千分尺使用指南

本文将介绍千分尺的正确校准方法、使用技巧以及组成部分。千分尺（又称测微计）是机械工程师、机械师及其他技术人员使用的重要测量工具。它能够进行非常精确的测量（精度可达0.1或0.0001），测量结果可以以英制或公制单位显示。

与带表卡尺和游标卡尺相比，千分尺能够提供更高的测量精度。千分尺有数字式、指针式和游标式等类型。其名称可追溯至新古典主义时期的希腊，直译为"小尺子"。

千分尺的测量范围多样，从25毫米到1英寸不等。公制千分尺通常有0-25mm、25-50mm、50-75mm等范围，而英制千分尺则有0-1英寸、1-2英寸、2-3英寸等规格。盒装千分尺套装可以提供更广泛的测量范围。

千分尺的工作原理

千分尺的特点是主轴内装有校准螺丝（螺纹），这使其能够实现卓越的测量精度。千分尺的螺丝主要用于测量微小距离。通过旋转棘轮钮或套筒，可以使主轴和测砧轻微接触。主轴每旋转360度，测量显示间隔在公制系统中调整0.05毫米，在英制系统中调整0.025英寸。

螺丝的螺距直接影响测量精度。主轴通过机械螺丝以极高的精度固定，被测物体放置在主轴和测砧之间。有些千分尺采用差动螺丝设计，能够实现特别高的测量精度。

使用千分尺测量时，保持被测物体的稳定性至关重要。需要使被测物体与测砧保持平行，并施加恒定压力进行测量。

此外，棘轮套筒千分尺还可作为扭矩扳手使用，从而获得更高的测量精度。旋转棘轮手柄，直到重复听到"咔嗒"声，这样可以确保在稳定扭矩下进行测量。

数字千分尺则配备电子电路，能够进行精确的数字测量。测量结果清晰地显示在液晶屏幕上。

为什么使用千分尺？

如前所述，千分尺是专门为测量非常小的物体而设计的。任何能够放在测砧和主轴之间的物体都可以进行高精度测量。标准千分尺可以精确测量1英寸以下的长度、深度和厚度。不过，也有能够进行更精确测量的高性能型号。此外，还有各种形状和尺寸的测砧千分尺，可用于测量不同特性的物体。千分尺具有便携性、易用性和测量稳定性等多重优点。

千分尺的使用方法

基本使用步骤

1. 单手握住隔热罩部分

2. 将待测物体放入测砧端

3. 旋转套筒轻轻夹住物体

4. 反向旋转套筒

5. 旋转棘轮夹紧物体

6. 读取刻度数值

测量时，最初用套筒夹住物体，但在实际测量尺寸时，应使用棘轮操作。因为棘轮具有保持恒定施加力的功能，如果不使用棘轮夹紧，可能会读取到错误的数值。要获得正确的测量值，需要掌握这里介绍的基本使用方法。

刻度读取方法

测量物体后，需要从套管和套筒两个刻度上读取尺寸。

例如，如果套管和套筒的边界显示为8.0，套管的中心线指向套筒刻度的37，则测量值为8.37毫米。读取刻度时，需要结合套管和套筒两种刻度来获取准确值。

千分尺的组成部分

正如"什么是千分尺？"主题中所述，千分尺是专门为高精度测量物体而设计的工具。要理解千分尺的工作原理，需要了解其主要组成部分。通过分析这些组成部分，可以加深对千分尺读数方法的理解。

千分尺的类型

最广泛使用的是外径千分尺。但内径千分尺和深度千分尺也有各种用途。

通用千分尺

配备可更换测砧，如平面、球面、花键、圆盘、刀片、点和刀口等。这是一种具有外径、深度和其他模块功能的实用千分尺。

螺纹千分尺

专门设计带有螺纹测头，用于精确测量螺纹直径。

限位千分尺

特别适用于测量管材厚度，配有两个测砧和两个主轴，作为有效的卡规使用。间隙直接对应公差的上限和下限。

孔径千分尺

通常采用三个测砧头和坚固底座的组合，适用于精确测量内径，特别适合测量机械流体或冷却剂周围的物体。

台式千分尺

具有极高的精度，通常用于车间检验。可测量至50.8厘米的百万分之一，重复精度约为四分之一毫米。

V型槽千分尺

专为外径测量设计，配有用于测砧的小型V型块。非常适合测量圆径，通过三点等距测量，可有效测量三刃立铣刀和麻花钻。

千分尺读数方法

千分尺是测量圆柱形和球形物体的理想工具。使用千分尺需要遵循以下步骤：

1. 牢固掌握主要技术术语

2. 清洁千分尺：使用干净的纸张或软布清除测砧和主轴之间的污垢和碎屑

3. 首先将测量物体放在测砧旁边：此时重要的是稳定测量物体并避免划伤。千分尺操作可用于进行，也可以使用固定台钳，用双手操作千分尺

4. 逆时针旋转棘轮，使套筒的0标记与套管刻度对齐：继续旋转主轴直至其与物体紧密接触。以旋转三圈为宜

5. 在千分尺与物体紧密接触的状态下进行套筒锁定：必要时可以调整主轴。确认千分尺功能正常后，小心取下物体，注意不要划伤测砧或主轴表面

6. 最后，在确认主轴稳定的同时记录测量值

公制千分尺读数

使用公制千分尺时，需要了解套筒上显示的数字刻度。通常，套筒最上面的刻度是毫米，下面的刻度是半毫米。

读取公制千分尺时，首先记录毫米数。如果最初显示"7"，则相当于7毫米。必须考虑套筒上的每个半毫米线，即仔细读取下面的线并正确识别相应的0.01毫米数字。例如，假设在此示例中确认了0.5毫米。

