螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量，最终测量结果需要估读一位小数。

定义

千分尺，又叫螺旋测微器，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。

原理

螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

使用方法

⒈根据要求选择适当量程的千分尺。

⒉清洁千分尺的尺身和测砧。

⒊把千分尺安装于千分尺座上固定好然后校对零线。

⒋将被测件放到两工作面之间，调微分筒，使工作面快接触到被测件后，调测力装置，直到听见“咔、咔、咔”声时停止。

零位校准

使用千分尺时先要检查其零位是否校准，因此先松开锁紧装置，清除油污，特别是测砧与测微螺杆间接触面要清洗干净。检查微分筒的端面是否与固定套管上的零刻度线重合，若不重合应先旋转旋钮，直至螺杆要接近测砧时，旋转测力装置，当螺杆刚好与测砧接触时会听到喀喀声，这时停止转动。如两零线仍不重合（两零线重合的标志是：微分筒的端面与固定刻度的零线重合，且可动刻度的零线与固定刻度的水平横线重合），可将固定套管上的小螺丝松动，用专用扳手调节套管的位置，使两零线对齐，再把小螺丝拧紧。不同厂家生产的千分尺的调零方法不一样，这里仅是其中一种调零的方法。

检查千分尺零位是否校准时，要使螺杆和测砧接触，偶而会发生向后旋转测力装置两者不分离的情形。这时可用左手手心用力顶住尺架上测砧的左侧，右手手心顶住测力装置，再用手指沿逆时针方向旋转旋钮，可以使螺杆和测砧分开。

读数方法

读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值（只读出以毫米为单位的整数），再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0.001毫米。如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线，测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值；如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上0.5毫米，再加上可动刻度的值，如图2.4-2读数为8.384毫米，图2.4-3读数为7.923毫米。

有的千分尺的可动刻度分为100等分，螺距为1毫米，其固定刻度上不需要半毫米刻度，可动刻度的每一等分仍表示0.01毫米。有的千分尺，可动刻度为50等分，而固定刻度上无半毫米刻度，只能用眼进行估计。对于已消除零误差的千分尺，当微分筒的前端面恰好在固定刻度下刻度线的两线中间时，若可动刻度的读数在40-50之间，则其前沿未超过0.5毫米，固定刻度读数不必加0.5毫米；若可动刻度上的读数在0-10之间，则其前端已超过下刻度两相邻刻度线的一半，固定刻度数应加上0.5毫米。

分类

1.游标读数外径千分尺用于普通的外径测量

2.小头外径千分尺适用于测量钟表精密零件

3.尖头外径千分尺它的结构特点是两测量面为45°椎体形的尖头。它适用于测量小沟槽，如钻头、直立铣刀、偶数槽丝锥的沟槽直径及钟表齿轮齿根圆直径尺寸等。

4.壁厚千分尺特点是有球形测量面和平侧量面及特殊形状的尺架，适用于测量管材壁厚的外径千分尺。

5.板厚千分尺板厚千分尺是指具有球形侧量面合平侧两面及特殊形状的尺架，适用于测量板材厚度的外径千分尺。

6.带测微表头千分尺它的结构特点是，由测微头代替普通外径千分尺的固定测砧。用它对同一尺寸的工件进行分选检查很方便，而且示值比较稳定。测量范围有0-25mm、25-50mm、50-75mm和75-100mm四种。它主要用于尺寸比较测量。

7.大平面侧头千分尺其测量面直径比较大（12.5mm），并可以更换，故测量面与被测工件间的压强较小。适用于测量弹性材料或软金属制件，如金属po箔片、橡胶和纸张等的厚度尺寸。

