圆柱度误差测量方法讲解
圆柱度测量方法
圆柱度测量
圆柱度(符号 )： 形状公差中的一类，指任一垂 直截面最大尺寸与最小尺寸差 为圆柱度。圆柱测量方法 ：
1.半径测量法； 2.坐标测量法； 3.二点法、三点测量法； 4.分解测量法(了解)；
1、半径测量法：
半径测量法是确定被测圆柱 面相对于测量准—回转轴线半径 变化量的一种测量方法。在测量 时，以测头相对于被测圆柱面移 动的轨迹，模拟理想圆柱面。半 径变化量即是实际圆柱面上的采 样点相对于理想圆柱面的偏离
①分项测量
作分项测量时有两种方案，其一为在若干横向截面内测量圆 度误差.同时分解出素线对轴线的平行度误差；其二，在横向 截面内测量圆度误差，并在轴向截面内测量素线对轴线的平 行度误差，按某一横向测量截面，当被测零件在V形座上回 转时找出该截面轮廓的最高点，过最高点的轴向截面内布点 采样，对各采样点处测得的示值中取最小示值为最低点。 ②叠加评定圆柱度误差
由被测零件上的最小直径处的圆度误差值和素线对轴线的平 行度误差值，经叠加后即为被测圆柱表面的圆柱度误差。
(2)内表面分解测量法 测量内表面时，在被测圆柱表面的最小直径处的 横向截面内测量轮廓的圆度误差；在轴向截面内 测量素线对轴线的平行度误差。两项误差经叠加 后求得圆柱度误差。 ①分项测量 a.测量素线平行度误差 b.测量圆度误差 ②用叠加法求圆柱度误差 圆柱度误差为被测内表面最小直径处的圆度误差
值，以及素线对轴线的平行度误差值两者叠加而 得。
End,谢谢
所有各被测截面示值中 的最大值与最小值的一 半作为圆柱度误差值。
三点法：
按下图所示方法测出各 给定横截面内零件回转 一周过程指示表的最大 示值与最小示值的一半 作为圆柱度误差值。
4、分解测量法
分解测量法是按圆柱度误差的构成分别进行测量 的方法，即分别测量横向截面内轮廓的圆度误差， 轴向截面内的素线对轴线的平行度误差和素线的 直线度误差，然后将分项的误差进行叠加，从而 获得被测表面的圆柱度误差。 (1)外表面分解测量法 对于外表面的圆柱度。可在V形座上进行分解测量， 确定圆度误差和素线对轴线的平行度误差。
三坐标测量圆柱度和圆度的方法
3. 使用圆度评价指令，设置相应参数后运行，评价出圆度值。
三坐标测量圆柱度和圆度的方法
测量对象
测量方法
采样方案
测量步骤
评定标准
圆柱度
三坐标测量法
1. 等距横截面：从被测零件的内孔距底部10mm处开始，分五段等距离横截面进行测量，从下往上依次从截面1至截面5测量，重复测量五次，记录数据。
1. 将被测零件在精密测量室里等温两个小时后，校好三坐标测量机的零位及测头各个方位的角度。
被测零件的圆柱度误差值为提取圆柱面上的各测点到拟合导出要素（轴线）的距离的最大值与最小值之差。
2. 单螺旋线：从被测零件的内孔距底部10mm处开始，沿一条螺旋线从下往上进行测量，重复测量五次，记录数据。
2. 选择合适的采样方案进行测量，并记录各点的示值，得到提取圆柱面。
3. 双螺旋线：结合等距横截面和两条螺旋线进行测量，具体方案可根据实际需求设计。
3. 采用最小区域法对提取圆柱面进行拟合，得到拟合导出要素（轴线）。
圆度
三坐标扫描测量法
在被测圆度截面上采集足够多的点进行扫描测量，确保采样间隔足够小（最小可达到0.01mm）。
1. 输入生成扫描圆指令，设置点密度、扫描速度和过滤类型等参数。
圆度值为扫描得到的圆上各点到圆心距离的最大值与最小值之差的一半。
圆柱度误差及其评定方法综述
3-4圆度与圆柱度误差测量
★计算公式：三个截面、六个数据中（dmaxBdminB）/2，圆柱度误差不得大于0.025mm。
1.1、被测零件
1.2、常用测量仪器及设备
V形块
百分表
百分表架
二、常用测量方法
2.1.回转轴线法（圆度仪）
2.2.三点法（百分表）
2.3、二点法
千分尺测量
2.4、投影法测圆度
2.5、坐标法测外圆
三、圆柱度的测量
圆柱度 是限制加工后的实际圆柱对理想圆柱的变动量的
一项指标。
圆柱度可以同时控制圆度、素线和轴线的直线度 以及两条素线的平行度等，是评定圆柱形零件形 状精度的一个较好的综合指标。
公差带是半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱所限定的区域。
