孔已经铰好，图纸上标着 Ø 20 H7。现在工作台上放着极限塞规、内径千分尺和带百分表的内径量表。三者都能检验孔，但并非都能满足 H7 的精度要求，而且其中两种只在两个点上测量。它们可能会轻易漏掉不圆的孔。这里告诉你什么情况下用哪种检测器具。
H7 到底有多紧
对孔来说，H7 的下极限偏差始终为零。也就是说，下极限尺寸等于公称尺寸，向上留有标准公差等级 IT7 的范围。Ø 20 H7 的孔可以在 20.000 mm 到 20.021 mm 之间。如何确定任意配合的极限尺寸，请看计算指南ISO 配合计算。这里要讲的是，如何证明孔在公差范围内。
测量技术的黄金法则
21 µm 比一根头发还细。检测器具的分辨力至少要比公差带宽度精细十倍。严格来说应看测量不确定度，初步判断时可以参考数显步距或刻度分度值。
- V 公差与分辨力之比
- T 孔的公差，单位 µm
- u 检测器具的分辨力或测量不确定度，单位 µm
V 达到 10 及以上，检测器具适用；在 5 到 10 之间仅有条件适用；低于 5 则不适用。这些是参考值，检验计划和图纸的要求优先。Ø 20 H7 的情况见下表。
| 检测器具 | 分辨力（µm） | 21 µm 时的 V | 评估 |
|---|---|---|---|
| 带测量爪的内径千分尺 | 10 | 2,1 | 不适用 |
| 带百分表的内径量表 | 10 | 2,1 | 不适用 |
| 三爪内径千分尺，刻度分度值 5 µm | 5 | 4,2 | 不适用 |
| 三爪内径千分尺，数显步距 1 µm | 1 | 21 | 适用 |
| 带千分表的内径量表 | 1 | 21 | 适用 |
| 极限塞规 20 H7 | – | – | 适用，但没有测量值 |
孔越大，H7 的公差越宽。Ø 80 H7 已有 30 µm 公差，刻度分度值 5 µm 的三爪内径千分尺可达到 V = 6，有条件可用。直径 30 mm 以内的 H7 孔需要 1 µm 的分辨力，18 mm 以上用 2 µm 也够。或者直接用量规。
极限塞规——快速而明确
极限塞规有两个检验圆柱。通端为下极限尺寸，此处为 20.000 mm，必须不用力就能滑入孔中。止端为上极限尺寸，此处为 20.021 mm。它较短，带红色标记，最多只能在孔口稍微卡入，不得进入。
- 优点：通端是一个长圆柱。它的表现就像以后装入的轴，也能发现使孔变窄的形状误差，例如不圆或带锥度。
- 缺点：你得不到测量值。孔是 20.002 mm 还是 20.019 mm，量规不会告诉你。铰刀逐渐磨损，要等通端进不去时你才会发现。
批量生产时，塞规是首选。如果要调整尺寸，就需要带读数的测量仪器。
两点还是三点？
带测量爪的内径千分尺和内径量表在两个相对的点上接触孔壁。三爪内径千分尺有三个相隔 120° 的测头，能自动定心。这决定了你能看到哪些形状误差。
一个典型例子是在三爪卡盘中夹紧并镗孔的薄壁环。卡爪在三处把它轻微压入。松开后它回弹，孔就变成了三段平缓的圆弧，而不是圆。这种形状叫作棱圆，因为在任意两个相对点之间，它的宽度处处相同。
示例
一个 Ø 20 H7 的环松开后呈棱圆形。到中心的最小距离与最大距离相差 12 µm，这就是圆度偏差。
用两点测量，你一圈测下来都是 20.010 mm，几乎正好在公差中间。
三爪内径千分尺在不同角度位置显示 19.998 mm 到 20.022 mm 之间的值。变动范围是圆度偏差的两倍。
20.022 mm − 19.998 mm = 0.024 mm = 2 · 12 µm
三点测量值不是直径，它们让形状误差显现出来。关键是最小值。19.998 mm 的圆是能放进这个孔的最大圆，它低于下极限尺寸。极限塞规也证实了这一点，它 20.000 mm 的通端进不去。所以，尽管两点测量判定为“合格”，20.000 mm 的轴也会卡住。
反过来，如果错开 90° 再测一次，两点测量能清楚显示椭圆孔。而三点测量几乎显示不出纯椭圆。因此，配合孔要在多个方向和深度上测量，有疑问时将两种方法结合使用。
带百分表的内径量表
内径量表只做比较。你在校对环规中将它调零，然后在孔中摆动。在指针的回转点读出相对于设定尺寸的偏差。配千分表时适用于 H7，并能深入深孔。配分度值 0.01 mm 的百分表时，对小的 H7 孔来说太粗。
什么情况下用哪种检测器具？
| 情况 | 合适的选择 |
|---|---|
| 批量生产，许多相同的孔 | 极限塞规，另加带测量值的抽检 |
| 单件，需要调整尺寸 | 三爪内径千分尺，1 µm |
| 在三爪卡盘中夹紧的薄壁零件 | 三点测量和极限塞规 |
| 在台虎钳中夹紧的零件，怀疑有椭圆 | 两个方向上的两点测量 |
| 深孔或大孔 | 带千分表的内径量表 |
常见错误
- 热态测量：铝制壳体从机床上取下时温度为 35 °C。此时 Ø 20 mm 的孔比 20 °C 时大约 7 µm，相当于公差的三分之一。先冷却，再检验。
- 强行压入塞规：用力时，通端往往也能进入过小的孔。结果是错误的，而且量规会磨损。
- 只测一处：孔口处的一个测量值说明不了孔中部的情况。孔可能呈喇叭形或鼓形。
- 仪器未调好：每组测量前，都要在校对环规中检查三点测头和内径量表。
常见问题
为什么止端较短？
通端检验孔的整体，就像轴以后装进去那样。而止端则要检验可能过大的个别部位。为此最理想的是只在两点接触。短圆柱比长圆柱更接近这一点，而且你一眼就能分清两端。
在 App 中哪里能找到检测器具及其使用方法？
在 Gesello 的“测量与检验”模块中。那里有检测器具的图示、正确用法和典型错误。你可以检查某个量具是否适合公差，并了解两点测量和三点测量各能发现哪些形状误差。