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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》; ]7 n' S: Q6 m7 M
5. 5 顶尖法
" L* C/ Q0 O5 f$ s6 f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。
# R3 A, X* x( s% N, t: |测量步骤:
' f) }" }! Z' R$ T. y8 |4 Ca. 将被测零件装卡在测量仪器的两顶尖上;
7 Z1 Z) k) v& L) e/ P# m1 U$ X! V! Yb. 按选定的基准轴线体现方法确定基准轴线的位置;
9 w, n$ y8 m: I1 uc. 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;8 I. B8 V, T7 e8 g! U
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。5 W9 ?3 R/ d; Y
' Z" w0 q. k8 c9 a" ?9 C" g2 Z. o6 i8 T2 V* o
1–分度拨盘; 2–指示器; 3–被测工件
5 H& a+ i1 ~2 m# T! t* |0 Q) v) Y/ n; \' n
6 数据处理2 }3 x3 v4 g& `* W: K8 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。
0 l6 [3 b' {. {$ ~( s6. 1 基准轴线的确定 y/ o7 u$ L* Q( q# T: U
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。
" Z8 s) b. w, `, o) U; e基准轴线的参数方程表示如式(1):. S8 e+ `1 k5 ^9 d8 V. F9 j
x = X0 + pz ! i! J$ v+ {" N' t( z y
y = Y0 + qz ----------------(1)
k" N: R" c& F+ g; _2 u式中:x、y、z——基准轴线上各点的坐标;8 p/ {/ b8 y' l
X0、Y0、p、q——基准轴线的方程系数。
4 h7 G) e& F( }: m D( g对基准轴线的近似确定方法见附录A (参考件)。
9 \! w" Q3 p w9 o9 S$ z
: m' S/ H: k; n# `1 l- S( {6. 2 实际被测要素各正截面轮廓中心点坐标的确定) R2 Z J# x" l1 c% C" ]
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。! m1 Q/ T. E4 `# E V3 C
6. 2. 1 按最小区域法确定中心
4 N) b0 A! C2 U- G' V$ Z计算步骤:$ B& Q& @$ \3 J1 Z. D
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
8 u& t% e7 o) V/ u% b及其差值f1;
; n& ^+ ]- R: n4 C9 sb. 按一定优化方法移动中心o 至o1;
: p1 C5 R$ M" e" x& }4 O" _; Yc. 按式(2)计算移动中心后各点半径差值ΔRi;- a1 A9 J2 w5 N& P$ Y/ w
ΔRi = Δri – ecos αi ……………………………………(2)% I; p5 B" A7 I* h( ~& ]9 u
式中:ΔRi——中心移动后的半径差值;8 }- J& x' p% s+ O: e: d: r5 l
Δri ——中心移动前的半径差值;, W8 t4 {7 a8 |% ?6 C) h9 p) a3 s1 y7 w: Z
e ——中心移动量;
5 K( ?; W: C" C7 f0 ?3 x αi ——测点径向线ri 与中心移动方向线oo1 之间的夹角。
. V* F7 E5 u+ F6 u. Id. 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;/ B+ E" R+ }. X7 N: p
e. 将f1 与f2 相比较,令较小者为f1,中心为o,Δri=ΔRi;
( d7 i- ?. p* m% s H) @f. 反复进行步骤b~e,使f1 为最小;
4 ^& O1 Q& ~2 c1 c" bg. 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)。0 N D+ [: Y7 m' t% G* b4 |
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。+ j. P' m" Z j$ D( A% _) D7 x- I. U. r
0 n3 e* x: \& s1 P
! D) g% h+ @ z; n% l& k3 b# x7 }$ f1 l
6. 2. 2 按最小二乘法确定中心
E# l( k+ D/ t: q: K4 l4 p 按式(3)计算最小二乘圆心o(LS)
- R( `0 w, O2 D6 y9 t * n0 s) y; D' l% f
式中:X(LS) ——最小二乘圆心的横坐标;' }% p4 E. P! n- L0 Z
Y(LS) ——最小二乘圆心的纵坐标;
4 ~* l B# w9 `" r n ——测点数;
7 T+ D6 l8 Z( u9 R5 J; p Δri ——测得各点的半径差值;
2 F2 q6 O; R6 t θi ——各测点所处位置的角度。
$ p( D3 e5 Y' n4 h' m; I8 I! Z+ v5 c7 Q4 d8 D/ D5 ?
6. 2. 3 按最小外接圆法确定中心
- G+ B' @" G4 z) Z( \" m 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)。
! e, [0 T1 r+ Z9 D6. 2. 4 按最大内接圆法确定中心* v) b9 X7 D G" w
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)。
9 S1 t9 O( ?( J4 L6. 3 同轴度误差值的计算
7 F3 j6 `7 Q6 G+ A9 Z" ` 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)。
' i n( H6 U* c6 |9 D' J di = [(Xi-xi)^2+(Yi-yi)^2]^0.5 ……………………………………(4)) b" a5 e# D* t$ X- \
式中:Xi、Yi——被测实际轴线上各点的横坐标、纵坐标;& l/ ?7 X# f. ^! @4 ]. l& F
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 N8 }. P" M5 P
b. di 中的最大值的两倍 2dmax 即为同轴度误差值φf。
) z( D. Z K3 Y/ g X
; | j3 l( R3 ~* Z/ p
+ {9 @- ?9 V: o8 f% k3 A) J
+ n& r5 X" r5 T7 Q& L. T b7 b4 L7 q+ o) F7 o1 d
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