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依据 JB/T 7557-1994《同轴度误差检测》
# ^+ c4 A' Z$ h$ R' p5. 5 顶尖法& X, X0 t) G% u/ t% Z! b R
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。+ x2 f! O; l; O
测量步骤:5 F8 `% X$ c: ~8 C, G6 P# `
a. 将被测零件装卡在测量仪器的两顶尖上;! ~) v0 n) O) i/ W
b. 按选定的基准轴线体现方法确定基准轴线的位置;
. w+ M d% s, ^& M& w" }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;" o3 r2 Q7 F, I* H# E7 `, 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。/ C+ V5 Z. e4 D) K/ _) ]( n
+ G" k( R v' O8 |( J, q: Y& f8 a! J6 K1 b8 t7 M
1–分度拨盘; 2–指示器; 3–被测工件7 F3 \' l! p( b [0 }8 V6 \- p7 D
) Y* b3 p5 F/ a5 D) G6 数据处理0 p2 _7 q. B( b: {* w3 ]. H2 G
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。8 Y& D: k) V4 R/ ?
6. 1 基准轴线的确定
% Z4 I" e8 I2 J T- \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。
* x' O$ D6 V4 @: L7 C基准轴线的参数方程表示如式(1):
+ S7 E5 @) f+ b" [: b1 e* R/ `x = X0 + pz
4 y V$ l/ t4 n9 ^y = Y0 + qz ----------------(1)
+ w, o X1 j2 A8 E( q( z式中:x、y、z——基准轴线上各点的坐标;
5 d4 l4 Y! [- ^" Z) I X0、Y0、p、q——基准轴线的方程系数。
0 I0 l$ o" W1 t/ G" K1 q对基准轴线的近似确定方法见附录A (参考件)。
/ t. [6 L& r" R! l$ \* V8 R3 R* U$ ?$ T5 K- F: Z4 Z! s" e
6. 2 实际被测要素各正截面轮廓中心点坐标的确定
2 O! Q' w7 R; `$ r' K2 n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。. o8 G' `. T6 `! t2 ^* [# D* F
6. 2. 1 按最小区域法确定中心/ j% J$ i9 u; _* n
计算步骤:5 Q8 {1 c# r5 `3 b: L4 p
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
% {$ m$ M; H D2 N及其差值f1;9 ~ \; Y: e. B3 {1 e8 b8 V
b. 按一定优化方法移动中心o 至o1;
1 j0 x, h" s p" }7 dc. 按式(2)计算移动中心后各点半径差值ΔRi;
6 W3 f6 E9 K. R; z J ΔRi = Δri – ecos αi ……………………………………(2)" D- z' Z! y* t- `0 B' R* \
式中:ΔRi——中心移动后的半径差值;
4 B9 Y3 h: p9 o) X, \ Δri ——中心移动前的半径差值;
4 c3 s/ k9 q' F( Y z. ] e ——中心移动量;5 f- t! T; z' j# I$ c/ P, B* h
αi ——测点径向线ri 与中心移动方向线oo1 之间的夹角。; a8 A% H. T1 B4 W- f) {* y
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;" n6 m2 h1 M. w0 _+ m- q, P. B0 {# U/ v! B
e. 将f1 与f2 相比较,令较小者为f1,中心为o,Δri=ΔRi;
! ^0 V7 G i W, L7 ff. 反复进行步骤b~e,使f1 为最小;
' Q d7 c9 H0 D/ Z" s8 Dg. 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)。' }. O" M- C0 z
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 I0 ?, R, j" `
3 q7 P9 e3 [$ J% |' h2 z4 H! \
5 H* L4 y( W) H
6. 2. 2 按最小二乘法确定中心
4 T9 C9 i! P# K 按式(3)计算最小二乘圆心o(LS)
4 S! A# F% s$ Y3 P8 H % w( u3 B, d7 R* @
式中:X(LS) ——最小二乘圆心的横坐标;
' D' ]+ e6 U# I Y(LS) ——最小二乘圆心的纵坐标;
4 N6 I" M8 K# o$ \3 | n ——测点数;
: Q: \0 D5 Z( S% ~$ e Δri ——测得各点的半径差值;
/ j, \3 n+ I, p+ P4 g3 w θi ——各测点所处位置的角度。: T7 B! ^& M s+ A6 ]' p
' d; D( ~2 V6 Q {6. 2. 3 按最小外接圆法确定中心
1 N( {% [& l9 R/ h1 @ 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)。# W; {7 c6 a( i& }
6. 2. 4 按最大内接圆法确定中心
% J% U4 I+ f8 @3 i. n- m& d 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)。
2 o: L( c+ F# B! ]" ?6. 3 同轴度误差值的计算$ q* a J: G* |4 t2 J, s0 i9 R6 k
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)。 H6 b2 O7 R/ B( t& X: _2 g& ]
di = [(Xi-xi)^2+(Yi-yi)^2]^0.5 ……………………………………(4)
9 w- E- S9 w5 R$ X5 g) a# y6 D6 Z 式中:Xi、Yi——被测实际轴线上各点的横坐标、纵坐标;
! M! t7 F: G% ~7 x& V/ [ 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。# _, R% ^5 Z5 w/ ^) ]( \! K6 v
b. di 中的最大值的两倍 2dmax 即为同轴度误差值φf。( H; ~- l# P: T' U) w F' n, b: f
# n6 c% Z9 T, e3 B( E8 K! H% R* D( }' ]' }5 t
3 Y' |3 X: U+ B. s1 ?0 Y
, o. t8 @3 l+ G& I1 c |
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