测量气缸圆度、圆柱度的方法及步骤

测量气缸圆度、圆柱度的方法及步骤

①准备清洗干净的持修气缸体一台，与其内径相适应的外径千分尺、量缸表及清洁工具等。

②将气缸孔内表面擦试洁净。

③安装、校对量缸表。

④用量缸表测量气缸孔第一道活塞环上止点处于平行于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。

⑤在同一剖面内测量垂直于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。

⑥上述两次测量值之差的一半即为该剖面的圆度误差。

⑦用上述方法测量气缸孔第一道活塞环上止点至最后一道活塞环下止点行程的中部，将这一横剖面的圆度误差，记入检测记录。

⑧用同样方法测量距气缸孔下端以上30mm左右处横剖面的圆度误差，记入检测记录。

⑨三个圆度误差值中，最大值即为该气缸孔的圆度误差。

⑩上述3个测量横剖面，6个测量值，其中最大值与最小值之差的一半，即为该气缸孔的圆柱度误差。

11上述方法只适用于待修或在用气缸套筒的一般检测。如要取精确测值，则应选多个横剖面、纵剖面测量，而且在对同一横剖面、纵剖面上进行多点测量，方能检测出圆度、圆柱度误差的值。

12气缸磨损圆柱度达到0.174~0.250mm或圆度己达到0.050~0.063mm（以其中磨损量最大一个气缸为准）送大修。

JT3101-81中规定：磨缸后，干式气缸套的气缸圆度误差应不大于0.005mm,圆柱度误差不大于0.0075mm湿式气缸套的气缸的圆柱度误差应不大于

0.0125mm.

13确定修理尺寸：气缸磨损超过允许限度或缸壁上有严重的刮伤、沟槽和麻点，均应采取修理尺寸法将气缸按修理尺寸搪削加大。

气缸修理尺寸的确定方法：先测量磨损最大的气缸最大磨损直径，加上加工余量（以直径计算一般为0.1~0.2mm），然后选取与此数值相适应的一级修理尺寸。

当策动机气缸圆度，圆柱度误差超过规定的标准时，如汽油机的圆度误差超过0.05mm 或者圆柱度误差超过 0.20mm 时，联合最大磨耗尺寸视情进行修理尺寸法镗缸或者更换缸套修理用量缸表测量气缸圆度误差,在同一横向截面内,在平行于曲轴轴线方向和垂直于曲轴轴线方向的两个方位进行测量,测得直径差之半即为该截面的圆度误差沿气缸轴线方向测上、中、下三个截面,如图3-40所示上面至关于活塞上止点第一道活塞环相对应的气缸处;中间取气缸中部;下面取活塞下止点时最下一道活塞环对应的气缸位置

测得的最大圆度误差即为该气缸的圆度误差测量气缸圆柱度误差凡是用量缸表在活塞行程内一股取上中下三处(如图3-41所示)气缸的各个方向测量,找出该缸磨耗的最大处气缸磨耗最大直径与活塞在下止点时活塞环运动地区范围以外,即距气缸套下部平面10MM范围内的气缸最小内径的差值的半壁,就是该气缸的圆柱度误差

图：测量气缸磨耗量

图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸图：测量气缸磨耗量图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸气缸磨耗的测量要领凡是用量缸表对气缸磨耗进行测量具体测量要领如下：

