形位误差测量方法

形位误差测量方法

摘要：跳动测量是生产实践中应用较广泛的一种测量方法，检测方式简单实用，又具有一定的综合控制功能。

形位误差测量

径向圆跳动、全跳动、端面圆跳动实验

一、实验目的：

跳动测量是生产实践中应用较广泛的一种测量方法，检测方式简单实用，又具有一定的综合控制功能。本实验的目的是：

1、掌握形位公差检测原则中的跳动原则。

2、形状误差不大时，用以代替同轴度测量。

3、分析圆度误差与径向跳动的各自特点。

二、实验内容：

1、模拟建立理想检测基准。

2、径向圆跳动、全跳动、端面圆跳动的测量。

3、根据指示表读数值，确定各种跳动量。

三、实验仪器：

偏摆仪、测量表架、指示表。

四、实验方法：

调整偏摆仪两端顶尖同轴，以两顶尖的轴线模拟公共基准，被测工件对顶无轴向移动且转动自如，采用跳动原则，看指示表读数，确定跳动量。

具体检测方法见下表。

五、实验步骤：

1、径向圆跳动测量：

（1）将指示表安装在表架上，指示表头接触被测圆柱表现，指针指示不得超过指示表量程的1/3，测头与轴线垂直，指示表调零。

（2）轻轻使被测工件回转一周，指示表读数的最大差值即为单个测量截面上的径向跳动。

（3）按上述方法在若干个正截面上测量，分别记录，取各截面上测的跳动量中的最大值作为该零件的径向圆跳动。

（4）将测量记录填表2-2。

2、径向全跳动测量

（1）按上述方法在被测工件连续转动过程中，同时让指示表沿基准轴线方向作直线移动。（2）在整个测量过程中，指示表读数最大差值即为该零件的全跳动。（3）所测数据填表2-2。

3、端面圆跳动测量

（1）将指示表测头与被测的台阶表面接触，注意指示表指针指示不得超过指示表量程的1/3，指示表读数调零。

（2）轻轻转动工件一周，指示表读数最大差值即为单个测量圆柱面上的端面圆跳动。（3）按上述方法，在任意半径处测量若干个圆柱面，取各测量圆柱面上测得的跳动中最大值作为该零件的端面圆跳动。（4）所测数据填表2-2。

六、实验记录表

表2-2 径向圆跳动、全跳动、端面圆跳动实验记录

七、高效跳动测量新方法

摘要：介绍轴类零件的测量方法，主要介绍如何利用太友科技的QSmart数据采集仪连接百分表来快速测量轴类零件圆跳动度误差的方法。

测量仪器：偏摆仪、百分表、太友科技QSmart 数据采集仪。

1、偏摆仪的介绍

本仪器主要用于测量轴类零件径向跳动误差，本仪器利用两顶尖定位轴类零件，转动被测零件，测头在被测零件径向方向上直接测量零件的径向跳动误差。该仪器主要用于检测轴类、盘类另件的径向、圆跳动和端面圆跳动，产品设计新颖，美观大方，精度高操作极为方便。

偏摆仪使用说明：

1）偏摆检查仪是精密的检测仪器，操作者必须熟练掌握仪器的操作技能，精心地维护保养，并指定专人使用。

2）偏摆检查仪必须始终保持设备完好，设备安装应平衡可靠，导轨面要光滑，无磕碰伤痕，二顶尖同轴度允差应在L=400MM范围内a向及b向均小于0.02MM。3）工件检测前应先用L=400MM检验棒和百分表对偏摆仪进行精度校验，在确保合格后，方可使用。

2、数据采集仪的介绍

数据采集仪主要是用来连接不同的测仪器进行自动数据采集（如数显卡尺、百分表、高度计、测厚仪、电子称、拉力计等），不再需要人工录入数据，节约人力成本而且可以减少由于人工录入所导致的错误。从而整体提高生产过程中的整体工作效率。

