远距离孔同轴度测量误差探讨

同轴度误差测量方法介绍摘要：同轴度属于形位公差中的一种，主要是用来控制理论上应同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。

下面我们将对同轴度进行介绍，主要包括其测量方法等内容。

什么是同轴度？同轴度：用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。

同轴度公差：是用来控制理论上应同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。

同轴度误差：被测轴线相对基准轴线位置的变化量.简单理解就是：零件上要求在同一直线上的两根轴线，它们之间发生了多大程度的偏离，两轴的偏离通常是三种情况(基准轴线为理想的直线)的综合——被测轴线弯曲、被测轴线倾斜和被测轴线偏移。

同轴度误差是反映在横截面上的圆心的不同心。

同轴度的作用1、轴类零件圆度、同心度、圆周跳动、断面差的精密测量2、轴类零件外圆及内园参数的同时精密测量、3、轴类零件多点参数的同时精密测量；4、快速测量、断差面、内圆及外圆可同时测量。

任务：测量联动轴零件的同轴度误差任务分析：被测项目是被测要素为大圆柱面的轴线，基准要素为两端小圆柱面的公共轴线。

含义：大圆柱面的轴线必须位于直径为公差值Φt（Φ0.08mm）的圆柱面内，此圆柱面的轴线与公共基准轴线A‐B（即两个小圆柱面的公共轴线）重合。

根据含义可知，我们选择测量方法有两种。

方法一：用两个相同的刃口状 V 形块支承基准部位，然后用打表法测量被测部位。

1、测量器具准备百分表、表座、表架、刃口状 V 形块、平板、被测件、全棉布数块、防锈油等。

2、测量步骤1）将准备好的刃口状 V 形块放置在平板上，并调整水平。

2）将被测零件基准轮廓要素的中截面（两端圆柱的中间位置）放置在两个等高的刃口状 V 形块上，基准轴线由 V 形块模拟，如下图所示。

3）安装好百分表、表座、表架，调节百分表，使测头与工件被测外表面接触，并有1～ 2圈的压缩量。

4）缓慢而均匀地转动工件一周，并观察百分表指针的波动，取最大读数Mmax 与最小读数 Mmin 的差值之半，作为该截面的同轴度误差。

三坐标测量机对同轴度误差测量方法的探索王文书【摘要】@@ 同轴度检测是我们在测量工作中经常遇到的问题.实际使用三坐标测量机测量同轴度工作中,由于测量方法不当,有时会出现测量结果误差大,重复性差的现象.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】4页(P94-97)【作者】王文书【作者单位】海德堡印刷设备(上海)有限公司质量部,上海,201700【正文语种】中文同轴度检测是我们在测量工作中经常遇到的问题。

实际使用三坐标测量机测量同轴度工作中，由于测量方法不当，有时会出现测量结果误差大，重复性差的现象。

1 同轴度的定义在国家标准中，轴线的同轴度公差的定义为“公差带是直径为φ!的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴”。

它有以下3种控制要素：（1）基准轴线的建立；（2）被测物体轴线的建立；（3）考虑实际工作或装配要求作变通处理。

2 建立合适的基准轴线例如有两个短圆柱，其中一个做基准圆柱，另一个做被测圆柱，在基准圆柱上测量两个截面圆，其圆心连线作基准轴线。

被测圆柱上也测量两个截面圆，构造一条直线，然后计算同轴度。

假设基准圆柱上两个测量截面的距离很小（10 mm），基准圆柱第一截面与被检圆柱第一截面的距离很大（100 mm），即此种检测方案同轴度对采点的敏感系数很大，如果基准圆柱第二截面圆的圆心位置有5!m的测量误差，则测量轴线到达被检截面时已偏离了5×100/10=50!m，此时即使被检轴线与基准轴线完全同轴，同轴度误差（等于误差圆柱的直径）的测量结果也会有2×50=100!m的误差，如图1所示。