1 ．把内径百分表装在表杆的上端，并使表盘朝向测量杆的勾当点，以便于观察，使表盘的短针有 1-2mm 的压缩量

2 ．根据气缸的直径，选择合适的测量接杆，并将其固定在量缸表的下端接杆固定好后与勾当测杆的总长度应与被测气缸的尺寸相适应

3 ．校正量缸表的尺寸，将千分尺校正到被测气缸的标准尺寸，再将量缸表校准到千分尺的尺寸，并使伸缩杆有 2mm 左右的压缩行程，旋转表盘，使表针对正零位

各种测量方法

各种测量方法 一、轴径 在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，

用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪

《气缸圆度圆柱度测量》详案复习进程

《气缸圆度、圆柱度测量》教案 齐齐哈尔市第八职业高级中学 王学峰

《气缸圆度、圆柱度测量》教案 课题：气缸圆度、圆柱度测量 单位：齐齐哈尔市第八职业高级中学 教者：王学峰 计划课时：1课时 授课时间：xxxx年xx月xx日 授课班级：xxxx 教学目标：知识目标：掌握气缸圆度、圆柱度的检查方法； 熟悉巩固内径百分表（量缸表、内径千分尺）、外径螺旋千分尺等的 正确使用； 能力目标：培养学生的实际动手操作能力 德育目标：培养学生按工艺要求文明操作的良好习惯 教学重点：气缸圆度、圆柱度的检查步骤 教学难点：内径百分表的正确使用 教学方法：演示法、实验法 教具：发动机、内径百分表、外径螺旋千分尺、游标卡尺等 课型：综合课 教学过程及内容： 一、复习提问：（3分钟） 1、气缸磨损规律； 2、圆度、气缸圆度、发动机圆度； 3、圆柱度、气缸圆柱度、发动机圆柱度； 二、导入新课：（1分钟） 气缸圆度、圆柱度是如何测量的呢？我们本节课将具体的来实践操作，首先我对同学们在实习期间做点小小的要求…… 三、讲授新课：（15分钟） （一）文明操作：（3分钟） 1、爱护工具：我们本节使用的量具、工具都是精密仪器，任何操作不当都有可能影响测连精度，甚至损坏工具，所以必须严格按照使用规范操作，严禁粗暴作业。 （素质教育内容：渗透德育素质教育，促进学生对人、事、物的呵护致爱护，使其有一个平和的心态；） 2、保持清洁：要养成良好的卫生习惯，我们要随时保持工件的清洁、量具的清洁、场地的清洁，减少垃圾的产生、将垃圾带走，无论是在这里、教室、家里、或以后的工作单位以及其它

公共场所我们都应做到这一点，这将是我们终身都要遵守的准则，也是评价一个人素质修养的一个标准。 3、工作有序：用什么，拿什么，使什么；用完及时放回原处，不要怕麻烦，这可以大大减少犯错的机率。 （素质教育内容：巩固学生的审美素质，以整洁干净为美、以有序和理为美，以文明操作为美，多动手、动脑为美） 4、理论与实际：动手的同时要动脑，多问几个为什么，和理论学习是否相同，对你看到的，测量的数据理论上能不能解释通？我期待你们的答案。 （素质教育内容：引导提高学生的智力素质教育，提示多思考） （二）讲解演示：（12分钟） 教师边操作，边讲解，随机提出问题，学生观看操作过程，用心记录，并回答教师提出的问题，中间提出本节重点和难点。 （素质教育内容：随机题问可加强学生的智力素质的培养，巩固理论知识，提高其反应能力，提高学生的注意力和思考力。） 1、用游标卡尺测量气缸直径。 （1）游标卡尺内卡钳的正确使用；（注意外卡钳和深度尺的使用） （2）游标卡尺的正确读法。（提问：游标卡尺精度） 2、外径螺旋千分尺调整 （1）选择合适的外径螺旋千分尺；（提问：分类） （2）外径螺旋千分尺的正确使用；（提问：快速调整和微调分别调整的位置） （3）外径螺旋千分尺的校正与修正； （4）调整外径螺旋千分尺，调整到游标卡尺所测气缸直径的整数值。（4舍5入） 3、内径百分表的组装 （1）百分表表头的安装注意事项： a、留有一定的量程；（远离量程极限） b、表头方向调整到便操作位置； c、要将表头适度锁紧，但不要过紧，导致损坏。 （2）选择适当的加长杆，选入固定端，并适度锁紧； 4、内径百分表长度确定 （1）将内径百分测量端（先放活动端，适当将活动端压入，再放入固定端）放入事先调整好的外径螺旋千分尺内，保持千分尺轴线与测杆轴线平行； （2）同时转动活动表盘，使大针指向刻度“0”。（注意小针位置，远离量程极限“0”或“9”） 5、测量气缸

气缸直径测量学生手册

气缸测量学生手册 亲爱的同学通过阅读本手册你将获得： 1、懂得气缸为什么会磨损 2、知道气缸磨损的规律 3、会使用游标卡尺、千分尺、百分表 4、会对气缸直径进行正确的检测 5、会确定气缸的修理尺寸 一、气缸的概念及磨损规律 引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件叫做气缸。工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力 气缸是发动机的骨架,是能量转换的场所,在活塞运动中起导向作用。气缸体用定位销和螺栓固定在曲轴箱上。由于气缸体表面经常与高温高压燃气接触,且又有活塞在其中高速运动,因此需承受侧压力;气缸壁与活塞环、活塞裙部之间也在反复摩擦,润滑条件又差,极容易磨损。当气缸的磨损超过一定的允许限度后，将破坏同活塞和活塞环的正常配合，使活塞环不能严密地紧压在缸壁上，造成漏气、窜油，使发动机功率下降，油耗增加，发动机不能正常工作。气缸磨损的程度是决定发动机是否需要进行大修的主要依据对汽车的动力性影响最大。 气缸磨损异常使其与活塞、活塞环的配合，间隙增大，使气缸压缩时的压力降低，导致发动机动力性下降。严重时会出现烧机油、冒蓝烟、发动机噪声增大。造成气缸磨损的原因很多，主要有润滑不良、机械磨损、酸性腐蚀和磨料磨损等。 气缸在使用过程中，其表面在活塞环运动的区域内形成不均匀的磨损。沿气缸轴线方向磨成上大下小的锥形，磨损最大部位是当活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的缸壁，如图1所示。 活塞环不接触的上口，几乎没有磨损而形成台阶。气缸沿圆周方向磨损也不均匀，形成不规则的椭圆形，最大径向磨损区通常接近于进气门的对面，如图2所示。

