二 百分尺的工作原理和读数方法
1 百分尺的工作原理 如外径百分尺的工作原理就是应用螺旋读数机构，它包括一对精密的螺纹——测微螺杆与螺纹轴套，如图3-1中的3和4，和一对读数套筒——固定套筒与微分筒，如图3-1中的5和6。
用百分尺测量零件的尺寸，就是把被测零件置于百分尺的两个测量面之间。所以两测砧面之间的距离，就是零件的测量尺寸。当测微螺杆在螺纹轴套中旋转时，由于螺旋线的作用，测量螺杆就有轴向移动，使两测砧面之间的距离发生变化。如测微螺杆按顺时针的方向旋转一周，两测砧面之间的距离就缩小一个螺距。同理，若按逆时针方向旋转一周，则两砧面的距离就增大一个螺距。常用百分尺测微螺杆的螺距为0.5mm。因此，当测微螺杆顺时针旋转一周时，两测砧面之间的距离就缩小0.5mm。当测微螺杆顺时针旋转不到一周时，缩小的距离就小于一个螺距，它的具体数值，可从与测微螺杆结成一体的微分筒的圆周刻度上读出。微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周时，测微螺杆就推进或后退0.5mm，微分筒转过它本身圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为：
0.5÷50=0.01(mm)。
由此可知：百分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出0.01mm，也就是百分尺的读数值为0.01mm。
2 百分尺的读数方法 在百分尺的固定套筒上刻有轴向中线，作为微分筒读数的基准线。另外，为了计算测微螺杆旋转的整数转，在固定套筒中线的两侧，刻有两排刻线，刻线间距均为1mm，上下两排相互错开0.5mm。
百分尺的具体读数方法可分为三步：
（1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。
（2）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。
（3）将上面两个数相加，即为百分尺上测得尺寸。 如图3-4（a），在固定套筒上读出的尺寸为8mm，微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm；图3-4（b），在固定套筒上读出的尺寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。
图3-4 百分尺的读数
三 百分尺的精度及其调整
百分尺是一种应用很广的精密量具，按它的制造精度，可分0级和1级的两种，0级精度较高，1级次之。百分尺的制造精度，主要由它的示值误差和测砧面的平面平行度公差的大小来决定，小尺寸百分尺的精度要求，见表3-1。从百分尺的精度要求可知，用百分尺测量IT6～IT10级精度的零件尺寸较为合适。
表3-1 百分尺的精度要求 mm
测量上限 15；25 50 75；100 示值误差 0级 1级 ±0.002 ±0.004 ±0.002 ±0.004 ±0.002 ±0.004 两测量面平行度 0级 1级 0.001 0.002 0.0012 0.0025 0.0015 0.003 百分尺在使用过程中，由于磨损，特别是使用不妥当时，会使百分尺的示值误差超
差，所以应定期进行检查，进行必要的拆洗或调整，以便保持百分尺的测量精度。
1 校正百分尺的零位 百分尺如果使用不妥，零位就要走动，使测量结果不正确，容易造成产品质量事故。所以，在使用百分尺的过程中，应当校对百分尺的零位。所谓“校对百分尺的零位”，就是把百分尺的两个测砧面揩干净，转动测微螺杆使它们贴合在一起(这是指0～25mm的百分尺而言，若测量范围大于0～25mm时，应该在两测砧面间放上校对样棒)，检查微分筒圆周上的“0”刻线，是否对准固定套筒的中线，微分筒的端面是否正好使固定套筒上的“0”刻线露出来。如果两者位置都是正确的，就认为百分尺的零位是对的，否则就要进行校正，使之对准零位。
如果零位是由于微分筒的轴向位置不对，如微分筒的端部盖住固定套筒上的“0”刻线，或“0”刻线露出太多，0.5的刻线搞错，必须进行校正。此时，可用制动器把测微螺杆锁住，再用百分尺的专用扳手，插入测力装置轮轴的小孔内，把测力装置松开(逆时针旋转)，微分筒就能进行调整，即轴向移动一点。使固定套筒上的“0”线正好露出来，同时使微分筒的零线对准固定套筒的中线，然后把测力装置旋紧。
