圆柱度误差测量方法讲解

圆柱度误差测量方法讲解

圆柱度

指在垂直于回转体轴线截面上，被测实际圆（柱）对其理想圆（柱）的变动量，以形成最小包容区域的两同心圆（柱）面的半径差计算。常用的近似测量方法有两点法、三点法、坐标测量法等。

1、两点法

按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值，并以所有各被测截面示值中的最大值与最小值的一半作为圆柱度误差值。

图1

2、三点法

按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱度误差值。

图2

3、三坐标测量法

通常是在三坐标测量机上按要求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。

利用圆度仪测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差的原始信号(测量原理图如图3所示)。测量传感器拾取的原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离, 并依据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。

图3

三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间（xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪进行测量。通过测头和测量对象的接触, 由测头的坐标来获取对象的形状信息。

三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱动控制部分以及软件等构成。

4、数据采集仪连接百分表测量方法

测量仪器：偏摆仪、百分表、太友科技QSmart 数据采集仪。

测量原理：数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据的最大值跟最小值，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的圆柱度误差，最后数据采集仪会自动判断所测零件的圆柱度误差是否在圆柱度范围内，如果所测圆柱度误差大于圆柱度公差值，采集仪会自动发出报警功能，提醒相关操作人员该产品不合格。

测量效果示意图：

利用数据采集仪连接百分表来测量圆柱度误差值的优势：

1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；

说明：由于测量圆柱度误差值时，需要测量到最大值跟最小值，最后的圆柱度值由最大值减去最小值，最终才得出圆柱度误差值，但是如果由人工去读数时，很难直接判断出哪次是最大值，哪次是最小值，这就需要多次去测量去判断，这样就很容易判断错误，而且当一台偏摆仪一次性连接几个百分表来同时测量时，那工作量会更大，更容易出错。直接利用数据采集仪连接百分表，采集仪就会自动读取测量的最大值跟最小值，完全不需要人工去操作。

2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出圆跳动误差值。

说明：圆柱度误差计算公式已嵌入数据采集仪软件中，当测量完毕后数据采集仪会马上计算出圆柱度误差值，无需人工再去把测量的数据输入电脑进行数据分析计算，可以减少人工计算数据的繁琐工作，而且测量效率高。

3）测量结果报警，一旦测量结果不在圆跳动公差带时，数据采集仪就会自动报警。

说明：只有当所测量的圆柱度误差值小于轴类零件的圆柱度公差值时，该零件才算符合生产要求，才算合格，反之则不合格。一旦测量结果大于圆柱度公差值时，数据采集仪就会发出报警功能，提醒相关人员该零件不符合生产规格要求，需要进一步去完善，这就可以进一步提高测量效率。