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发表于 2013-7-29 10:59:24
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依据 JB/T 7557-1994《同轴度误差检测》8 V- F9 w$ Y( L' w$ }
5. 5 顶尖法
( k9 \& [! E* \# {0 Q% J本方法适用于轴类零件及盘套类零件 (加配带中心孔的心轴) 的同轴度误差测量。见图 6。
1 M4 N, J" V0 \5 ^) W* [测量步骤:
* M9 U3 I& z8 `6 q( V1 S: ~a. 将被测零件装卡在测量仪器的两顶尖上;/ ]5 ~# E- K( G* I
b. 按选定的基准轴线体现方法确定基准轴线的位置;3 Z: {7 v6 R1 @( K0 i
c. 测量实际被测要素各正截面轮廓的半径差值,计算轮廓中心点的坐标;
7 J6 X. `- n; v# l1 [d. 根据基准轴线的位置及实际被测轴线上各点的测量值,确定被测要素的同轴度误差。" c, A& [* F; x* a( h& E
0 K! Z1 h1 Y2 Y" N4 k9 I
# \( L5 _: \. G1–分度拨盘; 2–指示器; 3–被测工件
3 S `$ D, d. |7 j
, ~7 g2 a4 n7 O5 I" C' `4 X/ z6 数据处理- D3 a$ Y/ x3 ?3 O# S4 F0 I
测量同轴度误差,须首先测量基准要素以确定基准轴线的位置,再测量被测要素各正截面轮廓上各测点的半径差值,计算确定各正截面轮廓的中心,进而按同轴度最小包容区域判别法确定同轴度误差值。
: {& Y/ D, R" }. h' n( \9 H6. 1 基准轴线的确定
! t: `8 K0 w9 T% d. m$ y7 K# z* G在测得基准要素回转面上各测点的测值后,按选定方法的不同经计算可以基准要素的最小区域回转面轴线、最小二乘回转面轴线、最小外接回转面轴线或最大内接回转面轴线为基准轴线。
. c! N6 x4 T9 \基准轴线的参数方程表示如式(1):* I& N" l4 K/ @0 v6 h4 f* p5 v- P: O
x = X0 + pz ! O! e( Z. n! @0 O. M
y = Y0 + qz ----------------(1); C( P6 y6 U) ~2 a3 A
式中:x、y、z——基准轴线上各点的坐标;
) w: G! ]' ]6 Z! l# s4 i% R8 E X0、Y0、p、q——基准轴线的方程系数。
r; Y6 X# C' h; e/ \7 I对基准轴线的近似确定方法见附录A (参考件)。- ^! V5 S# |; V) I' \1 @; f
5 g) D9 i# R( ]& a' r8 S8 S# ], M
6. 2 实际被测要素各正截面轮廓中心点坐标的确定
8 r. Q( Q$ T7 G5 A' q在测得被测要素某一正截面轮廓上各测点半径差值Δri (i=1,2,…,n。n 为测点数) 后,可按不同的方法确定轮廓中心坐标。见图 10。6 N1 J# A6 h: U2 S7 T2 p
6. 2. 1 按最小区域法确定中心
3 X# u8 x4 J! A! @! d/ K. B Z计算步骤:
/ y& s) ^: s* O, c' Qa. 以测得的数据Δri 为初值,以测量中心o 为初始中心,找出Δri 中的最大、最小值Δrmax、Δrmin
) ]4 f' N& e& s7 u及其差值f1;
4 ^/ ^# q, |# V I5 Xb. 按一定优化方法移动中心o 至o1;
% ^% y$ i* Y( [) ic. 按式(2)计算移动中心后各点半径差值ΔRi;
( p7 k1 u3 w5 z& J ΔRi = Δri – ecos αi ……………………………………(2)
' [! Q* ^0 s2 S式中:ΔRi——中心移动后的半径差值;8 J# m4 E9 f( I) t+ y/ e
Δri ——中心移动前的半径差值;
