[其他]大尺寸同轴度测量仪

说明书

本大尺寸同轴度测量仪是一种测量大尺寸形体的同轴度误差的专用仪器，属于长度测量类。国际分类号为：CO1B5／08。

本大尺寸同轴度测量仪适用于机械加工行业中的检测领域，特别适用于大尺寸形体的同轴度误差测量。

现在对大尺寸形体的同轴度误差的测量多用价格很高的三坐标测量仪。用三坐标测量仪进行测量使用费很高，一般不用于对批量生产产品零件的直接检测。同时，由于三坐标测量仪工作台的尺寸和承重能力的限制，特大型的被测物也不能被测量。

本测量仪的设计目的是为解决大尺寸同轴度测量时高成本以及特大型被测物的同轴度测量的难题，特别是针对大尺寸形体的同轴度测量难题而设计的一种满足国标要求的、低廉的测量仪器。

本测量仪的原理如附图1所示。它由测杆（3），测量元件（2），轴线调节装置（4）及支承装置（5）组成。测杆（3）被支架在调节装置（4）上，测杆（3）可以绕自己的轴线转动，并沿自己的轴线移动。对被测物（1）进行测量。测量时，在测杆（3）上装有可读出相对位移量的测量元件（2）（可以是电感测量头、千分表等）。慢慢转动测杆（3），可以在整个圆周上读出n个半径变动量△r_i（i＝1，2，……，n），通过计算，找出概算圆心位置（圆心坐标）。沿轴线移动测杆（3）可以使测量元件（2）测量到被测形体的不同截面，一般每个形体上测量三个截面就能满足要求。通过两形体上不同截面上的概算圆心坐标值的回归计算，可以求出关于这些圆心的最小包容圆柱直径，此直径值就是满足国标定义的同轴度误差。

本测量仪的数据处理与三坐标测量仪的数据处理原理一样。运用微型计算机处理，能快速地得到结果。本测量仪结构简单，成本十分低廉。由于是测量半径的相对变动量，只要换用不同的测量元件（2）的支架，就能测量不同尺寸、包括很大尺寸的被测物。由于被测物不需固定在测量仪器上，因此不受被测物重量的限制。本测量仪的中间环节较少，容易达到较高的测量精度。

本测量仪的结构如附图2所示。它由测杆（3）、轴线调节装置（4）、支承装置（5）和测量元件（2）组成。测杆（3）的两端是高精度的圆柱体，以保证测杆（3）支架在轴线调节装置（4）上绕轴线转动和沿轴线移动时，测杆（3）本身的轴线变化尽量小。为减轻测杆（3）的重量，测杆（3）可做成如附图4所示的结构，它的两端（14）可用高硬度、小变形的工具钢制做，要求表面光洁度在国标8级以上。圆度与圆锥度误差尽量小，最好控制在1微米以下。中间杆（15）可用铝合金管制作，以减轻测杆（3）的重量，减少重力变形。在制造时，应把两端（14）与中间杆（15）固接后再精加工两端，减少两端圆柱面的同轴度误差。

调节装置（4）如附图3所示，它由两个完全相同的部分组成，分别放在被测物的被测形体两边，用以调节测量轴线并支承测杆（3）。

调节装置（4）的支承面可以是一个V型块（8）。它的调节部分可以由垂直调节旋钮（12）和楔形块，水平调节旋钮（10），垂直固紧旋钮（11），水平固紧旋钮（9）和旋转固紧旋钮（13）组成。水平调节旋钮（10）可调整V型块（8）的水平位置。垂直调节旋钮（12）和楔形地联和可调整V型块（8）的垂直位移；旋转固紧旋钮（13）可固紧V型块（8）绕支承装置（5）的转动。

调节装置（4）可以装有轴向调节杆（7）和轴向调节旋钮（6）。轴向调节杆（7）顶住测杆（3）两端，可调节测杆（3）的轴向位置，以保证测量时，测量截面的正确位置。所有的紧固旋钮（9）、（11）、（13），可以使V型块（8）固定，并使整个装置具有良好的刚性，保证测量过程中测量轴线的稳定。