敏感系数表示测量结果参量受初始测量元素影响的大小，对于同轴度测量，被测要素的测量误差受基准误差的影响较大。

直接评价的结果之所以较大，是因为2个柱体相距比较远，引入了延长误差。

用以下几种方法来减小或避免测量误差。

2.1 增加基准截面间的距离在测量基准元素时，若第一截面与第二截面间的距离加大，误差将成正比减小。

孔类零件同轴度误差检测技术综述摘要：介绍孔类零件同轴度误差的评定原理、检测方法，并根据同轴度误差的定义，介绍了三种不同的数据处理方法。

针对不同的检测方法，对各类型检测仪器的使用进行了描述，并讨论影响测量误差的相关要素。

关键词：同轴度误差；计算方法；检测方法The Overview of Hole Parts Coaxiality Measurement TechnologyWANG Yan1 HUA Qing-yuan2 ZHAO Zhuan-ping2（1.A VIC Shenyang Aircraaft Corporation, Shenyang 110034, China2.College of Mechanical Electronic & Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, China）Abstract:This papge introductions coaxality error evaluation and detection methods about hole parts, and according to the definition of coaxial error, presents three different methods of data processing. In view of the different testing methods, for all types of testing instruments in use are described, and discussed the influence of measurement error related elements.Key words: Coaxial error; Calculation methods; Inspection method1 引言同轴度误差属于定位型几何公差，它指的是被测轴线相对基准轴线位置的变化量。

三坐标测量机检测同轴度的方法研究三坐标测量机是一种精密的测量设备，能够对工件进行高精度的三维测量。

同轴度是工程中常用的一种尺寸和形位公差，通常用于描述轴线、孔、孔座、轴孔之间对于一个公共轴线的偏差。

在工程制造中，同轴度的精度要求越来越高，因此如何有效地利用三坐标测量机来检测同轴度成为了一个重要的研究课题。

本文将就三坐标测量机检测同轴度的方法进行研究和探讨。

一、理论基础1. 同轴度的定义同轴度是指两个或两个以上圆柱面的轴线在相互平行的状态下，这些轴线与一个公共轴线之间的偏差量。

同轴度一般用最大偏差值表示。

2. 三坐标测量机原理三坐标测量机是一种利用触发式或非触发式方式，通过测头和加工工件之间的相对运动来获得工件表面上特定点的三维坐标数据的测量设备。

通过在三个坐标轴方向上的测量，可以确定工件的三维空间位置。

二、同轴度检测方法1. 测量前的准备工作首先需要确定需要测量的工件的特征，包括测量的位置、尺寸和形状，以及所需的测量方式。

然后需要根据工件的特征选择合适的夹具和装夹方式，确保工件的稳定性和测量的准确性。

2. 测量过程在确定好测量位置和夹具后，需要将工件放置在三坐标测量机的测量台上，并进行基准标定。

然后根据工件的特征和测量要求设置测头的参数，包括测量速度、步进值等。

接着利用三坐标测量机对工件进行测量，获取工件表面上特定点的三维坐标数据。

最后根据测量数据计算同轴度的偏差值，并对结果进行分析和验证。

3. 数据处理与分析在测量完成后，需要对获取的测量数据进行处理和分析。

首先需要对数据进行滤波处理，剔除异常值和误差点，然后根据测量数据计算同轴度的偏差值。

最后将计算结果与设计要求进行对比，评估工件的同轴度是否符合要求。

三、方法优劣比较三坐标测量机检测同轴度的方法具有以下优势：1. 高精度：三坐标测量机具有非常高的测量精度，能够对工件进行高精度的三维测量，确保测量结果的准确性。

2. 自动化：三坐标测量机具有自动化测量功能，能够实现对工件的快速、高效测量，提高工作效率。

同轴度量规的设计及测量误差分析摘要：阐述一种典型的功能量规——同轴度量规的设计步骤，并分析用同轴度量规测量时产生误差的原因及减小误差的方法。

关键词：同轴度量规误差1、前言功能量规是检验零件关联被测要素的实际轮廓是否超越规定边界（最大实体边界或实效边界）的量规。

边界的方向由基准确定，位置由基准的理论正确尺寸确定。

一般情况下，在被测要素和基准要表素的尺寸（如孔和轴的直径、槽和凸台的宽度等）检验合格后，再使用位置量规检验，若位置量规能自由通过，则表示被测的实际轮廓未超越规定边界。

