一種同軸度檢測(cè)新裝置及其檢測(cè)方法

吳慧仙

摘 要：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中同軸度檢測(cè)裝置測(cè)量精度不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，介紹了一種同軸度檢測(cè)的新裝置并指出了創(chuàng)新之處，該裝置測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。同時(shí)提供了一種應(yīng)用該裝置檢測(cè)同軸度誤差的檢測(cè)方法。整個(gè)檢測(cè)步驟簡(jiǎn)單、易操作；檢測(cè)方法的過(guò)程精度高，累計(jì)誤差少；誤差的計(jì)算也更簡(jiǎn)單，并且采用一定的方式使測(cè)量點(diǎn)接觸位置穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果也更精準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：同軸度 橫向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu) 檢測(cè)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TH87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）12（a）-0060-02

目前，人們對(duì)同軸度檢測(cè)的方法首先想到采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，但此類(lèi)儀器價(jià)格昂貴，維修成本高，測(cè)量過(guò)程中需要測(cè)量多個(gè)橫截面，確定公共軸線(xiàn)，使其測(cè)量效率不高。此外，在使用過(guò)程中，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)測(cè)量環(huán)境有很高的要求，難以在更多領(lǐng)域中普遍使用。

其次，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 20181170U公開(kāi)了一種同軸度檢測(cè)裝置，但在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)的同軸度檢測(cè)方法中，也存在測(cè)量的同軸度結(jié)果不精確以及由此得出的同軸度誤差也不精確的問(wèn)題。

要解決以上技術(shù)問(wèn)題，關(guān)鍵在于克服現(xiàn)有技術(shù)中同軸度檢測(cè)方法測(cè)量得出的同軸度檢測(cè)方法的測(cè)量精度不高、同軸度誤差值精度低的缺陷，從而提供一種測(cè)量同軸度誤差精度高的同軸度檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

1 同軸度檢測(cè)裝置

為了能夠更精確地測(cè)量同軸度誤差，設(shè)計(jì)了新的檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)圖如圖1。在裝置中有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新之處。

首先，所述調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸（41）橫向位置的橫向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，以及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸（41）縱向位置的縱向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。其中橫向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括X軸方向固定設(shè)置的X軸滑臺(tái)（32），設(shè)置在所述X軸滑臺(tái)（32）上的滑道，可滑動(dòng)設(shè)置在所述滑道上的滑塊（33），所述轉(zhuǎn)軸（41）設(shè)置在所述滑塊（33）上；縱向調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括固定在底座（1）上且位于X軸滑臺(tái)（32）底部的Y軸滑臺(tái)（31），安裝在Y軸滑臺(tái)（31）上的螺桿（311）以及套設(shè)在螺桿（311）上的螺母，所述螺母與X軸滑臺(tái)（32）固定連接。

其次，在裝置轉(zhuǎn)軸（41）底端上設(shè)有回轉(zhuǎn)分度盤(pán)（4）?；剞D(zhuǎn)分度盤(pán)（4）上表面刻有分度值，側(cè)壁上還設(shè)有手柄；轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)分度盤(pán)（4）轉(zhuǎn)動(dòng)到所需角度，并用回轉(zhuǎn)分度盤(pán)（4）上設(shè)有的鎖緊裝置（42）將回轉(zhuǎn)分度盤(pán)（4）進(jìn)行卡位，以改變檢測(cè)工件的另一端孔的內(nèi)壁與測(cè)量表（11）探頭的接觸位置。

2 同軸度檢測(cè)方法

這里提供一種同軸度檢測(cè)方法，包括以下步驟。

步驟1：將環(huán)狀標(biāo)準(zhǔn)工件的一端孔套設(shè)在轉(zhuǎn)軸（41）上，并使測(cè)量表（11）的探頭與標(biāo)準(zhǔn)工件的另一端孔的內(nèi)壁測(cè)量圓P0某一圓周上的測(cè)量點(diǎn)接觸。

觀察測(cè)量表（11）的指針指向，若測(cè)量表（11）的指針指向零位，則代表轉(zhuǎn)軸（41）與測(cè)量表（11）在豎直方向上的軸線(xiàn)平行，此時(shí)，取下標(biāo)準(zhǔn)工件，完成轉(zhuǎn)軸（41）的校正；若測(cè)量表（11）的指針指向偏離零位，則通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸（41）的橫向或縱向位置，在測(cè)量表（11）的指針指向零位時(shí)取下標(biāo)準(zhǔn)工件，完成轉(zhuǎn)軸（41）的校正；以此時(shí)測(cè)量表（11）探頭的位置坐標(biāo)為檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，且保持測(cè)量表（11）探頭的位置固定不變，此時(shí)，測(cè)量表（11）探頭的位置坐標(biāo)就是測(cè)量圓P0上的測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

