高精度圆柱度测量系统

圆柱度、圆度、直线度的测量。

径向：±（0.02 0.0003μm/mm×H）轴向：±（0.02 0.0003μm/mm×R）。

轴承零件的圆度、圆柱度、直线度、平行度、平面度等形位公差的检测分析。 2100433B

圆柱度概述

长度计量技术中对圆柱度误差的测量。圆柱度是圆柱体圆度和素线直线度的综合，因此圆柱度一般是在圆度仪上附加能沿被测圆柱体作轴向运动的精密直线导轨、电子计算机和相应的程序等来测量的。测量时，长度传感器的测头沿精密直线导轨测量被测圆柱体的若干横截面，也可沿被测圆柱面作螺旋运动取样。测得的半径差由电子计算机按最小条件确定圆柱度误差。在配有电子计算机和相应程序的三坐标测量机上利用坐标法也可测量圆柱度。测量时，长度传感器的测头沿被测圆柱体的横截面测出若干(取样)点的坐标值x、y，并按需要测量若干横截面，然后由电子计算机按最小条件确定圆柱度误差。此外，还可利用V形块和平板（带有径向定位用直角座）等分别测量具有奇数棱边和偶数棱边的圆柱体的形状误差（见圆度测量），但这时V形块和平板的长度应大于被测圆柱体的全长。测量时，被测圆柱体在V形块内或带直角座的平板上回转一周，从测微仪读出一个横截面中最大和最小的示值，按需要测量若干横截面，然后取从各截面读得的所有示值中最大与最小示值差之半，作为被测圆柱体的圆柱度误差。

在过去的一些称呼上，还将“圆柱度”称为“不柱度”。

圆柱度测量方法

1、两点法

测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值， 并以所有各被测截面示值中的最大值与最小值的一半作为圆柱度误差值。

2、三点法

按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱度误差值。

3、三坐标测量法

通常是在三坐标测量机上按要求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值， 再利用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。利用圆度仪测量圆柱度时， 将被测圆柱体工件沿垂直轴线分成数个等距截面放在回转台上， 回转台带动工件一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上， 并可沿导轨做上下的间歇移动， 逐个测量等距截面， 获取含有混合误差的原始信号(测量原理图如图2所示)。测量传感器拾取的原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差母线的直线度误差， 而且还含混入了导轨的直行运动误差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离， 并依据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓， 然后采用国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。

三坐标测量机是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪三次元。

三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间（xyz空间）坐标系内， 由光学刻尺或激光干涉仪进行测量。通过测头和测量对象的接触， 由测头的坐标来获取对象的形状信息。

4、数据采集仪连接百分表测量方法

测量仪器：偏摆仪、百分表、数据采集仪。

测量原理：数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据的最大值跟最小值，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的圆柱度误差，最后数据采集仪会自动判断所测零件的圆柱度误差是否在圆柱度范围内，如果所测圆柱度误差大于圆柱度公差值，采集仪会自动发出报警功能，提醒相关操作人员该产品不合格。测量效果示意图(如图3)：

利用数据采集仪连接百分表来测量圆柱度误差值的优势：

1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；

2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出圆跳动误差值。

3）测量结果报警，一旦测量结果不在圆跳动公差带时，数据采集仪就会自动报警。

以上是对形状误差中的圆柱度误差的介绍，以及介绍了测量圆柱度的方法，企业应该根据自身的实际情况选择最佳的测量方法，其中上文所介绍的直接利用数据采集仪连接百分表这种方法是测量效率最高的，如果需要更大程度地提高检测的效率，可装配多个指示表，同时进行检测，则可更大程度上提高检测的效率，并可通过软件的计算，测量圆柱度参数。