GB/T8069-1998《功能量规》国家标准适用于按GB1182~1184《形状和位置公差》，GB4249《公差原则》所规定的被测要素遵守相关原则（最大实体原则、包容原则）的平行度、垂直度，倾斜度、同轴度、对称度和位置度的量规。

同轴度量规是实际生产中广泛使用的一种位置量规，具有设计加工简单，使用方便，成本低廉等优点。

下面对同轴度量规的设计方法及使用同轴度量规测量时可能产生的误差作简单的阐述与分析。

2、同轴度量规的设计同轴度误差是指被测实际轴线对基准轴线（或公共轴线）同轴度程度的定位误差。

因此，同轴度误差是包容被测实际轴线，且与基准轴线（或公共基准轴线）同轴的定位最小包容区域的直径，即要素的实际轴线对基准轴线的允许变动量。

公差带定义为直径为公差值t，且与基准轴线同轴（重合）的圆柱面内的区域。

如图1所示：（图1）同轴度误差可用圆度仪测量、坐标法测量，打表测量以及综合量规检验。

用综合量规测量时综合量规的直径分别为基准孔的最大实体尺寸和被测孔的实效尺寸。

若综合量规能通过，表示被测零件的同轴度合格。

综合量规的工作部分尺寸则可以按照GB/T8069-1998《功能量规》的设计公式来计算，即：定位部分：（1）基本尺寸d BP＝D1MMC（2）极限尺寸d LP＝D BP0 -TP（3）磨损极限尺寸d WP＝D BP－（TP＋WP）测量部分：（1）基本尺寸d BM＝D2MMC－t（2）极限尺寸d LM＝（D BM＋FM）0 -TP（3）磨损极限尺寸d WM＝（D BM＋FM）－（TM ＋WM）其中TP、WP、TM、WM及FM可以从GB/T8069-1998中查出。

浅析三坐标测量机测量同轴度的误差分析作者：高陈明来源：《科学与财富》2016年第22期摘要：用三坐标机测量同轴度误差是目前常用，且快速、准确的方法之一。

但在实际测量工作中，对长距离孔的同轴度测量，有时会出现测量结果误差大、不真实并且重复性测量差的现象，即测量结果并不能真实反映零件真实的同轴度误差。

因此，在使用三坐标测量同轴度时要考虑到各种影响因素，使用科学合理的测量方法才能使测量结果更准确。

关键词：三坐标测量；同轴度；方法；测量误差前言三坐标测量机是目前测量空间几何量大尺寸的精密测量仪器，广泛应用于各个领域，是现代机械产品质量控制与检测的重要测量设备。

三坐标测量机检测同轴度具有高效率和高精度的特点，然而，在实际测量中，测量方法是影响测量结果的重要因素之一。

如长距离孔的同轴度误差测量看似简单，但决不可掉以轻心，尤其大尺寸长距离零件多是贵重关键件，决不可因似是而非、不准确的测量而轻率发错结论导致重大质量事故。

在零件实际加工测量中，往往会遇见如机床主轴等大型零件及其他一些特殊内孔，这时就无法采用常规方法测量同轴度了。

在这种情况下，往往要借助三坐标测量机（CMM）来完成同轴度的测量任务。

但在借助CMM 测量同轴度时，也会出现测量误差较大、重复性较差的结果。

导致测量同轴度误差的主要影响因素有：基准轴线理解差异、测量同轴度方法不同、评价同轴度方法不同、CMM 采点误差影响等。

针对这些情况，就要借助三坐标测量机快速有效测量零件的同轴度误差。

1.三坐标测量箱体孔同轴度的影响因素根据同轴度的定义，可以明确同轴度公差带，并可知影响测量箱体孔同轴度误差的因素：①被测对象孔的中心线弯曲；②被测对象孔的中心线相对于基准孔轴线产生倾斜；③被测对象孔的轴线位置相对于基准轴线的位置发生偏移。