步驟2：將檢測(cè)工件的一端孔套設(shè)在校正后的轉(zhuǎn)軸（41）上，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸（41），使檢測(cè)工件的另一端孔內(nèi)壁測(cè)量圓P1某一圓周上的測(cè)量點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸（41）校正后位置固定的測(cè)量表（11）探頭接觸。

觀察測(cè)量表（11）的指針的指向，若測(cè)量表（11）的指針仍指向零位，則檢測(cè)工件兩端孔同軸；若測(cè)量表（11）的指針指向偏離零位，則檢測(cè)工件兩端孔存在同軸度誤差。

在上述的同軸度檢測(cè)方法中， 將測(cè)量表（11）探頭與環(huán)狀標(biāo)準(zhǔn)工件一端孔內(nèi)壁測(cè)量圓P0的同一圓周上的至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)接觸，并分別對(duì)轉(zhuǎn)軸（41）進(jìn)行校正，并分別記錄轉(zhuǎn)軸校正后各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)；將記錄的坐標(biāo)代入公式 中形成三元二次方程組，求出測(cè)量圓P0的圓心坐標(biāo)以及測(cè)量圓P0的半徑R0。

對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)軸（41）校正后的測(cè)量圓P0同一圓周上的至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置，使測(cè)量表（11）探頭與檢測(cè)工件一端孔內(nèi)壁測(cè)量圓的同一圓周上的至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)接觸，并在測(cè)量表（11）的指針?lè)謩e再次指向零位時(shí)，分別記錄各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)，將記錄的坐標(biāo)代入公式中形成三元二次方程組，求出測(cè)量圓P1的圓心坐標(biāo)以及測(cè)量圓P1的半徑R1。

將計(jì)算出的測(cè)量圓P0和測(cè)量圓P1的圓心坐標(biāo)代入公式，求出檢測(cè)工件兩端孔的同軸度誤差L。

3 結(jié)論

在多次實(shí)踐應(yīng)用后，我們發(fā)現(xiàn)此同軸度檢測(cè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）此檢測(cè)方法以指針指向零位為檢測(cè)工件兩端孔同軸的判斷標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定檢測(cè)工件兩端孔是否同軸，整個(gè)檢測(cè)步驟簡(jiǎn)單、易操作。在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量表的探頭直接與被檢測(cè)工件的另一端孔內(nèi)壁接觸，克服現(xiàn)有技術(shù)中將測(cè)量表探頭通過(guò)條狀平板傳遞帶來(lái)測(cè)量數(shù)據(jù)的累積誤差；測(cè)量表在豎直方向的軸線(xiàn)位置固定，確定測(cè)量表指針指向的準(zhǔn)確性，使整個(gè)檢測(cè)方法的精確度高，累計(jì)誤差少。

（2）此同軸度誤差計(jì)算方式，并配以數(shù)字顯示屏分別記錄每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)，分別計(jì)算出測(cè)量圓P0與測(cè)量圓P1的圓心坐標(biāo)，進(jìn)而求出兩測(cè)量圓的圓心距離即為檢測(cè)工件兩端孔的同軸度誤差，確保了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使計(jì)算出的同軸度結(jié)果的誤差相對(duì)較小，更接近真實(shí)值，提高整個(gè)檢測(cè)方法的精確度。

（3）該同軸度檢測(cè)方法，測(cè)量檢測(cè)工件兩端孔的同軸度誤差時(shí)，選取測(cè)量點(diǎn)的方式，減少了求測(cè)量圓圓心坐標(biāo)的過(guò)程，使同軸度誤差的計(jì)算更簡(jiǎn)單。

（4）該同軸度檢測(cè)方法，在轉(zhuǎn)軸底端上設(shè)有回轉(zhuǎn)分度盤(pán)，并在回轉(zhuǎn)分度盤(pán)上設(shè)有的鎖緊裝置將回轉(zhuǎn)分度盤(pán)進(jìn)行卡位，確保探頭與檢測(cè)工件的另一端的內(nèi)壁測(cè)量圓的同一圓周上的測(cè)量點(diǎn)接觸位置穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 強(qiáng)敏.同軸度誤差的檢測(cè)方法探討[J].蘇州是職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（3）：84-85.

[2] 刑杰.軸孔類(lèi)零件同軸度誤差的檢測(cè)探討[J].重型汽車(chē)，2001（2）：20-21.

[3] 劉旭，陳祥林，汪紅兵，等.發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸孔同軸度檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2015（12）：115-118.