浅谈同轴度误差的测量

    同轴度是机械加工产品常见的技术要求。发动机中对同轴度要求较严格的零件主要是气缸体和气缸盖等。本文提到的同轴度误差的测量问题和结果，所使用的检测设备为圆度仪。本文旨在探讨如何减少测量误差，如何保证测量精度和可靠性，使用圆度仪时应该注意哪些问题。

    1 同轴度

    1. 1 同轴度公差

    GB / T 1182—2008 指出［1］，同轴度公差带为直径等于公差值 Φt 的圆柱面所限定的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线重合，如图 1 所示。

    该标准也给出了标注和具体解释 ( 图 2 所示) :大圆柱面的提取 ( 实际) 中心线应限定在直径等于Φ0. 08、以公共基准轴线 A － B 为轴线的圆柱面内。

    1. 2 同轴度测量的方法分类［2］

    同轴度误差检测方法见表 1。

    在汽车行业通常多使用圆度仪和三坐标测量机等设备进行零件的同轴度测量，本文以圆度仪为例。圆度仪是使用回转轴线法来进行的同轴度误差检测，不仅直观且又方便，其测量结果精度高、可靠，并且重复性好。

    2 同轴度检测误差的主要影响因素及其解决措施

    在实际测量中，同轴度的测量结果正确与否受到多方面因素的影响，主要有以下几方面:

    ( 1) 检测设备、定位装置的影响，如圆度仪的示值误差、测头本身的误差等;

    ( 2) 人员操作的影响，如对图纸工艺要求的理解情况和对圆度仪软件的使用程度等;

    ( 3) 检测方法的影响，如工件的定位，检测调整调平时采点位置的选择等;

    ( 4) 零件的影响，如工件的加工状态、表面粗糙度、表面清洁情况、温度状态等;

    ( 5) 外部环境的影响，例如检测间的温度、湿度等都会给测量带来一定的误差。

    检测发动机主要零件的同轴度时，因为被测圆柱本身长度较短且相隔距离比较大，遇到最多的问题是:

    ( 1) 如何选择圆度仪调整倾斜时 Z 轴的位置;

    ( 2) 如何选择评价基准。

    2. 1 关于调整倾斜时 Z 轴的位置

    圆度仪测量同轴度误差时，首先要将工件的轴线对理想轴线的倾斜程度进行调整。圆度仪在调整倾斜时，选取两个横截面，按照设定的偏心量进行调整。以图 3 进行说明，如图 3 ( a) 所示，当以 A、B 两个圆心为调整基准，由于位置太短，当有 0. 01mm 偏差时，延伸到 AD 全长，偏差值可达到 0. 1mm，从而带来较大的测量误差，这是不合理的。图 3 ( b) 所示，当以 AD 全长为调整基准，不会产生放大的测量误差，所以调整倾斜时，Z 轴的长度最好选择全长。