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减小三坐标测量机测量同轴度误差的方法
发布日期:2018-06-27 13:16:33

 减小三坐标测量机测量同轴度误差的方法

在使用三坐标测量机的时候,采用以下科学合理的采样策略 ,可将敏感系数对同轴度测量结果的影响减至较小范围

(1)增大基准截面间的距离

在测量基准元素时,若增大第 一截面与第 二截面间的距离,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距较远时 ,可采用建立公共轴线作为基准轴线的方法 (见图2), 即在基准圆柱和被测圆柱上测出中截面,以中截面的连线作为公共轴线,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 较大值作为工件的同轴度误差。该方法的评价结果 比较接近实际使用情况。

(3)变通方法1 —-以直线度近似替代同轴度

在被测工作截面较短的情况下,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。具体实现方法为: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(同 轴度=2 X直线度)。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。

(4)变通方法2 ——求距法

同轴度为被测元素与基准元素轴线间较大距离 2倍。考虑工件的实际功能或装配要求 ,可直接根据几何关系计算出被测元素与基准元素的较大距 离,乘以2即为同轴度。计算较大距离时,应投影到 一个平面上来计算,因此该平面与基准轴的垂直度 应较好。以“长轴短孔”型工件的同轴度测量为例:电机 机座前端和后端止口内圆孔的同轴度要求见图 3,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。由于此类工件尺寸较大 , 采用常规方法无法检测,但用CMM测量时,如按图示基准测量会产生两种相反的测量结果 ,且重复性较差,测量结果不可靠。为使CMM测量结果符合设 计要求,可利用孔的端面作为基准(端面与孔的轴线 有垂直度要求),将两端短圆柱分成若干截面圆进行 测量,然后将截面圆投影到端面上,即可得 到所有截 面圆圆心的坐标位置,通过计算找出较大圆心距 r=.x2 + /,根据同轴度定义,两端孔的同轴度即为 f =2 r。利用求距法,可获得较满意的测量结果 。

(5) 变通处理方法3 —位置度法 考虑加工工艺,可将测得的基准元素圆心置于 原点,再测量被测元素,通过其圆心的坐标偏差来判 断其同轴度(见图4)。该方法要求工件的基准面精 度较高,且被测元素只能是圆。此外,用多个(4个 以上)截圆建立被测元素和基准元素轴线 ,也可有效减小测量误差。

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