【直径卷尺】大直径工件的外径测量方法有哪些？

摘要：本文介绍了直接测量、接触法测量、非接触式测量等几种大直径工件外径的测量方法。

对各种大直径工件的测量法进行简单的介绍，并进行了简单的分析。

关键词：大直径工件；测量方法；外径

引言

随着科学技术的提高，大直径工件也向着高精度的方向发展，对于这些设备所需要的大尺寸工件的加工质量的检测要求也不断提高。其测量范围为几米至几十米，对大直径工件进行外径测量，也有多种方法，下面介绍几种大直径工件的外径测量方法。

1、直接测量法

1.1、用游标卡尺测量大外径

这是目前广泛采用的一种方法，主要用于测量公差等级高于IT10的工件。为减少测量误差，卡尺的测量臂不能太长，因而测量范围常在1000mm以下，且只适用于所测直径靠近工件端面的情形。

1.2、用外径千分尺和卡规测量大外径

这也是目前生产车间广泛采用的计量器具，可测量的大尺寸一般在500〜2000mm之间。部分测量表式卡规可测量6 000mm以上的大尺。测量误差的主要来源为：量块和校棒的误差、千分尺测量时测头偏移引起的误差、温度产生的误差、千分尺受力变形引起的误差和测量面平行度产生的误差等。

1.3、用线尺测量大内径

所谓基线尺就是采用低线胀系数材料制成的一段钢丝，原大地测量中的一中基准测量器具，具有非常高的精度，而且温度特性好。

通过上面三种直接测量仪的分析可以看出：由于测量原理决定这类计量器具必然存在大尺寸测量弱点，如计量器具体积大、重量大难以操作；同时受力变形也大，受温度影响大，测量精度低和计量器具的制造成本高等。

2、接触式测量

2.1、利用加工机械的基准而测量

这类测量主要是对于存较精密位移计数的坐标

镗床、坐标铣床和精密立式车床等机械加工设备，在加工后对工件进行测量，或借助其它位移传感器机床的某一固定点(面）为基准进行测量。

2.2、跨板式测量仪器测量

这类仪器是按圆周要素进行测量的。它的主要优点是体积小、重量轻、便于携带，并可以测量很大尺寸的直径，根据测量圆周要素的不同可以分成5种类别：测量圆周的弓高和弦长来获得被测直径；测两切线的夹角和从角顶到工件表面距离来获得被测直径；测固定角度和切线长度来获得被测直径；测固定角度和弦长来获得被测直径；测固定角度和弧长来获得被测直径。

2.3、用围绕测量法测量大外径

围绕测量法也称作周长测量法，即通过测量被测工件的周长计算出被测直径的大小。这种测量方法简便，测量器具操作方便，测量范较大，较先进的卷尺还带有固定测力的拉紧装置，但是测量精度不高，且测量精度受拉紧力的影响较大。

通过对上面3种接触式测量发可以看出：接触式测量可以大大减小测量仪器的重量，减少劳动强度，提高测量效率；但是存在函数误差，这样就増大了测量误差，因此它们的测量精度都不是很高。

3、非接触式测量法

3.1、经纬仪测量法

这种方法是利用三角形或四边形的几何关系，通过直接测量某些边长、高度或者角度，来间接算出待求边长的尺寸，适用于测量大于5m的工件。

3.2、滚轮法

如图1。标准滚轮与被测件在一定压紧力下（一般为60〜80N）进行无滑动的相互滚动，通过两轮的转数比及标准滚轮的直径，便可算出被测直径。滚轮和工件的转数信号一般由光电器件（如光栅角度传感器等）送出，再由后续电路进行自动处理。对不连续的圆柱面，这种测量方法则不适用。