形位误差检测技术讲座 第五讲 形状误差及其检测方法(三)

三、圆度误差的检测及评定方法 1.半径测量法。使被测横截面实际轮廓绕其中心回转一周,测得其半径的变动量,以测定其圆度误差的方法。常用有以下两种方法: 圆度仪法。圆度仪是检测圆度误差的专用最仪,以其精密的回转主轴轴线作为测量基准,直接测出被测截面的实际轮廊,测量方法如图1所示。将被测零件固定到工作台上,选择适当的测杆长度、测头半径,使测头与被测零件表面接触。调整零件位置,使测量截面与圆度仪主轴轴线垂直,轴线对     

主轴轴线对导轨平行度误差的新测量法

主轴锥孔加工完成以后,除了光洁度、锥度和圆度之类的形状误差之外,很重要的是测量主轴锥孔轴线和主轴支承面轴线的同轴度和平行度。在实践中,按照习惯的检测方法,都要求装上心轴才能检测。在测量同轴度时,则要把主轴旋转360°,观察测量表头的变化值,这个变化量便是同轴度误差。     

三点法圆度测量精度分析

详细分析了三点法中测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。从三点法的原理出发,根据误差理论,推导了测头及位置误差在圆度测量过程中的误差传播关系式。结果表明：三点法圆度测量结果失真的根本原因在于三个测头间的夹角选择不当,使测头读数误差在某些谐波上被大大放大。为提高三点法圆度测量精度,必须恰当选择三个测头间的夹角,以使读数误差对圆度各次谐波测量结果的影响都较小。     

基于三维点云的曲轴同轴度误差测量方法研究

针对曲轴轴颈同轴度的快速检测的需求,文章提出了一种基于三维点云的同轴度误差视觉测量的方法。文章应用激光扫描仪获取待测件的三维点云模型,计算获取等间距的轴颈点云切片;然后,提出Pratt-RLTS法来得到各个点云切片的圆心,进而根据各切片圆心以最小二乘法获取公共基准轴线,最终实现同轴度误差的测量。实验结果表明：文章圆拟合方法对比最小二乘圆法、最小包容圆法、RANSAC等方法更准确稳定,与三坐标测量机结果相比最大绝对误差均值不过超过4.8μm,可以满足快速高效测量曲轴同轴度误差的实际需要。     

镗模孔位置度超差的分析及修正

目前，许多厂家还不具备高精度加工设备来保证箱体孔的几何精度，仍需要依靠提高镗模精度来保证箱体的加工精度。镗模各孔轴线位置度误差是影响镗模几何精度的关键。一、孔的理想位置公差带及超差合理移动如图1所示，镗模多轴线支架各孔位置度尺寸标注方法一般有三种。它们的公差带形状近似于以该轴线的位置公差Φt为直径的外接平行四边形或正方形。以公称尺寸线相交确定的轴线位置为理想位置，以这条轴线为轴、Φt为直径的回应视为理想位置度，Φt圆内各点视为合格孔的位置度轴线，Φt为理想的位置度公差，是用坐标法测量被测要素的理想公…     

全自动测量轴圆度的V形法测量系统研究

为了寻找一种结构简单、精度高、造价较低而且能全自动地测量轴圆度的方法,本文根据一般V形法的实际应用及测量精度,对一般的V形法测量系统进行了全自动化研究.本文介绍了V形法的测量原理、数据处理方法、全自动V形法测量系统的研究以及主要单元部件的构成.通过计算机控制、直流伺服电机带动被测轴旋转、计数码盘计算被测轴转过的角度、测微头自动拾取测量数据、计算机计算并输出计算结果,能够实现全自动测量轴的圆度,测量精度可达到十纳米级.     

四点法圆度检测中测头最佳角位置的研究

在三点法圆度检测中测头最佳角位置研究的基础上,建立四点法圆度检测数学模型;在对四点法的测量精度进行理论分析的基础上获得了影响圆度检测精度的主要因素及函数;运用优化软件对其函数进行多目标优化求解,得到测头最佳角位置;搭建测量平台,通过多组对比实验对优化所得的角度的合理性进行检验。实验研究结果表明:在优化所得的角度基础上进行圆度检测,可以得到相对高精度的结果。此研究为后续四点法的圆度检测奠定了理论基础。     

多项几何量指标简易三坐标电脑量仪(下)

四、导轨相对工件旋转轴线的平行度和工件轴线径向运动误差的测量及算法对于通过测量工件半径来测量圆度,圆柱度的仪器来说,虽然影响测试精度的因素有很多,例如:测头的安装精度,仪器的分度误差以及工件的安装偏心等。但可以证明这些误差的影响都不大,而影响测试精度的主要因素有两个。一个是导轨相对工件旋转轴线的平行度误差,另一个是工件旋转轴线的径向运动误差。这两项误差都一比一地反映为实测半径的变化,所以是圆度、圆柱度测量中最应该予以消除的误差。然而在实际测量工作中上述两项误差的     

两点法误差分离技术及其在临床测量中的应用

超精圆度精密主轴在磨削加工时,其圆度误差与回转轴线的误差运动具有相同的数量级,精确的识别和分离这两类误差,对于实现超精圆度加工具有决定性意义。本研究在多测头误差分离原理的基础上,提出了两点法误差分离技术(EST),建立了临床测量与计算机实时处理系统。试验结果证明,在临床测量系统中采用两点法EST具有足够的精确度,较之三点法简便易行,为超精图度磨削及其他精密加工和测量的研究工作提供了新的有效手段。     

