三坐標(biāo)測量同軸度方法

1、三坐標(biāo)測量同軸度方法方法一 同軸度測量方法兩個孔的公共軸心線是指兩孔各自被測表面長度的中點(diǎn)連線； 假使是三個或三個以上的圓柱表面，它們的公共軸心線應(yīng)該在圖樣上另做規(guī)定。- 幾種測量機(jī)通常采用的同軸度測量方法：一、應(yīng)用系統(tǒng)功能法： 即測量機(jī)軟件系統(tǒng)中自帶的同軸度和同心度測量標(biāo)準(zhǔn)子程序， 用戶在測量時可方 便地進(jìn)行調(diào)用。二、極坐標(biāo)測量法：這是一種類似于平臺測量的檢測方法， 其基準(zhǔn)元素可以通過圓柱、 階梯柱、 直線 以及圓 / 圓等測量后構(gòu)造的直線獲得?？梢哉f，幾乎所有用作基準(zhǔn)元素的單一基 準(zhǔn)或組合基準(zhǔn)都將包括在內(nèi)，而被測要素則更為簡單，通常情況只是圓的測量。其操作步驟如下：1、測量單一基準(zhǔn)軸線或公

2、共基準(zhǔn)軸線并用其建立第一軸（同心度測量除外）2、將基準(zhǔn)軸線清零（即平移原點(diǎn)到基準(zhǔn)中心） ；3、在被測元素（孔或軸）上測若干截圓（通常測兩端） ；4、輸出被測截圓極徑（PR值）;5、取其輸出較大PR值的2倍為所測同軸度誤差。三、求距法： 該方法的基本原理是通過計(jì)算圓心到基準(zhǔn)軸線距離的方法求得同軸度誤差。 與極 坐標(biāo)測量方法不同的是， 被選定的基準(zhǔn)軸線無須清零， 但評定同軸度誤差時同樣 要取計(jì)算結(jié)果中最大距離乘以 2。- 關(guān)于兩個相鄰較遠(yuǎn)的短基準(zhǔn)同軸度的測量： 這是一個比較典型困擾測量機(jī)用戶的問題， 事實(shí)上已經(jīng)證明由此單從測量數(shù)據(jù)上 來看將有相當(dāng)一部分工件被視為“超差品” ，而那些“超差品”經(jīng)裝配

3、實(shí)驗(yàn)后證 明大多數(shù)沒有問題。 這就不得不需要引起測量機(jī)操作員的注意。 分析其原因， 既 不是機(jī)器精度太低，也不是系統(tǒng)軟件計(jì)算錯誤，主要是圖樣標(biāo)注不妥。 對此，可采用以下幾種相應(yīng)的測量方法：1、當(dāng)基準(zhǔn)元素為孔時，可插入配合間隙較為合適的心棒，以延長基準(zhǔn)軸線的實(shí) 測長度；2、采用建立公共基準(zhǔn)的測量方法，模擬專用心棒進(jìn)行檢驗(yàn)的方法，分別測量兩 圓柱對公共軸心線的同軸度； （參看前面公共基準(zhǔn)軸線的建立方法和極坐標(biāo)測量 法）；3、在基準(zhǔn)圓柱表面內(nèi)測量更多的點(diǎn)， （多用于連續(xù)掃描測頭） 以加大計(jì)算的信息 量，使系統(tǒng)確定最大內(nèi)接圓或最小外接圓時有充足的表面形狀信息。方法二： 同軸度測量方法用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度

4、的檢測不僅直觀且又方便， 其測量結(jié)果精度高， 并且重 復(fù)性好。1 同軸度公差同軸度公差公差帶是直徑為公差值 t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，該圓柱面的軸線與基準(zhǔn)軸線 同軸，大圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值0.08且與公共基準(zhǔn)線A-B （公共基準(zhǔn)軸線）同軸的圓柱面內(nèi)。2 影響同軸度的因素三種控制要素：軸線與軸線；軸線與公共軸線；圓心與圓心。因此影響同軸度的主要因素有被測元素與基準(zhǔn)元素的圓心位置和軸線方 向，特別是軸線方向。如在基準(zhǔn)圓柱上測量兩個截面圓，用其連線作基準(zhǔn)軸。在 被測圓柱上也測量兩個截面圓， 構(gòu)造一條直線， 然后計(jì)算同軸度。 假設(shè)基準(zhǔn)上兩 個截面的距離為10 mm基準(zhǔn)第一截面與被測圓柱的第一截面