二、游标卡尺、外径千分尺及百分表的使用方法 1 游标卡尺： a、游标卡尺是精密的长度测量仪器，常见的机械游标卡尺如右图所示。用以 测量零件的外径、内径、长度、宽度，厚度、高度、深度等，应用范围非常广泛。 b、游标卡尺的零位校准 ?步骤一：使用前，松开尺框上坚固螺钉，将尺框平稳拉开，用布将测量面、导向面擦干净； ?步骤二：检查“零”位：轻推尺框，使卡尺两个量爪测量面合并，观察游标

测量气缸圆度圆柱度的方法及步骤

测量气缸圆度、圆柱度的方法及步骤 ①准备清洗干净的持修气缸体一台，与其内径相适应的外径千分尺、量缸表及清洁工具等。 ②将气缸孔内表面擦试洁净。 ③安装、校对量缸表。 ④用量缸表测量气缸孔第一道活塞环上止点处于平行于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。 ⑤在同一剖面内测量垂直于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。 ⑥上述两次测量值之差的一半即为该剖面的圆度误差。 ⑦用上述方法测量气缸孔第一道活塞环上止点至最后一道活塞环下止点行程的中部，将这一横剖面的圆度误差，记入检测记录。 ⑧用同样方法测量距气缸孔下端以上30mm左右处横剖面的圆度误差，记入检测记录。 ⑨三个圆度误差值中，最大值即为该气缸孔的圆度误差。 ⑩上述3个测量横剖面，6个测量值，其中最大值与最小值之差的一半，即为该气缸孔的圆柱度误差。 11上述方法只适用于待修或在用气缸套筒的一般检测。如要取精确测值，则应选多个横剖面、纵剖面测量，而且在对同一横剖面、纵剖面上进行多点测量，方能检测出圆度、圆柱度误差的值。 12气缸磨损圆柱度达到0.174~0.250mm或圆度己达到0.050~0.063mm（以其中磨损量最大一个气缸为准）送大修。

JT3101-81中规定：磨缸后，干式气缸套的气缸圆度误差应不大于0.005mm,圆柱度误差不大于0.0075mm湿式气缸套的气缸的圆柱度误差应不大于 0.0125mm. 13确定修理尺寸：气缸磨损超过允许限度或缸壁上有严重的刮伤、沟槽和麻点，均应采取修理尺寸法将气缸按修理尺寸搪削加大。 气缸修理尺寸的确定方法：先测量磨损最大的气缸最大磨损直径，加上加工余量（以直径计算一般为0.1~0.2mm），然后选取与此数值相适应的一级修理尺寸。 当策动机气缸圆度，圆柱度误差超过规定的标准时，如汽油机的圆度误差超过0.05mm 或者圆柱度误差超过 0.20mm 时，联合最大磨耗尺寸视情进行修理尺寸法镗缸或者更换缸套修理用量缸表测量气缸圆度误差,在同一横向截面内,在平行于曲轴轴线方向和垂直于曲轴轴线方向的两个方位进行测量,测得直径差之半即为该截面的圆度误差沿气缸轴线方向测上、中、下三个截面,如图3-40所示上面至关于活塞上止点第一道活塞环相对应的气缸处;中间取气缸中部;下面取活塞下止点时最下一道活塞环对应的气缸位置 测得的最大圆度误差即为该气缸的圆度误差测量气缸圆柱度误差凡是用量缸表在活塞行程内一股取上中下三处(如图3-41所示)气缸的各个方向测量,找出该缸磨耗的最大处气缸磨耗最大直径与活塞在下止点时活塞环运动地区范围以外,即距气缸套下部平面10MM范围内的气缸最小内径的差值的半壁,就是该气缸的圆柱度误差 图：测量气缸磨耗量 图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸图：测量气缸磨耗量图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸气缸磨耗的测量要领凡是用量缸表对气缸磨耗进行测量具体测量要领如下： 1 ．把内径百分表装在表杆的上端，并使表盘朝向测量杆的勾当点，以便于观察，使表盘的短针有 1-2mm 的压缩量

