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依据 JB/T 7557-1994《同轴度误差检测》
( U# a% s% K% {5. 5 顶尖法
1 @2 f' o ]: }( U4 ^; E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。
) e# E$ W! j/ B( W# n测量步骤:* D7 z9 C1 O) i# v. H- A3 G# I
a. 将被测零件装卡在测量仪器的两顶尖上;
+ T% C* z! X+ }4 Rb. 按选定的基准轴线体现方法确定基准轴线的位置;
7 S& Q# p# W1 Z2 P# a1 E) Pc. 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;: r) r- j. S2 E% h
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。
1 E+ p1 ?' v- J: o7 `/ N
& L$ i6 z% y8 Q& t( X6 X+ i0 D' m" \2 p# |/ }! G
1–分度拨盘; 2–指示器; 3–被测工件* S$ q6 U# D; c0 _7 k9 Z0 p' H. |" z
3 I( v& Z* d, L) T
6 数据处理
/ x# B* q5 ^; O0 G& _3 A 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。
0 `' [' T# \4 E. W- S+ q6 ]6. 1 基准轴线的确定
1 t7 {9 N4 ^1 R: M$ d& n! S% R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。* K5 A( b; T; g5 ~7 l, A
基准轴线的参数方程表示如式(1):. _( ]4 f7 z! ?4 e9 x" X
x = X0 + pz
" y7 l1 P" Z$ ~3 [( h1 R6 gy = Y0 + qz ----------------(1)
% G; |9 N7 k3 H# w5 J式中:x、y、z——基准轴线上各点的坐标;
; t. e8 t% o8 h' P/ H X0、Y0、p、q——基准轴线的方程系数。2 Y8 ^4 Q7 E( }: [8 o
对基准轴线的近似确定方法见附录A (参考件)。" O; \7 v" i) e/ s
! c0 b1 B$ C7 \! Q0 `3 p x# z5 I/ v4 ~! I
6. 2 实际被测要素各正截面轮廓中心点坐标的确定7 ]- {6 B1 J+ b* t
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。
7 q! A+ }- o4 V+ S: [ `# I6. 2. 1 按最小区域法确定中心- K4 N! h* K, I8 R& u# M; V: E5 \4 L
计算步骤:; c9 K& i9 p/ n% [6 Y# p: t. f
a. 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
) W1 c3 t5 D1 K; [及其差值f1;' }& L5 J$ X9 ?+ H" _
b. 按一定优化方法移动中心o 至o1;
9 U8 Y2 N" S& `# n6 Vc. 按式(2)计算移动中心后各点半径差值ΔRi;
5 a; R* K5 S& }7 |2 k/ z ΔRi = Δri – ecos αi ……………………………………(2)" {% Z& ~8 W) a6 O R; T! L
式中:ΔRi——中心移动后的半径差值;
5 e, E, a X* U3 n. V& A Δri ——中心移动前的半径差值;
9 F ]1 m# q4 P e ——中心移动量;
& y7 B* \) L. O αi ——测点径向线ri 与中心移动方向线oo1 之间的夹角。/ E0 J2 G, ] h, k: X
d. 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;
3 d4 I; Z; |7 _$ n; ze. 将f1 与f2 相比较,令较小者为f1,中心为o,Δri=ΔRi;4 S6 k' p3 g& o& N+ C
f. 反复进行步骤b~e,使f1 为最小;
. V: `! u8 d. B. \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)。
% R4 t l; Q' B9 B4 V7 ]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。3 C( {( J( @, \! U' Q/ B; I
5 v- J) A, G$ `& H2 R, t
T0 c6 ?1 M$ ^. c* e# O; G6. 2. 2 按最小二乘法确定中心! v% _- a, l, X$ ]8 x \- y
按式(3)计算最小二乘圆心o(LS)
) d3 Y- K/ D; w " }. Z3 X$ D" a& T) m! E I
式中:X(LS) ——最小二乘圆心的横坐标;
% o" U; m8 }$ ^/ x- Y8 | Y(LS) ——最小二乘圆心的纵坐标;
. b: a/ @9 T8 x& h n ——测点数;
. p+ B5 M8 l6 s! d, x2 b Δri ——测得各点的半径差值;
. H7 e# z" P: L- U0 a θi ——各测点所处位置的角度。5 G8 S' o& }4 z: I! ]1 |6 w$ o8 C
% T% P# I/ K) u% `
6. 2. 3 按最小外接圆法确定中心2 L1 s2 U7 U; {0 x; x% x
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)。$ A& J1 g" f# `5 c! S6 _
6. 2. 4 按最大内接圆法确定中心
1 Y. x, `/ g# Y" [& ? I1 [ 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)。
6 k8 x+ ?% z/ r1 a7 \& }6. 3 同轴度误差值的计算: K9 |2 V# H! l: v& M
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)。
, ~; O6 k% a4 ], u8 D* T# j di = [(Xi-xi)^2+(Yi-yi)^2]^0.5 ……………………………………(4)
0 n( e9 e1 J' s, g, k 式中:Xi、Yi——被测实际轴线上各点的横坐标、纵坐标;0 ~# e; ^& W$ j8 K% q" X* `: G; k
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。8 R% q& C+ g/ j9 o
b. di 中的最大值的两倍 2dmax 即为同轴度误差值φf。
7 \" _2 |4 Q: |& v. E- N* Y- Q" j/ p/ Y4 ^0 n
/ d8 R) r% o6 {7 ~4 ?; n6 O7 \3 X
! o1 g, o8 g! A
/ S/ o% m& p3 Q5 T5 p! a, i' k |
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