谈三坐标测量机测量零件同轴度
三坐标测量同轴度的方法
三坐标测量同轴度的方法三坐标测量同轴度是用于测量两个或多个圆柱形零件或工件之间的同心度或同轴度。
同轴度是指两个圆柱体轴线的平行程度，也可以理解为两个圆柱体轴线的距离差异。
在工程和制造领域中，同轴度对于保证零件的精度和功能非常重要。
1.基准法：首先确定一个基准轴，然后将待测工件固定在坐标测量机上。
通过三坐标测量机测量出待测工件的轴线与基准轴之间的距离，从而求得同轴度。
2.干涉法：利用干涉仪或干涉反射束光学系统，测量工件表面的特征点位置，通过比较特征点的位置和基准位置的差异，进而得出同轴度。
3.镜面反射法：利用三坐标测量机上的平面反射镜测量工件的同轴度。
首先在工件上确定一条基准线，然后通过反射镜将基准线反射到测量机上，再测量基准线在测量机上的位置。
通过对比基准线的实际位置和反射位置，可以得到同轴度。
4.多点测量法：在工件上选择多个测量点，通过三坐标测量机测量每个点的坐标，然后计算每个测量点之间的距离差异。
根据这些差异，可以计算出工件的同轴度。
5.回转法：利用机床的回转轴进行同轴度测量。
首先固定一个测量工件，然后将机床的回转轴与工件的轴线对齐，通过测量工件在回转轴上的位置差异，可以得到同轴度。
6.直接对比法：将待测工件与一个已知同心的参考工件对置，并用三坐标测量机分别测量两者的轴线位置。
通过比较两者的测量结果，可以得到同轴度。
不同的测量方法适用于不同的工件和测量要求。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测量方法来进行同轴度测量。
同时，还需要注意仪器的准确度、标定等因素对测量结果的影响。
三坐标测量同轴度方法
三坐标测量同轴度方法同轴度是指测量对象与其中一轴线之间的平行程度。
在三坐标测量中，同轴度的测量是非常重要的，因为同轴度的误差可能会对测量结果产生重要影响。
下面将介绍三坐标测量中的一些常用同轴度测量方法。
一、光学测量法光学测量法是一种常用的同轴度测量方法，通过使用专用的光学投影仪或显微镜等设备，观察被测对象在不同位置上的投影图像，从而判断其同轴度。
这种方法的优点是非接触、高精度，适用于各种形状的测量对象。
二、机械比较测量法机械比较测量法是通过在被测对象的两端安装两个测量传感器，然后通过比较两个传感器的测量值来判断其同轴度。
这种方法的原理是当被测对象在两个传感器上移动时，如果两个传感器的测量结果一致，则说明对象与轴线平行；如果两个传感器的测量结果不一致，则说明对象存在偏差，即同轴度不好。
这种方法的优点是简单、直观，适用于形状较小的测量对象。
三、机械测量法机械测量法是一种直接测量被测对象与轴线之间距离的方法，通过在被测对象和轴线之间安装测距装置，并通过刻度盘或读数器来读取距离值，从而判断同轴度。
这种方法的优点是简单、直观，适用于形状较小的测量对象，但缺点是精度相对较低。
四、电容测量法电容测量法是一种间接测量被测对象与轴线之间距离的方法，通过在被测对象和轴线之间安装电容传感器，并通过测量电容值的变化来判断同轴度。
这种方法的优点是非接触，适用于各种形状的测量对象，但需要较复杂的仪器设备和技术。
五、激光测量法激光测量法是一种高精度、非接触的同轴度测量方法，通过在被测对象上照射激光束，然后利用激光传感器接收反射光信号，并通过分析信号的特性来判断同轴度。
这种方法的优点是高精度、高灵敏度，适用于各种形状的测量对象，但缺点是设备价格相对较高。
需要注意的是，在进行同轴度测量时，应根据被测对象的不同特性和要求选择合适的测量方法，并保证测量环境的稳定性和准确性。
此外，还需要注意测量方法的使用和操作技巧，以确保测量结果的可靠性和精度。
三坐标测量机检测同轴度的方法研究