平行度检测仪的设计方法

第28卷第4期长春理工大学学报 Vo l 128No 142005年12月 J ou rnal of Changchun Un i versit y of Science and T echnology Dec .2005 收稿日期:2005-08-12 基金项目:振兴东北老工业基地项目(04-02GG156) 作者简介:张立颖,女(1976-),硕士研究生,主要从事光学仪器装调方面的研究。 平行度检测仪的设计方法 张立颖 刘德尚 王文革 (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130031) 摘 要:国内现有的平行度检测方法和检测设备都是用于检测可见光的平行度。对于激光和红外平行度的精密检测,还没有一个好的检测方法。本文介绍了一种既可以检测可见光又可以检测激光、红外平行度的检测仪,并且论述了设计原理、装调方法以及精度的验证,其检测精度可以达到?2d 。关键词:平行度;激光;红外 中图分类号:TH74512 文献标识码:A 文章编号:1672-9870(2005)04-0033-03 Design of t he L ight Parallelis m Detector Z HANG L i y ing LIU D es hang WANG W enge (Changchun Instit u te o f Op tics ,F i n eM echanics and Phy sics ,Chinese Acade my of Siences ,Changchun 130031)Abst ract :In our nation ,w e have l o ts o f m ethods and equ i p m ents to detect the parallelis m of v isible li g h.t But w e don t 'kno w how to detect the paralle lis m of laser and i n frared ,This paper descri b es briefly the desi g n idea,asse m b l y techn i q ue and ho w to test and verify its accuracy .A t las,t we get the conclu -si o n that the accuracy of the ne w detecto r is less than ?2d ,and the dectctor can be used i n v isi b l e ligh.t K ey w ords :Pa ra lle lis m;Laser ;Infrared 随着激光与红外技术的发展,红外跟踪器和激光测距机已被广泛应用在现代化的光电经纬仪上。 然而令人遗憾是,对于激光、红外系统的平行度的标校却一直没有一个令人满意的方法,无奈人们只能在几十公里外制造一个红外目标,并把这个目标假设为无穷远光源来标校激光、红外系统的平行度,这个方法测量误差大,实现也困难。本文设计的平行度检测仪(以下简称检测仪)从根本上解决了这个难题,它的结构简单、成本低,既可以在实验室使用,又可以直接安装在红外跟踪车上,在外场随时标校激光、红外的平行度,同时它又可兼做红外目标模拟器,因此具有良好的市场前景。 1 检测仪的结构及检测原理 111 检测仪的结构 用于检测激光、红外平行度的检测仪的组成包括,光学部分:(1)衰减片;(2)平面镜组;(3)分光镜;(4)平行光管;(5)红外光源;(6)特 制耙面。机械部分:(1)导轨;(2)可移动支架。用于可见光测量时,只需把红外光源更换为普通光源,将特制耙面更换为普通星点板即可。112 检测仪的检测原理11211 检测仪的光学系统 检测仪的光学系统如图1所示。检测仪由A 、B 两个光路组成。激光经过(光路A )衰减片衰减后,从平面镜2的周围入射到分光镜上,经过平行光管汇聚到特制耙面上,使耙面发热形成红外光源,发射出的光经过平行光管后变成平行光,经过分光镜把光分成两束,一束(光路A )原路返回,一束(光路B)进入红外接收系统。11212 检测仪的工作过程 ①红外光源发射出的光经过特制耙面(此时耙面可以视为一个星点)通过平行光管变成平行光,再经过分光镜进入光路B ,并呈像在红外成像器的光轴中心。 ②激光测距机发出的激光通过光路A 最终汇

形位公差之圆度误差测量方法介绍

形位公差之圆度误差测量方法介绍 摘要 在机械制造中，经常会加工轴、套筒等回转体类零件，这些零件需要配合起来使用，这就要求不仅满足尺 寸精度要求，同时还要满足形位精度要求。圆度属于形位公差中的一种，其测量方法主要有回转轴法、三 点法、两点法、投影法和坐标法以及利用数据采集仪连接百分表法等。 圆度 圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。即通常所说的圆整程度。 圆度公差 圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。 圆度公差属于形状公差，圆度误差值不大于相应的公差值，则认为合格，下图为圆度公差标注图： 圆度误差的评定原则 圆度误差评定有4种主要方法。 ①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。 ②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测 圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。 ③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆 轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。 ④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测圆轮廓且半径为最大的内接圆圆心为圆心，所作包容被测 圆轮廓两同心圆的半径差即为圆度误差. 圆度误差测量方法 圆度测量方法主要有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法、直接利用我们太友科技的数据采集仪 连接百分表法。 1、回转轴法 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度

传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 2、三点法 常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 3、两点法 常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 4、投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 5、坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 6、利用数据采集仪连接百分表法

圆柱度误差测量方法讲解

圆柱度误差测量方法讲解

圆柱度 指在垂直于回转体轴线截面上，被测实际圆（柱）对其理想圆（柱）的变动量，以形成最小包容区域的两同心圆（柱）面的半径差计算。常用的近似测量方法有两点法、三点法、坐标测量法等。 1、两点法 按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值，并以所有各被测截面示值中的最大值与最小值的一半作为圆柱度误差值。 图1 2、三点法 按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱度误差值。 图2

