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詳細(xì)信息

圓度儀 科普介結(jié)

圓度儀 科普介結(jié)
一種利用回轉(zhuǎn)軸法測(cè)量工件圓度誤差的測(cè)量工具
本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。
圓度儀(Roundness measuring instrument)是一種利用回轉(zhuǎn)軸法測(cè)量工件圓度誤差的測(cè)量工具。圓度儀分為傳感器回轉(zhuǎn)式和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)式兩種型式。測(cè)量時(shí),被測(cè)件與精密軸系同心安裝,精密軸系帶著電感式長(zhǎng)度傳感器或工作臺(tái)作**的圓周運(yùn)動(dòng)。圓度儀由儀器的傳感器、放大器、濾波器、輸出裝置組成。若儀器配有計(jì)算機(jī),則計(jì)算機(jī)也包括在此系統(tǒng)內(nèi)。

基本簡(jiǎn)介

圓度儀是一種測(cè)量零件回轉(zhuǎn)表面(軸、孔或球面)不圓度的精密儀器。通常有兩種類(lèi)型:小型臺(tái)式,把工件裝在回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上,測(cè)量頭裝在固定的立柱上;大型落地式,把工件裝在固定的工作臺(tái)上,測(cè)量頭安裝在回轉(zhuǎn)的主軸上。測(cè)量時(shí),測(cè)量頭與工件表面接觸,儀器的回轉(zhuǎn)部分(工作臺(tái)或主軸)旋轉(zhuǎn)一周。因回轉(zhuǎn)部分的支承軸承精度極高,故回轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量頭對(duì)被測(cè)表面將產(chǎn)生一高精度的圓軌跡。被測(cè)表面的不圓度使測(cè)量頭發(fā)生偏移,轉(zhuǎn)變?yōu)殡?或氣)信號(hào),再經(jīng)放大,可自動(dòng)記錄在圓形記錄紙上,直接讀出各部分的不圓度,供評(píng)定精度與工藝分析之用。廣泛用于精密軸承、機(jī)床及儀器制造工業(yè)中。 [1]

工作原理
圓度儀采用半徑測(cè)量法,工作旋轉(zhuǎn)式。該圓度儀旋轉(zhuǎn)軸系采用高精度氣浮主軸作為測(cè)量基準(zhǔn);該圓度儀電器部分由**計(jì)算機(jī)及精密圓光柵傳感器、精密電感位移傳感器組成,圓光柵傳感器、精密電感位移傳感器計(jì)量角度、徑向位移量,保證測(cè)量工件的角位移、徑向值的**度;圓度儀測(cè)量軟件采用基于中文版WinXP操作系統(tǒng)平臺(tái)的圓度測(cè)量軟件,完成數(shù)據(jù)采集、處理及測(cè)量數(shù)據(jù)管理等工作。

基本類(lèi)型
圓度儀基本上有兩種形式。(1)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)式:工件轉(zhuǎn)動(dòng)而檢測(cè)器固定;(2)測(cè)量軸轉(zhuǎn)動(dòng)式:工件固定而檢測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)。圓度儀的關(guān)鍵之一是旋轉(zhuǎn)主軸有非常高的制造精度和裝配精度。 [2]

使用注意事項(xiàng)
1. 每天開(kāi)機(jī)后,用酒精(無(wú)水乙醇,99.97%)清潔大理石工作臺(tái)及立柱大理石部分。注意:不要用酒精擦拭驅(qū)動(dòng)箱外殼,因?yàn)?,外殼部分表面是噴涂油漆的,容易起化學(xué)反應(yīng),用酒精擦拭后容易影響外觀的美觀。
2. 注意大理石工作臺(tái)的T型槽、立柱的絲桿及立柱導(dǎo)軌(立柱后面金屬部分)的防銹,定期涂防銹油特別是放長(zhǎng)假時(shí)一定要注意。具體方法:可以噴WD40在以上地方,過(guò)五分鐘之后,用無(wú)塵紙將多余的WD40擦干凈。
3. 在不使用時(shí),應(yīng)將探針Stylus拆下放置在專(zhuān)用的探針盒里。
4. 需要定期檢查供電電源的電壓,請(qǐng)用戶(hù)設(shè)備維護(hù)專(zhuān)業(yè)人員配合,具體方法:檢查電壓值是否在110~~240V之間,電壓的波動(dòng)是否在允許范圍之內(nèi),L-火線(xiàn)、N-零線(xiàn)、E-接電線(xiàn)的相序及電壓是否正確。
5. 外部供電有無(wú)UPS不間斷電源保護(hù)裝置(必須安裝),為了防止當(dāng)電源送電和突然斷電引起的峰值電壓對(duì)控制箱內(nèi)電路板、電腦及電子元件的損壞。
6. 儀器的環(huán)境溫度及濕度是否在允許范圍之內(nèi)。操作環(huán)境溫度的范圍:15-30攝氏度,溫度梯度變化允許范圍:小于2攝氏度(一般環(huán)境要求,如加工現(xiàn)場(chǎng)); 操作環(huán)境溫度的范圍:18-22攝氏度,溫度梯度變化允許范圍:小于2攝氏度(標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量室); 濕度要求:45%-75%之間。


