一種同軸度檢測新裝置及其檢測方法

吳慧仙

摘 要：針對現有技術中同軸度檢測裝置測量精度不高、結構復雜的問題，介紹了一種同軸度檢測的新裝置并指出了創新之處，該裝置測量精度高、結構簡單。同時提供了一種應用該裝置檢測同軸度誤差的檢測方法。整個檢測步驟簡單、易操作；檢測方法的過程精度高，累計誤差少；誤差的計算也更簡單，并且采用一定的方式使測量點接觸位置穩定，測量結果也更精準。

關鍵詞：同軸度 橫向調節結構 檢測方法

中圖分類號：TH87 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0060-02

目前，人們對同軸度檢測的方法首先想到采用三坐標測量儀進行測量，但此類儀器價格昂貴，維修成本高，測量過程中需要測量多個橫截面，確定公共軸線，使其測量效率不高。此外，在使用過程中，三坐標測量儀對測量環境有很高的要求，難以在更多領域中普遍使用。

其次，中國專利文獻CN 20181170U公開了一種同軸度檢測裝置，但在上述專利文獻公開的同軸度檢測方法中，也存在測量的同軸度結果不精確以及由此得出的同軸度誤差也不精確的問題。

要解決以上技術問題，關鍵在于克服現有技術中同軸度檢測方法測量得出的同軸度檢測方法的測量精度不高、同軸度誤差值精度低的缺陷，從而提供一種測量同軸度誤差精度高的同軸度檢測裝置及檢測方法。

1 同軸度檢測裝置

為了能夠更精確地測量同軸度誤差，設計了新的檢測裝置，結構圖如圖1。在裝置中有以下幾點創新之處。

首先，所述調節裝置包括調節轉軸（41）橫向位置的橫向調節結構，以及調節轉軸（41）縱向位置的縱向調節結構。其中橫向調節結構包括X軸方向固定設置的X軸滑臺（32），設置在所述X軸滑臺（32）上的滑道，可滑動設置在所述滑道上的滑塊（33），所述轉軸（41）設置在所述滑塊（33）上；縱向調節結構包括固定在底座（1）上且位于X軸滑臺（32）底部的Y軸滑臺（31），安裝在Y軸滑臺（31）上的螺桿（311）以及套設在螺桿（311）上的螺母，所述螺母與X軸滑臺（32）固定連接。

其次，在裝置轉軸（41）底端上設有回轉分度盤（4）?；剞D分度盤（4）上表面刻有分度值，側壁上還設有手柄；轉動手柄，驅動回轉分度盤（4）轉動到所需角度，并用回轉分度盤（4）上設有的鎖緊裝置（42）將回轉分度盤（4）進行卡位，以改變檢測工件的另一端孔的內壁與測量表（11）探頭的接觸位置。

2 同軸度檢測方法

這里提供一種同軸度檢測方法，包括以下步驟。

步驟1：將環狀標準工件的一端孔套設在轉軸（41）上，并使測量表（11）的探頭與標準工件的另一端孔的內壁測量圓P0某一圓周上的測量點接觸。

觀察測量表（11）的指針指向，若測量表（11）的指針指向零位，則代表轉軸（41）與測量表（11）在豎直方向上的軸線平行，此時，取下標準工件，完成轉軸（41）的校正；若測量表（11）的指針指向偏離零位，則通過調節裝置調節轉軸（41）的橫向或縱向位置，在測量表（11）的指針指向零位時取下標準工件，完成轉軸（41）的校正；以此時測量表（11）探頭的位置坐標為檢測基準點，且保持測量表（11）探頭的位置固定不變，此時，測量表（11）探頭的位置坐標就是測量圓P0上的測量點的位置坐標。

步驟2：將檢測工件的一端孔套設在校正后的轉軸（41）上，通過調節裝置調節轉軸（41），使檢測工件的另一端孔內壁測量圓P1某一圓周上的測量點與轉軸（41）校正后位置固定的測量表（11）探頭接觸。

觀察測量表（11）的指針的指向，若測量表（11）的指針仍指向零位，則檢測工件兩端孔同軸；若測量表（11）的指針指向偏離零位，則檢測工件兩端孔存在同軸度誤差。

在上述的同軸度檢測方法中， 將測量表（11）探頭與環狀標準工件一端孔內壁測量圓P0的同一圓周上的至少3個測量點接觸，并分別對轉軸（41）進行校正，并分別記錄轉軸校正后各個測量點的位置坐標；將記錄的坐標代入公式 中形成三元二次方程組，求出測量圓P0的圓心坐標以及測量圓P0的半徑R0。

對應于轉軸（41）校正后的測量圓P0同一圓周上的至少3個測量點的位置，使測量表（11）探頭與檢測工件一端孔內壁測量圓的同一圓周上的至少3個測量點接觸，并在測量表（11）的指針分別再次指向零位時，分別記錄各個測量點的位置坐標，將記錄的坐標代入公式中形成三元二次方程組，求出測量圓P1的圓心坐標以及測量圓P1的半徑R1。

將計算出的測量圓P0和測量圓P1的圓心坐標代入公式，求出檢測工件兩端孔的同軸度誤差L。

3 結論

在多次實踐應用后，我們發現此同軸度檢測方法具有以下優點。

（1）此檢測方法以指針指向零位為檢測工件兩端孔同軸的判斷標準，來確定檢測工件兩端孔是否同軸，整個檢測步驟簡單、易操作。在測量過程中，測量表的探頭直接與被檢測工件的另一端孔內壁接觸，克服現有技術中將測量表探頭通過條狀平板傳遞帶來測量數據的累積誤差；測量表在豎直方向的軸線位置固定，確定測量表指針指向的準確性，使整個檢測方法的精確度高，累計誤差少。

（2）此同軸度誤差計算方式，并配以數字顯示屏分別記錄每個測量點的位置坐標，分別計算出測量圓P0與測量圓P1的圓心坐標，進而求出兩測量圓的圓心距離即為檢測工件兩端孔的同軸度誤差，確保了檢測數據的準確性，使計算出的同軸度結果的誤差相對較小，更接近真實值，提高整個檢測方法的精確度。

（3）該同軸度檢測方法，測量檢測工件兩端孔的同軸度誤差時，選取測量點的方式，減少了求測量圓圓心坐標的過程，使同軸度誤差的計算更簡單。

（4）該同軸度檢測方法，在轉軸底端上設有回轉分度盤，并在回轉分度盤上設有的鎖緊裝置將回轉分度盤進行卡位，確保探頭與檢測工件的另一端的內壁測量圓的同一圓周上的測量點接觸位置穩定，測量結果精準。

參考文獻

[1] 強敏.同軸度誤差的檢測方法探討[J].蘇州是職業大學學報，2005（3）：84-85.

[2] 刑杰.軸孔類零件同軸度誤差的檢測探討[J].重型汽車，2001（2）：20-21.

[3] 劉旭，陳祥林，汪紅兵，等.發動機凸輪軸孔同軸度檢測裝置設計[J].制造技術與機床，2015（12）：115-118.