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如何正确测量中心孔的孔距

（垂直相交轴孔、斜孔）？

中心孔孔距的测量是日常检验过程中经常遇到的问题—例如箱体类零部件的检测（见图1）。有的检验人员在工作中经常对中心孔距测量提出这样或那样的问题：台阶孔中心距如何检测？垂直轴中心距怎样测量？斜孔中心距和小孔中心距又如何检验等等。孔中心距的位置精度,在很大程度上是影响整体装配和轴传动质量的关键，所以如何正确检测孔中心距，确保检测结果的有效性和准确性至关重要。现将这些问题进行汇总解答如下：

图1 箱体类零部件示意图

1、同一平面内或同一垂直面两平行孔中心距常规测量方法

两中心孔孔距测量的最基本方法：如图2所示，根据孔径的精度等级选择计量器具：公差精度等级高的用外径千分尺（芯轴检测法，下同）和内测千分尺，一般精度等级的公差选择游标卡尺。先用内测千分尺或游标卡尺测量每个孔的直径d1、d2，依次用外径千分尺和内测千分尺（或游标卡尺）测量两个孔母线之间的最长距离L1，测量两个孔母线之间的最短距离L2，计算得到两孔的中心距。

图2 同一平面内两平行孔中心距常规测量方法示意图

（1）例如用游标卡尺测量Ⅰ孔与Ⅱ孔的中心距。如果两孔在同一水平面或同一垂直面上，有两种测量方法：

图3 游标卡尺测量中心孔距示意图

1）游标卡尺测量中心孔距：一种是在上述测得两孔直径D1、D2情况下，再量出两孔内表面之间的最大距离A，见图3所示，两孔的中心距为：

2）另一种方法，也是在测得两孔内径D1、D2情况下，然后用刀口形量爪量出两孔内表面之间的最小距离B，则两孔的中心距为：

3）或者，直接采用下式计算两孔的中心距：

（2）在同一平面内两平行孔中心距测量：可以直接用孔距游标卡尺测量孔距。如图4所示，根据孔径的大小选择不同尺寸锥形测量头的孔距游标卡尺，测量时一定保持测量尺测量头轴线与孔的中心线平行（见图4b），测量尺上的读数，即为孔中心距尺寸。

图4 孔距游标卡尺测量孔距示意图

如图4c）所示，利用中心距/边心距游标卡尺还可以检测孔中心至某一边的边心距尺寸，表的测量读数即为边心距的值，非常方便。

2、台阶面两平行孔中心距的测量

如图5所示台阶面两平行孔中心距的测量，孔距游标卡尺为可调整高度方向的游标卡尺，

图5 孔距游标卡尺测量孔距示意图

3、用量块和心轴检测两垂直相交孔的中心距

（1）心轴和量块组检测两垂直相交孔的中心距

如图6所示，一蜗轮箱的局部视图.两个同轴孔Ф30H7用于安装蜗杆孔Ф50H7用于安装蜗轮轴，两孔为垂直相交，中心距为75±0.023mm。采用心轴和一组量块可以检测出该两垂直相交孔的中心距。

图6 垂直相交孔的中心距检测零件局部图

1-蜗杆；2-主轴箱；3-心轴；4-量块

检测前按两孔Ф30H7和孔Ф50H7配制两根小间隙配合的心轴。两根心轴的直线度误差要小，表面粗糙度值要小。检测时把两根心轴插入两相应垂直相交孔后.用量块来检测心轴毋线间的间隙，当量块（或量块组)能插进两心轴母线之间而不能落下时。则记录量块的尺寸，可根据量块尺寸和心轴直径（一定要用测量垂直于水平方向的直径值）计算出中心距。

（2）平台检测法测量两垂直相交孔的中心距

检验箱体孔中心距时，可用如图7所示方法进行测量。所使用量具和辅助器具有：检验平板、千斤顶和可调千斤顶、心轴、数显高度尺（可夹持百分比或千分表）等。将直径为d1和d2的心轴无间隙地插入相应的孔中，然后放置在千斤顶上调平；用百分表的高度尺在平板上校零，移动测量头到心轴1的母线最高处，测量出母线高度H1；移动高度尺到心轴2一端，此处高度尺校零，移动测量头到心轴2的母线最高处，测量出母线高度H2；根据两直径值和两母线高度值，可计算出中心距A。

图7 平台检测法测量两垂直相交孔的中心距

4、斜孔中心距的检测方法

零件如图8所示，检测斜孔与一垂直平面的交点距离（中心距）要求23±0.026，公差为0.052，为IT9级精度。

图8 有斜孔中心距检测要求的零件

斜孔中心距离23±0.026的测量，由于精度较高，而且该尺寸角特殊，不能直接测量，一般采用间接测量方法，如图9所示。

图9 斜孔中心距检测示意图

斜孔中心距离23±0.026的测量，由于精度较高，而且该尺寸角特殊，不能直接测量，一般采用间接测量方法，如图9所示。在φ20孔中无间隙地插入心轴；在检验心轴和被侧工件直角边所形成的角度之间放入直径为d3的标准圆柱（检验棒）；用量块组和千分表测量出H值（标准圆柱面的最远素线到平板测量平面的距离）则被测的斜孔中心距离尺寸h可按下列公式计算得到：

式中 β—检验心轴素线和被测工件直角边所形成的锐角，该角可以通过实测的直角和γ角换算得到；

γ—15°角的实际角度，可以直接测量得到；

d—检验心轴直径；

d3—标准圆柱直径。

5、小孔中心距的检测方法

小孔（直径D＜20mm)中心距的检测一般常用量具无法直接检测，而且用平台检测方法比较难测量。目前常用的比较准确的检测方法，是用万能工具显微镜的附件—双像目镜测量。双像目镜又称孔心距测量器，用它可迅速而准确地找出被测小孔的轴心线和主显微镜光轴重合的位置，以确定孔心的坐标，当孔中心点主光轴重合时，在目镜视场中看到被测孔的一个像，否则将看到同一孔的两个像。双像目镜成像原理见图10a)。

图10 双像目镜测孔距

来自主光轴外的一点A的光线，从下方进入复合棱镜，投到半透明面I的B点，其后被分成两路:一路从C、D、E、F到达像面上的A1点;另一路从G,H,K到达像面上的A2点。A1与。A2对光轴为点对称。显然若A是一个小孔，则在视场中将看到两个小孔的像(左下方小图所示)。当A点与主光轴重合时，则在视场内看到一个点，点在O'的位置上。显然若A是一个小孔，孔中心与主光轴重合，则在视场内看到的是一个小孔像，小孔像的中心在O'的位置上。

当测量零件时，沿纵、横方向移动工作台，可以使两个远离的像逐渐接近，直到重合。此时工作台纵横向仪器读数(x、y)就是小孔中心的坐标，若被测两孔中心的纵、横向坐标分别为(x1y1)和(x2y2)，则此两孔的孔心距(图10b)为：

双像目镜采用的复合棱镜，有一重要特性，就是不在它光轴上的一个点，通过这个棱镜后被分为对称的两个点，因之使用双像目镜时，孔中心不在中央显微镜光轴上(也即没有对准)，那么在目镜中会看到两个孔像，只有当目镜里看到一个孔像时说明已对准了这个孔中心。因此，在孔心距测量中，由于可简捷地确定孔中心，显示了突出的优越性。

一般讲，双像目镜比测角目镜对准测量(虚线瞄准孔边缘影像)的定位，瞄准精度高，而且测量效率亦高。

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