尺寸检测：核心检测项目与方法详解

一、常规尺寸检测项目

1. 几何尺寸测量

• 线性尺寸：长度、宽度、高度、直径、孔径等基础参数。
  • 工具：卡尺、千分尺、高度规。
  • 关键点：需在标准温度和环境下测量（通常为20°C）。
• 角度测量：斜面角度、倒角、锥度角度。
  • 工具：角度规、万能角度尺、投影仪。
• 半径与圆弧：外圆角、内圆角、曲线弧度。
  • 工具：半径规、三维坐标测量机（CMM）。

2. 形位公差检测

• 平面度：被测表面与理想平面的偏差。
  • 方法：利用光学平板或激光干涉仪比对。
• 圆度/圆柱度：圆形截面的几何偏差。
  • 工具：圆度仪、CMM。
• 垂直度/平行度：两表面或轴线间的正交或平行关系。
  • 工具：直角尺、平行规、三坐标测量机。
• 同轴度/对称度：轴类零件或对称结构的中心对齐性。
  • 方法：V型块配合千分表或CMM扫描。

3. 表面质量检测

• 表面粗糙度：Ra（算术平均偏差）、Rz（最大高度值）等参数。
  • 工具：粗糙度仪、轮廓仪。
• 划痕与缺陷：表面裂纹、毛刺、凹陷。
  • 方法：目视检查、光学显微镜或工业CT扫描。

二、特殊检测项目与应用场景

1. 螺纹参数检测

• 螺距：相邻螺纹峰顶间的距离。
• 中径：螺纹牙型中假想圆柱的直径。
• 牙型角：螺纹牙侧面的夹角（如60°公制螺纹）。
• 工具：螺纹规、螺纹千分尺、三针法测量仪。

2. 齿轮参数检测

• 齿距累积误差：齿轮旋转一周内的最大齿距偏差。
• 齿厚与齿高：单个齿的尺寸精度。
• 径向跳动：齿轮安装后的偏心量。
• 工具：齿轮测量中心、双面啮合仪。

3. 精密组件检测

• 配合公差：轴与孔的过盈或间隙配合是否达标。
• 装配间隙：运动部件间的预留空间（如轴承与轴）。
• 工具：塞尺、气动量仪、激光测距仪。

三、检测方法与设备选型

1. 接触式测量

• 设备：三坐标测量机（CMM）、千分表、探针式轮廓仪。
• 优点：精度高（μm级）、适合复杂曲面。
• 缺点：接触可能划伤精密表面。

2. 非接触式测量

• 设备：
  • 光学测量：影像测量仪、激光扫描仪。
  • 3D扫描：结构光扫描仪、工业CT。
• 优点：高效、无损，适合软质或微小零件。
• 缺点：受表面反光或透明度影响。

3. 自动化检测

• 在线检测系统：集成机器视觉与传感器，实时监控生产线。
• 机器人测量：搭载测头的机械臂实现批量检测。

四、检测标准与流程

1. 参考标准

• 国际标准：ISO 2768（一般公差）、ASME Y14.5（形位公差）。
• 行业规范：汽车行业（IATF 16949）、航空航天（AS9100）。

2. 检测流程

1. 预处理：清洁被测件，恒温环境静置。
2. 基准对齐：根据设计基准定位工件。
3. 数据采集：按检测计划逐项测量并记录。
4. 数据分析：对比公差范围，生成SPC报告。
5. 结果判定：合格/返工/报废决策。

五、典型应用领域

1. 汽车制造：发动机缸体、变速箱齿轮的尺寸一致性。
2. 电子精密：PCB板钻孔位置、芯片封装尺寸。
3. 医疗器械：植入物表面光洁度、关节配合间隙。
4. 航空航天：涡轮叶片型线精度、舱体结构装配公差。

六、常见问题与解决方案

• 温度误差：恒温实验室中校准设备与工件。
• 人为误差：自动化设备替代手工测量。
• 数据管理：引入MES/QMS系统追踪全流程数据。