5、的距離為 100 mm, 如果基準(zhǔn)的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5ym的測量誤差，那么基準(zhǔn)軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離50卩m（5卩mx10 10）,此時，即使被測圓柱與基準(zhǔn)完全同軸，其結(jié)果也會有100叩 的誤差（同軸度公差值為直徑，50m是半徑），測量原理圖如圖1所示。3 用三坐標(biāo)測量同軸度的方法對于基準(zhǔn)圓柱與被測圓柱（較短）距離較遠(yuǎn)時不能用測量軟件直接求得， 通常用構(gòu)造公共軸線法。在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓， 再將這些圓的圓心構(gòu)造一 條3D直線，作為公共軸線，每個圓的直徑可以不一致，然后分別計(jì)算基準(zhǔn)圓柱 和被測圓柱對公共軸線的同軸度， 取其最大值作為該零件的同

6、軸度。 這條公共軸 線近似于一個模擬心軸，因此這種方法接近零件的實(shí)際裝配過程。方法三： 三坐標(biāo)測量同軸度方法同軸度檢測是我們在測量工作中經(jīng)常遇到的問題， 用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度的檢 測不僅直觀且又方便， 其測量結(jié)果精度高， 并且重復(fù)性好。 遼寧某汽車集團(tuán)零部 件公司主要生產(chǎn)汽車零部件， 有很多產(chǎn)品需要進(jìn)行嚴(yán)格的同軸度檢查， 特別是出 口產(chǎn)品的檢查更加嚴(yán)密，如eaton差速器殼、aam撥叉、主減速器殼等。因此能 否準(zhǔn)確地測量出此類零件的同軸度對以后的裝配有著一定的影響。1、影響同軸度的因素在國標(biāo)中同軸度公差帶的定義是指直徑公差為值 t ，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓 柱面內(nèi)的區(qū)域。它有以下三種控制要素：軸線

7、與軸線；軸線與公共軸線； 圓心與圓心。因此影響同軸度的主要因素有被測元素與基準(zhǔn)元素的圓心位置和軸線方向， 特別是軸線方向。 如在基準(zhǔn)圓柱上測量兩個截面圓， 用其連線作基準(zhǔn)軸。 在被測 圓柱上也測量兩個截面圓， 構(gòu)造一條直線， 然后計(jì)算同軸度。 假設(shè)基準(zhǔn)上兩個截面的距離為10mm基準(zhǔn)第一截面與被測圓柱的第一截面的距離為 100mm如果基 準(zhǔn)的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5um的測量誤差，那么基準(zhǔn)軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離 50卩m（5卩mx10O 10），此時，即使被測 圓柱與基準(zhǔn)完全同軸，其結(jié)果也會有100叩 的誤差（同軸度公差值為直徑，50m 是半徑），測量原理圖如圖 1

8、所示。2、用三坐標(biāo)測量同軸度的方法對于基準(zhǔn)圓柱與被測圓柱 （較短） 距離較遠(yuǎn)時不能用測量軟件直接求得， 通 常用公共軸線法、直線度法、求距法求得。2.1 公共軸線法在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓， 再將這些圓的圓心構(gòu)造一條3d 直線，作為公共軸線，每個圓的直徑可以不一致，然后分別計(jì)算基準(zhǔn)圓柱和 被測圓柱對公共軸線的同軸度， 取其最大值作為該零件的同軸度。 這條公共軸線 近似于一個模擬心軸，因此這種方法接近零件的實(shí)際裝配過程。2.2 直線度法在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓， 然后選擇這幾個圓構(gòu)造一條3d 直線，同軸度近似為直線度的兩倍。被收集的圓在測量時最好測量其整圓， 如果

9、是在一個扇形上測量，則測量軟件計(jì)算出來的偏差可能很大。2.3 求距法同軸度為被測元素和基準(zhǔn)元素軸線間最大距離的兩倍。 即用關(guān)系計(jì)算出被測 元素和基準(zhǔn)元素的最大距離后， 將其乘以 2 即可。求距法在計(jì)算最大距離時要將 其投影到一個平面上來計(jì)算， 因此這個平面與用作基準(zhǔn)的軸的垂直度要好。 這種 情況比較適合測量同心度。3、實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)以 eaton 差速器殼為例：據(jù)圖紙要求差速器殼兩端軸承內(nèi)孔同軸度為 0.05mm如果兩端孔的同軸度不好，則會影響半軸和齒輪的裝配，導(dǎo)致齒輪轉(zhuǎn) 動不暢，因此需要準(zhǔn)確的測量出差速器殼的同軸度。 差速器殼簡圖如 2 所示。表 1 例舉了同軸度的測量數(shù)據(jù)。其中求距法不適用該工件，因此這里不舉例。由表 1 可以看出， 如果直接用單個孔做基準(zhǔn)軸， 評價(jià)的結(jié)果大大超出圖紙要 求，用公共軸線法和直線度方法評價(jià)出來的結(jié)果比較全面的反映出所測范圍內(nèi)的 情況。4、結(jié)論在實(shí)際測量中， 同軸