内径百分表是机械加工中用于测量工件内径的精密量具，其工作原理基于比较测量法，通过与标准尺寸（量块或标准环）对比，来确定工件内径的实际尺寸。

一、内径百分表的结构组成

要理解其工作原理，需先了解主要结构（以常见的杆式内径百分表为例）：


  • 百分表表头：核心测量元件，内部有齿条、齿轮传动机构，可将测杆的微小位移（毫米级）转换为指针的偏转（刻度盘上每格代表 0.01mm），用于读取偏差值。

  • 活动测头：可沿轴向移动的测头，直接与工件内壁接触，其位移会传递给百分表。

  • 固定测头：位置固定的测头，与活动测头相对，共同卡在工件内径两侧。

  • 弹簧：安装在测头连接部位，用于保证活动测头与工件内壁始终可靠接触（避免测量时因松动导致误差）。

  • 接长杆：可更换的杆状部件，通过更换不同长度的接长杆，适应不同范围的内径测量（如 10-18mm、18-35mm 等）。

二、工作原理（核心：比较测量）

内径百分表本身不能直接读出工件的绝对尺寸，而是通过 “校准（定零位）→测量→计算” 三个步骤，对比标准尺寸得出结果，具体过程如下：


  1. 校准（确定零位）
    先用标准尺寸（如量块组合或标准环规）校准百分表的零位：

    • 根据被测工件的目标内径（如要求测 φ20mm 的孔），选择对应尺寸的量块（或标准环），将内径百分表的两个测头（活动测头 + 固定测头）卡在标准尺寸的两侧。

    • 此时，活动测头会因标准尺寸的挤压而产生微小位移，通过内部传动机构带动百分表指针偏转。调整百分表的刻度盘，使指针指向 “0” 位（即 “零位校准”）。

    • 校准的目的是：让百分表的 “0 位” 对应标准尺寸，后续测量时，指针的偏转值即为工件尺寸与标准尺寸的偏差。

  2. 测量工件内径
    将校准后的内径百分表放入被测工件的孔内，使固定测头和活动测头分别与孔的内壁两侧接触（保持测头轴线与孔轴线垂直，避免歪斜导致误差）。

    • 此时，工件内径与标准尺寸的差异会使活动测头产生位移：若工件内径大于标准尺寸，活动测头向外移动，指针顺时针偏转（显示 “正值”）；若小于标准尺寸，活动测头向内移动，指针逆时针偏转（显示 “负值”）。

  3. 计算实际尺寸
    工件的实际内径 = 标准尺寸 + 百分表指针显示的偏差值（正值为大，负值为小）。
    例如：标准尺寸为 20mm，测量时指针偏转 + 0.02mm，则工件实际内径为 20.02mm；若偏转 - 0.01mm，则实际内径为 19.99mm。

三、关键特点与适用场景

  • 优势：精度高（测量精度可达 0.01mm），适合测量 IT7 级及以上精度的孔（如轴承孔、齿轮孔等），且通过接长杆可覆盖较广的内径范围（通常 5-450mm）。

  • 局限性：依赖标准尺寸校准，测量效率低于游标卡尺，且对操作人员的手法要求较高（需保证测头与孔轴线垂直，否则会产生 “椭圆度” 误判）。


总结来说，内径百分表的核心是通过 “标准尺寸校准零位→测量偏差→换算实际尺寸” 的比较测量逻辑，实现对工件内径的精密检测，是机械加工中保证孔类零件尺寸精度的重要工具。