在测量前要根据零件的内孔尺寸先计算出所使用的相应接杆,然后将各接杆连接在一起的程序。为保证单体内径千分尺的测量精度,设计时必须对零件加工精度以及尺在装配后的综合精度进行分析,使两点式单体内径千分尺的设计符合国家标准GB/T8177-2004精度要求(见图1)。

　　1 测微装置精度分析

　　(1)螺杆螺距误差对内径千分尺示值精度的影响Δa在结构设计中考虑到机床的加工精度和加工效率等因素,确定了测微螺杆任意两扣螺纹之间的螺距差Δa=0.003mm。

　　(2)微分筒分度误差对内径千分尺示值精度的影响Δb因沿微分筒圆周锥面上均匀刻有50个分度,且微分筒随测微螺杆旋转一周时,轴向移动的距离为0.5mm,所以每个分度的分度值为0.01mm。微分筒每个分度间的刻线间距为n。

式中,D为微分筒刻线锥面的小端直径,D=15.9mm。

　　将数据带入上式得

　　(3)微分筒的刻线与固定套管上的纵刻线之间的刻线宽度差对内径千分尺示值精度的影响Δc。

　　因刻线宽度差Δ宽=0.03mm(设计允许误差),所以

　　(4)固定套管上的纵刻线与轴线平行度误差对内径千分尺示值精度的影响Δd

　　因平行度误差Δ平行=0.03mm,所以

　　(5)视差对内径千分尺示值精度的影响Δe

式中,A为眼睛与刻度面之间的距离,取A=250mm;B为两眼之间距离的一半,取B=30mm,h为固定套管与微分筒刻线端面之间的距离取h=0.4mm。

　　将数据带入上式得

　　(6)测力变化对内径千分尺示值精度的影响Δf由于内径千分尺没有测力恒定机构,故取测力变化为0.3N,由此变化力将影响测量触头产生变形,以至影响测量时的示值精度。

式中,D测为测量触头直径,D测=40mm,P变为测力变化,P变=0.3N。

　　将数据带入上式得

　　(7)测长机的精度或校对卡规的尺寸偏差对内径千分尺示值精度的影响Δg

　　因内径千分尺零位对正的调整是在测长机或校对卡规上进行,且测长机的精度误差为0.5um,校对卡规的最大误差为1.5um

　　所以取

　　(8)挠度对示值的影响Δh

　　因挠度对50-300mm单体内千分尺示值精度影响较小,故略去不计。测微装置部分的全部误差Δ全

　　Δ全按各项误差的最大值计算

　　就以上计算得出的数值而言,测微装置上的每个零件,在设计中所给出的精度指标完全可以满足测微装置的精度。