三坐標(biāo)測量機(jī)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(biāo)測量機(jī)檢測同軸度的方法進(jìn)行研究，以期為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測量機(jī);同軸度;檢測方法

1 緒論

現(xiàn)如今，三坐標(biāo)測量機(jī)被廣泛運(yùn)用于塑膠、電子及機(jī)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(fù)雜的測量任務(wù)從數(shù)小時(shí)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(biāo)測量機(jī)對同軸度進(jìn)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(shí)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(zhǔn)確性和真實(shí)性，需嚴(yán)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(jìn)，以便獲取更合理及科學(xué)的數(shù)據(jù)。本文基于同軸度測量誤差問題，對三坐標(biāo)測量機(jī)檢測同軸度的方法進(jìn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(huì)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(jì)上具有差異性，所以很難保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實(shí)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(shí)施檢測時(shí)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(jìn)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(jìn)行檢測方法的確定。這一點(diǎn)尤為重要，若檢測方法選用錯(cuò)誤，則無法獲取準(zhǔn)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(huì)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(huì)有所不同，這主要是因?yàn)椴煌臋z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(biāo)測量機(jī)檢測同軸度的方法

4.1 利用直線度間接反應(yīng)同軸度

若被測零件的截面孔在3個(gè)以上，而單孔截面比較狹窄時(shí)，為了評價(jià)多孔同軸度誤差，可以利用直線度間接反應(yīng)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(yuǎn)且截面較短的情況下，應(yīng)用效果會(huì)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(zhǔn)來評價(jià)中間孔

在對3孔以上的零件進(jìn)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(huì)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(jìn)行檢測時(shí)，需采用兩端孔作為基準(zhǔn)來對中間孔進(jìn)行評價(jià)。具體方法是：在兩個(gè)頂端孔位置構(gòu)造出一條直線，以該條直線作為基準(zhǔn)來對其他孔的同軸度進(jìn)行評價(jià)，這樣獲取的同軸度誤差結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確，還可以將零件真實(shí)狀態(tài)很好的反應(yīng)出來，并確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

4.3 公共軸線法的運(yùn)用

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

4.4 投影法的運(yùn)用

部分零件在進(jìn)行裝配及使用的過程中，通常需要用到某個(gè)端面來進(jìn)行定位，在判斷這類零件孔系同軸度是否合格時(shí)，則可以使用投影法來進(jìn)行，具體方法是：選擇該端面作為基準(zhǔn)面，將具有同軸度要求的兩個(gè)孔在該基準(zhǔn)滿上進(jìn)行投影，置零一孔的坐標(biāo)，另一孔進(jìn)行中心坐標(biāo)的設(shè)置，再利用公式計(jì)算結(jié)果來對兩孔同軸度符合要求的情況進(jìn)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(zhǔn)進(jìn)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(shí)施形位公差測量的過程中，采用同軸度檢測方法，為提高實(shí)際測量的準(zhǔn)確度，便需要從測量物大小、結(jié)構(gòu)及形態(tài)方面進(jìn)行綜合分析，結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的方式，盡可能避免測量當(dāng)中可能出現(xiàn)的各類問題，使檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度得以提高，從而能夠?qū)⒈粶y物狀態(tài)真實(shí)的反應(yīng)出來。

參考文獻(xiàn)：

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

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

[3]徐忠濤.三坐標(biāo)測量機(jī)檢測機(jī)械加工零件同軸度誤差分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，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(biāo)測量機(jī)的操作與應(yīng)用;李小濤（1976-），女，陜西寶雞人，大專，技師，研究方向：三坐標(biāo)測量機(jī)的操作與應(yīng)用。