当需要校准零件或检测轴的振动时,测头的对准方式和表盘的设置会影响读数。本手册说明了如何使用百分表,如何从杠杆上拆卸,以及如何读取最大值与最小值之间的差值。

百分表接触圆柱轴

百分表是什么?

如果对测量指示器工具感到疑惑,答案就是百分表,或者技师称之为百分表(Dial Gauge),这是一种具有类似钟表的表盘和刻度的精密机械测量工具。这种设备设计用于测量零件的偏差,检查表面的平整度,以及在制造过程中检查机械部件的正直度。其工作原理是将测杆的线性移动转换为表盘上指针的旋转,从而可以精确地以微米级读取偏差值。

将测头放置在圆形零件边缘

千分表的工作原理

千分表的内部机械设计精确,可将线性运动转换为在表盘上的精确显示。机械部件的协同工作使设备能够有效检测工件表面的变化。

测头的接触点(Contact Point)

对于压杆式,应使杆的移动方向与需要测量的移动方向一致。固定支架并确保测头的初始压入距离处于工作范围内,然后将测头与参考表面或工件对零。

齿轮和齿条系统(Rack and Pinion)的工作

在千分表的表壳内部,有一个带有齿条的滑动轴,与一个小齿轮啮合。这种齿条和齿轮的机制将测杆的直线运动转换为旋转运动。传动齿轮组负责将旋转力传递到指针系统,以便将测量值传递到表盘显示。

传动比的放大和表盘显示

指针显示测头从参考点的位置变化,应根据规格表读取一个刻度和每转的行程。将刻度的精度与仪器的误差和重复性分开。

千分表有几种类型?

选择适合工作性质的千分表类型,是工厂中控制产品质量的关键。这种精密测量仪器设计了多种结构形式,以适应不同位置和尺寸的测量需求。

标准型千分表(Standard Type / Plunger-style)

该型号用于测量测头轴线方向的移动,例如对中或测量跳动。它采用坚固的支架并确保测头正确对准。

千分厚度规(Dial Thickness Gauge)

该工具设计为具有蛤蟆嘴结构和工件支撑台,专门用于测量材料板的厚度。操作人员可以使用 厚度测量仪 快速检查工件,如薄膜、纸张或薄金属板。有关厚度测量设备的更多详细信息,请参阅我们的文章 Dial Thickness Gauge。

千分深度规(Dial Depth Gauge)

该设备的结构包括一个用于放置工件表面的平整底座,以及一个垂直延伸的测量杆。千分深度规使测量工件的凹槽、钻孔或检查机械部件的台阶高度变得简单。这种千分表的精度有助于防止对需要严格公差的工件进行加工时出现错误。

千分游标卡尺(Dial Caliper Gauge)

这种测量工具具有长腿的蛤蟆嘴结构,设计用于到达其他测量工具难以测量的位置。它常用于测量内径、凹槽、窄槽以及外径尺寸。通过千分表的表盘显示,技术人员可以快速评估工件的实际尺寸,减少现场检查的时间。

千分测试表(Dial Test Indicator / DTI)

Dial Test Indicator 使用杠杆式触头,适用于测杆难以到达的点。触头杆的角度和长度会影响读数,应按照该型号的说明书进行对准和使用补偿系数。

量表的维护

按照工程原理正确维护量表对保持设备的准确性至关重要。定期维护量表可延长使用寿命,防止测量工件时出现累积误差。

使用后的清洁

使用柔软的干布按照说明书擦拭探头和轴杆,避免污物进入表壳,并仅在制造商指定时进行润滑。

安全使用注意事项

确认量表和支架已牢固固定,避免侧向力、冲击和超出测量范围的按压。在危险区域安装测头前,按照现场步骤断开机器电源。

防锈储存

存放在防震盒内,置于干燥清洁的区域,温度和湿度应符合制造商规定。

检查与校准(Calibration)

使用前检查测头的移动和回零情况,根据工作坐标、使用频率、环境条件、历史记录和相关要求设定校准周期。

在支架上调整量表用于比较测量

百分表在工业中的应用

在工业生产线中,百分表是工程师和技术人员工作中不可或缺的基本测量工具。百分表的应用有助于控制各种零件的尺寸和公差,使其符合工程设计标准。

生产前的工件中心定位(Centering)

在进行中心定位时,应将测头固定在稳固的部分,然后使用该设备批准的旋转或检测方法,测量工件的位移变化,根据工作标准调整位置并再次测量确认。

检查平面的垂直度和平行度

通过扫过表面测头,可以将高度与参考平面进行比较。垂直度、平行度或平整度的评估取决于夹持方法、扫动方向和工作类型的规范。

测量轴的跳动(Runout)