8.大尺寸千分尺其特点是可跟换测砧或可调整测杠，这对减少千分尺数量、扩大千分尺的使用范围是有好处的。

9.翻字式读数外径千分尺在微分筒上开有小窗口，显示0.1mm读数

10.电子数字显示式外径千分尺是指利用电子测量、数字显示及螺旋副原理对尺架上两测量面间分隔的距离进行读数的外径千分尺。

测量方法

传统测量方法：当前工厂内部品质检查的方法为测量一个数据后，由测量人员人工记录在纸张中，或者由一个人测量，另一个人进行记录的操作方式，当需要进行分析时，由操作人员录入到电脑的EXCEL表格中；目前方式导致的问题是效率低，数据容易记错，同时有些操作人员由于不清楚产品的测量规格，对于产品超过规格的情况，操作 人员不能及时采取措施，而且对于需要进行数据分析时，还需要重复录入电脑中。

利用数据采集仪连接千分尺测量法：直接用数据采集仪连接千分尺来进行测量。数据采集仪会自动采集测量数据并计算分析、自动判断结果，这种测量方法可以提高测量效率，减少由于人工测量所造成的误差，效果结构示意图：

优势：

1、机械加工的现场检测；                  

2、提高测量的准确度；

3、提高检测效率；                          

4、自动数据采集，实现无纸化；

5、提高数据的准确性，更加实时；      

6、实现品质数据的实时、远程监控；

7、方便移动，实现移动数据采集；      

8、解决现场数据记录问题；

9、不占用生产现场空间；                

10、实现无线传输。

零误差判定

校准好的千分尺，当测微螺杆与测砧接触后，可动刻度上的零线与固定刻度上的水平横线应该是对齐的，如果没有对齐，测量时就会产生系统误差──零误差。如无法消除零误差，则应考虑它们对读数的影响。若可动刻度的零线在水平横线上方，且第x条刻度线与横线对齐，即说明测量时的读数要比真实值小x.100毫米，这种零误差叫做负零误差，如图2.4-4乙所示，它的零误差为－0.03毫米；若可动刻度的零线在水平横线的下方，且第y条刻度线与横线对齐，则说明测量时的读数要比真实值大y.100毫米，这种零误差叫正零误差，它的零误差为＋0.05毫米。

对于存在零误差的千分尺，测量结果应等于读数减去零误差，即物体长度＝固定刻度读数＋可动刻度读数－零误差。

使用注意事项

1．千分尺是一种精密量具，使用时应小心谨慎，动作轻缓，不要让它受到打击和碰撞。千分尺内的螺纹非常精密，使用时要注意：①旋钮和测力装置在转动时都不能过分用力；②当转动旋钮使测微螺杆靠近待测物时，一定要改旋测力装置，不能转动旋钮使螺杆压在待测物上；③当测微螺杆与测砧已将待测物卡住或旋紧锁紧装置的情况下，决不能强行转动旋钮。

2．有些千分尺为了防止手温使尺架膨胀引起微小的误差，在尺架上装有隔热装置。实验时应手握隔热装置，而尽量少接触尺架的金属部分。

3．使用千分尺测同一长度时，一般应反复测量几次，取其平均值作为测量结果。

4．千分尺用毕后，应用纱布擦干净，在测砧与螺杆之间留出一点空隙，放入盒中。如长期不用可抹上黄油或机油，放置在干燥的地方。注意不要让它接触腐蚀性的气体。

保养

1.检查零位线是否准确；

2.测量时需把工件被测量面擦干净；

3.工件较大时应放在V型铁或平板上测量；

4.测量前将测量杆和砧座擦干净；

5.拧活动套筒时需用棘轮装置；

6.不要拧松后盖，以免造成零位线改变；

7.不要在固定套筒和活动套筒间加入普通机油；

8.用后擦净上油，放入专用盒内，置于干燥处。

检定规程

1.目的：　指导和规范检定人员正确的从事千分尺的检定修理工作。

2.适用范围：　适用于计量室检定人员在其岗位上从事的千分尺量具的检定修理工作。

3.人员要求

该项操作人员应具有高中及以上文化程度，并经上级计量管理部门考核合格，取得"千分尺量具"计量检定员证书的计量检定人员。

4.工装量具

杠杆千分尺、杠杆百分表或百分表、平板、专用测力仪、塞尺、表面粗糙度样板、二级平晶、一级刀口尺、平行平晶、四等五等量块、刚球检具、光学计、测长机，以及相应的修理工具，汽油、麂皮等工具用品。

