千分尺的平行度校准是确保测量准确性的关键环节，主要针对测微螺杆的测量面（如陶瓷测头）与固定测砧的测量面之间的平行度误差。若两测量面不平行，会导致同一工件不同位置的测量结果不一致，尤其影响薄件或高精度零件的测量精度。以下是详细的校准方法：


一、校准工具

  1. 标准平晶：通常为光学平晶（材质为石英或玻璃，表面平面度极高，精度达 0.05μm 以上），尺寸需覆盖千分尺测量面（如直径 6-10mm 的平晶适配常规千分尺）。

  2. 照明工具：自然光或专用平行光光源（便于观察平晶与测量面之间的干涉条纹）。

  3. 清洁工具：无水酒精、镜头纸或专用软布（用于清洁测量面和平晶，避免杂质影响干涉条纹）。


二、校准步骤

1. 前期准备

  • 清洁表面：用酒精棉轻轻擦拭千分尺的固定测砧面、活动测头面（如陶瓷测头）以及平晶表面，确保无油污、灰尘或划痕（微小杂质会导致干涉条纹失真）。

  • 环境要求：校准需在恒温环境（20℃±2℃）下进行，避免温度变化导致零件热胀冷缩；同时远离振动源（如机床、风扇），防止测量面贴合不稳定。


2. 放置平晶与贴合测量面

  • 将标准平晶平稳放置在固定测砧的测量面上，确保平晶中心与测砧中心对齐。

  • 缓慢转动千分尺的微分筒，使活动测头（如陶瓷测头）轻轻接触平晶表面，直至棘轮发出 1-2 声 “咔咔” 声（禁止用力挤压，避免损坏平晶或陶瓷测头）。


3. 观察干涉条纹

  • 从平晶上方观察测量面与平晶之间的干涉条纹（类似彩色或黑白的平行条纹，由光的干涉现象形成）。

  • 理想状态：若两测量面完全平行，干涉条纹为均匀分布的平行直线，且条纹方向与测量面边缘平行。

  • 误差判断：

    • 若条纹弯曲，说明测量面存在不平行度（弯曲程度越大，误差越大）；

    • 若条纹呈弧形或不规则形状，表明测量面可能有凸凹变形或局部磨损。


4. 计算平行度误差

  • 干涉条纹的弯曲量与平行度误差的关系：1 条条纹的弯曲对应0.32μm（即 0.00032mm） 的平行度误差（基于光的波长计算，适用于白光光源）。

  • 例如：若条纹最大弯曲量为 1/2 条，则平行度误差为 0.32μm × 1/2 = 0.16μm（即 0.00016mm）。


5. 合格标准

  • 普通千分尺（1 级精度）的平行度误差允许值为**≤0.001mm（1μm）**；

  • 高精度千分尺（0 级精度）允许值为**≤0.0005mm（0.5μm）**。

  • 若误差超过标准，需送专业机构研磨修复测量面，不可继续使用。


三、注意事项

  1. 平晶保护：平晶是高精度光学元件，使用时需轻拿轻放，避免碰撞或划伤表面（一旦损坏，会直接影响校准准确性）。

  2. 避免手温影响：拿取平晶时需戴专用手套，或捏握平晶边缘（非测量面），防止手温导致平晶热变形。

  3. 多次校准验证：可旋转平晶 180° 后重复测量，若条纹变化规律一致，说明误差判断可靠；若条纹无规律，可能是测量面或平晶存在局部缺陷。


四、校准频率

  • 日常使用中，若发现测量结果波动大（如同一工件多次测量差值超过 0.001mm），需立即检查平行度；

  • 定期专业校准：建议每 6-12 个月与示值误差校准同步进行，由计量机构出具校准报告。


通过平行度校准，可有效避免因测量面不平行导致的系统性误差，尤其对于陶瓷千分尺（陶瓷测头脆性大，若长期在不平行状态下使用，可能加速局部磨损），定期校准也是延长其寿命的重要措施。