测量孔类工件径向尺寸的方法与注意事项

测量圆孔直径尺寸时一般使用游标卡尺，如图3-232所示。游标卡尺的分度值为0.02mm和0.05mm，需要测量精度为0.01mm的孔径时，可使用内径千分尺（图3-233）。

1.测量小圆孔直径

图3-234所示是使用钢球测量小孔直径的情况，已知钢球直径为ϕD，测得钢球顶端与工件端面的距离为h，求小孔直径AB。

因为△AOB是等腰三角形，OC⊥AB，所以△AOC是直角三角形，由勾股弦定理得

又因为AC=CB，所以AB=2AC，则小孔直径AB便测出来了。

大批量加工测量时，可使用如图3-235所示的工具。测量时，拧松调节螺钉6，使活动测量杆2与表头触点适当接触，然后使用标准环规将百分表调整到零位，即可对内孔进行测量，百分表读数即为内孔的实际偏差值。

制作该量具时，应使活动测量杆2测量头的中心和杠杆百分表测量头的中心均通过小轴11的中心。

图3-232 游标卡尺及其测量孔径的情况

a）三用游标卡尺 b）不带深度尺的游标卡尺 c）测量孔径的情况

图3-233 用内径千分尺测量孔径

图3-234 用钢球测量小孔直径

图3-235 测量小孔专用量具

1—固定测量架 2—活动测量杆 3—百分表夹头 4—挡销 5—百分表螺母 6—调节螺杆 7—弹簧 8—螺母 9—圆垫块 10—手柄 11—小轴 12—挡板

2.测量大圆孔直径

图2-236所示是利用比较法测量大圆孔直径的情形。测量如图3-236a所示的工件时，先制造一个ϕ390mm环规，用精密仪器测出环规的真实值为ϕ（390+Δ₁）mm，测量前校对好百分表的零位。测量时，百分表上的指示值即为工件相对于环规的偏差值Δ₂，由此可计算出工件的真实值为ϕ[390+（Δ₂+Δ₁）]mm，通过比较，可以判断该工件合格与否。该测量工具的测量误差主要来自百分表和环规，由于环规的误差已得到修正，因此，此测量工具与内径百分表有相同的分度值。

如图3-237所示测量工具的原理与上面相似。对表时，调整可调测杆3使百分表压至半圈或一圈，将表盘拨至零位，锁紧螺母4，再重新校正零位，即可进行测量。

图3-236 用比较法测量大圆孔直径（一）

a）工件 b）所使用量具

图3-237 用比较法测量大圆孔直径（二）

1—百分表 2—尺架 3—可调测杆 4—锁紧螺母 5—工件

图3-238 测量特大孔直径

a）特大孔直径测量工具 b）测量情况

1—百分表 2—紧固圈 3—螺钉 4—量具体 5—中间杆 6—测量杆 7—弦板

测量时，在工件测量部位的下方使可调测杆的钢珠与工件接触并定点稳住，然后使百分表测杆触头在工件的上方前后左右摆动（轴向摆动时取小值，圆周摆动时取大值为实测尺寸）。例如，若工件孔尺寸加工到ϕ499.95^+0.1₀mm为合格，则当实测尺寸为ϕ499.96mm时，加上该量具的制作误差和测量误差，即可基本满足使用要求。

如图3-238所示的测量工具适用于直径为1～2m的特大孔。如果知道弦长L或L′和h，就可以根据公式D=L²/4h+h求得工件直径D。使用时，将量具紧靠在圆柱孔面上，使A、B两条棱与圆的轴向平行，测量杆6的端点P与孔表面接触，并使百分表测头与中间杆5接触，这样即可根据百分表读数和顶杆算出h，然后根据上式求得直径D。

3.测量特殊工件孔径

如图3-239a所示的工件比较特殊，尤其是在孔的深度大而孔径小时，更加难以测量。这时可采用如图3-239b所示的方法。将蜡（或易熔塑料）熔化后填满工件孔内，并预先在蜡中间插入一根尺寸适当的方形杆，待蜡（或易熔塑料）和方形杆凝固后，连蜡一起拔出（若结合较紧，可将方形杆稍转动一下再拔出），然后用测量工具进行测量，便可得出相应孔的尺寸。