根据影响箱体孔同轴度误差的主要因素，用CMM 测量同轴度时，可以从 3 个方面考察其测量误差：（1）基准轴线的采集与建立；（2）被测元素轴线的采集与建立；（3）基准轴线与被测元素轴线之间位置关系的评价。

轴孔类零件同轴度的检测与误差分析同轴度的检测直接影响着相关工业产品的质量和互换性。

针对轴孔类零件，主要探讨了其同轴度误差的检测方法，给出了检测的改进方法，并分析了引起测量误差的主要原因，为检测人员的检测操作提供指导。

标签：轴孔类零件；同轴度；检测；误差分析引言现代工业大批量和高效率的生产对产品质量以及互换性要求越来越高。

轴孔类零件作为工业产品中最为常见的一类，其形位公差检测的主要内容就是同轴度的检测，在已有检测方法的基础上加以改进，保证测量结果的真实和准确性，才能反应产品的真实状态从而保证产品的质量。

1 同轴度误差的检测轴孔类零件在实际生产中具有不同的结构形式，同轴度的要求在不同的使用场合也各有不同，所以相应的同轴度误差的检测方法也就不同。

1.1 轴类零件的同轴度误差检测对于轴类零件，测量时调整基准轴线和仪器的旋转轴线同轴，使仪器的旋转轴成为参考基准，这时测量所得被测轴线相对于参考基准的误差值就是该轴类零件的同轴度。

轴类零件同轴度的检测方法通常有：三坐标测量机测量法、圆度仪测量法、打表法（对径差法）测量。

下面主要介绍对径差法测量。

如图1所示装置，在测量以公共轴线为基准的同轴度误差时，平板面作为测量基准，由V形块模拟体现公共基准轴线。

首先放置被测零件要素的中截面在两个同等高度的V形块上，安装指示表，保证两个指示表和被测轮廓要素轴线铅垂面内的上下母线分别接触，一端调零后平行于基准线在平板上拉动测量架，使测量架从被测元素轮廓一端测到另一端，同时记录记录表读数Ma和Mb，那么这两个截面上的同轴度误差就是两记录表数值差值的绝对值f=|Ma-Mb|，再转动被测零件，按上述方法测量若干对截面上的同轴度误差值，选取其中最大的值作为最终该被测零件的同轴度误差。

1.2 孔类零件同轴度误差的检测随着科学技术的发展，三坐标测量机在几何量检测领域已经十分普及，与传统的测量方法相比，三坐标测量机测量同轴度的最大优点是利用建立工件坐标系，可以做到无须转动工件，无须专用芯轴或专用的支架，无须机械找准，只需用测头系统的探针对工件取点采样，利用测量软件快速输出测量结果。

三坐标测量机测量同轴度误差的方法探讨在我们的实际测量工作中，经常碰到要求测量两个轴线的同轴度问题，同轴度的测量，用三坐标测量机比较容易实现，也比较符合同轴度误差的定义。

根据国标的规定，同轴度的公差带定义为：被测圆柱的轴线必须位于以基准圆柱轴线为圆心、以公差值为直径的圆柱内。

被测轴线被以基准轴线为圆心的圆柱包容，其直径即为被测轴线的同轴度误差。

如图1所示，Φt即为被测同轴度的公差带。

Φt在图2中，基准为外圆柱A，为单侧轴线的例子，被测外圆柱的轴线对A的同轴度公差为 t，要求圆的轴线必须位于公差值为 t，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。

