三坐標測量機檢測同軸度的方法研究

張斌 李小濤

摘 要：本文主要分析了同軸度的概念，以及同軸度檢測誤差的影響因素，對三坐標測量機檢測同軸度的方法進行研究，以期為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：三坐標測量機;同軸度;檢測方法

1 緒論

現(xiàn)如今，三坐標測量機被廣泛運用于塑膠、電子及機械行業(yè)，是目前測量物體尺寸、形狀及位置等數(shù)據(jù)信息最有效的方法之一，其能夠?qū)⑤^為復雜的測量任務從數(shù)小時縮短到幾分鐘內(nèi)完成，作為工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的測量手段，有著其他測量設(shè)備無可比擬的作用。采用三坐標測量機對同軸度進行檢測，不僅方便直觀，還能夠獲取更高精度的測量結(jié)果。但在實施具體的測量過程中，需依據(jù)不同的情況來選擇不同的檢測方式，特別在檢測結(jié)果方面，為了確保檢測數(shù)據(jù)的準確性和真實性，需嚴格按照每一種箱體的精度及加工要求，對現(xiàn)有檢測方法加以改進，以便獲取更合理及科學的數(shù)據(jù)。本文基于同軸度測量誤差問題，對三坐標測量機檢測同軸度的方法進行研究。[1]

2 同軸度概述

同軸度指的是控制箱體類、軸類的零件孔的被測軸線和基準軸線之間同軸度之間的誤差大小，簡而言之，就是零件上要求在同一直線的兩根軸線之間發(fā)生的偏離程度，從控制理論方面來說，同軸的被測軸線與基準軸線之間不同軸程度便是同軸度公差，而被測軸線相對基準軸線位置的變化量則是同軸度誤差。[2]

3 同軸度檢測誤差的影響因素

3.1 測量設(shè)備的影響

通常在選定正確的測量方法后，測量結(jié)果也會受到不同測量設(shè)備之間差異性的影響，由于不同測量設(shè)備在設(shè)計上具有差異性，所以很難保證檢測結(jié)果的準確性。在實施零件檢測的過程中，測量設(shè)備的選擇和確定需結(jié)合被測零件精度、規(guī)格等因素來考慮，盡可能降低或避免同軸度誤差問題。

3.2 檢測方式的影響

盡管各類檢測方法有著不同的優(yōu)勢，但在實施檢測時存在一定的局限性，且不同的檢測方法具有不同差異性。在對零件的同軸度進行檢測之前，需將零件的規(guī)格、結(jié)構(gòu)及形狀等因素考慮在內(nèi)，然后在進行檢測方法的確定。這一點尤為重要，若檢測方法選用錯誤，則無法獲取準確的數(shù)據(jù)，便無從知曉零件的具體狀態(tài)。

3.3 檢測人員方面

同軸度的檢測結(jié)果還會受到檢測人員能力水平方面的影響，在設(shè)備及檢測方法相同的情況下，不同的檢測人員獲取的檢測結(jié)果也會有所不同，這主要是因為不同的檢測人員具有不同的操作技術(shù)、分辨能力以及專業(yè)水平，從而對檢測結(jié)果的精確度也存在一定的影響。

4 采用三坐標測量機檢測同軸度的方法

4.1 利用直線度間接反應同軸度

若被測零件的截面孔在3個以上，而單孔截面比較狹窄時，為了評價多孔同軸度誤差，可以利用直線度間接反應同軸度，同軸度公差值采用直線度公差值來替代，在判斷其是否與要求相符合。該檢測方法在孔距較遠且截面較短的情況下，應用效果會更好。具體檢測方法是：依據(jù)每檔孔軸線的長短來對具體數(shù)量加以確定，在孔元素采集完畢之后，將所有圓擬合為一條直線的直線度便是最后的測量結(jié)果。[3]

4.2 以兩端孔作為基準來評價中間孔

在對3孔以上的零件進行加工的過程中，通常利用工作臺或者是旋轉(zhuǎn)刀具來完成加工，但這樣的方式會引起工作臺或刀具的回轉(zhuǎn)精度誤差。對這類孔系同軸度進行檢測時，需采用兩端孔作為基準來對中間孔進行評價。具體方法是：在兩個頂端孔位置構(gòu)造出一條直線，以該條直線作為基準來對其他孔的同軸度進行評價，這樣獲取的同軸度誤差結(jié)果會更準確，還可以將零件真實狀態(tài)很好的反應出來，并確保數(shù)據(jù)的精準性。

4.3 公共軸線法的運用

當零件中被測圓柱和基準圓柱之間距離較遠時，可以對基準圓柱及被測圓柱進行多個截面的測量，然后將多個截面的連線作為公共軸線，來進行同軸度的測量，測量結(jié)果以最大數(shù)值為準。

4.4 投影法的運用

部分零件在進行裝配及使用的過程中，通常需要用到某個端面來進行定位，在判斷這類零件孔系同軸度是否合格時，則可以使用投影法來進行，具體方法是：選擇該端面作為基準面，將具有同軸度要求的兩個孔在該基準滿上進行投影，置零一孔的坐標，另一孔進行中心坐標的設(shè)置，再利用公式計算結(jié)果來對兩孔同軸度符合要求的情況進行間接的判斷。

4.5 其他方法

通常情況下，對于殼體和箱體具有多組孔系的零件，可以采取一次性加工處理的辦法，將其中的一組孔系（沒有刀具或工作臺旋轉(zhuǎn)中的一組孔系）視為基準進行測算，從而獲取同軸度數(shù)值。

5 結(jié)語

綜上所述，在各類零件實施形位公差測量的過程中，采用同軸度檢測方法，為提高實際測量的準確度，便需要從測量物大小、結(jié)構(gòu)及形態(tài)方面進行綜合分析，結(jié)合實際情況選擇合理的方式，盡可能避免測量當中可能出現(xiàn)的各類問題，使檢測結(jié)果的準確度得以提高，從而能夠?qū)⒈粶y物狀態(tài)真實的反應出來。

參考文獻：

[1]王艷軍.三坐標測量機檢測同軸度的方法[J].時代農(nóng)機，2018，45（11）：91.

[2]孫石紅，李金校.淺談三坐標測量機檢測同軸度的方法[J].民營科技，2016（05）：33.

[3]徐忠濤.三坐標測量機檢測機械加工零件同軸度誤差分析[J].科技創(chuàng)新導報，2015，12（20）：52.

作者簡介：張斌（1972-），男，陜西渭南大荔人，本科，工程師，研究方向：三坐標測量機的操作與應用;李小濤（1976-），女，陜西寶雞人，大專，技師，研究方向：三坐標測量機的操作與應用。