孙佳慧+周新
摘 要：双母线多功能测量仪可以借助步进电机带动可浮动的双瓣测头进行各种孔径的测量。针对小孔结构特点，建立小孔测量数学模型，包含误差剔除方法，小孔参数的计算方法，同时对所建立模型进行仿真。
关键词：小孔孔径；测量；数学模型
1 概述
机械零件中可以将孔内径为Ф4～Ф12mm，长度为10～60mm的孔径归类为细小孔径的一部分。在油泵、油嘴等机械生产企业，其产品多为油嘴、柱塞、出油阀等精密偶件，对于这类孔件各类参数的检测，如内孔的形状、最大孔径、最小孔径、双母线锥度、双母线平行度的测量，目前较为缺乏经济适用性高的检测设备。
2 数学模型研究
2.1 直径的测量
细小孔径参数检测系统测头部分主要结构如图1所示，在两瓣式测头中间放置一个测杆，测杆中心轴线与边缘夹角为45°。两瓣式测头与小孔接触时，随着孔径直径尺寸的变化，两瓣式测头会随之张开及减小，当两瓣测头张开，其内部测针会自动下降，由于本身结构带有45°夹角，测杆下降距离与两瓣式测头水平移动距离相同，反之亦然。测杆上端与传感器相连，由传感器记录不同高度位置上，两瓣式测头水平距离变化量。
4 仿真
现有一油嘴，油嘴孔径尺寸?5mm，70mm长对该孔径测量进行模拟仿真。
孔径检测系统已经校准，通过测量的到小孔内壁两条双母线上在同一正截面上各点坐标值如下，高度方向上每隔5mm进行一次采样。
根据各点测量数据进行分析，可得最大直径值Dmax=5.328mm，最小直径值Dmin=4.998mm，平均直径D=5.0845mm
直线度分析：得到直线度误差f=26.999μm
平行度：平行度f=20.995μm
5 结束语
本测量系统数学模型是完成硬件产品设计的基础，明确测量内容及其模型，可由软件完成计算，准确度高，转换速度快，测量系统硬件结构较简单，大大提高喷油嘴类零件的自动化测量效率，减轻了工人的劳动强度，对生产的发展具有重要意义。