3、三坐标测量法 通常是在三坐标测量机上按要求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。 利用圆度仪测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差的原始信号(测量原理图如图3所示)。测量传感器拾取的原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离, 并依据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。 图3 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。 三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间（xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪进行测量。通过测头和测量对象的接触, 由测头的坐标来获取对象的形状信息。 三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱动控制部分以及软件等构成。

圆度测量

圆度测量方法: 回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 (1)回转轴法: 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式（图1）。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 （2）三点法：常将被测工件置于V形块中进行测量（图2）。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 （3）两点法：常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 （4）投影法：常在投影仪上测量，常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆(图3)比较,从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。

（5）坐标法：一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 圆度误差评定就是将双绞线导线横截面的实际轮廓与理想圆比较的过程。 圆度误差评定方法： ①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。

用打表法测量阀体的平面度及平行度.doc

用打表法测量阀体的平面度和平行度的方法 一 实验目的 本实验所用测量方法是工厂里常用的方法，有助于学生对平面度公差、面对面的平行度公差概念的理解，训练学生的动手能力（仅一台三坐标测量机，做不到人人动手操作），训练学生数据处理能力，以及对平面度评定方法的理解。 二 实验仪器 测量平台，作为测量的基准使用，精度要求高。磁力表架和表座、千分表、V 型块、被测零件阀体。 三 操作过程 1 将磁力表架和V 型块放置于测量平台上，将被测零件阀体放置于V 型块上。 2 将千分表安装在磁力表架上，调整磁力表架，使千分表的测头与阀体的被测平面垂直接触，且具有一定的接触力，并保证测量过程中千分表不超量程。 3 固定磁力表座，推动V 型块，并保证其与测量平台稳定接触，使千分表测头与 测量平台 阀体 表架 表座 千分表 V 型块

被测平面上3X3分布的点接触，记录9个数据，如下所示。 四数据处理 1 误差评定准则（见教材） 将测得数据处理成上述三个准则中的任意一种，各点数据中的最大值减去最小值即为平面度误差。而平行度误差评定较简单，在测得原始数据中，用最大值减去最小值即是。 2 平面度数据处理方法（见学习指导） 测得数据不会是三个准则中的任意一种，需要进行处理才行，处理方法按照如下例题所示。 例用打表法测量一块350mmx350mm的平板，各测点的读数值如下图所示。试用最小包容区域法求平面度误差值。 解：此题旨在训练培养大家进行数据处理，求解几何误差的能力。观察检测数据，最大值为20，最小值为-12 ，次小值为-10，决定采用三角形准则求解平面度误差。保留中间的最大值，求出3个相等的最小值，三个最小值位置选定-12、-10、+7，将3个数值相加除3等于-5，即3个数的平均值。利用矩阵变换方法，将3个最小值变为-5，即将第1列的数都加+7，而将第三列的数都加-7，将结果列表后，再将第一行都加-5，而第三行都加+5，再将结果列表，即得下图所示。 经过两次坐标变换后，故平面度误差值为() f=+--= 205μm25μm

形位公差的测量方法

在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。 3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪等。 六、直线度 用平尺（或刀口尺）测量间隙为0.5μm（0.5～3μm 为有色光，3μm 以上为白光）的直线度，间隙偏大时可用塞尺配合测量；用平板、平尺作测量基维，用百分表或千分表测量直线度误差；用直径0.1～0.2mm 钢丝拉紧，用V 型铁上垂直安装读数显微镜检查直线度；用水准仪、自准直仪、准直望远镜等光学仪器测量直线度误差；用方框水平仪加桥板测直线度；用光学平晶分段指示器检测精度高的直线度误差。

圆度仪的使用方法【干货技巧】

圆度仪的使用方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 圆度仪(Roundness measuring instrument)是利用回转轴法测量圆度的长度测量工具。圆度仪是一种利用回转轴法测量工件圆度误差的测量工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时，被测件与精密轴系同心安装，精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。由仪器的传感器、放大器、滤波器、输出装置组成。若仪器配有计算机，则计算机也包括在此系统内。 那么，圆度仪的使用方法是是什么呢? 一、公共轴线法在被测元素和基准元素上测量多个横截面的圆，再将这些圆的圆心构造一条3D直线，作为公共轴线，每个圆的直径可以不一致，然后分别计算基准圆柱和被测圆柱对公共轴线的同轴度，取其最大值作为该零件的同轴度。这条公共轴线近似于一个模拟心轴，因此这种方法接近零件的实际装配过程。 二、直线度法在被测元素和基准元素上测量多个横截面的圆，然后选择这几个圆构造一条3D直线，同轴度近似为直线度的两倍。被收集的圆在测量时最好测量其整圆，如果是在一个扇形上测量，则测量软件计算出来的偏差可能很大。 三、求距法同轴度为被测元素和基准元素轴线间最大距离的两倍。即用关系计算出被

测元素和基准元素的最大距离后，将其乘以2即可。求距法在计算最大距离时要将其投影到一个平面上来计算，因此这个平面与用作基准的轴的垂直度要好。这种情况比较适合测量同心度。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.