“甩表”测量误差的分析与排除

“甩表”是机修工作中惯用的测量术语,用于测量某一旋转轴线对某一平面的垂直度。其方法是把百分表或千分表装夹在旋转体的某一适当位置,使表的测头与被测量平面相接触,然后转动旋转体,在旋转一周中,百分表读数的变动量即为垂直度偏差。“甩表”测量法是机床修理中应用较普遍的方法。例如用于检查立式铣床主轴轴线对工作台面的垂直度和镗床主轴对立柱导轨或工作台横向运动导轨(落地镗床为床身导轨)的垂直度。在实践中发现,用“甩表”法测量时存在较大的误差。本文将以镗床为例,对“甩表”法的测量误差进行分析并提出排除方法。     

自定心内径测量装置设计

针对传统内径百分表测量存在的常见误差,设计了一种三点自动定心的内径测量装置。利用圆周内均布的三点测头可以实现被测孔径的圆心定位,同时推动45°锥体沿轴线相对滑动,借助弹簧张力达到平衡,实现孔径变化的测量。使用设计的卡盘定位机构和旋转机构,可以测得孔径任一位置、任一截面的最值变化量,实现孔径的圆度、直线度参数测量。     

蒙特卡罗在圆度测量精度分析中的应用研究

根据三点法圆度测量的基本原理,重点分析了三测头的测量误差对圆度测量精度的影响.由于三测头测量误差的传递关系非常复杂,因此作者提出了一种采用Monte Carlo随机抽样和随机模拟对此进行分析的方法,直观地确定了由测头测量误差引起的工件轮廓上各点的圆度测量标准差,并通过仿真证明了该方法是有效的.     

三点法中测头最佳角位置的确定方法

论述了三点法圆度及轴系运动误差测量系统中确定三个测头最佳角位置的方法。通过分析测头读数误差对圆度各次谐波测量精度的影响,提出了确定三个测头最佳角位置的优化策略,基于MonteCarlo思想和单纯形模式搜索方法编制了高效、高精度的寻优程序,优化得到三个测头的最佳角位置。研究表明：在误差分析的基础上对三个测头的角位置进行优化能很好地解决三点法圆度测量形状失真问题,随机模式搜索寻优是确定测头最佳角位置的有效手段。     

机床导轨对主轴回转轴线平行度的精密测量

机床导轨与主轴回转轴线之间的平行度是影响机床加工精度的重要因素．也是影响测量圆柱度测量精度的主要因素。提出了一种完全分离机床导轨与回转轴线平行度的新方法。即以主轴平均回转轴线为坐标轴所建立的绝对坐标系内，利用三点法圆度误差分离技术。通过分离各截面的圆度误差及回转误差，结合绝对坐标系与各截面测量坐标系的关系。计算出在绝对坐标系的两个坐标平面内直行导轨上对应点与主轴平均回转轴线的关系。从而实现导轨与回转轴线平行度的精密测量。     

YD200型圆度仪的微处理机数据处理

一、工作原理和系统框图YD200型圆度仪是以高精度转台的旋转轴线为基准来测量工件的径向变化。转台台面可调倾斜,使其与旋转轴线垂直。被测工件放在转台上,并使工件与转台旋转中心精确地对正。传感器的测端与被测轮廓接触,在转台转动过程中,传感器测端的径向变化与被测轮廓相对应。该信号经放大、检波、滤波后输给数据处理装置。每圈采样600点,经数据处理后的信号通过功放再驱动笔式记录器表     

测头读数及定位误差对三点法圆度测量精度的影响

研究三点法测量圆度时测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。从三点法的原理出发对测量过程进行误差分析,导出了圆度测量误差方程,并通过计算机仿真详细研究了测头的读数及角位置误差对圆度测量精度的影响。圆度测量精度主要决定于读数误差;如果３个测头间的夹角选择不当,将使测头读数误差在某些谐波上被大大放大。必须恰当选择３个测头间的夹角,使读数误差对圆度各次谐波测量结果的影响都较小。     

用最小二乘法计算圆度误差

圆度误差常用两点法（直径差法）、三点法（V形测量法）测量,即测量被测实际圆上具有代表性的参数（特征参数）来表示误差值。显然,这样的误差值一般不符合GB1958-80《形状和位置公差检测规定》规定的圆度误差定义。用圆度仪测量圆度误差符合圆度定义,精度很高,但圆度仪的使用条件要求高,生产厂家少,价格昂贵,使用不普遍。     

大型立式泵电机转子测圆方法分析

转子磁极不圆是影响大型水泵配套电机气隙均匀的主要因素之一。分析比较现有的磁极厚度测量架和旋转测圆架两种测圆方法，指出其存在的问题，对旋转架测圆法加以改进。提出一种安装过程中在定子内直接测量调整转子不圆度的方法，该方法实用、简便、精度高。     

用打表法测量三轴转台的轴线相交度

用千分表测出三轴转台的竖直轴分别位于 0°和 180°时两水平轴的轴线位移 ,可计算出水平轴与竖直轴的轴线相交度。通过调整水平轴位置 ,使滚动轴与竖直轴的轴线平行 ,分别旋转滚动轴和竖直轴 ,用千分表测量滚动轴线位移量 ,对得到的两组数据进行谐波分析 ,可计算出三轴转台的三轴相交度     

圆度误差的在机测量

介绍了一种加工中心上在机测量圆度误差的方法.利用加工中心高精度的运动机构,采用导电触发式测头和上位计算机构成了在机测量系统;采用最小区域法开发了圆度误差测量软件和测量宏程序.该系统在重复定位精度为0.005 mm的三轴立式加工中心上测得的圆度误差精度可达到0.01 mm.