用圓度儀測量孔形誤差

1、孔形公差及其誤差檢測孔形公差及其誤差檢測學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 目目 標(biāo)標(biāo)1、掌握?qǐng)A度、圓柱度、掌握?qǐng)A度、圓柱度公差帶公差帶的基本概念的基本概念2、掌握孔形誤差的檢測方法、掌握孔形誤差的檢測方法3、熟悉圓度儀的工作原理及使用、熟悉圓度儀的工作原理及使用4、了解圓度、圓柱度誤差的評(píng)定方法、了解圓度、圓柱度誤差的評(píng)定方法1、圓度公差、圓度公差圓度是限制實(shí)際圓對(duì)理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，其公差帶圓度是限制實(shí)際圓對(duì)理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，其公差帶是以公差值是以公差值t t為半徑差的兩同心圓之間的區(qū)域。為半徑差的兩同心圓之間的區(qū)域。 1.1 概念概念被測要素為圓要素被測要素為圓要素1.2 圓度誤差的測量方法圓度誤差的

2、測量方法：有形狀誤差時(shí)，各點(diǎn)半徑不同圓要素圓要素是確定圓度誤差的核心是確定圓度誤差的核心：橫截面與回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)1.2 圓度誤差的測量方法圓度誤差的測量方法測量方法 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法用圓度儀或類似儀器測量橫截面內(nèi)輪廓的半徑變化量，然后按需要用最小區(qū)域法、最小二乘圓法等評(píng)定圓度誤差。 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法利用精密軸系中的軸回轉(zhuǎn)一周所形成的圓軌跡（理想圓）與被測圓比較，兩圓半徑上的差值由電學(xué)式長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算后由顯示儀表指示出圓度誤差。l按回轉(zhuǎn)軸法設(shè)計(jì)的圓度測量工具為圓度儀。長度傳感器 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)

3、法 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法常將被測工件置于V形塊中進(jìn)行測量。測量時(shí),使被測工件在V形塊中回轉(zhuǎn)一周，從測微儀（見比較儀）讀出最大示值和最小示值，兩示值差之半即為被測工件外圓的圓度誤差。此法適用于測量具有形狀誤差的外圓或內(nèi)圓，常用 角為90、120或72、108的兩塊V形塊分別測量。 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法常用千分尺、比較儀等測量，以被測圓某一截面上各直徑間最大差值之半作為此截面的圓度誤差。此法適于測量具有形狀誤差的外圓或內(nèi)圓。用三點(diǎn)法和兩點(diǎn)法與被測量零件的棱數(shù)是否已知有關(guān)指示器指示的最大值與最小值之差和實(shí)際圓度誤差存在差異，需要修正。Ff例：檢測一棱數(shù)為3的圓柱孔，圓度公差t

4、為7m，測量方法采用3S60，測得值為：18m，判斷合格否？解：查表1得F3mFf6318因?yàn)?f t ,所以合格。測量方法代號(hào)： 例： 3S60表示對(duì)稱頂式三點(diǎn)測量法，60；2兩點(diǎn)法； 3R120表示對(duì)稱鞍式三點(diǎn)法， 120；3三點(diǎn)法； 3S60/ 30表示非對(duì)稱頂式三點(diǎn)測量法，S頂式測量； 60 ，0R鞍式測量。問題：當(dāng)棱數(shù)未知時(shí)，用三點(diǎn)法還是兩點(diǎn)法？答：用組合測量法。（2+3+3；2+3；3+3），反映系數(shù)取最大值或平均值。例：測量一車削加工后軸的圓度，被測輪廓的棱數(shù)未知，公差值t=25um，選用2+3S90+3S120的方案組合測量。測得的指示器示值的最大差分別為22um， 9030u