Φt A1、三坐标测量同轴度误差的实现首先，建立坐标系。

任何零件的测量，均在一定的坐标系下进行，所以，首先确立零件的基准。

位置误差基准的建立应该符合最小条件，由此，评价的结果才会是最佳的。

对于同轴度，也是要先确立基准轴线。

基准的建立，应根据零件的技术要求，即图纸标注来确定。

一般基准是一个内孔轴线或者外圆柱轴线，也可以是阶梯轴。

以基准是一个内孔为例，建立坐标系时，通常是采集两个截面圆每个截面圆至少6个点，计算机自动生成一个圆柱轴线，然后作为坐标系的第一轴建立起来，圆点可以设在基准轴线上。

其次，测量被测元素。

同样的方法，采集被测元素的表面一系列的点，应注意，测量应该尽可能的在全长范围内均匀分布，当然，有些实际工件可能只能测量到局部，此时应该与相关方商讨测量方案，以求测量结果的认可。

测量完毕，最终生成一个轴线，最后，进行评价。

评价的方式，一般是由系统自动计算评价，也可以根据坐标系中被测元素与基准的关系手动计算完成，计算时要遵守国标的规定，应符合最小条件的要求。

我们注意到，在用三坐标测量时，测量结果有时会偏离理想值较大，特别是被测元素与基准元素相距很远，两者又比较短时，误差会很大，重复性也不好，此时结果令人怀疑。

比如图3所示。

Ll为基准，L2为被测元素，L为两端面的总长。

L远远大于Ll、L2，比如L=lOLl，在同样的测量点数下，重复性也不好，如果测量的点数不一样，此时的测量结果也会相差很大。

【摘要】文章围绕同轴度误差的检测问题,介绍了基准要素与被测要素的体现方法以及同轴度误差的几种检测方法,说明几种方法的选取原则,并对影响同轴度误差的主要因素进行分析。

叙词:同轴度测量误差检测方法●重型汽车集团有限公司邢杰轴孔类零件同轴度误差的检测探讨圆柱面是汽车及各类机械零件中应用最广泛的几何要素,轴与孔又是其在实际应用中的体现,含轴孔要素零件的同轴度误差对机械产品的质量影响很大,有时甚至成为影响整个产品组件的关键。

在形位误差测量中,测量比较复杂,采测数据的准确度受多方面因素的影响,最终数据处理更对检测结果产生直接影响。

针对这些,多年来理论和学术界经过反复研究探讨,统一了对形位误差概念的认识,提出按“最小条件”原则,采用最小包容区域的方法来简化评定圆柱面形位误差的问题。

本文就同轴度误差检测问题进行探讨。

1同轴度误差的检测在实际生产中,包含轴孔要素的零件很多,其结构形状各异,设计上提出的同轴度误差要求也不同。

在生产现场往往追求简捷、快速和小的检测成本,但这必须是建立在满足技术要求的基础上。

所以从被测零件的结构形式、设计要求、加工工艺方法、环境条件、检测成本等方面综合考虑,确定一个科学简便的检测方案是非常必要的。

1.1基准要素的体现测量同轴度误差必须建立基准,并用适当的方法体现基准。

(1模拟法通常采用具有足够精确形状的表面与基准实际要素接触来体现基准轴线。

模拟基准与基准实际要素接触时其间是否符合最小条件,一般根据是否形成稳定接触来判断。

当稳定接触时,能形成符合最小条件的相对位置关系。

否则,测量时应做适当调整,使基准实际要素与模拟基准之间尽可能达到符合最小条件的相对位置关系。

从理论上来讲是否稳定接触与符合最小条件是不一致的,因为它与基准实际要素的形状误差有关;但在实际生产中通常将这种关系忽略。

在精度允许的情况下,轴孔类零件的基准可用V 型架、心轴、中心孔来体现。

(2直接法是以基准实际要素直接代替基准。

该法适用于体现基准要素的零件形状误差较小、采用模拟法有难度的情况。

浅谈同轴度误差的测量郭绪敏( 沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司，沈阳110179)［摘要］文章简要总结了使用圆度仪测量同轴度的方法，分析了测量误差产生的原因以及测量过程中应该注意的一些问题。

