精密综合测孔仪的原理和使用

　　在机械制造和仪器制造行业中，孔的形状测量和尺寸测量是经常遇到的问题，在许多部件中，孔的尺寸、形状精度往往是部件质量至关重要的因素。例如油泵油嘴的针阀体孔、气动阀门孔、液压阀门孔、精密轴系的轴承孔、发动机缸孔、航天陀螺的转子配合孔、滚动轴承的沟道孔等等。因此，研究和改进孔的测量方法和测量仪器是国内外一直关注的重要问题。

　　从微观上看，一个非常精确的孔也存在着各种各样的毛病，至少可以归纳为如图1所示的9个问题。即:腰鼓孔、喇叭口、轴线弯曲(或母线弯曲)、坛子口、塌边、锥形孔、孔径波动、孔径不均、局部凹凸。

　　为能测量孔的上述质量问题，我们研制了精密综合测孔仪。它可以同时测量放大描绘孔的对称的两条母线的实际形状，相当于孔的纵断面投影放大图(有很高的放大倍率)，使测量操作人员可以从宏观上和微观上充分了解孔的实际形状和尺寸，以便对孔的加工质量进行深人分析和研究，从而改进工艺设计。

　　精密综合测孔仪的功能可归纳为以下几个方面:可同时测量孔的对称的两条母线的直线性;可按比例放大测绘孔的纵断面的实际形状;可测量孔全长范围内任意截面的直径，可在计算机内设定母线的直线性，孔径最大、最小值，并由计算机自动判断实际工件合格与否，可按照定义由计算机准确计算锥度，并同时显示锥度方向，可按照定义自动判断孔径母线的凹凸异常，可按照指定条件自动进行孔径异常报警，可按照指定条件自动进行锥度异常报警;可根据实际测量结果由计算机综合判断工件是否合格，并以此可进行分组和分挡;可同时显示和打印出孔的所有测量参数。

　　精密综合测孔仪的原理如图2所示。分别由传感器(光电测量仪)、精密导向机构、传动机构、计算机、打印机等组成精密综合测孔仪，其简单的工作原理是:由传动机构通过精密导轨带动传感器沿着孔的母线行进，对孔的对称的两条母线的实际形状进行测量，并将测量数据输人计算机进行运算处理，处理后可显示、也可通过打印机打印出测量结果。图3即为精密综合测孔仪对油泵针阀体孔进行测量后打印出的测量结果。

　　精密综合测孔仪测量孔的直径范围为:4一100毫米、长度在50毫米以内;放大倍数为50一1000。倍可调;测量时间，在熟练掌握使用仪器后，调整和测量　时间不超过5分钟;仪器的贮运温度为一30℃一40℃。测孔仪的测量精度分A、B、C三档，其分辨率分别为:A档0.02um、B档0.05um和C档0.1um;若以母线直线性为考核对象，重复测量10次，则其测量精度分别为:A档2a<=0.1um、B档2a<=0.3um和C档2a<=0.5um;直线运动精度(50毫米范围内)则分别为:A档<=0.1um、B档<=0.25um和C档<=0.5um。测量稳定性(在4小时内，两遍重复10次测量平均值之差)分别为:A档<=0.1um、B档<=0.2um和C档<=0.4um。