圆度及锥面跳动的平台测量法

　　日常的检测工作中,经常会遇到各种各样的圆度及锥面跳动的测量问题,平时多采用光学分度头及圆度仪来进行,但形状特殊的零件的圆度及锥面跳动的测量,在光学分度头及三坐标机上均无法测量,如发动机排气门的密封锥面的锥面跳动及圆度的测量[1],这里介绍一种简易实用的平台测量法。

　　1 测量方法

　　如图1所示,借助V型铁、钢球及杠杆千分表在平台上对发动机排气门锥面的某一圆截面进行测量,测量时保持杠杆千分表位置不动,均匀转动被测件在被测圆截面上匀布n个点测量(为了消除人为误差,可多次测量取平均值作为该点的实际读数值)。测量前应使被测排气门基准素线紧贴V型铁的V型槽,同时用压板轻压工件,压板螺钉与压板之间最好放一个两圈的弹簧,另外测量方向应为径向,即测量杆平行于轴线(测量方向垂直于轴线方向,如图1所示)。

　　2 测量原理

　　在被测圆截面上匀布n个点(这里以8个点为例,实际测量中应不低于32个点)进行测量,测出实际数据,分别减去对应的理论数据,即可得到测量结果。原理如下:

　　如图2所示,设被测圆截面是以O为圆心、R为半径的圆, A为圆周上任一点, OA=R,令OcA=r且OO'=e为此圆截面的圆心的最大实际偏移量,由于e值很小,所以θ值也很小。当θ值很小时, AB≈r,_ΔR=R-rUR-AB=OB=ecos5若在圆周上挑其最高点作为测量起点,则圆周上所测数据ΔP应为ΔR分别减去一个偏心值e,即ΔP=ΔR-e如在被测圆截面上匀布8个点测量,应首先分别求出8个点的理论值,即51=0°,52=45°......57=270°,58=315°时,ΔR1,ΔR2,,,ΔR7,ΔR8(mm)的理论值,进而求出ΔP1,ΔP2....ΔP7,ΔP8(mm)的理论值;实测8个点的数据分别与对应的理论值之差即为各点的实际偏差,其中最大与最小值之差即为圆度误差,在直径方向上的ΔP的最大差值为径向误差值(2e),若圆锥面与被测件轴线的夹角为α(例中α=60°),则法向值2ecosα即为锥面跳动值(例中为2ecos60°=2e/2)。

　　3 具体测量步骤

　　(1)首先在测量装置上,转动被测件若干周,找出最高点;

　　(2)以最高点位置作为起点对被测件圆周n等份(这里以8等份为例),并做出标记;

　　(3)以最高点作为起测点,并在起测点处使杠杆千分表对零(这样做有利于数据处理),均匀转动被测件,在圆周上逐点测量并记下读数值(注意:一周测量完毕,杠杆千分表在起测点处必须回零,否则所测数据无效);

　　(4)为消除测量误差,最好在圆周上反复测量5次,取其平均值作为最终测量数据进行数据处理;