圆度误差的纳米测量技术

一、引言随着科学技术的发展，纳米测量技术在尖端产品和现代化武器制造中具有非常重要的地位。例如，静电悬浮化陀螺需要10nm或更精确的转子。为了测量如此精密零件的形状，就必须突破圆度仪主轴系统误差的制约，为此可以采用误差分离技术，即在测量结果中将主轴系统误差与零件圆度误差分离开来，从而剔除前者，进一步减小圆度仪的测量不确定度。圆度仪的结构有转台式和转轴式两种，如图a、b所示。1.被测零件；2.电感测微仪；3.被测零件；4.电感测微仪；5.记录器；6.记录器。本文提出的“两步法”误差分离技术仅用一个传感和零件的一次转位…     

高精度圆度仪误差分离装置研制及测量不确定度分析

介绍了一种由程控型多齿分度台和高精度圆度仪组合而成的全自动误差分离装置,该装置能够使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离,从而极大地提高了圆度测量不确定度,本文对该装置测量不确定度进行了分析。     

圆度仪记录图形畸变误差的计算

一、概述在使用圆度仪记录图形评定不圆度误差时,由于被测件小心与仪器主轴回转轴心的不重合,使记录图形的理想圆中心与图纸中心不重合。这种偏心会使记录图形产生畸变,因此在评定不圆度误差时,会带进记录图形的畸变误差。研究畸变的形成原理及畸变误差的计算,可作为测量不圆度误差时找正工件要求的依据。     

高精度锥体圆度测量方法的探讨

一、问题的提出测量回转体的圆度误差通常采用轴心基准法、V 形块法和三表法。目前测量圆锥体的圆度误差一般采用第一种方法,即用圆度仪测量。在测量高精度工件的过程中,工作台与主轴回转中心线及被测圆锥体的几何中心线与其端面垂直度误差对测量结果会有一定的影响。垂直度误差究竟能够引起多大的圆度测量误差?仪器主轴的回转中心线与圆锥体几何中心线的夹角γ在多大的情况下能满足测量准确度的要求?     

用圆度仪精密测量孔径和球窝

一般的圆度仪,除了测量零件的不圆度、端面与轴线的不垂直度、轴线与轴线的不共轴度、平面之间不平行度等外,能不能测量零件的直径或曲率半径呢?我们在实际测量中认为是可以的。对于那些较难测量的局部球面,例如球窝的测量,通过圆度仪测量可以达到很高的测量精度。圆度仪大致有测头回转和工作台回转二种,我国现有的圆度仪大部分是属于测头回转的这类,下面介绍在这类圆度仪测量孔径、球窝曲率半径的情况:     

一种精密测量径向回转运动误差的方法

利用三点法圆度误差分离原理,分离出被测截面圆度误差和截面最小二乘圆心的运动误差,在此基础上揭示了回转轴纯回转运动误差与工件最小二乘圆心初始位置之间的关系.利用这种关系及三角函数的正交性,推导出了分离纯回转运动误差的数学表达式.试验结果表明,本文所述方法可以实现回转轴径向回转运动误差的精密测量.     

泰罗朗“51”型圆度仪计算机的调试

英国泰罗朗“51”型圆度仪采用参考计算机以后,使圆度仪有了计算功能。它可以按最小二乘圆的原理和方法,在画出被测工件的轮廓圆以后再画出其参考圆,并以该参考圆为基准来评定圆度误差。同时又可用 P 表,V 表及 P V 表显示圆度误差数值,因而使测量工作大为简化。圆度仪接入计算机以后要进行必要的调试,其方法如下。一、电气零位检查与调整电气零位检查是为了保证圆度仪能在最佳状态下工作。     