如果零位是由于微分筒的零线没有对准固定套筒的中线，也必须进行校正。此时，可用百分尺的专用扳手，插入固定套筒的小孔内，把固定套筒转过一点，使之对准零线。 但当微分筒的零线相差较大时，不应当采用此法调整，而应该采用松开测力装置转动微分筒的方法来校正。
2 调整百分尺的间隙 百分尺在使用过程中，由于磨损等原因，会使精密螺纹的配合间隙增大，从而使示值误差超差，必须及时进行调整，以便保持百分尺的精度。
要调整精密螺纹的配合间隙，应先用制动器把测微螺杆锁住，再用专用扳手把测力装置松开，拉出微分筒后再进行调整。由图3-1可以看出，在螺纹轴套上，接近精密螺纹一段的壁厚比较薄，且连同螺纹部分一起开有轴向直槽，使螺纹部分具有一定的胀缩弹性。同时，螺纹轴套的圆锥外螺纹上，旋着调节螺母7。当调节螺母往里旋入时，因螺母直径保持不变，就迫使外圆锥螺纹的直径缩小，于是精密螺纹的配合间隙就减小了。然后，松开制动器进行试转，看螺纹间隙是否合适。间隙过小会使测微螺杆活动不灵活，可把调节螺母松出一点，间隙过大则使测微螺杆有松动，可把调节螺母再旋进一点。直
至间隙凋整好后，再把微分简装上，对准零位后把测力装置旋紧。
经过上述调整的百分尺，除必须校对零位外，还应当用表4-1所列的第7套检定量块，检验百分尺的五个尺寸的测量精度，确定百分尺的精度等级后，才能移交使用。例如，用5.12；10.24；15.36；21.5；25等五个块规尺寸检定0～25mm的百分尺，它的示值误差应符合表3-1的要求，否则应继续修理。
四 百分尺的使用方法
百分尺使用得是否正确，对保持精密量具的精度和保证产品质量的影响很大，指导人员和实习的学生必须重视量具的正确使用，使测量技术精益求精，务使获得正确的测量结果，确保产品质量。
使用百分尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点， 1 使用前，应把百分尺的两个测砧面揩干净，转动测力装置，使两测砧面接触(若测量上限大于25mm时，在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块)，接触面上应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。
2 转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。如有活动不灵活的现象，应送计量站及时检修。
3 测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏物存在时影响测量精度。绝对不允许用百分尺测量带有研磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。用百分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的，这样易使测砧面过早磨损。
4 用百分尺测量零件时，应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆，使测砧表面保持标准的测量压力，即听到嘎嘎的声音，表示压力合适，并可开始读数。要避免因测量压力不等而产生测量误差。
绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力，使测微螺杆过分压紧零件表面，致使精密螺纹因受力过大而发生变形,损坏百分尺的精度。有时用力旋转微分筒后，虽因微分筒与测微螺杆间的连接不牢固，对精密螺纹的损坏不严重，但是微分筒打滑后，百分尺的零位走动了，就会造成质量事故。
5 使用百分尺测量零件时(图3-5)，要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。如测量外径时，测微螺杆要与零件的轴线垂直，不要歪斜。测量时，可在旋转测力装置的同时，轻轻地晃动尺架，使测砧面与零件表面接触良好。
图3-5 在车床上使用外径百分尺的方法 6 用百分尺测量零件时，最好在零件上进行读数，放松后取出百分尺，这样可减少测砧面的磨损。如果必须取下读数时，应用制动器锁紧测微螺杆后，再轻轻滑出零件，