三坐标测量机检测同轴度的方法研究三坐标测量机是一种精密测量仪器，广泛应用于工业制造领域。
在制造过程中，同轴度是一个非常重要的参数，它影响着工件的质量和性能。
如何准确地检测同轴度成为了制造领域中的一个热点问题。
本文将探讨三坐标测量机检测同轴度的方法研究，旨在为工程技术人员提供参考。
一、同轴度的概念和意义同轴度是指两个轴线或者轴线段之间的位置关系。
在工程制造中，同轴度是一个十分重要的指标，它直接关系到机械零部件的装配和使用精度。
通常情况下，同轴度可以分为两种情况，一种是孤位同轴度，另一种是全相同轴度。
孤位同轴度是指两个轴线的中心轴在线上的线性偏差，全相同轴度是指两个轴的中心轴之间的最大偏差。
在实际工程中，同轴度测试时会出现很多困难，如设备要求高、操作人员技术要求高等。
而三坐标测量机由于其具有高精度、高稳定性、高灵活性等特点，成为了检测同轴度的重要工具。
二、传统的同轴度检测方法传统的同轴度检测方法主要包括光学检测法、机械检测法和电子检测法。
光学检测法主要是通过光学仪器来检测轴的位置关系，它通常需要使用昂贵的光学设备，而且对操作人员的技术要求较高。
机械检测法是通过机械测量仪器来进行同轴度的测量，它需要在轴上安装探针，但这种方法操作繁琐且测量误差较大。
电子检测法是通过电子仪器来进行同轴度的测量，它的精度较高，但需要专业的操作人员来进行操作，且设备昂贵。
在三坐标测量机上检测同轴度，通常需要遵循以下几个步骤：1.准备工作在进行同轴度检测之前，首先需要对三坐标测量机进行正确的设置和校准，以确保测量的准确性。
同时还需要对被测工件进行清洁和固定，以确保测量的精度。
2.选取测量点在进行同轴度检测时，需要选取一定数量的测量点来进行测量。
通常情况下，选取的测量点越多，测量结果越准确。
3.测量同轴度在进行同轴度测量时，需要根据被测工件的实际情况来选择合适的测量方法。
可以通过三坐标测量机的探针来进行点对点的测量，也可以通过扫描仪来进行表面的扫描测量。
三坐标测量机检测同轴度的方法研究
三坐标测量机检测同轴度的方法研究一、同轴度的定义及影响因素同轴度指的是被测物体内在轴线与给定轴线的偏差程度，例如在生产汽车配件过程中，发动机转子的同心度就是极其重要的同轴度之一。
同轴度对于机械制造来说，是影响产品精度和可靠性的重要因素之一。
因此，在产品的质量检验过程中，测量同轴度的精度和实际效果是需要高度重视的。
同轴度的影响因素主要有以下三个方面：1、材料问题：材料的密度、硬度、热膨胀系数等因素都会对同轴度产生影响；2、生产工艺：生产加工方法、加工顺序、加工精度等工艺因素都会对同轴度产生影响；3、测量设备：选择合适的测量设备对于测量同轴度的结果也有很大的影响，其中，三坐标测量机可以提供非常精确的测量结果。
三坐标测量机能够精确测量被测物体的三维坐标信息，可以用于测量同轴度。
下面将给出三坐标测量机检测同轴度的步骤。
1、准备工作：首先需要准备好被测物体和三坐标测量机，并确定检测的轴线；2、设置测量程序：根据被测物体的特性和检测要求，设置相应的测量程序，并确定测量路径；3、进行测量：按照设定的程序和路径，进行测量，记录测量结果，并进行数据处理和分析；4、分析误差：分析测量结果与理论值或者标准值之间的误差，并进行误差修正。
在进行同轴度的测量和检测过程中，还需要注意以下几点：1、保持测量环境和测量条件的稳定性，以确保测量的精度和可靠性；2、选择合适的测量工具、夹具和探针等设备，以保证测量的准确性和可靠性；3、尽可能降低介质对测量精度的影响，例如通过选择合适的介质使其与被测物体密切接触等方法。
三、结论同轴度对于机械制造来说是影响产品精度和可靠性的重要因素之一，三坐标测量机可以提供非常精确的测量结果。
在三坐标测量机检测同轴度过程中，需要注意保持测量环境和测量条件的稳定性，选择合适的测量工具、夹具和探针等设备，并尽可能降低介质对测量精度的影响。
