對(duì)于長(zhǎng)軸的同軸度測(cè)量方法

同軸度誤差的理解：

同軸度誤差就是指被測(cè)軸線(xiàn)相對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)偏差的變化量，它是反映在橫截面上圓心的不同心，同軸度的測(cè)量對(duì)象是回轉(zhuǎn)體零件。

同軸度檢測(cè)是我們?cè)跍y(cè)量工作中經(jīng)常遇到的檢測(cè)項(xiàng)目，用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度的檢測(cè)，不僅直觀(guān)而且又方便。但是由于測(cè)量方法及測(cè)量基準(zhǔn)選用的不同，以及采點(diǎn)策略、測(cè)量環(huán)境等因素的影響，常常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果誤差大、重復(fù)性差的現(xiàn)象。如何解決該類(lèi)問(wèn)題？作為質(zhì)量檢測(cè)工程師，首先需要解決影響較大的兩個(gè)問(wèn)題——采用合理的采樣策略，以及減小放大誤差的影響。

01采樣策略需要注意啥？

簡(jiǎn)而言之，同軸度評(píng)價(jià)特征的采樣策略就是選取合理的采點(diǎn)方式來(lái)采集元素。

這里建議，測(cè)量圓或者圓柱特征時(shí)，利用自動(dòng)采點(diǎn)來(lái)排除采點(diǎn)誤差，并且采集點(diǎn)數(shù)和層數(shù)適當(dāng)增加，因?yàn)槿鴺?biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)造測(cè)量元素所依賴(lài)的是最小二乘法，所以要求采點(diǎn)數(shù)要達(dá)到一定數(shù)量才可以。

02減小同軸度放大誤差？

基準(zhǔn)軸線(xiàn)與被測(cè)軸線(xiàn)的長(zhǎng)度與距離引起的誤差稱(chēng)作放大誤差，這是最具有爭(zhēng)議的一項(xiàng)誤差。

以典型案例為例：兩個(gè)距離相對(duì)較遠(yuǎn)的短圓柱如何精準(zhǔn)評(píng)價(jià)同軸度。

如圖所示，這里假設(shè)，基準(zhǔn)上兩個(gè)測(cè)量截面間的距離相對(duì)很小，基準(zhǔn)的一層截面與被測(cè)第一層截面的距離很大，如果基準(zhǔn)圓柱第二截面的圓心位置已有5μm的測(cè)量誤差，根據(jù)三角形相似的原理，當(dāng)測(cè)量軸線(xiàn)到達(dá)被測(cè)截面時(shí)已經(jīng)被放大成了50μm,根據(jù)同軸度的計(jì)算方法50*2=100μm的同軸度誤差，直接評(píng)價(jià)結(jié)果就不能真實(shí)反映零件的實(shí)際情況。為解決上述情況，就要選用一種合理的測(cè)量方法來(lái)避免。

最常用的方法就是公共軸線(xiàn)法。

當(dāng)基準(zhǔn)圓柱與被測(cè)圓柱較短且距離較遠(yuǎn)時(shí)，在基準(zhǔn)圓柱和被測(cè)圓柱兩端各測(cè)量?jī)蓪咏孛鎴A，將四層截面圓的圓心連線(xiàn)作為基準(zhǔn)軸線(xiàn)，然后分別評(píng)價(jià)基準(zhǔn)圓柱與被測(cè)圓柱相對(duì)于公共軸線(xiàn)的同軸度，取其中最大值作為該零件的同軸度誤差，但這種放法也存在一定問(wèn)題，因?yàn)榛鶞?zhǔn)軸線(xiàn)是兩者的結(jié)合，縮小了實(shí)際可能比較大的誤差，造成誤判為合格，但是卻是最適合裝配和運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際情況。如果是下圖這種情況，也是需要構(gòu)造公共軸線(xiàn)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)同軸度。