5.准备工作

(1）根据被检游标量具的量程选取相应的量块，检查量块证书是否再有效期内。

(2)观察检定室内温、湿度是否达到检定规程的要求即（20±2）℃。应把温湿度实测值填入《标准装置使用记录》和《千分尺量具检定记录》。

6.检定与修理

(1)外观检查用目力观察，千分尺应有分度值、制造厂名、工厂标志和出厂编号。

(2.)各部分相互作用应适应检定规程中4.1、4.2的要求。

(3)测微螺杆的轴向串动和径向摆动均不大于0.01mm。

(4)测砧与测微螺杆工作面相对偏移量应不大于《千分尺量具检定规程》中表3的规定。

(5)千分尺的测力应在6-10N范围内，用分度值不大于0.2N的专用测力机检定。

(6)微分筒锥面的断面棱边至固定套管刻线面的距离应不大于0.4mm。检定时应用塞尺与固定套管刻线表面用比较法检定，微分筒转动一周内不少于三个位置上进行。

(7)微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置应适合《千分尺量具检定规程》中表11.1、11.2的规定。

(8)工作面的表面粗糙度：外径千分尺和校对量杆的工作面的表面粗糙度Ra应不大于0.05μm。用粗糙度比较样板以比较法检定。

(9)工作面的平面度应适应《千分尺量具检定规程》中13.1、13.2的规定。

(10)工作面的平行度，当外径千分尺锁紧装置紧固与松开时的千分尺两工作面的平行度应不大于《千分尺量具检定规程》中表4和14.2的规定。

(11)示值误差应不超过检定规程中15.1、16.1的要求。

(12)各项检定结果均填入《千分尺检定记录》。

(13)检定结果符合规程技术要求的未检定合格填写计量合格标签，粘贴在被检千分尺的绝热板上。

(14)检定不符合规程技术要求的量具要对不合格项目进行反复的修理和检定。

(15)对损坏严重的确实无法修复的应填写《计量报废通知单》经计量室负责人审批后给予报废。被检量具粘贴"禁用"标签。

7.收尾工作检修完毕后，把量块和配套设备擦拭干净，涂上防锈油放回原处妥善保管。把检定合格的量具放在已检合格区域摆放整齐。

8.现执行《JJG21-95千分尺计量检定规程》

9.记录

检定操作

1.使用本标准器组时，被检千分尺应清洗，擦拭干净，其侧面应光洁无划痕。

2.使用本标准器组时，应带手套，不得对标准器组及配套设备讲话，以免手汗或唾液造成标准器锈蚀。

3.测量前量块、刀口尺应擦拭干净，平晶用高度酒精和乙醚混合液或乙醚清洗后方可使用。

4.使用量块或平行平晶检定示值时，用力要适当，防止挤伤工作面或脱落。

5.使用平晶检定测量面不平度时，应缓慢的使平晶边缘与测量面接触，逐渐倾斜平晶，直到正面接触，然后调正平晶与被测面之间的夹角，直到出现清晰、干涉带为止。禁止把平晶压在被测量面上硬推，以免拉伤平晶的工作面。

6.使用刀口尺时应手持绝缘热板，避免温度变化影响测量示值。

7.立式光学计的操作：

A.测试前应将电源接上6V.15W低压变压器上，将投影灯的灯丝调至离灯泡270mm处，调节灯丝轴向位置、横向位置，使投影屏上获得均匀的照明。

B.测帽及工作台的选择应根据被测工件的形状使其测量面接近与点或线，以减少测量误差。

C.校正工作台时，先把量块擦拭干净，放在工作台的中间并在光学计管下端的测量杆上装上平面测帽，使量块与测帽接触，并使投影屏中看到分划板的刻线像。然后将量块先后4次放入测帽的相互垂直的四个边缘位置上，观察投影中分划刻板线示值的变化。并调整工作台的四个调正螺丝，使分划刻板线的示值变化最小，及工作台与测帽平面调正完毕。

