自准直仪法测量柴油机机体主轴承座孔同轴度

    1 自准直仪原理

    自准直仪原理简介: 光学自准直仪光源发出的光线照明位于物镜焦平面上分划板的十字线再经分光棱镜、仪器内部反射镜，被物镜成一束平行光束射向平面反射镜。若平面反射镜的反射面垂直于光轴，光线仍按原路返回，经物镜、内部反射镜和分光棱镜成象在位于其焦点的指标线分划板上，与指标分划线重合，人眼通过仪器目镜观察到象。若平面反射镜的反射面不垂直于光轴，而有一偏角 α，见图1，测反射光线将有 2α 的偏角，在目镜中的十字线象将相对于指标线象位移一个距离 y。α 角与距离y 的关系式如下:

    式中: f'———物镜焦距;

    α———平面反射镜倾斜角度，以弧度表示。

    适当选择物镜组焦距 f'和分划板刻线间距，利用测微读数系统，可测出距离 y，即可算出反射镜的偏角值α。自准直仪发出的光为平行光，因此距离 y与平面反射镜到主体之间的距离无关。

    采用自准直仪测量大型孔系零件的同轴度误差时，根据孔系结构情况，需要应用专用的反射镜装置，如图 2。该置的跨度 l 即为孔系相应的跨距。

    测量前将仪器安置在可调支座上，如图 3 所示，当专用反射镜装置放到各测量位置上时，在仪器的视野内应都能观察到十字影象，否则应调整自准直仪的安置方位。在整个测量过程中自准直仪的位置不应更动。

    2 垂直方向测量修正

    考虑到主轴承座孔实际直径的大小将直接影响到反射镜装置的垂直方向位置，从而影响到垂直方向的测量结果，因此，先用内径表测量各主轴承座孔的直径，可选与垂直方向偏 ±45°角方向测量两个值，取其平均值作为孔的实际直径，记录时可以与第一孔径的差值进行记录( 选取基准不影响同轴度，本例以第一孔径为基准) 。如图 4，当存在孔的实际偏差 ΔR时，反射镜装置支承部位于孔中的位置在垂直方向将会有Δy'的变化量，因此需根据各主轴承座孔实际直径的偏差对垂直方向的读数进行修正。

    如图 4 所示 :

    如所用反射镜装置的α 角为 36°，各孔的半径偏差ΔR 和经过计算得到的变化量 Δy'见表 1，后孔与前孔相邻两孔的变化量Δy'之差即为各测位读数的修正量，计算出来的修正量见表 1。

    3 自准直仪测量

   测量时安装好自准直仪接通电源，将反射镜装置轻轻放入主轴承座孔上，通过装置上的水平仪将装置调平。通过目镜观察，十字线的象成在分划板上，转动测微鼓轮，使指标线在视场内移动，直到指标线与十字线重合，即可从刻线分划板及测微鼓轮上的刻度读出数值，刻线分划板上一格相当测微鼓轮一圈 100 格，读数 = 分划板读数 ×100 + 测微鼓轮读数。