摘要：主要介绍测量轴类零件的形位公差的方法及测量过程中应注意事项，并分析影响测量的因素及避免带来测量误差的方法。关键词：轴类零件；形位公差；检测方法；研究

  1概述

  轴类工件是机械制造行业比较常用的一类工件。在实际的测量工作中，经常碰到轴类工件形位公差的检测问题。在进行要素和结构分析的基础上，利用不同的测量工具，不同的检测方法会带来不同的检测结果，其测量准确度及重复性也会有所区别。下面我们就分析一下轴类工件典型形位公差的测量方案。

    2轴类工件圆度及圆柱度误差的测量

    轴类工件圆度误差的测量可以采用三坐标测量机、平台打表的方法及圆度仪进行测量。

    2l三坐标测量机测量圆度及圆柱度误差。轴类工件圆度误差的测量可以在三坐标测量机上进行测量。测量时工件测量面尽量要平行于测量机工作台放置。先建立工件坐标系，然后在该坐标系下自动生成测量点，编程自动测量。三坐标测量机进行圆度误差测量时，要把所采集的测量点投影到—个平面内，所以如果被测元素与投影面垂直度不好，则存在测量误差。对于高精度圆度，圆柱度误差来说，坐标测量机不是—个最佳的选择。最好选用专用的圆度仪进行高精度圆度，圆柱度误差的检测。对于圆柱度误差要求过低的T件。也不适合用坐标测量机完成测量．因为不可能将工件上的所有点都采集到，丧失的点信息比较多。不符合工件本身的实际情况。

    通常情况下可以采用平台打表的方法实现圆柱度误差的测量，也可以利用专门的圆度仪进行高精度的测量。

    2．2平台打表点法测最圆度及圆柱度误差。

    22．1在平台上两点法测量圆度及圆柱度误差。将被测件放在精密平台上，侧面由直角座定位，调整指示表使之位于最高点，在被测件回转一周的过程中，测量—个截面上最大与最小读数值之差的一半作为圆度误差值；按此法测量若干个横截面，取各横截面所测得的所有读数值中最大与最小读数之差的一半作为圆柱度误差值。

    2．22三点法测量圆度及圆柱度误差。测量时将被测圆柱放在V形块内．指示器测头调整到与被测圆柱最高母线垂直接触，记下被测圆柱转动一周指示器最大与最小读数差值的一半作为圆度误差；沿轴向移动测件，在不同轴向位置测量若干个截面，取所有截面上最大与最小读数差值的一半作为圆柱度误差。

    23圆度仪测量圆度及圆柱度误差。通常圆度仪的旋转精度为0．02μm；径向及轴向精度为0．02μm左右，所以专门用于高精度圆度，圆柱度误差的检测。

  3轴类工件同轴度误差的测量

  同轴度测量时，如果测量方法不当，有时会出现测量结果误差偏大的现象。其原因在于测虽基准的建立，假设基准圆柱I很短．而基准与被测间距离L很大，其同轴度误差t=αxL/M，那么，距离L越远，其误差t越大。

减少或避免同轴度测量误差的方法。

  3．1增加基准截面间的距离。在测量基准元素时．若将第一截面与第二截面的距离加大．误差将成正比减少。若基准截面间的距离够远．同时基准与被检截面相邻．即可有效避免误差的产生。

    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目距离较远时．可以采取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测量多个截面圆，再将这些圆的圆心构造一条3D直线，作为基准轴线。评价基准圆柱和被测圆柱对基准轴线的同轴度，取其最大值作为该零件同轴度误差。

    33改测同轴度为测直线度。对于被检工作截面距离较短（短圆柱）的情况．可以采用变通的方法，改测同轴度为测直线度。因为这种情况下轴的倾斜较小，而轴心偏移影响较大，轴心偏移的测量，实际就是测量轴心连线的直线度。例如分别在两个小圆柱上测n个截面圆，然后选择这几个圆，建立—条直线，评价该直线的直线度。

    4轴类工件跳动误差的测量

    跳动是一项综合性的精度指标，在一定条件下．可以反映或代替其他一些形位误差项目。跳动只限用于测件上的回转表面和同转端面，轴类工件跳动误差的测量可以采用平台打表的方法和三坐标测量机进行测量。

    4．1平台打表法测量跳动误差。跳动的测量基准是测量时被测件旋转的回转轴线，回转轴线的体现有以下几种具体方式：

    4．1．1顶尖法。以两同轴安置的顶尖公共轴线模拟被测轴件的基准轴线，用于测量有顶尖孔的被测轴件的跳动，具有较高的测件定位精确度和测量精确度。测量前应顶牢两顶尖。

    （1）径向圆跳动误差的测量。将被测件用两同轴顶尖顶持，即基准轴线由顶尖公共轴线模拟。使指示器测头在被测表面的法线方向与被测表面接触。在被测零件回转一周过程中，指示器最大读数值即为单个测量平面上的径向跳动。按E述方法，在若干个截面上测量。取各截面上测得的跳动量中最大值作为该零件的径向跳动。（2）轴向跳动误差的测量。测量时将被测件置于v形块上，并在轴向定位．使指示器测头平行于基准轴线与被测端面接触。转动被测件一周，指示器读数最大差值，即为该测量圆柱面上的轴向圆跳动误差值。按上述方法，测量若干个圆柱面．取各测量圆柱面上测得的跳动量中的最大值，作为件的轴向圆跳动误差值。

    4．12 v形块法。以V形块的工作面模拟基准轴线，用于测量没有顶尖孔，或不方便用顶尖顶持的被测轴件内外表面的跳动。测量时．用—个V形块或两个相同的v形块支承被测件，为保证测量时被测轴件在回转过程中不产生轴向移动．应有轴向定位装置。

    对两轴径不同的联合基准的跳动误差的检测，可利用可调支撑的V形座，将两基准轴线调至等高，然后测量跳动误差。若无可调支撑V形座．则需要通过垫量块将两轴径垫至轴线等高。所垫量块的高度可通过几何量运算得到。垫好量块后，为防止有毛刺导致两基准轴线不平，可用量块架打表来判断两基准轴线是否已调平。即将小轴颈顶端与量块架找平，将所垫量块用杠杆表对零，看小轴颈顶端是否为零。

    由于被测件基准轴颈和v形块两工作面的尺寸误差和形位误差等的影响，使v形块—r=作面与被测件基准轴颈接触相切而模拟圆柱的轴线．很难与测量时的基准回转轴线重合一致，所以V形块的定位精确度和测量精度都不高。

    4．2三坐标测鼍机测量跳动误差。轴类工件跳动误差的测量可以在三坐标测量机E进行测量。圆柱对圆柱的跳动误差在三坐标上测最比较简单，在测量机上采集被测要素，直接评价跳动即可。而平面对圆柱或圆柱对平面的跳动误差测量在三坐标测量机上无专用评价软件．但也可以采用—些间接测量的方法进行测量评价。例如改测圆柱对平面的垂直度及圆柱度误差的测量。在测量机上采集被测要素，直接评价圆柱对平面的垂直度及圆柱度误差即可。上述两项误差之和不超过圆柱对平面的跳动规定值。

    5结论

    对于轴类工件的测量，关键在于正确选择所用的测量方法和测量工具，只有在工作中多分析、多总结，找到浅易可行的测量方法，才能保证测量准确度，提高检测效率。