$ j2 I' S" B5 x K j e ——中心移动量;
" C f: S. |8 d; F. k; D αi ——测点径向线ri 与中心移动方向线oo1 之间的夹角。
3 \* n2 l/ p/ cd. 找出移动中心坐标后ΔRi 中的最大、最小值ΔRmax 和ΔRmin,计算其差值f2;6 m+ \" H0 g" l+ x: P0 n+ ]
e. 将f1 与f2 相比较,令较小者为f1,中心为o,Δri=ΔRi;7 r9 k4 j2 d* r5 n" f8 O0 F, c: g3 }
f. 反复进行步骤b~e,使f1 为最小;9 N7 a A! v4 l$ F+ `# {
g. f1 为最小时的中心o1 即为最小包容区域中心o(MZ),其中心坐标值为X(MZ)、Y(MZ)。
: v. i1 j/ Q% I [) z5 j注:步骤a 也可改为以测得值经计算得出的最小二乘圆心坐标o(LS)及各点半径差ΔRi 为初值,找出ΔRi 中的最大、最小值ΔRimax、ΔRimin 及其差值f1,并令Δri=ΔRi。; j6 S+ s l! L/ I2 @+ d& r3 u
0 w& j2 U B$ ^, S5 R& P
9 b( O: U1 f3 d; h) h, T6. 2. 2 按最小二乘法确定中心
H2 o$ ^6 u9 J0 f& a5 {' \8 P, E 按式(3)计算最小二乘圆心o(LS)8 H2 q- G+ J4 s1 I+ c2 ~4 J
2 ^. r6 @+ s$ Y' z# G
式中:X(LS) ——最小二乘圆心的横坐标;$ |% Q) t- z! J* l
Y(LS) ——最小二乘圆心的纵坐标;$ U6 Z' O: N# o5 J% S5 z8 t
n ——测点数;
" S8 h$ A8 n# d: C- ~! \ Δri ——测得各点的半径差值;* z* s, P Z8 n( B" a# P0 q+ E
θi ——各测点所处位置的角度。
- G) v& |* K8 [% s2 ~" l3 L( Y
; b+ Z9 l& ^* \. M4 F- J# J6. 2. 3 按最小外接圆法确定中心
% U: a/ o: @: M0 m% n 计算步骤与最小区域法基本相同,只需将 6.2.1 条中的f1 值取为Δrmax,f2 取为ΔRmax。比较f1 与 f2 时,取较小者为f1,反复计算使f1 为最小,最后即可确定最小外接圆中心o(mc)及其坐标X(mc)、Y(mc)。
7 b3 J! I1 m- I/ S3 h6. 2. 4 按最大内接圆法确定中心, _, L: s5 @2 z3 D6 t
计算步骤与最小区域法基本相同,只需将 6.2.1 条中的f1 值取为Δrmin,f2 取为ΔRmin。比较f2 与 f1 时,取较大者为f2,反复计算使f2 为最大,最后即可确定最大内切圆中心o(MI)及其坐标X(MI)、Y(MI)。- G: i% @: u2 Z. A9 d! [! C$ f
6. 3 同轴度误差值的计算4 y) v* R) ^. d. b2 U& d
a. 按式(4)计算实际被测轴线上各点到基准轴线的径向距离di(i=1,2,…,m。m 为被测实际轴线上的测量点数)。. a" b5 K3 ]/ b: b
di = [(Xi-xi)^2+(Yi-yi)^2]^0.5 ……………………………………(4)! Y' r# V/ V% @1 e: g9 I
式中:Xi、Yi——被测实际轴线上各点的横坐标、纵坐标;
K& S" O% R" S' Z xi、yi——按一定方法确定的基准轴线上各相应点(zi =Zi 时)的坐标。
. B$ [* l0 D# A6 F" F b. di 中的最大值的两倍 2dmax 即为同轴度误差值φf。' m. F8 G% D* W" i
) `% T% H. j( t0 W
+ q# L4 V6 m5 K% i5 Q F) x! c6 p. M5 X# F' |2 ]# j D1 U
6 Y4 Y4 I0 d" z+ z( W
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