特點(diǎn)

根據(jù)不圓度測(cè)定的要求,圓度儀必須具備三個(gè)特點(diǎn):(1)具有高精度的主軸,以實(shí)現(xiàn)零件定心,并同時(shí)確定理論圓的中心。(2)具有高靈敏度的傳感器。當(dāng)它以主軸中心為圓心作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把微小的零件不圓度誤差測(cè)量出來(lái)。(3)具有連續(xù)指示或記錄的裝置。以便將零件的實(shí)際輪廓記錄下來(lái),進(jìn)行分析和評(píng)定。

測(cè)量方法
圓度測(cè)量有回轉(zhuǎn)軸法、三點(diǎn)法、兩點(diǎn)法、投影法和坐標(biāo)法等方法。
1、回轉(zhuǎn)軸法。
利用精密軸系中的軸回轉(zhuǎn)一周所形成的圓軌跡(理想圓)與被測(cè)圓比較,兩圓半徑上的差值由電學(xué)式長(zhǎng)度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)電路處理和電子計(jì)算機(jī)計(jì)算后由顯示儀表指示出圓度誤差,或由記錄器記錄出被測(cè)圓輪廓圖形?;剞D(zhuǎn)軸法有傳感器回轉(zhuǎn)和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)兩種形式。前者適用于高精度圓度測(cè)量,后者常用于測(cè)量小型工件。按回轉(zhuǎn)軸法設(shè)計(jì)的圓度測(cè)量工具稱(chēng)為圓度儀。
2、三點(diǎn)法
常將被測(cè)工件置于V形塊中進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí),使被測(cè)工件在V形塊中回轉(zhuǎn)一周,從測(cè)微儀讀出*大示值和*小示值,兩示值差之半即為被測(cè)工件外圓的圓度誤差。此法適用于測(cè)量具有奇數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓,常用2角為90°、120°或72°、108°的兩塊V形塊分別測(cè)量。
3.兩點(diǎn)法
常用千分尺、比較儀等測(cè)量,以被測(cè)圓某一截面上各直徑間*大差值之半作為此截面的圓度誤差。此法適于測(cè)量具有偶數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓。
4.投影法
常在投影儀上測(cè)量,將被測(cè)圓的輪廓影像與繪制在投影屏上的兩極限同心圓比較,從而得到被測(cè)件的圓度誤差。此法適用于測(cè)量具有刃口形邊緣的小型工件。
5.坐標(biāo)法
一般在帶有電子計(jì)算機(jī)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上測(cè)量。按預(yù)先選擇的直角坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量出被測(cè)圓上若干點(diǎn)的坐標(biāo)值、,通過(guò)電子計(jì)算機(jī)按所選擇的圓度誤差評(píng)定方法計(jì)算出被測(cè)圓的圓度誤差。

影響因素
影響圓度儀測(cè)量精度的主要因素有:
1、主軸回轉(zhuǎn)精度。圓度儀測(cè)量實(shí)際上是一個(gè)比較測(cè)量的過(guò)程,即測(cè)量頭相對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)畫(huà)出的圓周與被測(cè)輪廓比較,因此主軸的回轉(zhuǎn)精度直接影響測(cè)量結(jié)果的不確定度。
2、工件安裝誤差。包括被測(cè)工件相對(duì)于圓度儀中心偏差和被測(cè)工件的中心線(xiàn)相對(duì)于儀器主軸傾斜兩種情況。
3、測(cè)頭形狀和半徑的選擇。正確地選擇觸頭的形狀和半徑,對(duì)測(cè)量圓度誤差是事關(guān)重要的。形狀和半徑的選擇主要根據(jù)工件表面的特性,同時(shí)兼顧工件硬度等因素,為避免表面粗糙度等微觀幾何形狀的影響,不宜采用針形測(cè)頭,而采用球形或斧形測(cè)頭。較小工件可用圓柱形測(cè)頭。硬度較低的工件,用較大半徑的測(cè)頭,以防止工件表面的塑性變形。 [2]
4、測(cè)量力的影響。測(cè)量力的選擇是:被測(cè)表面既不會(huì)產(chǎn)生塑性變形,同時(shí)測(cè)頭與被測(cè)表面保持接觸穩(wěn)定。

技術(shù)要求
1、外觀
儀器工作表面不應(yīng)有銹蝕和碰傷,涂鍍表面應(yīng)平整均勻,不應(yīng)有斑點(diǎn)、脫皮等現(xiàn)象,外部零件結(jié)合處應(yīng)整齊。
有刻線(xiàn)和刻字的零件,文字和線(xiàn)紋應(yīng)清晰、均勻。不得有漏油現(xiàn)象。
2、相互作用和相互位置
儀器可動(dòng)部分在規(guī)定范圍內(nèi)均應(yīng)平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)。
各種按鈕、操作件和限位裝置的動(dòng)作應(yīng)靈活、作用那個(gè)可靠、功能正常。
儀器測(cè)量方向應(yīng)通過(guò)主軸回轉(zhuǎn)中心。
記錄范圍與對(duì)心表的知識(shí)范圍應(yīng)保持一致。
3、放大器的轉(zhuǎn)換誤差
定標(biāo)誤差應(yīng)不大于1%。
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