测量方法总结

1.测量方案的设计及影响测量精度的因素分析

目标：

分析各种测量方案的优缺点及影响测量精度的因素。针对高速高精度主轴的特点，设计一种适当的测量方案对其进测量。

1.1常用的回转误差测量方法及比较

1.1.1打表测量法

打表测量法已经成为目前低精度机床回转误差测量中比较常用的一种方法。测量时将一精密心棒插入机床主轴锥孔，通过在心棒的表面及端面放置千分表来进行测量，如图1.1所示。这种测量方法简单易行，但却会引入锥孔的偏心误差，而且不能反映主轴工转状态下的回转精度，更不能用于高速、高精密的回转精度的测量。

图1.1 主轴回转误差的打表测量法

1—卡盘 2—千分表 3—标准棒

1.1.2单向测量法

主轴的回转误差仅是由在一个方向上安装的传感器取得的，故称单向测量法。由于该方法只能测出在某一方向的主轴的回转误差信号，所以比较适于具有敏感方向的主轴的回转精度的测量，为此这种测量方法又称为敏感方向法。

主轴回转误差对加工精度影响最大的方向，被称为敏感方向。敏感方向是通过加工或测试的瞬间接触点并平行与工件理想加工表面的法线方向，非敏感方向在垂直于敏感方向的直线上。对车床来说，敏感方向是固定的，对于锉床来说，敏感方向是随主轴旋转而旋转的。

1.1.3双向测量法

这种测量方法因主轴的回转误差信号是由两个相互垂直的坐标方向上安装的传感器同时取得的，故称为双坐标测量法。其测量径向误差的典型装置如图1.2所示。在主轴上安装一标准球，在相互垂直的X和Y两个方向上各放置一位移传感器。它们输出的信号分别代表两个方向上回转误差的分量，对这两个信号进行分析就可得到主轴的回转误差。

图1.2 双向测量法示意图

1.1.4三点测量法

三点测量法也是一种较常用的方法，它是在三点测量法测量不圆度的原理基础上发展起来的。三点法同时也是误差分离的方法之一。

1.1.5单点双向测量法

单点双向测量法就是反向测量法，它使用一个传感器分两次在被测标准球呈180°的方向上进行测量，在进行第二次测量时将传感器和标准球同时旋转，对两次的测量数据进行分析处理就可以得到主轴的回转误差。