5、m， 12027um，求圓度誤差并判斷圓度是否合格解：用平均反映系數(shù)求解，由上表得平均反映系數(shù)95. 1avF4 .1595. 130maxavFf分析：由2較小知，棱數(shù)為奇數(shù)棱，由表中知，反映系數(shù)都為2，故圓度誤差為：15230maxFf因?yàn)檎`差值小于公差值，故該零件圓度誤差合格。 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法常在投影儀上測量，將被測圓的輪廓影像與繪制在投影屏上的兩極限同心圓比較,從而得到被測件的圓度誤差。此法適用于測量具有刃口形邊緣的小型工件。 回轉(zhuǎn)軸法三點(diǎn)法兩點(diǎn)法投影法坐標(biāo)法一般在帶有電子計(jì)算機(jī)的三坐標(biāo)測量機(jī)上測量。按預(yù)先選擇的直角坐標(biāo)系統(tǒng)測量出被測圓上若干點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y，通過電子

6、計(jì)算機(jī)按所選擇的圓度誤差評(píng)定方法計(jì)算出被測圓的圓度誤差。1.3 圓度誤差的評(píng)定圓度誤差的評(píng)定四種方法 最小區(qū)域法最小二乘圓法最小外接圓法最大內(nèi)接圓法 最小區(qū)域法：以包容被測圓輪廓的為的兩同心圓的半徑差作為圓度誤差。最小區(qū)域法兩同心圓包容被測提取輪廓時(shí)，至少有四個(gè)實(shí)兩同心圓包容被測提取輪廓時(shí)，至少有四個(gè)實(shí)測點(diǎn)內(nèi)外相間地在兩個(gè)圓周上測點(diǎn)內(nèi)外相間地在兩個(gè)圓周上最小二乘圓法：顯示輪廓到該圓的距離的為的圓的圓心為圓心，所作包容被測圓輪廓的的半徑差即為圓度誤差。最小二乘圓法最小二乘圓圓度誤差只適用于外圓。以包容被測圓輪廓且半徑為最小的外接圓圓心為圓心，所作包容被測圓輪廓的兩同心圓半徑差即為圓度誤差。最小外

7、接圓法最小外接圓三點(diǎn)接觸圓度誤差只適用于內(nèi)圓。以內(nèi)接于被測圓輪廓且半徑為最大的內(nèi)接圓圓心為圓心，所作包容被測圓輪廓兩同心圓的半徑差即為圓度誤差.最大內(nèi)接圓法最大內(nèi)接圓圓度誤差2、圓柱度公差、圓柱度公差圓柱度是限制實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指圓柱度是限制實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，其公差帶是以公差值標(biāo)，其公差帶是以公差值t t為半徑差的兩同心圓柱面之間為半徑差的兩同心圓柱面之間的區(qū)域。的區(qū)域。 2.1 概念概念橫向截面內(nèi)的橫向截面內(nèi)的誤差誤差軸向截面內(nèi)軸向截面內(nèi)誤差誤差分解為分解為2.2 圓柱度誤差的測量方法圓柱度誤差的測量方法測量方法 半徑測量法坐標(biāo)測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)測量法分解

8、測量法半徑測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)法坐標(biāo)測量法分解測量法橫向截面a多截面b兩截面為測量和數(shù)據(jù)處理上的需要，應(yīng)對(duì)被測表面布置測量截面，再沿測量截面與被測表面的交線布置適當(dāng)數(shù)量的采樣點(diǎn)，由點(diǎn)的信息從而反映被測表面特征。螺旋形截面a單頭螺旋截面b多頭螺旋截面橫向與螺旋形截面相結(jié)合a單螺旋與兩橫截b雙螺旋與兩橫截 半徑測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)法坐標(biāo)測量法分解測量法兩點(diǎn)法兩點(diǎn)法三點(diǎn)法三點(diǎn)法1、被測零件安放在 L 形座上，并靠緊其垂直面。2、擬定若干個(gè)橫向測量截面后，用指示器在橫向測量截面內(nèi)進(jìn)行測量。3、在每一個(gè)測量截面內(nèi)進(jìn)行測量時(shí)，被測零件在 L 形座上回轉(zhuǎn)一周，并記錄指示器所指示的最大值和最小值1、被測零件安放在 V形座

