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三坐标测量机测量同轴度误差的正确方法

2016-09-14 09:47:28来源:三坐标测量机

       同轴度是机械产品检测中比较常见的一种形位公差项目,其表示零件的有关要素(轴与轴、孔与孔、轴与孔之间)要求同轴,即控制实际轴线与基准轴线的偏离程度。对于那个规则轴类零件,一般可采用V型支架、钢球加杠杆百分表或偏摆仪等专用检具及组合辅具来检测同轴度;对于箱体孔类零件,一般可采用芯轴加杠杆百分表或利用圆度仪来检测同轴度。
       但是对于一些大型零部件(如机床主轴等)或不规则轴类零件以及箱体零件的不规则内孔,采用常规方法测量同轴度则很难实现或非常麻烦。因此,使用三坐标测量机来测量同轴度是一种不错的选择。与专用同轴度测量仪相比,CMM测量同轴度的最大特点是无须转动工件,无须专用芯轴或专用支架,无须机械找正,只需用测头探针对工件取点采样,即可快速输出测量结果。但用CMM测量同轴度时,由于对基准轴线理解的差异,或对被测要素轴线测量方法不同,或对同轴度评价方法不同,以及CMM采点误差的影响等原因,有时会出现测量结果误差较大、重复性较差的现象,即测量结果不能真实反映零件真实的同轴度误差。
       根据同轴度的定义,用三坐标测量机测量同轴度时,可从三个方面考察其测量误差:1.基准轴线的采集与建立;2.被测元素轴线的采集与建立;3.基准轴线与被测元素轴线之间位置关系的评价。而减小三坐标测量机测量同轴度误差的方法主要有如下几个方法:
       1.增大基准截面之间的距离
       在测量基准元素时,若增大第一截面与第二截面建的距离,则误差干扰的比例将相应减小。因此,测量时应尽可能拉大两截面间的距离。若基准足够长,且基准截面与被检截面相邻,则引起的误差可小到忽略不计。
       2.建立公共轴线作为基准轴线
       当基准圆柱和被测圆柱较短且相聚较远时,可采用建立公共轴线作为基准轴线的方法,即在基准圆柱和被测圆柱上测出中截面,以中截面的连结作为公共轴线,然后分别计算基准圆柱和被测圆柱相对于公共轴线(基准轴线)的同轴度,取其最大值作为工件的同轴度误差。该方法的评价结果比较结晶实际使用情况。
       3.以直线度近似替代同轴度
       在被测工件截面较短的情况下,可用改测直线度以替代同轴度的变通方法。因为这种情况下轴的倾斜对工件装配影响较小,而轴心偏移对工件装配影响较大,测量轴心偏移实际上就是测量轴心连线的直线度。具有实现方法为:分别在两个小圆柱上测量n个截面圆,然后选取这n个圆的圆心拟合一条三维直线,该直线的直线度可近似替代同轴度。工作截面越短,该方法效果越好,并且可很方便地制作一个综合量规来验证该方法的准确性。
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