把百分尺当卡规使用是错误的，因这样做不但易使测量面过早磨损，甚至会使测微螺杆或尺架发生变形而失去精度。
7 在读取百分尺上的测量数值时，要特别留心不要读错0.5mm。
8 为了获得正确的测量结果，可在同一位置上再测量一次。尤其是测量圆柱形零件时，应在同一圆周的不同方向测量几次，检查零件外圆有没有圆度误差，再在全长的各个部位测量几次，检查零件外圆有没有圆柱度误差等。
9 对于超常温的工件，不要进行测量，以免产生读数误差。
10 用单手使用外径百分尺时，如图3-6（a）所示，可用大拇指和食指或中指捏住活动套筒，小指勾住尺架并压向手掌上，大拇指和食指转动测力装置就可测量。
用双手测量时，可按图3-6（b）所示的方法进行。 值得提出的是几种使用外径百分尺的错误方法，比如用百分尺测量旋转运动中的工件，很容易使百分尺磨损，而且测量也不准确；又如贪图快一点得出读数，握着微分筒来挥转(图3-7) 等，这同碰撞那样，也会破坏百分尺的内部结构。
(a) (b)
(a)单手使用 (b)双手使用
图3-6 正确使用 图3-7 错误使用
五 百分尺的应用举例
??、? 15、? 16 )在 150 如要检验图3-7所示夹具的三个孔( 14圆周上的等分精度。
?、? 15、 16 ?内配入圆柱销(圆柱销应与孔定心间隙配合)。?检验前，先在孔 14和 20
等分精度的测量，可分三步做：
1 用0～25mm的外径百分尺，分别量出四个圆柱销的外径D；D1 ；D2 和D3。 2 用75～100mm的外径百分尺，分别量出D与D1 ；D与D2 ；D与D3 两圆柱销外表面的最大距A1、A2和A3。则三孔与中心孔的中心距分别为：
1L?A?(D?D1)11 2 1L2?A2?
(D?D2)21L3?A3?(D?D3)2
图3-8 测量三孔的等分精度
而中心距的基本尺寸为150÷2＝75mm。如果L1、L2 和L3都等于75mm，就说明三个
?孔的中心线是在 150mm的同一圆周上。
3 用125～150毫米的百分尺，分别量出D1与D2 ；D2与D3 ；D1与D3两圆柱销 外表面的最大距离A1-2、A 2-3 、和A1-3。则它们之间的中心距为；
1 L1?2?A1?2?(D1?D2)2
1 L2?3?A2?3?(D2?D3)2
1L1?3?A1?3?(D1?D3) 2比较三个中心距的差值，就得三个孔的等分精度。如果三个中心距是相等的，即L1-2= L2-3=L1-3 ；就说明三个孔的中心线在圆周上是等分的。
六 杠杆千分尺
杠杆千分尺 又称指示千分尺，它是由外径千分尺的微分筒部分和杠杆卡规中指示机构组合而成的一种精密量具，见图3-9。
杠杆千分尺的放大原理见图3-9a，其指示值为0.002mm，指示范围为±0.06mm，r1=2.54mm，r2=12.195mm，r3=3.195mm，指针长R=18.5mm，z1=312，z2=12，则其传动放大比k为：
rRz12.195mm?18.5mm312 k?2?1???723mmrrz2.54mm?3.195mm12132
即活动测砧移动0.002mm时，指针转过一格。读数值b为： b≈0.002 k = 0.002×723mm = 1.446mm
杠杆千分尺既可以进行相对测量， 也可以像千分尺那样用作绝对测量。其 分度值有0.001mm和0.002mm两种。
杠杆千分尺不仅读数精度较高，而 且因弓形架的刚度较大，测量力由小弹 簧产生，比普通千分尺的棘轮装置所产 生的测量力稳定，因此，它的实际测量 精度也较高。
3．使用注意事项
1) 用杠杆卡规或杠杆千分尺作相 对测量前，应按被测工件的尺寸，用量 块调整好零位。
图3-9 扛杆千分尺 2) 测量时，按动退让按钮，让测
1-压簧；2-拨叉；3-杠杆；4、14-指针；5-扇形齿轮z1=312；
量杆面轻轻接触工件，不可硬卡，以免 6-小齿轮z2=12；7-微动测杆；8-活动测杆；9-止动器；
10-固定套筒；11-微分筒；12-盖板；13-表盘。
测量面磨损而影响精度。
3) 测量工件直径时，应摆动量具，以指针的转折点读数为正确测量值。 七 内径百分尺
内径百分尺如图3-10a所示，其读数方法与外径百分尺相同。内径百分尺主要用于
量具的使用方法