系统用途说明：

1、节约人力，提高效率：用于直接连接检测仪器进行自动数据采集（如数显卡

尺、百分表、高度计、测厚仪、电子称、拉力计等），无需操作人员手工记录数据，节约人力成本；

2、连接多个仪器：数据采集仪配置两个串口，可以同时连接两个仪器进行同时

自动测量；

3、方便数据分析：测量数据自动保存在系统的存储卡中，用户可以使用USB导

出数据文件，以进行相关的分析，用户也可通过网络直接获取测量的数据；

4、报警及防错：软件具备丰富功能，容易操作使用，对于超过规格标准的情况，

系统将以声音及颜色进行报警；

5、移动测量：支持移动测量，可由操作人员在现场移动操作，进行产品的质量

检测；

6、支持手工录入：支持手工录入，与传统的纸张记录模式相比较，避免人工二

次录入，节约人力成本；

3、百分表介绍

百分表是指刻度值为0.01mm，指针可转一周以上的机械式量表。百分表的圆表盘上印制有100 个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米。工作原理

百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。

组成部分

百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。

4、圆跳动误差及圆跳动公差的定义

圆跳动误差：被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。圆跳动公差是被测要素在某一固定参考点绕基准轴线旋转一周（零件和测量仪器件无轴向位移）时，指示器值所允许的最大变动量。符号用“↗”表示。

圆跳动公差的分类

圆跳动公差的按其被测要素的几何特征和测量方向，可分为四类：径向圆跳动公差、端面圆跳动公差、斜向圆跳动公差、斜向（给角度的）圆跳动公差。具体如下：

1）径向圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。

圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。

2）端面圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。

3）斜向圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。

八、利用数据采集仪连接百分表来测量圆跳动

下面以阶梯轴零件举例说明如何测圆跳动公差：

1、将偏摆仪活动顶尖定位手柄松开；

2、将活动顶尖及固定顶尖之间的距离调节到与工件长度相当的位置；

3、锁紧活动顶尖定位手柄；

4、压下轴固定手柄，将工件两端中心孔对齐两顶尖，放开轴固定手柄，将工件固定好；

5、将百分表安装到表座上；

6、调节表座杆，使百分表底端轻触到待测圆柱面，并将百分表调零.

7、用数据采集仪连接好百分表：

8、开始测量，转到零件一边，采集仪会自动采集仪读取测量的最大最小值，多测量几个位置。

9、数据处理：数据采集仪软件里已嵌入计算圆跳动误差的公式在里面，采集仪会自动计算圆跳动误差值，无需人工去计算跳动误差值。

10、分析结果：数据采集仪会自动根据所测得的跳动误差值，以轴类零件规定的圆跳动公差值进行比较，一旦圆跳动误差值大于圆跳动公差值，则系统会自动报警，表示该轴类零件测量结果不合格。

11、测量完成后将工件拿下，收好偏摆仪百分表以及数据采集仪，清除在偏摆仪

上留下的污垢，并做好导轨和顶尖的润滑工作。

总结：

利用数据采集仪连接百分表来测量圆跳动误差值的优势：

1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；

说明：由于测量圆跳动误差值时，需要测量到最大值跟最小值，最后的圆跳动值由最大值减去最小值，最终才得出圆跳动误差值，但是如果由人工去读数时，很难直接判断出哪次是最大值，哪次是最小值，这就需要多次去测量去判断，这样就很容易判断错误，而且当一台偏摆仪一次性连接几个百分表来同时测量时，那工作量会更大，更容易出错。直接利用数据采集仪连接百分表，采集仪就会自动读取测量的最大值跟最小值，完全不需要人工去操作。

2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出圆跳动误差值。

说明：圆跳动误差计算公式已嵌入数据采集仪软件中，当测量完毕后数据采集仪会马上计算出圆跳动误差值，无需人工再去把测量的数据输入电脑进行数据分析计算，可以减少人工计算数据的繁琐工作，而且测量效率高。

3）测量结果报警，一旦测量结果不在圆跳动公差带时，数据采集仪就会自动报警。

说明：只有当所测量的圆跳动误差值小于轴类零件的圆跳动公差值时，该零件才算符合生产要求，才算合格，反之则不合格。一旦测量结果大于圆跳动公差值时，数据采集仪就会发出报警功能，提醒相关人员该零件不符合生产规格要求，需要进一步去完善，这就可以进一步提高测量效率。