游标式深度尺属于精密量具，其制造工艺流程需严格控制精度、硬度和稳定性，以确保测量准确性和使用寿命。以下是其核心制造流程，涵盖从原材料到成品的全环节：

一、原材料选择与预处理

游标式深度尺的核心部件（基座、主尺、游标尺、测量杆等）需具备高强度、高耐磨性、低变形特性，因此原材料选择和预处理是基础：


  • 材料选用：

    • 主尺、游标尺、测量杆：多采用优质合金工具钢（如 T10A、Cr12MoV）或高碳钢（45 号钢），这类材料经热处理后可达到较高硬度（HRC58-62），同时保证足够韧性，避免脆断。

    • 基座：因需作为测量基准面（要求平面度高），常选用铸铁（如 HT300）或合金铸铁，其稳定性好、减震性强，能减少测量时的振动影响。

    • 小部件（固定螺丝、弹簧等）：螺丝多用不锈钢（304）防锈，弹簧用弹簧钢（65Mn）保证弹性。

  • 预处理：

    • 原材料需进行退火处理（消除锻造 / 轧制应力），避免后续加工中因内应力释放导致变形；

    • 对棒料、板材进行尺寸筛选（如直径、厚度公差控制在 ±0.1mm 内），确保毛坯一致性。

二、核心部件加工

1. 基座加工

基座是测量基准，需保证底面平面度（通常≤0.01mm/100mm）和与主尺的垂直度，流程如下：


  • 毛坯制造：铸铁基座通过砂型铸造或精密铸造制成毛坯，去除浇冒口后进行粗铣（铣削上下表面，预留 1-2mm 精加工余量）；

  • 时效处理：铸造毛坯需经人工时效（200-300℃保温 8-12 小时），进一步消除内应力，防止长期使用后变形；

  • 精加工：

    • 平面磨床精磨底面（采用砂轮粒度 80#-120#，保证表面粗糙度 Ra≤0.8μm）；

    • 铣床加工主尺安装槽（槽宽、深度公差控制在 ±0.02mm），确保主尺嵌入后与基座垂直。

2. 主尺与游标尺加工

主尺（固定刻度）和游标尺（滑动刻度）是精度核心，需保证刻度线清晰、间距准确（误差≤0.005mm）：


  • 毛坯加工：

    • 钢板经剪板机裁剪成主尺 / 游标尺坯料（长度比成品长 5-10mm，预留加工余量）；

    • 铣床铣削两侧面和上下边，保证直线度（≤0.01mm/m）。

  • 热处理：

    • 整体淬火（将坯料加热至 800-850℃，油冷），使硬度达到 HRC58-62；

    • 低温回火（150-200℃保温 2-3 小时），消除淬火应力，避免脆裂。

  • 精密加工：

    • 传统工艺：采用精密刻划机（分辨率 0.001mm）在主尺上刻制毫米刻度，游标尺上刻制与主尺相差 0.02mm（或 0.05mm、0.1mm）的细分刻度；

    • 现代工艺：通过激光雕刻（精度 ±0.001mm）或光刻腐蚀（先涂感光胶，曝光后腐蚀出刻度），确保刻度线宽（0.1-0.15mm）均匀、边缘清晰；

    • 平面磨床精磨上下表面（保证平行度≤0.005mm）；

    • 刻度加工：

    • 刻度填充：用黑色珐琅漆或油墨填充刻度线，烘干后打磨表面，使刻度清晰且耐磨。

3. 测量杆加工

测量杆需与游标尺刚性连接，且端面需平整（作为测量端），流程如下：


  • 棒料加工：合金工具钢棒料经车床粗车外圆（直径公差 ±0.05mm），预留磨削余量；

  • 热处理：同主尺，淬火 + 回火至 HRC58-62；

  • 精磨：外圆磨床精磨外圆（直径公差≤±0.002mm，表面粗糙度 Ra≤0.4μm），保证与游标尺内孔的配合间隙（0.005-0.01mm），既滑动顺畅又无松动；

  • 端面加工：平面磨床精磨测量端端面（平面度≤0.002mm），确保与轴线垂直。

三、部件装配与调试

  • 装配步骤：

    1. 将主尺用埋头螺丝固定在基座的安装槽内（螺丝拧紧力均匀，避免主尺变形）；

    2. 游标尺与测量杆通过过盈配合或螺丝连接（保证同心度，误差≤0.01mm）；

    3. 安装固定螺丝（游标尺侧面），确保拧紧后能锁定游标尺，且松开后滑动无阻滞；

    4. 加装防尘片（主尺与游标尺间隙处），防止灰尘、油污进入影响滑动。

  • 调试核心：

    • 零位校准：推动游标尺使测量杆端面与基座底面平齐，检查游标尺 0 刻度线是否与主尺 0 刻度线完全对齐（偏差需≤0.005mm），若超差则通过研磨游标尺接触面微调；

    • 滑动性能：测试游标尺在全量程内滑动是否顺畅（阻力均匀，无卡滞），必要时涂抹少量专用润滑油（如钟表油）。

四、精度校准与检验

  • 校准标准：依据国家计量标准（如 GB/T 21389-2008《游标、带表和数显卡尺》），使用标准量块（精度 0 级或 1 级）对不同量程点（如 10mm、50mm、100mm）进行校准，确保测量误差≤分度值（如 0.02mm 精度的尺子，误差需≤±0.02mm）；

  • 全项检验：

    • 外观：刻度清晰、无划痕，部件无锈蚀、变形；

    • 功能：固定螺丝锁紧可靠，测量杆端面与基座底面贴合紧密（缝隙≤0.003mm）；

    • 稳定性：在（20±5）℃环境下放置 24 小时后，重复测量同一量块，偏差≤0.005mm。

五、表面处理与包装

  • 表面处理：

    • 基座、主尺、游标尺等外露部件进行镀铬处理（镀层厚度 5-10μm），提高耐磨性和防锈性（盐雾测试≥48 小时无锈蚀）；

    • 非刻度面进行喷砂或抛光，提升外观质感。

  • 包装：合格产品装入带泡沫衬垫的专用包装盒，附合格证（标注精度等级、校准日期）和使用说明书。


整个流程需通过严格的工序控制（如每道加工后 100% 自检）和环境控制（加工车间恒温 20±2℃，避免温度变化导致的尺寸误差），最终确保游标式深度尺达到设计精度和使用寿命（通常≥5 年）。