在检测跳动时,应按照安全检测方法记录旋转一圈过程中的最大值和最小值。差值即为该位置的总指示读数。例如,如果最大读数为+0.03毫米,最小读数为−0.01毫米,差值为0.04毫米。该读数可能反映了偏心和形状误差,因此应与工作图纸进行比较。

机械轴对中(Alignment)工作

百分表和夹具可以按照规定的方法检测轴的对中情况。结果取决于夹具的强度、测量位置和夹具臂的弯曲补偿。可接受的偏差值应参考机器手册。

千分表的优点

尽管测量技术已发展到数字化系统,但指针式千分表在工业工厂中仍然广受欢迎。千分表在机械可靠性方面的优势,使这种工具能够满足现场测量和质量控制的需求。

高精度和高分辨率

比较刻度间距、误差和重复性,选择适合工件公差的型号。

坚固的结构,适应现场环境

指针式型号通过机械方式工作,无需电池,不同型号的防尘、防水和防油能力各不相同。

易于使用且用途广泛

表壳小巧,重量轻,可快速安装在各种辅助设备或机床夹具上。仅一套千分表即可用于多种测量,包括厚度、深度、平整度和偏心距。使用上的灵活性使工匠团队能够更灵活地工作,明显减少携带多种工具的复杂性。

成本低廉且长期性价比高

与其它高精度测量系统相比,机械式测量工具的初始采购成本更为划算。千分表的维护和维修并不复杂,零件耐用性长,有助于降低组织的隐性成本。投资于标准测量工具,是对预算的合理管理,能为生产部门带来明确的回报。

如何选购百分表

选购百分表以满足工厂实际使用需求,必须考虑技术特性是否符合工作现场的条件。以下的选购指南将帮助您做出明智的决策,使精密测量工具发挥最大效益:

选择测量范围时,应涵盖整体移动范围及初始压入距离,并检查精度、误差和重复性与工件坐标之间的对比。

表盘形式与显示方式: 考虑是否需要耐用的机械指针式表盘,或可快速读取数字并能将数据输入计算机以生成质量报告的数字式表盘。

结构特性与测量区域: 如果需要测量狭窄空间或机床角落的工件,应选择带有摆动测杆的百分表测试仪,而不是标准滑动轴型号。

实际工作环境: 在有大量冷却油污或粉尘的工厂中,应选择符合IP标准的防水防尘结构型号,以延长使用寿命。

如果质量计划规定需要证书,应检查校准范围、不确定度和是否符合工厂的回溯要求。

百分表所需的必要配件

使用百分表进行精密测量时,为了获得最精确的测量结果,必须使用符合标准的配件。这些配件有助于提高夹持的稳定性,并便于进行复杂测量位置的布置:

磁性支架(Magnetic Stand): 用于将百分表牢固地吸附在机床工作台上,防止测量时发生振动,使读取的数值更加稳定和准确。

各种接触头(Contact Points): 应准备多种形状的测头,如球形、平面、针形,以便根据不同工件的表面状况进行选择和更换,以确保紧密贴合。

万能夹具(Universal Clamp): 有助于调整百分表测试仪的测量方向和角度,以便灵活地接近机床角落或受限区域。

概述

使用千分表(Dial Indicator)或 dial gauge 对工件进行质量控制是减少错误和防止生产过程中废品持续产生的关键步骤。如果您正在寻找国际标准的测量工具 SCMA 公司 非常乐意为您提供高品质的设备,以及校准服务,以确保最高程度的可靠性。我们愿意成为您的技术合作伙伴,随时为您提供咨询和设计测量工具解决方案,以满足您工厂的需求。

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常见问题

指示器是什么?它与其他工具有什么不同?

指示器是一种精密机械测量工具,它将线性运动转换为表盘上指针的旋转,从而精确地检测偏差。其显著特点是可以实时检测工件的平面度、平整度和偏心距的变化。

Dial Indicator 可以测量哪些类型的工件?

常用于测量和检查工件的平整度、直线度、平行度,以及机床轴的偏心距。此外,还可用于在车床和铣床上设置工件的中心,以确保在实际成型前尺寸符合工程图纸。

Dial Gauge 的指针式和数字式有什么不同?

指针式通过表盘显示位移变化,而数字式则以数字形式显示。数据传输和环境防护功能取决于具体型号。

Dial Test Indicator 与标准型号有何不同?

Dial Test Indicator(又称杠杆式)使用杠杆式接触杆,专为在狭窄空间或深角处进行测量而设计。而标准型号的测量杆是垂直上下移动的,适用于一般开放表面上的测量和检查。

Dial Indicator 应该多久校准一次?

校准周期应根据工作坐标、使用环境、稳定性及校准历史来确定。如果仪器受到撞击或出现异常结果,应按照质量计划在重新投入使用前进行检查。

参考资料

Mitutoyo — 测量仪器的检查要点

NIST — 推荐的校准周期