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千分尺精度解析：不规则螺纹及滑动粘附

目前在车间中及检验中千分尺使用广泛，了解该量具的可靠性就变得尤为重要。无论是机械千分尺还是数显千分尺，精度水平都取决于两个因素：固有精度（螺纹和编码器）及过程误差。

螺旋千分尺精度由微分筒内的螺杆决定。当螺杆转动时，误差产生并随着移动距离的增加而积累。这就是为什么千分尺测量范围一般为1"（25mm）的一个原因。制作更大量程的千分尺除了加工困难，螺纹产生的误差也无法满足要求。

有时可以通过预置千分尺至测量位置的方法提高整体性能。例如，使用0-1" (0-25mm)的千分尺用于测量尺寸趋于最大量程的工件，可以在被测位置校准或者进行预置，因此千分尺最佳精度会体现在校准位置而不是起始位置。也可以在行程中间位置校准，以此来平衡误差，或者标定于特定的测量位置从而达到最佳测量性能。

除了螺旋线的误差，即反映每旋转一圈的移动精度外，还要注意另外两种与螺旋线有关的误差：一种是旋转误差，称为“不规则螺纹”，原因是螺纹旋转过程中螺旋线的轻微摆动。另一种是滑动粘附现象，由于螺纹啮合间隙引起。这是反向误差的常见原因。“不规则螺纹”类似加工表面的形状误差，滑动粘附现象类似指示表中齿轮的反向误差。

电子千分尺的螺纹通常驱动一个设置于标尺上的读数头，或者用旋转编码器作为位移传感器。两者都会产生微小的误差，但微分筒上的螺纹仍然是最大的误差源。然而电子千分尺能够记录并修正此类误差，最终提供比机械千分尺更好的性能。

校核千分尺的过程与其他比较仪及刻度量具类似。测量已知尺寸的标准量块，绘制偏差值。通常所用量块是有选择性的以便芯轴旋转整圈或者半圈。由此进一步可通过非常小的增量分析之前得到误差峰值附近的每一圈螺纹。非常小的增量---可以是1/10圈---可能揭示更大的误差或者显示螺线加工时的形态。

除了螺纹误差，另一个产生误差的重要来源是测砧的平行度。检查这一情况的方法是用光学平晶，采用单一光源，通常可以接受的是检测平面度时有两条干涉条纹。检测平行度时千分尺两个测量面总计6条干涉条纹可能观测到。

另一个测量误差来源是测量时和标定时测砧上受力不同。棘轮摩擦机构能减小千分尺不变形，但误差仍然存在。在2磅的测量力作用下，尺架会产生50微英寸的形变。因此，大型千分尺需要更强的刚性。

当然任何一款手持量具，固有的一些误差源也会产生影响，比如，温度、油污以及操作人员对齐方式都会对千分尺的整体性能起到重要的影响。

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