测量圆柱度的注意事项： 1、测量时要分别在圆柱的三个截面分别取样本。
2、计算时，最大值减去最小值/2。
1、圆度误差的测量计算φ：φ=（dmax-dmin）/2， 取三个截面中的φmax。磨损后的圆度误差不得大于 0.025mm。
任务三 用百分表测量圆度及圆柱 度误差
知 1.熟悉常用的圆度和圆柱度测量器具和测量方
识
法；
目 2.理解形位公差的检测原则；
标 3.掌握圆度及圆柱度的公差带形状及特点；
技 1.能熟练使用百分表和百分表架进行测量圆度
能
及圆柱度；
目 2.会对圆度及圆柱度测量数据进行处理及评
标
定。
一、圆度及圆柱度公差
示例
圆度,圆柱度及球度的测量及评价方法讲解
圆度一． 基本概念1. 圆要素几何特征中心：横向截面与回转表面的轴线相交的交点； 半径：圆要素上各点至该中心的距离。
圆要素是一封闭曲线，其向量半径R 与相位角θ具有函数关系，即：()R F θ=按傅里叶级数展开后，有：()001cos mk k R k k a c θθ==++∑2. 圆度及圆度误差圆度：回转表面的横向截面轮廓（圆要素）的形状精度;圆度误差：表示实际圆要素精度的技术参数，即实际圆要素对理想圆的变动量。
3. 圆度误差评定原则按形状误差评定原则，评定圆度误差时，应根据实际圆要素确定最小包容区域。
圆度误差的最小包容区域与圆度公差带的形状一致，由两同心圆构成，当实际圆要素被两同心圆紧紧包容，即两同心圆的半径差为最小值时，即为最小包容区域。
4. 圆度检测原则① 与理想要素比较原则：理想要素由测量器具模拟体现理想圆。
在实际圆要素上获得的信息，通常是实际要素的半径变化量，根据获得的半径变化量再评定圆度误差。
② 测量坐标值原则：对实际圆要素应用坐标测量系统对其采样点测取坐标值，由测得的坐标值经过计算，求得圆度误差值。
③ 测量特征参数原则：根据实际圆要素的具体特征，采用能反映实际要素几何特征的手段进行测量，从而方便的获得圆度误差值。
二． 圆度测量方法1. 半径测量法半径测量法是确定被测圆要素半径变化量的方法，是根据“与理想要素比较原则”拟定的一种检测方案。
① 仪器类型和工作原理（加备注解释）下图分别为转轴式圆度仪和转台式圆度仪圆度仪可运用测得信号的输出特性，将被测轮廓的半径变化量放大后同步自动记录下来，获得轮廓误差的放大图形，可按放大图形评定圆度误差。
② 用圆度仪测量注意事项（加备注择项解释）选择适当的侧头类型；静态测量力选择；测量平面和测量方向确定；频率响应选择；选择适当的放大倍率；正确安装被测件，径向偏心和轴向倾斜；主轴误差的影响2. 坐标测量法坐标测量法是根据测量坐标值原则提出的一种检测方案。
测量圆柱度误差的各种方法讲解
测量圆柱度误差的各种方法讲解一、圆柱度1. 圆柱度指圆柱面整个轮廓（圆柱面要素）的形状精度，即表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。
圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。
2.圆柱面要素几何特征：圆柱面要素至具有固定位置的直线（圆柱轴线）的距离为该要素的半径。
实际圆柱面要素上各点的半径不相等时，说明实际要素存在形状误差。
3.实际圆柱面要素的形状误差，可分解为横向截面内的圆要素形状误差，轴向截面内直线要素的形状误差及相应直线间的平行度误差。
因此，在圆柱度误差测量中，除了把握圆柱面要素的半径变化外，也可对圆柱面要素分解后，从各分项误差来反映圆柱面要素的形状误差。
二、圆柱度误差的评定原则圆柱度误差是指实际圆柱面要素对其理想圆柱面的变动量。
根据形状误差评定原则，实际圆柱面要素与理想原则面比较时，应根据实际圆柱面确定最小包容区域。
当与圆柱度公差带形状一致的两同轴圆柱面紧紧包容实际圆柱面要素，及其半径差为最小值时，即为最小包容区域。
三、圆柱度检测原则1、与理想要素比较原则2、测量坐标值原则3、测量特征参数原则四、圆柱度测量方法圆柱度测量方法主要有半径测量法，坐标测量法，二点法、三点测量法、分解测量法、直接利用太友科技数据采集仪连接百分表测量法等。
五、测量方法简介1、半径测量法半径侧量法是确定被侧圆柱面相对于测量基准——回转轴线半径变化量的一种测量方法。
它是按“与理想要素比较原则”拟定的检测方案。
