長度計量檢定修理中帶表卡尺的調試修復

顧學勤

摘要 ：文章結合生產以及生活中的實際需要，從帶表卡尺的檢定程序和維修處理過程入手，描述了常用的帶表卡尺的工作原理和方法，簡述了調試前的準備工作和內容，并重點介紹了帶表卡尺的兩種常用調試方法即指針預緊法和固定法。

關鍵詞 ：帶表卡尺 游絲 預緊法 固定法

1、 帶表卡尺的工作原理及優缺點

日常生活中常見的帶表卡尺通常是是采用齒輪傳動或者齒條傳動，精確測量將兩個測量面的相對位移之后轉化為指針回轉運動的常用的精密測量工具。在尺框的上部有一個間距相等的分度值，尺框的尾部有可以來回滾動的滾輪，滾輪可以利用主尺基面棱角上相互的摩擦力，使尺框前后移動和調整。表卡可以通過齒輪和齒條的傳動比率，從而將讀數值放大，以達到方便讀取數據和記錄的目的。

由于帶表卡尺的讀數值放大倍數較大的特點，因而相對其他傳統卡尺讀數更為直觀和準確，并且具有快捷方便提高效率以及減少眼睛疲勞程度等優點，同時與電子卡尺相比還具有不怕水和油污等優點，因而在機械制造業和精密制造業中得到了廣泛的應用。帶表卡尺在測量面發生磨損時，齒輪與齒條傳動系統也同樣會發生磨損，而導致示值出現超差的現象。

2、 示值誤差超差的主要原因

（1）指示表補償齒輪彈簧的預緊力不足或者彈簧變形；

（2）齒條中存留著油泥或者其他異物；

（3）由于長期測量同一尺寸時齒條產生的不均勻摩擦；

（4）帶表卡尺與被測量的工件接觸測量面尤其是在卡尺刃口處由于磨損而容易產生的喇叭口形狀的缺口；

（5）主尺和游框彈簧片之間的間隙過大；

（6）卡尺游框中由于工作環境的影響而存留的異物造成主尺與游框之間的間隙變的非常小，使得游框移動不夠靈活從而出現示值誤差超差的常見現象。

3、 示值誤差的修理順序

通常情況下在修理示值誤差之前需要先用航空級清潔汽油將帶表卡尺的各部分認真的清理干凈，尤其是要特別認真清理卡尺的齒條和指示表兩個重要組成部分。在裝配前為了去除在使用過程中由于磕碰而產生的凸出部分以及毛刺，需用細油石輕輕的打磨主尺尺身。

（1）修理主尺尺身的彎曲變形。采用間隔敲擊法或者采用專用卡尺矯正器來進行修理，敲擊法常用的敲擊工具是紫銅錘，要準確掌握敲擊點及敲擊力度。因為敲擊或者敲擊力度比較難掌握，修理時最好采用卡尺矯正器。

（2）修理主尺的基面。在研磨板上進行研磨的同時，要保證主尺基面與測量面的垂直度。

（3）組裝主尺與游框過程。首先要將主尺與游框的組合間隙調整到最優狀態，同時還要把游框彈簧片的間隙與兩個無肩壓緊螺釘的間隙調整好。

（4）研修兩測量面的間隙。把卡尺固定，用卡尺研磨器進行研修。

（5）調整齒輪和齒條的嚙合間隙。常用的調整方法如下：用軟質小木棒輕輕有節奏的敲打表盤的上端，在敲打的同時反復拉動游框，如此反復操作直至齒輪工作正常。操作時用力要適當，避免因用力過猛而造成卡尺損毀。

（6）修理示值誤差。把主尺背面固定齒條靠近測量面第一個螺絲后松開，將合適尺寸的銅箔塞到主尺與齒條間隙中，然后擰緊固定螺絲。

4、 調試前的準備工作

（1）當帶表卡尺的示值需要調試和修理時，要先將帶表卡尺的指示表部分取下。若主尺本身不合格時，會影響示值的準確性和穩定性。在操作時為防止碎屑和油垢進入齒條，應盡量不要過快、過猛的拉動尺身。齒輪與齒條嚙合使用時易造成齒廓變形或者缺損，從而造成帶表卡尺示值不穩定，甚至破損。特別是卡尺零位的檢定。當主尺的兩個測量面相互之間接觸時，尺框的基準面應該與主尺右邊相切，不能存在超差。特別需要注意的是，零位的調整必須在安裝指示表和調試之前。

（2）取下分度盤和指針，清洗里面的齒輪。檢查齒輪上的游絲，如果有脫落的，要專門取下來調整，如果沒法修復可以更換游絲或者齒輪。另外，不同廠家的帶表卡尺的配件是可以相互更換的。即使是齒輪，只要其尺寸相同，軸半徑相同，即使他們的結構不同，只要齒輪轉動的規律符合，都是可以互換的。甚至左右齒輪的位置互換了也不會產生不良影響。

（3）不同廠家帶表卡尺的結構是不同的，即使是同一廠家結構也存在差異。因此，針對不同的帶表卡尺，必須認真了解它的結構。例如有些中心齒輪帶游絲，有些不帶游絲；左右齒輪有的不帶游絲，有的帶細游絲，有的帶粗游絲。取下帶表卡尺上的刻度盤，有的可以看見里面的齒輪轉動情況，有的則看不見。

5、 帶表卡尺的調試

確定主尺及指示部分完好以后就可以調試帶表卡尺了。

預緊游絲是調試帶表卡尺的關鍵問題。為了消除齒輪轉動時因為間隙造成空程，應該將游絲預緊。

5.1 指針預緊法

取下指示表上的刻度盤，裝上表針。把主尺拉開到尺身大約三分之一處。用固定螺絲把表殼稍稍固定住，稍微抬起表殼上面的部分。在測量時往右拉尺身的指針是順時針方向轉動，若在這時感覺到表芯里左右兩側齒輪與尺身正好接觸上時，用右手逆時針轉動表針。然后輕輕拉尺身，感覺滑動自由，并且數次拉動主尺檢驗示值的變動性，若符合計量檢定規程的要求就表示調試成功了。

5.2 固定法

對于經驗少，手生疏的初學者來說，真正掌握上述的指針預緊法需要很多的時間。因此初學者可以采用下面所述的比較直觀的方法，即固定法。但此種方法只能指示表上有兩個觀察孔的結構類型。從指示表上拿下表芯，兩只手沿不同的方向微微轉動齒輪，觀察當齒輪上的細游絲預緊時，齒輪轉動的方向。同時對另一個齒輪做同樣的操作。然后把整個表芯放入表殼中，把位置調整好，固定住。此時取下小針，拉動尺身，若滑動自由，裝上表針觀察示值的變動性，若示值穩定便說明調試成功了。

6、 結語

帶表卡尺具有讀數比較直觀且準確方便等優點，所以在機械行業中得到了廣泛的應用。檢修時一定要增加檢定點，重視齒輪與齒條磨損產生的影響，了解其工作原理，分析示值誤差產生的原因，掌握示值誤差的修理方法等，才可以揚長避短、最大限度的發揮其優勢，提高測量精度。

參考文獻：

[1]何麗霞. 游標卡尺常見幾種故障及修理方法[J]. 中國新技術新產品，2012，17：251.