對于精密鋼管和一些機械部件的內孔的直徑的測量有直接測量、間接測量和綜合測量等測量方法。
直接測量(用得最多的一種測量方法,我們精密鋼管的生產過程和檢驗過程中經常使用這種方法)
利用兩點或三點定位,直接測量出孔徑的方法,也是最常用的孔徑測量方法。根據被測孔徑的精度等級、尺寸和數量大小,可以采用能測孔徑的通用長度測量工具,例如游標卡尺(見卡尺)、工具顯微鏡、萬能比長儀、臥式測長儀(見測長機)、臥式光學計(見比較儀)和氣動量儀等;也可采用專用的孔徑測量工具,例如內徑千分尺、內徑百分表和千分表、內徑測微儀、電子塞規和利用氣動、光學、電學等原理的孔徑量儀等。
①利用杠桿機構測孔:此法(圖1)常用于手攜式孔徑測量工具,例如內徑百分表、機械式或電學式內徑測微儀等。被測孔徑尺寸與校對環規孔徑之差通過杠桿機構從百分表、機械式或電學式測微儀讀出。這類測孔工具的測量孔徑范圍一般為 10~800毫米,其中內徑測微儀的測量精確度可達3~5微米。
②利用斜楔原理測孔:此法(圖2)也常用于手攜式孔徑測量工具。其中用于測量小孔的內徑百分表,可以測量直徑小至 0.5毫米的孔。被測孔徑壓縮測頭使帶圓錐體的測桿移動時,從百分表或測微儀上便可讀出孔徑的誤差。三點定位法適用于測量直徑在 3毫米以上的孔。當測桿轉動時,由固定螺母作用使測桿向前移動,通過測桿頂端的帶有螺旋形凸臺的圓錐體使 3個測頭向外移動與被測孔接觸。從固定套管和微分筒上的刻度讀出被測孔徑尺寸。此類孔徑測量工具有三爪內徑千分尺。
③利用氣動、光學、電動等原理制成的座式孔徑量儀測量高精度孔徑,必須在接近20℃的恒溫條件下進行。光波干涉式孔徑測量儀測量孔徑的范圍為1~50毫米,精確度為±0.5微米。
這是我廠一直在使用的測量內徑尺寸很準確的鋼管內徑百分表,操作簡單,使用方便。
間接測量(當鋼管的尺寸存在供需方有爭議時,我們會考慮使用這種方法來驗證測量數據的準確與否)
先測量與孔徑有關的函數,再換算出孔徑尺寸。主要有下列兩種方法:
①利用三點定一圓原理,測出被測孔圓周上任意三點的坐標值,然后求出方程式x2+y2+Dx+Ey+F=0中的系數D、E、F,即可按計算式求得被測孔徑,此法一般用于帶有電子計算機的三坐標測量機;
上圖這種儀器,在淘寶網上面有賣,可以考慮買一只回來,測量的數據有一定的參考價值
②用直徑已知的滾輪與被測孔壁對滾,測出被測孔圓周長,然后計算出孔徑。此法適用于測量直徑大于500毫米、具有連續表面的孔。應用此法的測量工具稱為大直徑測量儀,也常用于大型工件的外徑測量。(但是這種測量方法準確度不高,也有學者研究了多輥測量和計算機模擬計算等方法來提高精度,但是本人覺得沒有多大的實用價值。)
綜合測量
主要是利用光滑塞規以通止法檢驗鋼管的內孔或機械工件合格與否,這里就不再作說明。
上圖是我公司用過的精密鋼管內孔塞規通止規,有興趣的可以試著做一些這樣的塞規