在测量时，以测头相对于被测圆柱面移动的轨迹，模拟理想圆柱面。
半径变化量即是实际圆柱面上的采样点相对于理想圆柱面的偏离量。
该法也可看作为在圆柱坐标系中按“测量坐标值原则”，对被测圆柱面测取采样点的坐标值。
（1）测量截面布置圆柱面是连续的表面，不便于测遍整个表面，只有在被测表面上作离散的布点采样。
为测量和数据处理上的需要，应对被侧表面布置侧量截面，再沿测量截面与被测表面的交线布置适当数量的采样点。
任务三_圆度误差、圆柱度误差的测量
度误差 。 （４） 移动百分表 ，测量四个不同截面（截面 A 、B、C、 D） ，取截面圆度误差中的最大误差值作为该零件的圆度 误差 。
（５） 如果最大误差 Δmax ≤ 0.005 mm ，则该台阶轴的圆 度误差符合要求 ，如果 Δmax ＞0.005 mm ，则该台阶轴的 圆度超差 。 （６） 完成检测报告 ，整理实验器具 。
mm ，它是在同一正截面上 ，半径 差为公差值0.03mm 的两表面的圆度误差时，可用千分尺测出同一正截 面的最大直径差，此差值的一半即为该截面的圆度误差。
圆柱孔的圆度误差可用内径百分表（或千分表）检测。
用指示表测量圆锥 面的圆度误差
［活动实施］
活动分析：
１ ．测量任务解读 要求测量φ30圆柱外表面的圆柱度 误差是否满足公差带 的要求 。
２ ．测量方案确定 与测量圆度误差的方案基本相同 。
活动实施:(同圆度）
1、三点法测量零件圆度的一般步骤（P66)：
答;（１） 将被测轴放在 ２α ＝ ９０°的 V 形块上 。 （２） 安装好表座 、表架和百分表 ，使百分 测量头垂直于测量面 ，并将指针调零 。 （３） 记录被测零件在回转一周过程中测量 截面上百分表读数的最大值与最小值 ，将最 大值与最小值之差的一半 作为该截面的
１ ．测量器具准备 百分表表座 、表架 、平台 、V 形块 、被测件 、全棉布数 块 、防锈油等 。
２ ．测量步骤 （１） 将被测轴放在 ２α ＝ ９０°的 V 形块上 。 （２） 安装好表座 、表架和百分表 ，使百分表 测量头垂直于测量面 ，并将指针调零 。 （３） 记录被测零件在回转一周过程中测量截面上百 分表读数的最大值与最小值 ，将最大值与最小值之差 的一半 作为该截面的圆度误差 。
实验2圆度、圆柱度误差的测量
实验2圆度、圆柱度误差的测量⼀、实验⽬的1．掌握圆度、圆柱度误差的测量⽅法。
2．加深对圆度、圆柱度误差和公差概念的理解。
⼆、实验内容⽤两点法和三点法组合测量轴的圆度和圆柱度误差。
三、计量器具外径千分尺（测量范围0-25mm、分度值0.01mm）。
百分表（⽰值范围：0-3mm；分度值0.01mm）。
平板、磁⼒表座。
四、测量原理两点法：常⽤千分尺、⽐较仪等测量，以被测圆柱某⼀截⾯上各直径间最⼤差值之半作为此截⾯的圆度误差。
测量若⼲截⾯，取⼏个截⾯中最⼤的圆度误差值作为零件的圆度误差。
取所有读数中最⼤值与最⼩值的差值之半作为零件的圆柱度误差。
适宜测量轮廓圆具有偶数棱的圆度和圆柱度误差。
三点法：将被测⼯件放在V形块上，使其轴线垂直于测量截⾯，同时固定轴向位置，百分表接触轮廓圆的上⾯，将被测⼯件回转⼀周，取百分表读数的最⼤差值之半，作为该截⾯的圆度误差。
测量若⼲截⾯，取其中最⼤的圆度误差作为该零件的圆度误差。
取所有读数中最⼤与最⼩值的差值的⼀半作为零件的圆柱度误差。
适宜找出具有奇数棱圆的圆度和圆柱度误差。
测量前，往往不知道被测零件是偶数棱还是奇数棱，不便确定采⽤两点法还是三点法，可靠的办法是⽤两点法和三点法各测⼀次，取三次所得误差中的最⼤值作为零件的圆度、圆柱度误差。
五、测量步骤1、两点法1）将被测零件放在平板上，⽤外径千分尺测量被测轴的同⼀截⾯内的轮廓圆⼀周上的六个位置（见图2-1（a））的直径并作好记录。
取最⼤直径与最⼩直径之差的⼀半作为该截⾯的圆度误差。
同样⽅法，测量五个不同截⾯的圆度误差。
2）取五个截⾯的圆度误差中最⼤值作为该被测轴的圆度误差。
取所有读数中最⼤值与最⼩值的差值的⼀半作为圆柱度误差。
2、三点法1）将被测轴放置在90°的V形块上，平稳移动百分表座，使表的测头接触被测轴，并垂直于被测轴的轴线（如图2-1（b）），使表上指针处于刻度盘的⽰值范围内。
