带表卡尺示值误差检定时应注意的几个问题

　　1 引言

　　带表卡尺(简称表卡)具有读数准确、快捷方便等优点,被广泛应用于机械工业中。表卡的结构与普通卡尺不同,它通过齿轮与齿条的传动,由指示表进行读数的一种计量器具。因此,会由齿轮与齿条机构的传动、安装、磨损、变形等原因产生的误差,并最终表现为示值误差。

　　2 带表卡尺的结构与工作原理

　　带表卡尺主尺尺身正面开一通槽,槽的上方安有一根齿条。尺框上方有一分度值为0.01mm或0.02mm的指示表。尺框尾部装一滚轮,通过滚轮在主尺基面棱角上滚动,带动尺框前后滚动。

　　带表卡尺采用齿轮齿条传动原理,将两测量面的相对位移转换为指针回转运动。由于生产厂家不同,指示表的结构也各不相同,本文只对使用最多的两种指示表进行分析,见图1a和图1b。主尺上安装有齿条P,指示表上的两个轴齿轮Z1、Z5分别与齿条P啮合,而与轴齿轮Z1、Z5同轴的两个片齿轮Z2、Z4同时带动中心齿轮轴Z3转动,并通过安装在中心齿轮轴上的指针R读取数值。

　　为防止冲击、震动使齿轮齿条等零件损坏,在片齿轮Z4下方安装一个加载扭簧。在Z2的下方安装一个游丝扭簧(见图1a)。也有在中心齿轮上安装游丝扭簧的结构(见图1b)。其目的都是让齿轮、齿条保持单方向啮合,消除传动中的间隙。

　　3 带表卡尺示值误差检定点分布不均匀的问题

　　原国家计量局在1985年发布了5带表卡尺6的计量检定规程JJG400-85,对示值误差规定了4个检定点,现以分度值为0.02mm、规格为0-300mm的表卡为例,其检定点尺寸分别为76.8、145.6、214.4、299.2mm。而最新的卡尺检定规程是将以前的游标卡尺、带表卡尺、电子卡尺、深度游标卡尺、电子深度卡尺这五种合并为一个名叫5通用卡尺6的检定规程,其代号为JJG30-2002。

　　新规程对带表卡尺规定了不少于均匀分布的3个检定点,尺寸分别为101.3、201.6、291.9mm或101.2、201.5、291.8mm。从新、老规程比较来看,新的比老的可以少一个检定点。从检定点的位置来看老规程分别检定4个点。图2是将这4个点的位置标示在一个图面上。

　　新规程规定检定3个点见图3。对比两图可以看到,老规程在表盘的左半部(检定值为奇数)和半部(检定值为偶数)均为两个检定点,而新规程的受检点都在表盘的左半部,存在检定值都为奇数且一边倒的问题。很明显新规程检定点分布不如老规程的合理。这样的分布对游标卡尺、电子卡尺、深度游标卡尺、电子深度卡尺是符合均匀分布原则的。但对带表卡尺就不符合受检点均匀的原则。

　　对于新购的表卡检定验收时,示值误差仍按老规程的4个点进行,对于使用中和修理后的表卡还要增加几个检定点,以全面控制示值误差。对其它的检定项目则按新检定规程执行。