9、上；2、擬定若干個(gè)橫向測量截面后，用指示器在橫向測量截面內(nèi)進(jìn)行測量；3、零件回轉(zhuǎn)一周，記下該截面內(nèi)指示器最大最小示值；4、各截面測量完畢，取最大值最小值差的一半為圓柱度誤差值半徑測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)法坐標(biāo)測量法分解測量法被測圓柱面擬定若干等間距橫向測量面在各測量截面內(nèi)擬定一定數(shù)量的采樣點(diǎn)數(shù)測頭半徑測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)法坐標(biāo)測量法分解測量法半徑測量法兩點(diǎn)三點(diǎn)法坐標(biāo)測量法分解測量法2.3 圓柱度誤差的評(píng)定圓柱度誤差的評(píng)定四種方法 最小區(qū)域法最小二乘圓柱法最小外接圓柱法最大內(nèi)接圓柱法 實(shí)際圓柱表面上各點(diǎn)至其理想圓柱面的最大徑向距離為最小最小區(qū)域法三點(diǎn)（三點(diǎn)（2+1）：）：三接觸點(diǎn)在同一三接觸點(diǎn)在同一軸向截面上，

10、最軸向截面上，最小區(qū)域的軸線只小區(qū)域的軸線只有確定方向，位有確定方向，位置不定置不定圓柱面最小包容區(qū)域圖例圓柱面最小包容區(qū)域圖例（符合圓柱度最小區(qū)域條件的接觸形式有數(shù)十種）四點(diǎn)（四點(diǎn)（2+2）：）：四點(diǎn)在同一橫向四點(diǎn)在同一橫向截面上，成內(nèi)外截面上，成內(nèi)外相間接觸或分別相間接觸或分別在各自所在圓柱在各自所在圓柱面的直徑上面的直徑上五點(diǎn)（五點(diǎn)（2+3）：）：外圓柱面有三個(gè)接觸外圓柱面有三個(gè)接觸點(diǎn)，其中兩點(diǎn)在同一點(diǎn)，其中兩點(diǎn)在同一素線上，內(nèi)圓柱面上素線上，內(nèi)圓柱面上兩個(gè)接觸點(diǎn)在同一橫兩個(gè)接觸點(diǎn)在同一橫向截面上。向截面上。六點(diǎn)（六點(diǎn)（2+4）：）：三外接點(diǎn)在同一橫向三外接點(diǎn)在同一橫向截面上；兩接點(diǎn)在另

11、截面上；兩接點(diǎn)在另一橫向截面上，或與一橫向截面上，或與另一外接點(diǎn)在同一橫另一外接點(diǎn)在同一橫向截面上。向截面上。最小區(qū)域法的誤差值計(jì)算：各測量截面輪廓投影最小區(qū)域的兩同軸圓柱面的投影 假設(shè)兩同軸圓柱面的軸線方向平行于回轉(zhuǎn)軸線方向 數(shù)值略大輪廓重疊法計(jì)算法（略）理想圓柱面為最小二乘圓柱面最小二乘圓柱法 最小二乘圓柱在坐標(biāo)系中的位置，由其軸線L確定。最小二乘圓柱法的誤差值計(jì)算：minmaxRRf圓柱 誤差值為實(shí)際圓柱各點(diǎn)至理想軸線L的最大距離與最小距離之差最小外接圓柱法 最小外接圓柱：在實(shí)際被測圓柱面外，與其相接觸且直徑為最小的理想圓柱面。以實(shí)際圓柱面至最小外接圓柱的徑向最大偏離量為圓柱度誤差值。誤差值計(jì)算：輪廓重疊法（實(shí)際圓柱面的輪廓重疊在垂直于軸線的同一平面上。即變成了圓度誤差的求解）符合最小圓柱的條件：三點(diǎn)接觸式、四點(diǎn)接觸式、五點(diǎn)接觸式三