圆度仪有哪些测量方法【大全】

圆度仪有哪些测量方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 圆度测量有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 1、回转轴法。 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 2、三点法 常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时，使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2 角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 3.两点法

常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 4.投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较，从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 5.坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值、，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.

实训项目二测量气缸圆度及锥度(LNF)

实训项目二：测量气缸圆度及锥度（LNF） 注意：请根据实操考核的具体车型及对应的维修手册完成相关考核内容。任务： 1、测量1缸的圆度和锥度； 2、完成下列测试题。 （1）、测量气缸孔上端直径时，量缸表距离气缸上端的距离为；测量气缸孔下端直径时，量缸表距离气缸上端的距离为。（2）、将测量结果填入下表： （3）、所测发动机气缸圆度的标准值是，实测圆度为。 （4）、所测发动机气缸锥度的标准值是，实测锥度为。

实训项目三：拆装活塞连杆组件与活塞环及检查活塞环端隙与侧隙注意：请根据实操考核的具体车型及对应的维修手册完成相关考核内容。 任务： 1、测量各缸活塞连杆组； 2、拆卸1缸活塞活塞环； 3、测量1缸活塞环端隙与侧隙； 4、完成下列测试题。 （1）、拆卸连杆盖紧固螺栓时，被拆卸气缸的活塞应该设置在（填“上止点”或“下止点”）。 （2）、将所测发动机的活塞环端隙、侧隙的标准规格及测量结果填入下表中，并判断是否合格。 （3）、将图中标号对应的活塞环开口填写在横线上。 1： 2： 3： 4： 5：

实训项目四：测量活塞与气缸的配合间隙和检查连杆轴承间隙 （LNF） 注意：请根据实操考核的具体车型及对应的维修手册完成相关考核内容。任务： 1、测量各缸活塞与气缸之间的配合间隙； 2、检查4缸连杆轴承间隙； 2、完成下列测试题。 （1）、测量气缸直径时，量缸表应该（填“平行”或“垂直”）曲轴中心线方向，测量位置距离气缸顶部。 （2）、测量活塞直径时，千分尺应该（填“平行”或“垂直”）曲轴中心线方向，测量位置距离活塞裙部边缘。（3）、根据活塞与气缸配合间隙测量的结果填写下表。 （4）、所测发动机连杆轴承标准间隙为，实际测量结果为。

机加工圆度测量

圆度测量 长度计量技术中对圆度误差的测量。圆度测量有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 回转轴法 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹<理想圆）与被测 圆比较，两圆半径上 b5E2RGbCAP 回转轴法 的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算 机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮 廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用 于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的 圆度测量工具称为圆度仪。如：缸体的缸孔圆度测量。p1EanqFDPw 三点法

常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V 形块中回转一周，从测微仪<见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆 DXDiTa9E3d RTCrpUDGiT 三点法 或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 两点法 常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。如：曲轴主轴颈与连杆轴颈终检机的圆度adcle测量。5PCzVD7HxA 投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从

jLBHrnAILg 投影法 而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。xHAQX74J0X 误差评定 圆度误差评定有4种主要方法。①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测

平行度误差平面度误差的测量

任务四平行度误差、平面度误差的测量 【课题名称】 零件的平行度、平面度误差测量 【教学目标与要求】 知识目标 了解平面度误差、平行度误差的检测工具及测量方法。 能力目标 能够正确使用框式水平仪、自准直仪和百分表进行测量，并准确计算误差值。 素质目标 熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。 教学要求 能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。 【教学重点】 框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差的检测方法。 【难点分析】 平面度测量出9点误差值的调零方法及误差值计算。 【分析学生】 该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面度零位调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。 【教学设计思路】 本次课内容较多，且内容难懂，建议分成4学时，以保证有更多的练习机会，由于实训条件有限，可以分组进行测量，然后按结果来讲述如何计算平行度和平面度的误差值。对于平面度的检测也应先讲测量原理和方法，再给学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。本次课教学一定要做好预习工作。 【教学安排】 4学时 先讲后练，以练为主，加强巡视指导。 【教学过程】 一. 复习旧课 在形状和位置误差中，直线度误差在零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？ 二、导入新课 需要应用什么测量工具来检测零件的直线度、平面度、平行度、呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值呢？这是本次课程的主要内容。 三、讲授新课 1. 平行度误差的测量 平行度误差是工件的位置误差，一般是指工件两直线之间的平行度偏差值。它影响加工工件的精确度，因此控制平行度误差在允许的范围内就显得更为重要。 平行度误差分线与线和线与面之间的误差两种。 平行度误差的测量主要使用百分表。以一条线或面为基准，将百分表座放在基准上，沿基准来回移动，百分表针的最大值与最小值之差就是平行度误差值。

