形位精度的测量方法探讨

重要的轴类零件，除测量外圆直径的尺寸精度外，还应测量圆跳动、同轴度以及垂直度、平面度等。数控车床测量工具多用百分表或千分表。

(1)百分表的使用百分表是常用的精密测量工具，数控车床主要用于检测工件的形状和位置公差。它的主要特点是并不测量具体尺寸，采用位置对比的方法比较被测表面的整体状况，从百分表的读数显示出被测表面的形位误差。

测杆2的上端设置齿条，与小齿轮3啮合。数控车床当测杆上升时，带动小齿轮3转动，从而使同轴的大齿轮4和与其啮合的中心齿轮10及长指针7同时转动。同时中心齿轮10还带动大齿轮9和上面的短指针8转动，以记录长指针的转数，使长指针转一周，短指针转一格。数控车床在表盘5上有100格刻线，长指针每转一格，表示测量杆移动0.01mm。表圈6则是调整表盘刻度与长指针相对位置的。

数控车床测量轴类的百分表有钟表式和杠杆式两种，根据不同的状况选用。使用百分表应注意的问题是：

1)测量前，应把百分表稳定地装夹在磁性表座或其他可靠的支架上，在装夹时，夹紧力不宜过大，以防止套筒变形，影响测头的移动和测量精度。

2)将测杆、测头以及被测表面擦净。

3)用钟表式百分表测量时，在测头接近被测表面时，先用手提起测杆上端，再将测头移到被测表面上方，并轻轻落下，不准将测头强行推进，以免影响百分表精度。数控车床在使用杠杆式百分表测量时，也应避免这种现象的发生。

4)测量时，钟表式百分表的测杆应垂直指向被测表面的轴线，一般情况下，测杆与水平面垂直，并左右摆动，找出顶点位置后测量。

杠杆式百分表的测量方法。数控车床一般情况下，除w:i正测头垂直指向被测表面的轴线外，测杆中心线还应平行于被测表面，如图6-12a所示。这时百分表的读数是被测工件的实际误差。数控车床当测杆中心线与被测表面成某一角度a时，必然产生测量误差，百分表读数必须经过修正后，才能得到工件的实际误差。数控车床粗略的修正方法是：

实际误差=测量误差×cosa

比如：测杆中心线与被测表面的倾角a:30。，百分表读数为n008 mm，这时，实际测量误差为

实际误差=0.008×cos30。=0. 008×0.866mm -0.0069mm

5)为了保证适宜的测量力，测头在被测表面上至少要压缩20一25个分度后，再将指针对准零位。然后将测头提起1 ~2mm，放手使其自行复原观寨，如果指针仍指向零位，即可进行测量。

6)读数时，视线应与百分表指针垂直，以免偏斜造成视觉误差。

(2)测量圆跳动将工件放置在两顶尖间支承，百分表测头依次分别接触各外圆和端面等被测表面，使工件慢慢转动一周，分别观察百分表读数变化，读数最大值与最小值之差，即分别为各直径的径向圆跳动误差和端面圆跳动误差。

(3)测量同轴度将工件两定位基准面轴面放置在两等高的V形架上，轴向位置设一个限位支承柱，百分表测头与被测外圆垂直接触。

转动工件，百分表读数最大值和最小值之差就是被测外圆相对于定位基准轴面的同轴度误差。

（”测量端面的垂直度端面对轴线的垂直度与端面圆跳动虽然有一定的联系，但是不同的两个概念。数控车床端面圆跳动是端面上任一测量直径处的轴向跳动，而垂直度则是整个端面相对于轴绒的垂直度。所以，数控车床端面圆跳动为零不篚确定垂直度也为零，而当端面圆跳动有误差时，垂直度也有一定的误差。所以，应在测量端面圆跳动合格的基础上，测量端面垂直度。

测量端面垂直度的方法。当垂直精度要求不高时，一般采用角尺做透光检查。当测量垂直精度较高的大端面时，可将被测工件的基准面轻轻迫人导向块的通孔中，在检测端面圆跳动后，将百分表从工件中心向外平行移动，百分表指示的最大值差即为端面对基准面的垂直度误差。

长轴类工件台阶端面的垂直度，也可将工件置于两顶尖间测量。测量端面圆跳动后，使百分表沿着端面的轴线作由内向外的径向平行移动，观察在小于半径的行程中百分表指针的变化，其摆动差即为大体的端面垂直度误差。

(5)测量端面直线度测量端面直线度的常用方法是用钢直尺或刀口形直尺做透光检查。数控车床当直线度要求较高时，可采用上图的方法，使百分表沿着工件轴线做直径范围的平行移动，百分表指针的摆动差，就是该端面的直线度误差。

当盲线度精度要求很高时．可在被测端面涂上一层显示剂，经过对研后，将端面上较高的部位显示出来，即可检验端面的直线度误差，又可检验端面的平面度误差。

milm	2011-05-16 10:46
GB-T 1958-2004 形状和位置公差检测规定

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