浅析三坐标测量同轴度方法
是指直径公差为值t，且与基准轴 线同轴的圆柱面内的区域。它有 以下三种控制要素：①轴线与轴 线；②轴线与公共轴线；③圆心 与圆心。 因此影响同轴度的主 要因素有被测元素与基准元素的 圆心位置和轴线方向，特别是轴 线方向。如在基准圆柱上测量两 个截面圆，用其连线作基准轴。 在被测圆柱上也测量两个截面圆， 构造一条直线，然后计算同轴度。
用三坐标测量同轴度的方法
圆心构造一条3D直线，作为公共 轴线，每个圆的直径可以不一致， 然后分别计算基准圆柱和被测圆 柱对公共轴线的同轴度，取其最 大值作为该零件的同轴度。这条 公共轴线近似于一个模拟心轴， 因此这种方法接近零件的实际装 配过程。
2.2 直线度法
2.3 求距法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
个孔做基准轴，评价的结果大大 超出图纸要求，用公共轴线法和 直线度方法评价出来的结果比较 全面的反映出所测范围内的情况。 4、结论 在实际测量中，同轴度的测量 受到多方面的影响。操作者的自 身素质和对图纸工艺要求的理解 不同；测量机的探测误差，探头 本身的误差；工件的加工状态， 表面粗糙度；检测方法的选择，
基于三坐标测量设备的同轴度测量方法研究
基于三坐标测量设备的同轴度测量方法研究摘要：本文将三坐标与传统测量同轴度的方法进行了比较，深入分析三坐标测量同轴度的影响因素，并在原有软件评价同轴度指令和已有公共轴线方法的基础上，对公共轴线的建立方法进行了总结，并提出了直线度法和求距法间接判断零件的同轴度。
【关键词】同轴度公共轴线基准求距法在我公司生产的印钞造币机械中，需要测量许多零件的同轴度，如J98机的滚筒体、YBW150机身等重要零件中，对一些孔的同轴度都有较高要求。
因此能否准确地测量出这些零件的同轴度，对以后相应轴的顺利装配和整机的平稳运转都有着一定的影响。
下面结合生产实际情况，讲述一下如何根据零件的不同特点，灵活运用三坐标来测量同轴度。
1.三坐标测量同轴度与传统测量方法的比较1.1.传统方法测量同轴度的原理由同轴度定义可知，同轴度分为点的同心度和线的同轴度两种。
同心度的公差带是直径为公差值φt且与基准圆心同心的圆内的区域，同轴度的公差带是直径为公差值φt的圆柱面内的区域，且该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。
因此在测量同轴度时，可根据零件的特点，采用形位公差检测原理中的测量坐标值原理、控制实效边界原理或测量跳动原理，借助各种综合量规或辅助工具，如心轴、杠杆表、V形架、花岗岩平板等。
如采用控制实效边界原理测量同轴度，使用综合量规检验。
但用综合量规测量无法得出确切数值，且需要针对不同的零件制作单独的综合量规，费用较高。
采用测量跳动原理测量同轴度，被测实际要素绕基准轴线回转一周的过程中，被测实际要素的形状和位置误差使位置固定的指示表的测头移动，因此该方法适用于测量形状误差较小的零件。
1.2.三坐标的测量原理使用三坐标测量基准要素的轴线，再测量被测实际要素的轴线，然后计算出被测实际要素的轴线对基准要素轴线的同轴度误差值。
在测量点的同心度时，使用测量坐标值原理，通过测量被测要素圆心与基准要素圆心的距离来计算同轴度误差值。
2.影响三坐标测量同轴度的因素在使用三坐标测量同轴度过程中，有时会出现测量结果误差大，重复性差的现象，究其原因，同轴度的测量主要受以下三个方面因素的影响：2.1.软件中同轴度评价指令的局限性：例如下面的图（1），在测量滚筒时，φ209孔对φ212孔有同轴度的要求。
三坐标测量机的同轴度测量评定
图 1 阶梯轴 2.2 被测圆柱面轴线
