分布在大圆环柱面的轴的位置度测量

　　如图1，在直径为Φ355mm的圆环柱面上均匀分布有60根长度为15mm、直径为5mm的小轴，每根小轴的中心线都位于直径为300mm的内圆，中心线上，在距中心距离为175.5-190.5mm处(长度为15mm)，要求在水平面内其平行度误差为0.1mm，与基准面的平行度误差为0.1mm 。由于圆环的直径大，又没有直接的测量基准，很难准确地测量其位置度误差。为此，笔者设计了一种可以解决这个难题的测量装置。

　　1工作原理及结构设计

　　根据平行度误差要求，只要测量小轴在距，中心距离为175.5mm处(即从圆环的外圆开始)，向外延伸15mm长的距离，其轴线与直径为300mm内圆，中心线在水平面内的平行度。而该，中心线通过直径为300mm内圆的圆心和小轴在距，中心距离为175.5mm处的圆心。只要找到该中心线并以其为测量基准，就可实现平行度误差的测量。所设计的测量仪如图1所示，其测量原理为:设计1块主几板26，在其上装配2个定位轮18，与直径为300mm内圆相切，2个定位轮18的，中心连线，即是直径为300mm内圆的一条弦。在主板26上加工一条槽，槽的中心垂直于这条弦，并通过弦的中心。槽内装有滑块11，显然，滑块11的中心线通过300 mm内圆的圆心，那么滑块11的中线就可作为测量基准的中线。在滑块11的前端装有导向板12，导向板12开有导向槽，如图2所示，导向槽对称于滑块11的中心线。测量时导向槽始终与被测小轴接触。当滑块11在被测范围内前后滑动时，导向槽也沿着被测小轴的侧母线滑动，当被测的小轴轴心线与滑块11的中心线(测量基准的中心线)不平行时，导向槽约束于小轴的侧母线，并通过导向板12,滑块11迫使主板26与大圆环1作相对移动。测量相对移动的值就是小轴轴线与中心线在水平面内的平行度误差值。

　　在设计时应考虑儿个问题:

　　(1)测量时怎样使2个定位轮18与直径为300mm内圆保持相切;

　　(2)测量时怎样使导向槽始终与被测小轴保持接触;

　　(3)怎样测量主几板26与大圆环1相对移动量;

　　(4)测量时怎样保证相对移动的稳定可靠。

　　为此，我们采用如下设计方案:

　　该测量仪的主板26由2个支脚7和1个定位销4支撑，支撑的高度使2个定位轮18的底面与大圆环不接触为宜，避免产生滑动摩擦力。大圆环在轴承15的推力作用下，直径为300mm内圆紧靠测量仪上的2个定位轮18，并迫使测量仪的主板26靠紧轴承2，轴承2装在中心轴3上，主板26可以绕中心轴3旋转。轴承15的推力来自扭簧17.

　　滑块11的一端装有导向板12，另一端装有滚轮5，为了使滑块11滑动平稳，滑块11上面加工成齿条，通过齿轮10、手轮25，带动滑块平稳滑动。同时利用片弹簧9，通过齿轮10紧压滑块11，从而保证导向槽始终与被测小轴保持接触。