什么是圓度 & 計量學(xué)中的圓度測量方法
圓度的測量對許多應(yīng)用來說是至關(guān)重要的。它的測量有幾種不同的方法,包括簡單的卡尺測量和高精度的專用圓度測量系統(tǒng)等。在這篇文章中,我們將向您介紹圓度的定義、圓度標(biāo)準(zhǔn)、以及圓度測量的幾種常用方法。
怎樣來定義圓度呢?
圓定義為距離一點(diǎn)(圓心)半徑恒定的封閉曲線
圓度是指工件的橫截面接近理論圓的程度
圓度是一個用來量化圓誤差的值, 即偏離圓心的距離
更準(zhǔn)確地說, 圓度可以被認(rèn)為是“不圓度”
圓度的標(biāo)準(zhǔn)
許多不同的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、地方以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有相關(guān)的圓度標(biāo)準(zhǔn), 例如下面兩個ISO標(biāo)準(zhǔn):
· ISO 1101 : 2017
將圓度定義為恰好包含圓度特征的兩個同心圓的徑向間隔
制圖標(biāo)準(zhǔn):介紹了圓度以及圓度測量和分析的相關(guān)標(biāo)識
· ISO 12181 : 2011 (兩部分)
提供了圓度參數(shù)的定義
介紹不同的參考圓
為什么要測量圓度?
圓截面是工業(yè)零部件*主要的基本形式之一。圓截面在許多應(yīng)用中都會出現(xiàn),特別是在旋轉(zhuǎn)軸和滾珠軸承等軸承表面。測量不圓度(通常簡稱為“圓度”)是一個極其重要的評估方法。如果一個旋轉(zhuǎn)軸承部件的圓度不佳, 往往會產(chǎn)生噪音,并很可能導(dǎo)致過早出現(xiàn)故障。因此,**的圓度測量對確保此類零件的功能至關(guān)重要。
如何測量圓度?
下面就來為您介紹幾種常見的圓度測量技術(shù)和方法。
直徑測量法(兩點(diǎn)法)
也許判定一個零件圓度的**個也是*簡單的方法就是在幾個不同的方向上測量其直徑是否相等。如果圓度是外觀上的要求,而不是功能上的要求,那么測量直徑就已經(jīng)足夠了。
當(dāng)然,圓度也可能與功能相關(guān),英鎊的20便士硬幣就是一個很好的例子。對硬幣的要求之一是它可以放進(jìn)投幣式老虎ji中。如下圖所示,硬幣的直徑是相等的, 可以把它放入投幣口。但是很明顯, 這枚硬幣并不是圓形的。
V型塊測量法(三點(diǎn)法)
另一種經(jīng)常使用的判定圓度的方法是將被測工件放在一個V型塊中,并在與千分表或類似的指示器相接觸的情況下旋轉(zhuǎn)它。這實質(zhì)上是一種三點(diǎn)法,而不是上面所說的兩點(diǎn)法。如果零件確實是圓的,不規(guī)則度可以忽略不計,指示器的指針就不會移動。
形狀上的誤差會使千分表顯示讀數(shù),然而當(dāng)不規(guī)則的地方接觸到V型塊時,零件也會上下移動。此外,在測量軸類工件時,與V型塊相接觸的不只限于被測平面。這就意味著,零件沿其半徑方向的不規(guī)則特征將影響千分表的讀數(shù)。三點(diǎn)法的局限性在于結(jié)果可能會因V形角和不規(guī)則特征的間距而變化。
坐標(biāo)測量機(jī)法(CMM)
另一種測量圓度的方法是使用坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)。標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)測量機(jī)有三個精que的正交軸,并配有一個觸控式傳感器。傳感器與被測工件接觸并記錄其位置。這種方**先在工件周圍采集幾個點(diǎn),然后在計算機(jī)中組合這些點(diǎn),算出工件的圓度。通常情況下,由于采集數(shù)據(jù)點(diǎn)花費(fèi)的時間較長,所以采樣點(diǎn)的數(shù)量非常少。因此,這種測量方法往往不夠**。
旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)法
確定工件圓度的*準(zhǔn)確的方法是使用探針掃描的方式來測量相對于精que旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)的半徑變化, 探針與工件表面保持接觸, 并采集高密度的數(shù)據(jù)點(diǎn)。然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)擬合出一個圓,并計算出其圓度。
有許多專門用于測量圓度的儀器。*常見的配置是包含一個旋轉(zhuǎn)工作臺的系統(tǒng),工件安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺上。傳感器安裝在一個徑向測量臂上,可以對該徑向臂進(jìn)行調(diào)整以使傳感器與工件接觸。徑向臂本身安裝在一個可以調(diào)整測量平面高度的立柱上。
這類儀器的直線軸具有很高的形狀精度,使儀器還能夠用于測量平面度、直線度和圓柱度等其它參數(shù)。這類儀器的優(yōu)點(diǎn)是可以在很短的測量時間內(nèi)非常**地測量圓度。
我們將在下期向您詳細(xì)介紹用旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)法測量圓度的儀器。