［关键词］同轴度; 基准; 测量误差［中图分类号］TB22［文献标识码］B［文章编号］1002 －1183 ( 2012) 03 －0008 －02表1 同轴度误差检测方法分类表同轴度是机械加工产品常见的技术要求。

发动机中对同轴度要求较严格的零件主要是气缸体和气缸盖等。

本文提到的同轴度误差的测量问题和结果，所使用的检测设备为圆度仪。

本文旨在探讨如何减少测量误差，如何保证测量精度和可靠性，使用圆度仪时应该注意哪些问题。

分类使用的计量检测设备回转轴线法准直法坐标法顶尖法V 形架法量规检验法圆度仪等激光准直仪等三坐标测量机带有顶尖的专用设备带有V 型架的专用设备专用量规1 同轴度1. 1 同轴度公差G B/ T 1182—2008 指出［1］，同轴度公差带为直径等于公差值Φt 的圆柱面所限定的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线重合，如图1 所示。

在汽车行业通常多使用圆度仪和三坐标测量机等设备进行零件的同轴度测量，本文以圆度仪为例。

圆度仪是使用回转轴线法来进行的同轴度误差检测，不仅直观且又方便，其测量结果精度高、可靠，并且重复性好。

2 同轴度检测误差的主要影响因素及其解决措施在实际测量中，同轴度的测量结果正确与否受到多方面因素的影响，主要有以下几方面:图1 同轴度公差带示意图( 1) 检测设备、定位装置的影响，如圆度仪的示值误差、测头本身的误差等;( 2) 人员操作的影响，如对图纸工艺要求的理解情况和对圆度仪软件的使用程度等;该标准也给出了标注和具体解释( 图2 所示) :大圆柱面的提取(实际)中心线应限定在直径等于Φ0. 08、以公共基准轴线A －B 为轴线的圆柱面内。

( 3) 检测方法的影响，如工件的定位，检测调整调平时采点位置的选择等;( 4) 零件的影响，如工件的加工状态、表面粗糙度、表面清洁情况、温度状态等;( 5) 外部环境的影响，例如检测间的温度、湿度等都会给测量带来一定的误差。

同轴度检测误判及替代方法研究胡海华　刘　东　张　鹏（潍柴动力股份有限公司，潍坊 261000）摘　要：在充分考虑国家有关形位公差评价标准的基础上，考虑检测结果的可靠性以及相关性，对出现检测异常的结果及类型进行分析，制定结果异常情况下的分析替代方法，并进行必要的检测或评价方法改进，使检测结果更能反映被评要素的实际质量和后续装配需要。

关键词：同轴度；直线度；位置度；同心度；圆柱度Research on Coaxiality Error Detection MethodHU Haihua, LIU Dong, ZHANG Peng(Weichai Power Co., Ltd., Weifang 260061)Abstract: On the basis of fully considering the relevant national evaluation standards of form and position tolerance, the reliability and correlation of test results are considered. Analyze the results and types of abnormal results, develop alternative methods for analysis in case of abnormal results, and improve necessary inspection or evaluation methods, so that the inspection results can better reflect the actual quality of the evaluated elements and subsequent assembly needs.Key words: coaxiality; straightness; position; concentricity; cylindricity同轴度是机械加工产品中常见的形位公差要求项目。

远距离孔同轴度测量误差探讨
邱文亮
【期刊名称】《机车车辆工艺》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】通过对三坐标测量机检测的机车柴油机气缸盖上远距离孔同轴度的测量工艺和误差分析，探讨了设计基准与测量基准的一致性及等效性问题。

【总页数】4页(P33-36)
【作者】邱文亮
【作者单位】戚墅堰机车车辆厂配件分厂,江苏,常州,213011
【正文语种】中文
【中图分类】TG806
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3.如何减小远距离孔的同轴度测量误差 [J], 杨友平
4.远距离二短孔同轴度标注形式及测量方法的研究 [J], 谢孝芳
5.修理柴油机机体主轴承孔同轴度测量误差分析 [J], 白余圣
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