高速圆度仪

为了满足轴承生产的要求,我所研制了一种高效率、高精度、结构简单、价格低廉,适合于生产现场使用的轴承圆度仪—高速圆度仪。一、高速圆度仪的特点和原理高速圆度仪(图1)采用半径法测量圆度,测量时工件旋转(最高转速750转/分)。可测最大外径φ30与φ250;最小内径φ3与φ17;旋转精度0.03～0.06微米与0.06～0.08微米;采用最小二乘方中心圆法评定圆度;量程分挡0.3,1,10,30微米;测量波数分挡1～500,2～500,2～15,15～500,1波;被测件轮廓     

关于用Ⅴ形块测量圆度误差时反映系数的探讨

用V形块、鞍式V形座检测圆度误差和圆柱度误差是我国国家标准《形状和位置公差检测规定》(GB1958—80)中规定的检测方法之一。此法与用圆度仪或用坐标测量仪检测圓度圆柱度误差相比,所用设备结构简单、成本低、操作简便,对被测件尺寸和环境条件要求都不太严格,且能获得较高测量精度,深受广大工厂计量人员的欢迎。但此法也有缺点。因其不是按定义测量,因而测微仪所示数值是发生了畸变的圓度误差信息,只有应用反映系数等进行复杂的计算后才能得到圓度误差。     

对圆度记录图形畸变机理的探讨

对于圆度记录图形畸变机理的探讨已有过不少报道,但介绍的方法均不够完善。笔者认为,在半径抑制下,即零件基圆半径的放大倍数K与测量位移的放大倍数M不相等时,测量偏心不但对零件基圆有影响,而且对测量位移亦有影响。本文对此作一探讨。一、圆度测量原理精密测量圆度的仪器主要是圆度仪。它以其精密轴系的回转而使在径向安装的位移传感器与被测截面产生相对旋转运动。旋转时与测     

测定圆轮廓曲线的理论

一、概述由于科研的进步和需要,例如要研究机床主轴跳动对加工精度的影响,又如对工件形状的评价等等,均迫切需要测定圆形工件的轮廓曲线。可是,现通行的用圆度仪测量,因圆度仪转轴跳动的不可避免性,和各次测量时安装工件的位置的任意性,而可肯定圆度仪所测得的曲线理论上并非工件的轮廓曲线;实际上同一工件,各次测量所得曲线(圆图)也不相同。现有的其他测量理论和方法(如平板测量法,或V形块测量法等等)也有类似情况。总之,现有的测量方案从理论到设备、方法均未解决     

不圆度误差的三点测量法

由于目前测量不圆度的仪器稀缺,而且被测件的直径往往大于仪器的规格,所以研究如何用一种简便的测量仪器和方法来代替圆度仪进行测量,就具有一定的实用价值。一、三点测量法及其测量装置三点测量法可以用来测量不圆度误差。测量装置有鞍形和v形两种,示如图1和图2。为了测量不同直径的圆表面,图1b和图2的两支承脚应做成可调整式的,在被测表面上,测头与两支承脚构成两个θ角,必须满足θ=360°/n的条件,n可以是大于5的任意整数,但通常采用n=6,8,12,16,24等易于等分、易于计算的数。一般当直径较小时,可用     

环规圆度的测量结果不确定度

一、测量方法将环规置于圆度仪的工作台上,调整环规的前后、左右位置,使环规轴线与圆度仪的轴线同轴,启动圆度仪空转3周后进行测量,将圆度仪绘制的轨迹圆与标准样板圆比较,用最小区域法评定圆度误差(用两同心圆去包容实际轮廓,在包容时,至少应有内外交替四点接触)。下面以ＴＡＬＹＲＯＮＤ51型圆度仪测量Φ50ｍｍ三等标准环规圆度为例,分析其测量不确定度。二、数学模型Ｚ=Ｒ式中,Ｚ为环规的圆度值(μｍ);Ｒ为用最小区域法评价轨迹圆获得的圆度。三、方差和灵敏系数依:ｕ2ｃ(ｙ)=[ｆ/ｘｉ]2·ｕ2(ｘｉ)ｕ2ｃ=ｕ2(ｚ)=ｃ2(Ｒ)ｕ2(Ｒ)ｃ(…     

