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淺談圓度的評(píng)價(jià)

發(fā)布時(shí)間：2020.11.03

信息摘要：

測(cè)量工具行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際上的共通語(yǔ)言除了“英語(yǔ)”，還有一個(gè)小伙伴們可能不知道的，那就是“形位公差”。

形位公差，因其貫穿制造業(yè)的設(shè)計(jì)?制造?品質(zhì)管理等部門，而被認(rèn)為是一種國(guó)際語(yǔ)言體系。

上世紀(jì)80年代的歐洲，由于存在差異標(biāo)準(zhǔn)，在采購(gòu)和交貨的環(huán)節(jié)，頻繁發(fā)生與圖紙指示不符的官司。原有的慣例不能適應(yīng)高速發(fā)展的技術(shù)。
隨著國(guó)際合作，技術(shù)共同開發(fā)的需求，開始有了ISO/TC213活動(dòng)：既進(jìn)行形位公差和其圖紙符號(hào)（圖紙信息）國(guó)際統(tǒng)一化，并引入了工作委員會(huì)。

在以前的推文中，小編和大家淺談過(guò)形位公差中的粗糙度和輪廓以及圓度符號(hào)的一些話題，今天咱們?cè)俦K茶間，聊聊圓度的評(píng)價(jià)。

圓度公差

提及圓度，首先我們看下圓度公差帶的表示和定義：

圖1：表示方法

圖2：公差帶的定義

圓度的公差帶是在同一截面上的兩個(gè)同心圓之間。那么如何進(jìn)行測(cè)量呢？

圓度的測(cè)量

對(duì)于圓度的多種測(cè)量方法，我們首先需要先去解測(cè)量的原理，在根據(jù)實(shí)際的工件評(píng)價(jià)需求，選擇最合適的測(cè)量方法。

簡(jiǎn)易測(cè)量方法

直徑法

通過(guò)千分尺等測(cè)量工具直接讀取圓度的直徑。

這種簡(jiǎn)易的測(cè)量方法簡(jiǎn)單易操作。但在評(píng)價(jià)等徑應(yīng)變圓時(shí)，不是正圓的情況下容易誤測(cè)成為正圓。

三點(diǎn)法

三點(diǎn)法可通過(guò)【Ｖ型塊＋千分尺/表＋臺(tái)架】來(lái)獲取圓度數(shù)據(jù)。

但是，三點(diǎn)法中選擇的支撐點(diǎn)處的切線不同，也可能無(wú)法正確測(cè)量。基準(zhǔn)的中心無(wú)法確定，隨著被測(cè)物的旋轉(zhuǎn)發(fā)生的上下移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生誤差。

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的測(cè)量方法

半徑法

半徑法利用了工件旋轉(zhuǎn)一周所獲取的最大半徑值和最小半徑值之差來(lái)評(píng)價(jià)圓度。

公差帶是在同一截面上的兩個(gè)同心圓之間

如上圖的的這種評(píng)價(jià)方式，測(cè)量結(jié)果也是很容易受到工件的水平運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。

中心法

中心法的檢測(cè)方法比較之下多用于更為精密的測(cè)量需求。圓度檢測(cè)的數(shù)據(jù)取決于參考圓，選擇的參考圓的評(píng)價(jià)方法不同，圓度的特征值也會(huì)不同。
最小二乘中心法＜LSC?ΔZｑ＞設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓，這個(gè)圓和被測(cè)圓的半徑差的平方和為最小，把這個(gè)基準(zhǔn)圓的中心坐標(biāo)位置作為測(cè)量圖形的中心，與此同心的測(cè)量圖形上的內(nèi)接及外切兩個(gè)圓的半徑差為圓度。

最小區(qū)域中心法

＜MZC?ΔZｚ＞找出測(cè)量圖形中2圓的同心圓半徑差最小的2圓中心坐標(biāo)位置，將此中心坐標(biāo)作為測(cè)定圖形的中心，此時(shí)的2圓半徑之差即為圓度。(JIS的形位公差定義的評(píng)價(jià)方法)

最小外接圓中心法

＜MCC?ΔZｃ＞以被測(cè)圓上的3點(diǎn)設(shè)置一個(gè)和被測(cè)圓外接的圓，以此圓為中心，再做出和被測(cè)圓內(nèi)接的圓，這兩個(gè)圓的半徑差即為圓度。
在軸、桿等的評(píng)價(jià)中多會(huì)被使用。

最大內(nèi)切圓中心法

＜MIC?ΔZｉ＞

以被測(cè)圓上的3點(diǎn)設(shè)置一個(gè)和被測(cè)圓內(nèi)接的圓，以此圓為中心，再做出和被測(cè)圓外接的圓，這兩個(gè)圓的半徑差即為圓度。

最大內(nèi)切圓中心法多用于孔的評(píng)價(jià)。

談及了圓度的測(cè)量方法，不得不再提到濾波。

濾波器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

因?yàn)楦鞣N環(huán)境或其他因素的影響，為了剔除其中的噪音，測(cè)量圓度時(shí)需要設(shè)置濾波器截止值。如下圖中展示了濾波器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

無(wú)濾波器：

低通濾波器：

帶通濾波器：

那么在圓度的測(cè)量結(jié)果中，我們又可以讀出什么信息呢？

測(cè)量圖表的分析

圖：測(cè)量結(jié)果圖表

1UPR分量（1山/回轉(zhuǎn)）1 UPR分量表示工件相對(duì)于測(cè)量?jī)x器的旋轉(zhuǎn)軸的偏心。波形的振幅取決于對(duì)其的水平調(diào)節(jié)。

2UPR分量（2山/回轉(zhuǎn)）2UPR分量可能表明：
① 測(cè)量?jī)x器的水平調(diào)整不足;
② 由于工件在形成其形狀的機(jī)床上安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致的圓形跳動(dòng);③ 工件的形狀在設(shè)計(jì)上是橢圓形的，例如在IC發(fā)動(dòng)機(jī)活塞中。

3~5UPR分量（山/回轉(zhuǎn)）可能表示：

① 由于測(cè)量?jī)x器上的保持卡盤過(guò)緊而導(dǎo)致的變形。
②在從加工機(jī)床的固定卡盤上卸載時(shí)，由于應(yīng)力釋放引起的松弛變形。

5~15 UPR分量（山/回轉(zhuǎn)）通常表示加工方法或生產(chǎn)工件的過(guò)程中的不平衡因素。

15(更多） UPR分量（山/回轉(zhuǎn)）15（或更多）UPR條件通常由工具顫振，機(jī)器振動(dòng)，冷卻劑輸送效應(yīng)，材料不均勻性等自身原因引起的。

評(píng)價(jià)圓度的常用工具/儀器

千分尺：

圓度測(cè)量?jī)x：

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)：

篇幅有限，小編知識(shí)有淺，今天就和各位小伙伴們聊到此啦，如果各位小伙伴們意猶未盡或有補(bǔ)充，歡迎留言。如果您需要進(jìn)一步了解，三豐公司還有相應(yīng)的培訓(xùn)服務(wù)。歡迎相約切磋。

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