接下来，确认公制千分尺的0.01毫米总数。也就是说，如果套筒读数为42，则测量值为0.42毫米。将三根线的数值相加得出总读数，本例中为7+0.5+0.42=7.92毫米。

使用带游标尺的千分尺可以从套管基线读取，实现0.001毫米以内的精确读数。首先从套管读取，测量值以0.25毫米或0.025英寸为间隔显示。例如，假设套管读数为3.25毫米。

然后测量套筒的测量值，这些值以0.1毫米或0.01英寸为间隔显示。例如，假设套筒测量值为0.8毫米。最后，读取紧邻套管第一个刻度旁边的游标刻度。

游标千分尺的刻度以0.001毫米或0.0001英寸显示，可以极其精确地确定物体尺寸。假设此处确认游标刻度读数为0.068毫米，三个读数相加得到4.118毫米。

请注意，千分尺测量值容易受到温度变化的影响，不要将千分尺放在口袋中或置于热的工作环境中。

英制千分尺读数

英制千分尺的主轴上每英寸有40个螺纹。每旋转一圈，主轴沿轴线移动0.0025英寸，这相当于套管相邻刻度之间的面积。

套筒上有25个刻度，这意味着测量值可以分成这么多份。显示的数字直接对应于套管刻度整数部分乘以25的结果，最终直径以千分之一英寸显示。

千分尺测量值换算

微米转毫米

将微米(μm)转换为毫米最快、最简单的方法是除以1000。即645μm除以1000得到0.645mm。也可以将小数点向左移动三位。

单位换算关系

1英寸等于25,400微米，1米等于1,000,000微米。还需要知道1微米相当于3.9×10e-5英寸（e为指数）。例如，要将1,200μm转换为英寸：首先计算"1200×1μm=1200×3.9×10e-5"，即1200μm=10³×3.9×10e-5英寸，最终得到3.9×10e-2的数字。

换算前请记住，1μm相当于0.0001厘米(10e-4)。例如，要将2,400μm转换为厘米：计算10e4μm × 10e-4μm，得出结论10e4μm = 1cm。

千分尺校准方法

要使千分尺提供准确数据，需要对工具进行校准。

何时需要校准？

标准1英寸型千分尺的读数单位为0.001英寸，精度等级为±0.0001英寸。但要获得如此高的精度，需要确保千分尺和被测物体处于室温状态。

在千分尺读数测试中，通过测量量块来确认所需精度。如果已知量块为0.75000±0.00005英寸，千分尺应显示0.7500英寸读数。如果测量值为0.7503或更高，则可以判断该千分尺未校准。

为避免此问题，需要仔细清洁、使用和存放千分尺。但如果千分尺的形状或尺寸有问题，仅调整是不够的，需要维修。

校准步骤（零位调整方法）

校准千分尺前，需要确认工具功能正常且无相关问题。如前所述清洁测砧，并确保读数为零设置。

下一步是使用高精度量块或替代标准器在不同测试点检查千分尺。每个测试点需要采取多种测量值。记录读数时需要考虑所选千分尺的允许误差范围。作为校准过程指导，应参考美国标准ASME B89.1.13-2013《千分尺》。

大多数千分尺配有小钩扳手，可以相对于筒体旋转套管，优化重新定位零线相对于套筒刻度的位置。

套管上有用于穿过扳手销钉的小孔。此校准过程可以避免钳口闭合时可能产生的零位误差。为确保千分尺精度，建议多次重复零位调整。

常见问题解答

什么是零位误差？

当套筒的零标记与主尺的基准线不重合时，就会出现零位误差。主尺的读数也应为零。

微米和千分尺有什么区别？

微米是表示百万分之一米的单位，千分尺是带有校准螺丝的测量仪器。

千分尺的精度是什么？

千分尺的精度与两个关键因素相关：螺纹（或数字刻度）的精度和过程误差。使用游标刻度的千分尺精度为0.01mm。

千分尺和卡尺有什么区别？

千分尺和卡尺都用于测量物体尺寸，但这些工具的效率和使用方法存在一些差异。卡尺用于测量物理尺寸、内部尺寸、外部尺寸、深度等，而千分尺通常用于更特定的目的，如外径和内径测量。卡尺的精度一般为±0.001，千分尺的精度一般为±0.00005。

千分尺的最小读数是多少？

手动千分尺的最小读数为0.01mm。数字千分尺的最小读数为0.001mm。

微米的符号是什么？

国际计量局使用的微米符号是μm。微米是SI标准规定的长度单位，相当于1×10-6米（SI词头"micro-"=10-6），即百万分之一米或千分之一毫米。

纳米和微米哪个大？

1微米等于1,000纳米。