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同轴度测量误差

发布时间:2011-11-05

 同轴度检测是我们在测量工作中经常遇到的问题。实际工作中,由于测量方法不当,有时会出现测量结果误差大,重复性差的现象。

    同轴度公差的定义:

    ·基准轴线的建立
    ·被测物体轴线的建立

    在国标中,轴线的同轴度公差的定义为“公差带是直径为公差值t 的圆柱面内的区域,该圆柱面的轴线与基准轴线同轴“。它有以下三种控制要素:

    ·考虑实际工作或装配要求作变通处理
    注意建立合适的基准轴:
    例如有两个短圆柱,其中一个作基准圆柱,另一个作被测圆柱,在基准圆柱上测量两个截面圆,其连线作基准轴线。
    被测圆柱上也测量两个截面圆,构造一条直线,然后计算同轴度。

    假设基准上两个测量截面的距离为很小,基准第一截面与被检第一截面之间的距离很大,即此种检测方案同轴度对采点的敏感系数很大。


    用以下三种方法来减小或避免测量误差,供参考。

    ● 增加基准截面间的距离
    在测量基准元素时,若第一截面与第二截面的距离加大,误差将成正比减小。因此,测量时要有意识地拉开基准截面间的距离。若基准截面间的距离够远,同时基准与被检截面相邻,这个问题自然就解决了。

    ● 用公共轴线作为基准轴线
    当基准圆柱与被测圆柱较短且距离较远时,我们可以采取用公共轴线作为基准轴线的方法,在基准圆柱和被测圆柱上测中间截面,其中截面连线作为基准轴线,然后分别计算基准圆柱和被测圆柱对基准轴线的同轴度,取其最大值作为该零件的同轴度误差。

    ● 考虑实际工作或装配要求作变通处理
    例如长轴短孔的处理:电机机座前端和后端止口内圆孔的同轴度要求,以一端内孔轴线为基准求另一端内孔轴线与基准轴线的同轴度误差。如果按照上述基准进行测量就会产生两种相反的测量结果,且测量重复性差,检测数据不可靠。

 

    为了使利用三坐标测量机测得的数据符合原设计要求,设想利用孔的端面做为基难(抱轴箱有端面与孔的轴线垂直度的要求),将两端短圆柱分成若干个截面圆进行测量,然后将截面圆投影到端面上,即可得到所有截面圆的圆心的坐标位置,通过计算找出最大的圆心距:

则根据同轴度的定义,两端孔的同轴度f=2xr。为利用孔的端面作为基准来检测同轴度误差的方法,均能达到满意的测量效果。

    ● 变通处理—改测同轴度为测直线度

    同轴度为被测元素和基准元素轴线间最大距离的两倍。即计算出被测元素和基准元素的最大距离ds 后,乘以2 即可。
    在被测元素和基准元素上多采截面,然后用圆心构造出一条直线,近似用直线度代替同轴度(直线度*2)。
    对于被检工作截面距离较短(短圆柱)的情况,可以采用变通的方法,改测同轴度为测直线度。因为这种情况下轴的倾斜对装配影响较小,而轴心偏移对装配影响较大,轴心偏移的测量,实际就是测量轴心连线的直线度。具体实现方法是:分别在两个小圆柱上测n 个截面圆,然后选择这几个圆,建立一条直线,这条直线的直线度就可显示出来。这种方法工作截面越短,效果越好。用一只综合量规来验证了这种方法的准确性。

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