圆度测量方法

圆度测量 目录 定义 方法 1.回转轴法 2.三点法 3.两点法 4.投影法 5.坐标法 误差评定 定义 长度计量技术中对圆度误差的测量。圆度测量有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 方法 回转轴法 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上 回转轴法 的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。

三点法 常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆 三点法 或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。两点法 常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从

投影法 而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 误差评定 圆度误差评定有4种主要方法。①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小 误差评定 的两同心圆的半径差作为圆度误差。②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测圆轮廓且半径为最大的内接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓两同心圆的半径差即为圆度误差

平行度误差检测方法介绍

平行度误差检测方法介绍

摘要：平行度是属于形位公差中的一种，平行度评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的平行状态。下面我们将对平行度的误差检测方法进行讲解。 什么是平行度？ 指两平面或者两直线平行的程度，指一平面（边）相对于另一平面（边）平行的误差最大允许值。 平行度公差 平行度公差是一种定向公差，是被测要素相对基准在方向上允许的变动全量。所以定向公差具有控制方向的功能，即控制被测要素对准基准要素的方向。 平行度公差的分类 1、面对面的平行度公差 该项平行度公差为：所指表面必需位于距离为0.05mm，且平行于基准平面的两平行平面之间。公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。 2、面对线的平行度公差 指平面必须位于距离为0.05mm，且平行于基准轴线的两平行平面之间。公差带是距离为公差值t且平行于基准轴线的两平行平面之间的区域。 3、线对线的平行度公差 ●给定方向线对线的平行度公差 平行度公差为孔D的实际轴线必须位于距离为公差值0.2mm，平行位于基准轴线A且垂直于给定方向的两平行平面之间。公差带是距离为公差值t且平行于基准轴线且垂直于给定方向的两平行平面之间的区域。 ●任意方向上线对线的平行度公差 平行度公差为孔D的实际轴线必须位于直径为公差值0.1mm，轴线平行于基准轴

线A的圆柱面所构成的公差带区域内。任意方向上线对线的平行度公差带是直径为公差值t，轴线平行于基准轴线的圆柱面内的区域。 平行度误差检测方法 传统测量方法 1、测量面对面平行度误差 公差要求是测量面相对于基准平面的平行度误差。基准平面用平板体现，如下图所示。测量时，双手推拉表架在平板上缓慢地作前后滑动，用百分表或千分表在被测平面内滑过，找到指示表读数的最大值和最小值。 被测平面对基准平面的平行度误差可按公式计算为： 2、测量线对面平行度误差 公差要求是测量孔的轴线相对于基准平面的平行度误差。需要用心轴模拟被测要素，将心轴装于孔内，形成稳定接触，基准平面用精密平板体现，如下图所示： 测量时，双手推拉表架在平板上缓慢地作前后滑动，当百分表或千分表从心轴上素线滑过，找到指示表指针转动的往复点(极限点)后，停止滑动，进行读数。 在被测心轴上确定两个测点a、b，设二测点距离为1 ，指示表在二测点的 2 读数分别