转动被测轴⼀周，记下百分表读数的最⼤值与最⼩值，最⼤值与最⼩值之差的⼀半作为该截⾯的圆度误差。
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圆柱度误差测量方法讲解
圆柱度
指在垂直于回转体轴线截面上，被测实际圆（柱）对其理想圆（柱）的变动量，以形成最小包容区域的两同心圆（柱）面的半径差计算。
常用的近似测量方法有两点法、三点法、坐标测量法等。
1、两点法
按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值，并以所有各被测截面示值中的最大值与最小值的一半作为圆柱度误差值。
图1
2、三点法
按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱度误差值。
图2
3、三坐标测量法
通常是在三坐标测量机上按要求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。
利用圆度仪测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差的原始信号(测量原理图如图3所示)。
测量传感器拾取的原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误差及回转台的回转运动误差。
将上述误差相分离, 并依据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。
图3
三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。
三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间（xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪进行测量。
通过测头和测量对象的接触, 由测头的坐标来获取对象的形状信息。
三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱动控制部分以及软件等构成。
4、数据采集仪连接百分表测量方法
测量仪器：偏摆仪、百分表、太友科技QSmart 数据采集仪。
测量原理：数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据的最大值跟最小值，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的圆柱度误差，最后数据采集仪会自动判断所测零件的圆柱度误差是否在圆柱度范围内，如果所测圆柱度误差大于圆柱度公差值，采集仪会自动发出报警功能，提醒相关操作人员该产品不合格。
测量效果示意图：
利用数据采集仪连接百分表来测量圆柱度误差值的优势：
1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；
说明：由于测量圆柱度误差值时，需要测量到最大值跟最小值，最后的圆柱度值由最大值减去最小值，最终才得出圆柱度误差值，但是如果由人工去读数时，很难直接判断出哪次是最大值，哪次是最小值，这就需要多次去测量去判断，这样就很容易判断错误，而且当一台偏摆仪一次性连接几个百分表来同时测量时，那工作量会更大，更容易出错。
直接利用数据采集仪连接百分表，采集仪就会自动读取测量的最大值跟最小值，完全不需要人工去操作。
2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出圆跳动误差值。
说明：圆柱度误差计算公式已嵌入数据采集仪软件中，当测量完毕后数据采集仪会马上计算出圆柱度误差值，无需人工再去把测量的数据输入电脑进行数据分析计算，可以减少人工计算数据的繁琐工作，而且测量效率高。
3）测量结果报警，一旦测量结果不在圆跳动公差带时，数据采集仪就会自动报警。
说明：只有当所测量的圆柱度误差值小于轴类零件的圆柱度公差值时，该零件才算符合生产要求，才算合格，反之则不合格。
一旦测量结果大于圆柱度公差值时，数据采集仪就会发出报警功能，提醒相关人员该零件不符合生产规格要求，需要进一步去完善，这就可以进一步提高测量效率。