圓跳動測量技巧總結

發布時間:2018-2-2 9:31:46

在盤類零件的生產過程中,為了保證工藝基準的垂直度,工藝人員 往往對基準提出端麵圓跳動的要求。為滿足軸類零件圖樣上同軸度的要求,測量時習慣用徑向圓跳動代替同軸度要求。實際上工藝人員都在不知不覺地使用測量跳動原則對產品進行快速經濟的檢測。為了保證產品質量提高工序合格率,利用這種替代方法是否準確可靠,又如何把握是工藝人員、檢測人員值得共同探討的問題。

測量跳動原則

在被測要素繞基準軸回轉過程中,相對於某參考點或線的變化情況,來表示跳動值的一種檢測原理,稱為測量跳動原則,也叫做第四檢測原則。測量跳動原則是根據跳動誤差(所謂跳動誤差是關聯實際要素繞基準軸線回轉一周或連續回轉時所允許的最大跳動量)的定義提出的,主要用於圓跳動和全跳動誤差測量,跳動公差是以檢測方式定出的公差項目,具有綜合控製形狀誤差和位置誤差的功能,根據該原則所實施的檢測方法很簡單,因此在生產中廣泛應用。

圓跳動和全跳動的區別

跳動分為圓跳動和全跳動。其中,當關聯實際要素繞基準軸線回轉一周或連續回轉時,為圓跳動公差;繞基準軸線連續回轉時,為全跳動公差。根據測量方式的不同,圓跳動又分為徑向圓跳動和端麵圓跳動,徑向圓跳動公差帶是垂直於基準軸線的任一測量平麵內,半徑差為公差值,且圓心在基準軸線上的兩個同心圓之間的區域;端麵圓跳動公差帶是在與基準軸線同軸的任一直徑位置的測量圓柱麵上,母線方向寬度為公差值的圓柱麵區域。全跳動也分為徑向全跳動和端麵全跳動。徑向全跳動公差帶是半徑差為公差值,且與基準軸線同軸的兩圓柱麵之間的區域;端麵全跳動公差帶是距離為公差值,且與基準軸線垂直的兩平行平麵之間的區域。在測量圓跳動誤差時,指示表的位置是相互獨立的,但在測量全跳動誤差時,指示表的位置是沿著平行於(或垂直於)基準軸線運動的。顯然測量圓跳動比測量全跳動的方法更簡單,這正是習慣優先選用圓跳動的原因之一。 如圖1為徑向圓跳動誤差為零,徑向全跳動誤差為0.05mm的工件。顯然被測圓柱表麵素線的直線度和平行度誤差都受徑向全跳動的限製,但不受徑向圓跳動公差的限製。

如圖2、圖3為端麵圓跳動誤差為零,端麵全跳動誤差為0.05mm的工件。顯然被測表麵的平麵度誤差受端麵全跳動的限製,但不受端麵圓跳動的限製。

同軸度、垂直度及全跳動公差及其公差帶比較

在形位公差項目中有些項目公差帶形狀是相同的,但應注意其設計要求並不相同。隻有當公差帶的四項特性(形狀、大小、方向和位置)完全相同的移位公差項目,才具有完全相同的設計要求。

如圖4,垂直度公差帶是距離為0.05mm,且垂直於基準軸線的兩平行平麵之間的區域。

如圖5,端麵全跳動公差帶是距離為0.05mm,且與基準軸線垂直的兩平行平麵之間的區域。

如圖6,同軸度公差帶是直徑為0.05mm且與基準軸線同軸的圓柱麵內的區域。

如圖7,徑向全跳動公差帶是半徑差為0.1mm,且與基準軸線同軸的兩圓柱麵之間的區域。

從以上對照結果可知,端麵對軸線的垂直度公差帶與端麵全跳動公差帶,不僅公差帶形狀相同,而且都有垂直於基準軸線的要求,並允許其位置浮動,所以圖4和圖5都體現了同樣的設計要求,因而可以采用類似(或相同)的加工、檢測和數據處理方法。從另一方麵也可同時得知,端麵圓跳動公差和端麵對軸線的垂直度公差兩者控製的效果是不同的。端麵圓跳動是被測端麵在給定直徑圓周上的形狀誤差和位置誤差的綜合效果,而垂直度誤差綜合的是整個被測端麵的形狀誤差和位置誤差,當零件加工成內凹或中凸時,端麵圓跳動可能為零,卻存在著垂直度誤差,所以,在此情況下可以選擇端麵全跳動來替代端麵垂直度要求,而不能簡單的用端麵圓跳動來替代垂直度。同軸度公差帶和徑向全跳動公差帶雖方向一致,但形狀不同,前者公差帶位置是固定的,後者公差帶的位置既有固定的特性又有浮動的特性,所以圖6和圖7不能完全等同。同軸度公差與徑向圓跳動公差亦有所不同,前者評定的是軸線對基準軸線的誤差,而後者是評定圓周線對同軸圓的誤差。徑向圓跳動誤差是同軸度誤差和部分圓度誤差的綜合反映。徑向全跳動誤差由徑向圓跳動誤差和平行度誤差所組成。

通過大量實測發現,影響零件誤差的主要因素是:加工的方法和零件尺寸的大小。但測量方法的選擇,對於減少測量誤差具有很重要的意義。選擇測量方法的一條基本原則,是根據被測量的定義來確定測量方法,所以對於盤類零件用端麵全跳動代替垂直度來控製垂直度誤差是準確的。目前測量同軸度誤差的方法有圓度儀法、影像法、綜合量規法、三坐標機測量法等,但從經濟高效出發,對於軸類零件檢測時用徑向全跳動代替同軸度是可行的,檢測時應分別測量被測圓柱表麵若幹截麵上的徑向圓跳動量,取其中最大值作為該零件的同軸度誤差。建議在工序圖上優先考慮標注徑向全跳動要求。

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