D.当工作台的平面校正后，先松开紧固螺丝，转动偏心手轮使刻线零位与指标线重合，当紧固螺丝紧固后，零位有所偏移。此时可调整零位微动螺丝使刻线零位再次与指标线重合，并多次拨动测帽提升器确认无疑后，方可进行测量。测量时可旋动微动托圈和偏心手轮，以调正投影光学计管位置，以使测帽刚好与被测工作件接触，然后紧固横臂，微动圈和固定测管紧固螺钉，就可以进行量工作。

8.万能测长仪的操作：

A.测帽的选择应使测件与测帽的接触面为最小，即接近与点和线。本装置测量平面物体较多，故使用R20球型测帽。

B.调正测帽时，使一对测帽分别装在尾管和测头上，并使两测帽接触，与此同时在投影窗里见到测微标尺的像，调正尾管十字方向驻螺中的一个，使像自左向右移动，并在某一位置改变其运动方向，将驻螺钉停留在通常改错的转折点上用同样的方法调正另一螺钉。通过两次调正，使测帽在水平和垂直方向彼此平行。

C.被测件安放时，利用万能工作台各向可能的运动方向找出被测件在测量时的正确位置即"转折点"外尺寸测量时应找出测量最小值，内尺寸反之。

D.调正零位时应在主轴和尾管上分别装上两个所需要形状的测帽，移动测座为尾座时两帽接触，使屏的读数大致在一定的刻度上，这时尾动尾管主标尺上零线被0双线套住，这就是仪器的零位。

E.调正灯丝的位置时，应松开螺母拉动#4，将将调灯透镜J推入光路中，松开#2，前后拉动灯头#1，时灯丝清晰的成像在投影屏上，紧固#2在调节#3，时灯丝在投影屏中上下左右对称。

测量特点

内径千分尺

1）内径千分尺在测量及其使用时，必需用尺寸最大的接杆与其测微头连接，依次顺接到测量触头，以减少连接后的轴线弯曲。 

2）测量时应看测微头固定和松开时的变化量。 

3）在日常生产中，用内径尺测量孔时，将其测量触头测量面支撑在被测表面上，调整微分筒，使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动，找出最小尺寸。然后拧紧固定螺钉取出并读数，也有不拧紧螺钉直接读数的。这样就存在着姿态测量问题。姿态测量：即测量时与使用时的一致性。例如：测量 75～600/0.01mm的内径尺时，接长杆与测微头连接后尺寸大于 125 mm 时。其拧紧与不拧紧固定螺钉时读数值相差 0.008 mm 既为姿态测量误差。 

4）内径千分尺测量时支承位置要正确。接长后的大尺寸内径尺重力变形，涉及到直线度、平行度、垂直度等形位误差。其刚度的大小，具体可反映在“自然挠度”上。理论和实验结果表明由工件截面形状所决定的刚度对支承后的重力变形影响很大。如不同截面形状的内径尺其长度 L 虽相同，当支承在（2/9）L 处时,都能使内径尺的实测值误差符合要求。但支承点稍有不同，其直线度变化值就较大。所以在国家标准中将支承位置移到最大支承距离位置时的直线度变化值称为“自然挠度”。为保证刚性，在我国国家标准中规定了内径尺的支承点要在（2/9）L 处和在离端面 200 mm 处，即测量时变化量最小。并将内径尺每转 90°检 测一次，其示值误差均不应超过要求。

外径千分尺

根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1/50周，这时螺杆沿轴线移动了1/50×0．5毫米=0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。