与基准轴线同理，在被测圆柱面上等间隔取 w 个与 OZ 垂 直的 截 面， 记 各截 面 最 小 二 乘 拟 合 圆 心 为 Cn，Cn 到
图 2 测量误差不当放大示意图
工艺与装备
109
但 是 ，由 于 坐 标 机 存 在 探 测 误 差，基 准 圆 柱 A 轴 线 偏
差为 C2C2P。在计算评定同轴度时，基准 A 轴线 有效作用范
围 C1C2P 被 延 长至 C3PC4P。由 ΔC1C2C2P~ΔC1C4C4P，得：
C2C 2 P C4C 4 P
=
C1C2 C1C4
（1）
式（6）中 ，C2C2P 仅 考 虑 测 量 机 本 身 探 测 误 差 MPEp=
0 .003mm，C1C4=150mm，C1C2=15mm，可 得：
探测误差是测量机不可避免 的一 个 误差 源。 目前 ，生 产型坐标测量机 的最 大 探测 误 差 MPEp 已 达 到 3μm 甚至 更 小 ，对 生 产 线 上 测 量 同 轴 度 公 差 影 响 不 大 ，可 以 忽 略 。 3.3 测量方法引起的误差
在实际测量实践过程中，应 针对 不 同的 零 件采 取 不同 的测量方法。若直接采用测量软 件的计算评定模块，测量 误 差 有 可 能 成 倍 放 大 。同 轴 度 情 形 ，被 测 圆 柱 特 征 处 于 基 准有效作用范围之外且距离甚远，采用测量软件计算评 定时 ，基准 有 效作 用 范 围 被 不 当 延 长 ，引 入 了 极 大 测 量 误 差。
C4 C4 P
=
C2C2P ´ C1C4 C1C2
= 0.03mm
（2）
上 面 分 析 说 明 ，即 使 不 存 在 制 造 误 差 ，对 被 测 量 特 征
三坐标测量机检测机械加工零件同轴度误差分析
摘要：三坐标测量机在不规则的机械加工零件同轴度测量中具有无可比拟的优势，但是在某些情况下也会产生同轴度测量误差，必须结合实际情况采取相应的控制措施，保证同轴度测量精度。
通过对三坐标测量机原理的概述，分析其在机械加工零件同轴度测量中存在的测量误差，并据此提出几点处理措施。
关键词：三坐标测量机同轴度误差测量中图分类号：th721 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2015）07（b）-0052-01 在机械加工过程中，同轴度是一项基本的形位公差项目，在不同类型机械零件中，采用不同方法检测同轴度。
如：采用v型支架、钢球加杠杆百分表等检测规则轴类零件的同轴度；采用芯轴加杠杆百分表来检测箱体孔类零件的同轴度。
对于不规则的轴类零件来说，其同轴度检测难度较大，此时采用三坐标测量机来检测能取得较好的检测效果。
与常规检测方法相比，三坐标测量机无需转动工件，利用测头探针进行工件的取点采样，实现同轴度的快速检测。
在运用三坐标测量机进行同轴度测量时，基准线理解差异、轴线测量方法不同、轴度评价方法不同、采点误差等都可能带来同轴度测量的误差，因此，必须做好误差控制工作，保证测量精确度。
1 三坐标测量机概述同轴度公差带定义为：被测圆柱的轴线位于以基准圆柱轴线为圆心、以公差值为直径的圆柱内。
被测轴线被圆柱包容，而直径就是被测轴线的同轴度误差，如图1所示，φt就是被测同轴度的公差带。
若为单侧轴线的同轴度测量，见图2，其中被测外圆柱的轴线对a的同轴度公差为t，此时圆的轴线必须以t为公差值、与基准轴线a同轴的圆柱内。
前面简单介绍了机械加工零件同轴度测量的相关概念，下面就如何运用三坐标测量机进行同轴度误差的测量进行简要分析，其基本步骤为：第一，建立坐标系。
任何机械零件的同轴度测量都必须在一定的坐标系下进行，因此，首先确立零件的基准，位置误差基准必须符合最小条件。
对于同轴度，确立基准轴线后，根据零件的具体要求建立基准。