如图3-240所示工件的孔口小，中间直径大，这类工件无法使用游标卡尺测量孔径D。这时可将两个钢球放入孔内，当d₁和d₂不相等时，可用下式计算D。由于△ABC为直角三角形，则

图3-239 特殊工件及其孔径的测量

a）特殊工件 b）孔径的测量方法

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图3-240 用两钢球测量孔径

因为

所以

当钢球直径d₁=d₂=d时

因为

所以

图3-241 内沟槽工件

4.测量孔槽直径

图3-241所示内沟槽工件上一条内沟槽的直径为ϕ100^+0.14₀mm，测量时可采用如图3-242所示的方法。该量具使用旧的游标卡尺改制而成，测量起来很方便。

图3-243所示也是使用游标卡尺改制的量具，它在表夹上固定了一个小百分表，使用时将表夹位置固定。移动测量尺时，卡尺右端面就会与百分表触头接触，使表针定好零位。每次测量，当表针转到零位时，被测尺寸就是孔槽工件的直径尺寸。测量尺两卡脚的距离可使用标准环规或千分尺进行校准。

图3-242 改制游标卡尺测量内沟槽（一）

图3-243 改制游标卡尺测量内沟槽（二）

图3-244所示工件的孔槽直径尺寸难以测量，某厂大批量加工该工件时使用了如图3-245所示的量具，效果很好。

图3-244 孔径外小内大的工件

该量具利用等臂杠杆原理，通过测杆尖端的小钢球与工件孔壁接触，并将所测量实际尺寸反映到数显游标卡尺上（制作该量具时，若没有数显游标卡尺，可使用普通游标卡尺代替，但测量精度稍差些）。

使用时，先定好测杆1和测杆2间的距离A（A等于被测工件的孔径尺寸，如ϕ80H6），然后将数显游标卡尺所处测量位置调到零位。这样在每次测量时，若数显游标卡尺上出现的数值为零，则孔径合格。

图3-245 利用等臂杠杆原理制成的量具

5.测量圆锥孔大端直径

圆锥孔车削完毕后，其大端直径很难测量准确，若使用圆锥塞规检测，又往往由于锥孔有倒角而难以控制。下面介绍一种在批量加工中，检测圆锥孔大端直径是否合乎要求的专用工具。

图3-246a中的专用工具不是直接量出尺寸，而是采用比较法进行测量。它由百分表、表座和测头三部分组成。使用时，先将专用工具放在一个直径合乎要求（标准尺寸ϕD）的标准圆锥孔工件上，并将百分表指针对正零位，然后按照相同的方法将专用工具放在其他工件上进行检测。若指针也在零位处，则说明该工件合格。

图3-246 测量圆锥孔大端直径

a）测量工具和方法 b）检测计算图

专用工具中测头的圆锥角采用126°52′（第二章第五节介绍过它的测量原理），这是因为当车出的圆锥孔不合格时，测头就会向上或向下变动位置，百分表指针也要发生变化。当圆锥孔孔径大时，测头下降，假定在位置1处测得直径为D₁（图3-246b），下降h后，在位置2处测得直径为D₂，这时

也就是说，百分表指示值的变化反映被测直径变化值的1/4。

当百分表以直径为D的标准圆锥孔工件对正零位后，检测其他工件时，若表针对零位偏移+δ，则被测圆锥孔的大端直径为ϕD-4δ。此工具可检测圆锥顶角在126°以下的各种圆锥孔。

图3-247 测量圆锥孔小端直径

6.检测圆锥孔小端直径

批量加工圆锥孔，检测圆锥孔小端直径时，可使用如图3-247所示的专用工具。将带有三个支脚的百分表支架放在一个被检测的标准工件上，把圆锥塞规插入工件圆锥孔内，在百分表测杆顶住圆锥塞规的上端面后，将百分表对正零位。检测其他工件时，也按照同样的方法，根据百分表的读数是否与标准工件一致，即可判断锥孔是否合乎要求。

制造该检测工具时，应使百分表测杆中心线与圆锥孔中心线重合，并且圆锥塞规的端面要与其中心线垂直，这样可以提高测量精度。