顾建森

（苏州技师学院，江苏 苏州215009）

0 引言

在日常的检测工作中,往往由于采用的测量方式和方法不够得当,使得检测结果不够精确。实际的几何量测量中,由于测量对象不同,其具体测量原理和使用的量具方法也是多种多样的。但它们都有一个共同点,无论哪一种测量,都是在一定的条件下,与某一标准量进行比较,在比较中采用科学的测量原理,通过可靠的测量手段和方法,确定被测量与标准单位的数值关系,最终以一定的换算方式将结果显示出来。测量误差的绝对值越小，说明测得值越接近真值，因此测量精度就高。反之，测量精度就低。但这一结论只适用于被测量值相同的情况，而不能说明不同被测量的测量精度。接下来我们着重探讨板类零件孔间距的测量方法对测量精度的影响。

1 测量方法及误差

如图1所示，用游标卡尺对两个孔的孔间距L进行间接测量。

测量零件两孔的孔间距有三种间接测量方法：

(1)测量两孔直径D1、D2和内尺寸L1,其计算公式为：

(2)测量两孔直径D1、D2和外尺寸L2,其计算公式为：

(3)测量内尺寸L2和外尺寸L1,其计算公式为：

零件在车间加工过程中，当两个孔用铰刀加工完毕后，多数操作者会用游标卡尺直接卡住两个孔的孔壁进行测量，就是前面所讲的公式（1）。但是由于游标卡尺的刃口部分在制作过程中，为了增加刃口的强度和耐磨性，而设计有一段狭小的窄面，宽度约为0.5mm左右，所以在与孔进行接触时，存在一定的误差δ,图2所示。如果在测量过程中，卡尺与两孔轴线产生角度也会增加测量的误差。角度越大测量误差越大。

直径越大的圆孔轮廓线越趋于平直，误差δ的数值越小，测量后的尺寸误差越小。直径越小则反之。

由于误差δ的存在，所以实际测量公式为：

公式（1）的实测尺寸偏小，即：L=L1-(D1+D2)/2-2δ

公式（2）的实测尺寸偏大，即：L=L2+(D1+D2)/2+2δ

公式（3）的实测方法误差δ前后抵消，所以实测尺寸与实际尺寸较接近。但是由于测量次数较多，存在积累误差，在实际中也很少使用此测量方法。

以Φ10的孔径为例，卡尺的刃口宽度t=0.5mm,计算出误差δ=0.01mm，两个Φ10的孔间距测量误差为2δ=0.02mm。这样的测量误差对于精度较高的零件来说无疑是非常致命的，影响零件的配合精度，从而影响整个产品的质量。

2 减小测量误差的手段

为了消除这种测量误差，现在工厂里面多采用卡爪设计成带圆弧面的游标卡尺，圆弧面可以保证卡爪和圆孔内表面形成线接触如图3所示。来保证孔间距的测量精度。测量时卡尺不能与零件产生歪斜，测量到圆孔的最大直径位置，否则也会产生很大的测量误差。或者将两个孔内装入圆柱销，用卡尺测量两圆柱销之间的距离，然后进行直径换算即可。

现在测量精度较高的有光学测量仪和三坐标测量仪。

光学影像坐标测量仪是影像仪本身的硬件CCD以及光栅尺,通过USB及RS232数据线传输到电脑的数据采集卡中，将光信号转化为电信号，之后由影像测量仪软件在电脑显示器上像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。整个工序基本在几万分之一秒完成，所以可以把他看作是实时检测设备，或者狭隘一点可以称为动态测量设备。如果电脑配置附合要求，测量软件绝对不会产生图像滞后现象。根据客户工件大小的不同，工作台面也可以选择不同的行程。光源亮度可调，可以在各种光线条件下选择最合适的光源亮度。分为底光和表面光,可根据客户的产品来进行调节控制,以达到最好的效果.

三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。

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