基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究

基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究 发表时间：2018-05-24T15:07:07.210Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：黄红艳 [导读] 但计量比较大，不适于快速评定，因此希望在以后的研究中，可以对算法程序进一步的优化，以此尽快应用于实际中。 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066 摘要：误差分离技术是二十世纪六十年代发展起来的形状误差精密测试技术，该技术的基本思路就是利用被测轮廓不变这一基本特点，应用一个或多个探头进行测量，经过适当的数学运算将测量信号中包含的被测工件的形状误差、机床或测量机构的运动误差予以区分，最终获得被测工件的形状误差，是一种提高误差要素的分离和被测圆柱体形状形貌重构问题，探讨圆柱度形状误差的评定方法，并对本文所提的圆柱误差分离及重构方法进行实验验证。 关键词：误差分离；圆柱度精密；测量技术 目前，在讨论了几种基于误差分离技术的截面圆度测量方法，依据误差分离过程和结果，分析了其特点和使用范围，认为三点法圆度误差分离技术在分离圆度误差方面是充分的。在此基础上，系统地研究了三点法圆度误差分离过程，在分离出被测零件圆度误差得到同时，成功地分离出了安装造成的偏心误差运动和回转轴的纯回转误差运动，解决了长期以来偏心误差运动无法与纯白回转误差运动分离的难题，提出了一种新型圆度误差分离算法-矩阵算法，该算法不采用传统解法中的傅立叶变换，直接求解线性方程组就可以得到截面圆度误差，对被测圆柱体形的重构基准，并依据坐标之间以及各截面之间的位置关系给出了圆柱体形貌重构方法。 1、误差分离的圆柱度精密测量技术相关内容 1.1 研究的背景 精密和超精密加工技术是机械制造业最重要的组成部分之一，其不仅直接影响尖端技术和国防工业的发展，还直接影响机械产品的精度和表面质量及产品的使用性能，世界各国都非常重视发展精密和超精密加工技术，把它作为先进制造技术的优先发展内容。随着计算机技术、自动控制技术、传感器技术、激光技术等在精密加工领域中深入应用，使得精密和超精密加工技术得到了极大的发展，并涌现出很多精密超精密加工方法和加工设备。但就一般情况来说，机械加工精度是靠机床的精度来保证的，这就要求机床应有比较加工工件具有更好的精度等级，但随着被加工零件的精度要求越来越高，机床的精度也越来越高，比如超精密加工机床中精度最高的主轴采用的是空气静压轴承，其实可以用精度可达到0.05mm，空气导轨的直线度可以达到0.1-0.2mm，空气静压丝杠分辨率可以达到0.01mm等，这些几乎已经达到了机床的精度极限。另外，机床精度的提高往往导致造价过高而难以实现，从而促使人们寻求比较经济适用的加工途径，误差补偿加工法正是这一需求发展起来的。 误差预防和误差补偿是提高精密加工的重要措施，误差预防是通过提高机床制造精度、保证加工环境条件等来减少误差源及其影响的，机床达到一定精度后，再提高机床的精度需受很多条件的限制而往往难以实现。误差补偿是在误差分离的基础上，利用误差补偿装置对加工误差值进行静态和动态补偿，也消除误差本身的影响。补偿加工法可以突破机床元件加工精度的限制，也有利于控制成本。但要确定补偿的量就必须用到高精度的在线测量系统和测试装置。由此可见，精密测量技术是精密和超精密加工技术的关键环节。 1.2 本研究的意义及课题根源 误差分离技术是二十世纪六十年代发展起来的一种精密测试技术，其基本思想就是利用被测轮廓不变的基本特征，采用一定的数学方法和算法传感器输出的、包含被测工件的形状误差以及测量机构运动误差的信息予以处理，最终将被测工件的形状误差和测量机构运动误差区分开，实现被测工件形状误差精密测量的技术。 在圆柱度仪上测量圆柱体的形状误差时，一方面被测圆柱体由回转工作台带动其旋转，以保证传感器能完整地测量每个截面的圆轮廓；另一方面，传感器还要沿着导轨进行轴向间歇移动，以保证测量一系列的截面。那么回转台的回转运动误差及导轨误差都会直接反映在传感器的输出信号中。比如能采用一定的方法，将传感器的输出信号中的回转运动误差及导轨误差予以剔出或分离，仅仅留下能反映被测圆柱形貌的真信号，这无疑会大大地提高测量精度。而误差分离技术就是能实现这种想法的基础技术。因此，基于误差分离技术的圆柱度精密测量具有一定的理论意义和实践意义，也将会有良好的应用前景。 1.3 国内外研究现状 误差分离技术是日本学者在1966年提出来的，并应用于圆度误差的精密测量，他们将三个传感器以一定角度在被测截面上，然后将三个传感器的输出信号进行处理，分离出回转轴的回转运动误差，保留反映被测圆轮廓的真信号，从而获得了被测圆轮廓的圆度形状误差。这就是著名的三点法圆度误差分离技术。由于这种技术不但可以把被测工件的形状误差与回转轴的回转运动误差相互分离，还可以适用于在线测量，为误差补偿加工提供比较精确的数据，因而立刻引起了学术界和应用领域的极大兴趣，使得误差分离技术得到了广泛的研究和应用，并且取得了较大的进展。从圆度误差分离技术到直线误差分离技术、平面度误差分离技术以及圆柱度误差分离技术等领域均有成功的结果。 1.4 目前存在的问题 由国内外研究现状及分析可以看出，基于误差分离的圆柱度测量方法的基本思路是： ①采用一定的误差分离方法完整地分离出能反映被测圆柱体真实形貌特征的一系列截面圆度误差。 ②采用一定的方法获得很多截面位置。 ③将各截面的圆度误差数据按照一定方法重新构造出被测圆柱的逼真形貌。但是比较遗憾的是，国内外基于误差分离技术的圆柱度测量方法还存在很多不足的地方。 2、三点发截面圆度误差分离技术 2.1 多步法圆度误差分离技术 多步法圆度误差分离技术基于误差分离技术的圆度精密测量的重要方法之一，其基本思路为利用被测零件路轮廓不变这一特征，应用单个传感器实现相对移步测量，经过适当的数学运算，将被测工件的形状误差和机床或者测量机构的运动误差相互剥离，最终实现被测零件圆度误差的精密测量。 2.2 多点法圆度误差分离技术 多点法圆度误差分离技术是基于误差分离技术的圆度精密测量中应用最早，最为成熟的误差分离技术之一，国内外学者进行了广泛的