一般情况下，基准是一个内孔轴线或外圆柱轴线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2 期
魏国梁: 谈三坐标测量机测量零件同轴度
步骤一： 将测头转到 A90B90 采集左侧圆柱 2 ， 需要在不同平面内采集六个点； 步骤二： 圆柱 2 找正， 使圆柱轴线沿 X 轴正方向 为圆柱正向； 步骤三： 在左侧孔深处采集圆 1 ， 在同一平面内 采集三个点； 步骤四： 在左侧孔近处采集圆 2 ， 在同一平面内 ； 采集三个点 步骤五： 将测头转到 A90B － 90 ， 采集右侧圆柱 3， 需要在不同平面内采集六个点； 步骤六： 圆柱 3 找正， 使圆柱轴线沿 X 轴正方向 为圆柱正向；
5
测量步骤
三坐标测量机型号： Croma8106
5． 1 测针配置 由于孔有一定深度， 直接用 TP20 的传感器是无 法测量到孔的深处， 所以采用 EM2 加长杆为 20mm， 为减小测头部分载重， 选用 2. 5mm 直径比较小的 测针， 型号为 TIP3BY20MM， 测头型号为 MH20i， 测 针配置见图 4 。
图 5 同轴度测量结果 从测量报告上看圆柱 2 相对基准 B 的同轴度误 差 是 0. 045 ， 圆柱 3 相对基准的同轴度误差是 0. 034 ， 圆柱 2 的同轴度误差大， 因此， 该零件的同 轴度误差是 0． 045 。 采用构造基准 ①通过分析叉架类零件的特点， 轴线方法测量叉架类零件的同轴度 ； ②根据 零 件 形 状 和 重 量， 采 用 支 撑 块 方 式 装 夹； ③合理配置测头、 加长杆、 测针， 手动编辑程序， 自动运行得出数据， 进行数据评价， 得出该零件的同 轴度误差是 0． 045 。
6
小结
参考文献： ［ 1］ J］ ． 现代制造技术与装备， 2010 ( 5 ) ． 张辉． 基于三坐标测量机同轴度的测量方法［ ［ 2］ J］ ． 制造技术与机床， 2010 ( 11 ) ． 王文书． 三坐标测量机对同轴度误差测量方法的探讨［ ［ 3］ M］ ． 北京: 机械工业出版社， 2011 : 7 ． 徐茂公． 公差配合与技术测量［
图 2 同轴度测量示例
4
零 件 装夹
因为要测量图 1 叉架类零件左右两个孔的同轴 度， 零件装夹方式需要平放， 为了能采集到左右两个 孔的数据， 需要配置加长杆， 配置 EM2 加长杆长度 为 20mm。由于零件是长方体比较规整， 且有一定重 量， 测头接触零件时， 零件由于重力不会发生移动， 不会产生振动误差， 可以直接放在支撑块上， 测量时 采用 MH20I 手动测头， 需要用到 A90B90 和 A90B － 90 ， 为了保证测头不与大理石台面相撞， 支撑块要有 一定高度。放置时须保证零件长度方向与机器的 X 轴方向摆成一致， 宽度方向与 Y 轴尽量保持平行， 零 件装夹方式见图 3 。
图 4 测头与标准球 5． 2 具体步骤 ①测针校验： 三坐标测量机运行前要保证环境 温度在 20℃ 左右， 三坐标测量机保证轨道、 台面清 洁， 标准球擦拭干净不能有杂质、 灰尘， 否则会影响 A90B90 ， A90B － 测量结果。此案例测头用到 A0B0 ， 90 三个角度， 对每个角度都要进行校验， 校正时测量 标准球直径， 误差要求小于 0． 003mm。 ②手动建坐标系： 采用平面—直线—点建立工 件坐标系， 在零件的上表面采集不在一条直线上的 三个点构造面， 零件的前面上采集在 X 轴方向上两 个点构造直线， 在零件的左侧面上采集一个点构造 点， 这样就建立好坐标系。 建立好坐标系后不能再 移动零件。 ③自动建坐标系： 因为零件精度要求比较高， 用 三坐标测量机自动测量， 尽量减少人为因素给基准 带来的测量误差。 ④同轴度的测量方法， 先手动采集数据进行编 程， 再自动运行采集数据。下面是详细的步骤： · 84·