用接触式干涉仪测量零件的圆度

棱圆是圆度的一种,它的截面轮廓由许多不同半径及不同心的圆弧所组成,所以棱圆不能用测量直径的方法来检测。比较常用的方法是在V形铁上测量,精度要求高的则必须在圆度仪上测量。我厂产品中有直径8.5毫米的零件,要求圆度不大于0.3μm,但我厂没有圆度仪,而一般用于V形法的指示器(如千分表等)精度又不够,因此,我们以接触式干涉仪作为V形法的示值指示器进行测量。测量结果与圆度仪的测量结果基本一致。由于用接触式干涉仪,其示值误差为:     

车削截面的逼真圆图像

一、单向测量的失真问题机床主轴回转误差对加工工件几何精度的影响,用单向圓图像测量方法可以获得直观结果。然就其原理而言,并非逼真模拟,存在失真。就其方法而言,标准球安装位置难以调整。单向测量略去了刀具与工件之间的相对切向位移,所得圓图像能足够精确地反映大尺寸工件的几何形状差误。由于显示时受屏幕限制,在放大误差的同时,相对地缩小了工件的尺寸,所以图像与工件轮廓之间失去了对应关系。例如:当主轴具有一次谐振时,设振幅为A_0,车削加工面的几何形状误差△可表示为:     

误差分离技术和圆度仪径向误差检定方法的分析

一、标准半球误差与主轴系统误差的分离为了分析圆度仪径向误差检定方法的可靠性,需要从检定圆度仪径向误差的曲线中分离半球误差、主轴系统误差和随机误差。分离标准半球误差的原理如下:设标准半球每45°按逆时针方向转位8次,若半球在参考点处的最小二乘方误差为 G_1(图1),每隔45°按顺时针方向标号的位置,其     

泰吕朗“73”型圆度仪电气线路调修

一、测量线路的工作原理泰吕朗“73”型圆度仪的电气部分包括电气箱和4型参考计算机。它的工作原理是:通过主轴的旋转带动测量杆围绕工件作径向运动,由电感式传感器变为电讯号。此讯号经电桥和1KC振荡讯号调制后(图1)送入放大器放大,再由滤波器滤去1KC振荡讯号及不需要的高频讯号,检出的电讯号再送入计算机和记录器进行不圆度和不同心度计算、读数和记录曲线。     

圆度、同轴度和圆柱度误差的最小二乘评定法

通过圆轮廓直角坐标值或极坐标值可以求得最小二乘拟合圆心坐标和圆半径，依据这两值可以精确计算圆度误差。若测量出圆柱面轮廓坐标值通过各截面圆心坐标可以求出同轴度误差．再通过最小二乘拟合圆柱轴线和半径还可以求得圆柱度误差。本文提出的计算方法很适用于测量仪器的自动数据处理。     

工件轴线与仪器导轨运动方向不重合产生的误差

众所周知,工件轴线与仪器导轨运动方向不重合将会给测量带来误差。因此,在测量开始之前,都必须把被测工件找正,以消除工件轴线与仪器导轨运动方向不重合产生的误差。但绝对重合是不存在的,多多少少会给测量带来误差。该误差属系统误差,可用二次读数法取平均值消除。但是,在某些情况下,该项误差是不能用二次读数法取平均值来消除的。那     

三坐标测量中测头半径误差分析与修正方法

三坐标测量机的工作效率和测量精度与测头密切相关,当测头接触到工件时,三坐标测量机接收的坐标值是测球中心点的坐标,测量软件将自动沿着测针从接触点回退的方向加上一个测球半径值作为测量值.如果探测点所在平面的法线方向与工件坐标系的任何一个坐标轴不平行时,被修正点并非真正的接触点,这样就造成了补偿误差.通过对三坐标测量机工作原理和测头误差所产生的原因的分析,给出了在实际测量过程中应采用的几种修正测头误差的方法.