烟台职业学院学报
第 20 卷
3
同轴度测量原理
3． 1 同轴度的定义 在国家标准中， 轴线的同轴度公差的定义为“公 差带是直径为 t 的圆柱面内的区域， 该圆柱面的轴 。它有以下几种控制要素： 线与基准轴线同轴” ①基准轴线的建立； ②被测物体轴线的建立； ③考虑实际工作或装配要求作变通处理 3． 2 用公共轴线作为基准轴线 当基准圆柱与被测圆柱较短且距离较远时， 可 以采用公共轴线作为基准轴线的方法 ， 在基准圆柱 和被测圆柱上分别测出两个圆，通过四个圆的圆心 构造出一条直线作为基准轴线，然后分别计算基准 圆柱和被测圆柱对基准轴线的同轴度 ， 取其最大值 作为该工件的同轴度误差。 此种方法测量的结果， 综合了基准圆柱和被测圆柱的位置关系 ， 能够较准 确反映基准圆柱与被测圆柱较远时的同轴度 。 图 3 叉架类零件装夹
（ 责任编辑
侯中岩）
· 85·
第 20 卷
第2 期
烟台职业学院学报
Vol． 20
No． 2
2014 年 6 月
Journal of Yantai Vo14
谈三坐标测量机测量零件同轴度
魏国梁
( 黑龙江工业学院， 黑龙江 鸡西 158100 )
摘要： 利用思瑞三坐标测量机测量叉架类零件的同轴度; 根据 零 件 特 点， 采 用构 造 公 共 基 准 轴线 方法 进 行 同 轴度测量; 合理选择测头、 加长杆、 测针， 通过手动采集数据点编程， 自动运行程序得出数据， 根据数据进行同 轴度评价。 关键词： 三坐标测量机; 叉架类零件; 同轴度 中图分类号： TH721 文献标识码： B 文章编号： 1673 － 5382 （ 2014 ） 02 － 0083 － 03
2
零件分析
图 1 零件属于叉架类零件， 根据零件特点左侧 34 的孔和右侧 25 的孔是与轴承配合， 为了保证 轴和轴承组合件方便装入， 工作时不产生干涉， 就要 求该零件左右两个孔有同轴度位置公差， 零件加工 后需要测量同轴度来保证能够正常使用 。
图 1 叉架类零件
收稿日期： 2014 － 03 － 15 作者简介： 魏国梁( 1982 － ) ， 黑龙江工业学院助教， 硕士． 男， 黑龙江鸡西人， · 83·
步骤七： 在右侧孔深处采集圆 3 ， 在同一平面内 采集三个点； 步骤八： 在右侧孔近处采集圆 4 ， 在同一平面内 采集三个点； 步骤九： 圆 2 ， 圆柱 2 ， 圆 1， 圆 3， 圆柱 3 ， 圆4 依 次套用出来点 1 至点 6 ； 步骤十： 用点 1 至点 6 最佳拟合构建一条 3D 直 线； 步骤十一： 评价。 定义上面构建的直线为公共 基准 B ； 分别评价圆柱 2 与圆柱 3 相对基准 B 的同轴 度。下面是报告结果：
1
三坐标测量机简介
三坐标测量机的出现是标志计量仪器从古典的
工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统 ， 从而 促进了自动生产线的发展； 随着三坐标测量机的精 度不断提高， 自动化程序不断发展， 促进了三维测量 技术的进步， 大大地提高了测量效率。
手动方式向现代化自动测试技术过渡的一个里程 碑。实现了对基本的几何元素的高效率、 高精度测 量与评定， 解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量， 例 如箱体零件的孔径与孔位、 叶片与齿轮、 汽车与飞机 等的外廓尺寸检测； 提高了三维测量的测量精度， 目 前高精度的坐标测量机的单轴精度， 每米长度内可 达 1um 以内， 三维空间精度可达 1um － 2um。 对于 车间检测用的三坐标测量机， 每米测量精度单轴也 达 3um － 4um； 由于三坐标测量机可与数控机床和加