圆柱度的测量方法及其应用

ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新

·125·2017年第3期

文章编号：2095－6835（2017）03－0125－02

󰀂圆柱度的测量方法及其应用

杨建霞

（中车太原机车车辆有限公司，山西太原030027）

摘要：探讨了对轴、孔的圆柱度的测量方法，并对圆柱度测量的2种方法（截圆法和螺旋法）进行了分析，有助于在

实际工作中找到正确的测量方法，得到可靠的结果。另外，还对螺纹孔位置尺寸的测量方法进行了分析和探讨。关键词：圆柱面；圆柱度；三坐标测量机；螺纹孔

中图分类号：TG839文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.125

在机械制造行业中，有许多轴、孔类零件对横、轴剖面形

状精度要求比较高，比如液压柱、汽缸里的阀杆及各种驱动主

轴轴颈等，都是以圆柱度误差来控制的。圆柱度是一项控制圆

柱面精度的综合指标，它的定义考虑了某些高精度产品的使用

要求，因而用它来控制圆柱面精度是比较理想的。另外，有些

零件，比如大齿轮、缸体、缸盖、变速箱壳体等，其表面布满

空间孔系，各孔的位置尺寸、形状公差和位置公差必须得到保

证，才能满足装配的互换性。1“圆柱度”概念的理解

1.1圆柱度公差带

圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域，如图1所示。

图1圆柱度公差带示意图圆柱度是形状公差的一个项目。所谓“形状公差”，是指

被测要素对理想要素的变动量。理想要素要符合最小条件，即

被测要素对理想要素的最大变动量为最小。圆柱度误差是控制

圆柱的纵、横剖面及轴心线的圆度、直线度和平行度的综合指

标。圆柱度公差是指包容实际表面，而且半径为最小的两同轴

圆柱面的半径差。

1.2“轴”“孔形状公差”等概念的区别

圆度是指圆柱横剖面的单项指标，圆柱母线平行度是圆柱

轴剖面的单项指标，圆柱轴心线直线度是指圆柱轴心线在任意

方向（空间360°范围内）都要控制轴心线的直线度。在实际

中还会遇到“锥形度”这一概念，它是指圆柱在某一个轴向的

直径变化。根据定义，它们都有严格的区别，量值上也没有换

算关系。圆柱的圆度、母线平行度合格，圆柱度不一定合格。

因为它们都不能控制轴心线的直线度。因此，要控制圆柱面的

高精度，必须采用圆柱度公差。2评定圆柱圆柱度公差的几种方法

2.1最小区域法最小区域法评定圆柱度误差，是由半径差最小的两个同轴

圆柱面包容被测表面，其半径差即为圆柱度误差。包容时，使

内圆柱面和外圆柱面分别与圆柱面有3点接触，以构成最小区

域。此方法评定圆柱度误差是符合公差体系标准要求的。这种

方法是否准确、可靠，关键在于测量手段是否符合或接近最小

条件。

2.2最小外接圆中心法

最小外接圆中心法是用最小外圆柱面包容被测表面，与被

测表面最凸出的地方至少有2点接触。由实际被测表面至最小

外接圆柱面的最大距离作为圆柱度误差值。此方法可以用来评

定轴类外表面的圆柱度。它相当于一只精度很高的环规与轴密

配，经多次测量间隙的最大值为其圆柱度公差。

2.3最大内接圆中心法

最大内接圆中心法是用实际被测表面至最大内接圆圆柱面

的最大距离作为圆柱度误差值。此方法可以用来评定孔类外表

面的圆柱度。它相当于一只精度很高的塞规与孔密配，经多次

测量间隙的最大值为其圆柱度公差。

上述3种方法在评定圆柱度公差时比较复杂，在实际工作

中，采用近似的方法来确定理想要素的位置，比如用数学中的

最小二乘法来拟合实现理想要素。在圆柱度测量技术中，理想

要素就是圆柱面的轴心线。这也是我们测量圆柱度公差的关键。3三坐标测量机测量圆柱度公差的方法

3.1垂直轴线的截面圆法

这种方法反映了各截面圆圆心的弥散和半径波动情况，它

往往不能反映整个圆柱表面的误差。因此，在实际测量过程中，

应多取几个截面圆（至少3个），覆盖整个圆柱长度，确保测

量精度。对于比较长的圆柱测量精度高，该方法是比较好的测

量方法。

3.2螺旋形采点法

在靠近圆柱一端的地方，且在同一截面上至少采3点，其

他各点在圆柱表面按螺旋顺序采集，至少应在3点以上，而且

要覆盖整个圆柱长度。对于比较短的圆柱测量精度高，体现了

圆柱精度较高的回转和直线运动。4圆柱度的测量方法应用

圆柱度的测量方法应用，即螺纹孔位置尺寸的测量。在生

产实践中，测量光孔的位置很稳定，而测量螺纹孔的位置却很

不稳定。测量连续加工的3个零件同一位置尺寸，相差很大，

经常出现一个合格，而另一个不合格的情况，给生产部门、维

修部门造成很大的困难。目前，在三坐标测量机上测量螺纹孔

有以下3种方法：①在螺纹孔中加装螺纹芯轴，在芯轴上采点t实

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·126·2017年第3期

文章编号：2095－6835（2017）03－0126－02

基于云服务的数字证书交叉认证平台建设浅析

张凤臣

（河北省信息安全测评中心，河北石家庄050071）

摘要：随着电子政务的发展，它在给工作提供便利服务的同时，也带来了“信任孤岛”和资源浪费等问题。目前，随

着电子政务向着互联互通的方向发展以及云计算这一新的服务模式的推广，基于云服务的数字证书交叉认证成为了电子政务发展过程中的新问题。针对某省电子政务中存在的问题，提出了数字证书交叉认证平台的建设方案、设计架构和关键技术，以期提升政务办公的安全性、便捷性和经济性。关键词：云服务；数字证书；交叉认证；建设方案

中图分类号：TP393.08文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.126

电子签名作为一种新兴技术，有利于政府和企业提高办事

效率，是政府办公自动化和无纸化办公发展进程中的主要步骤。

近年来，工信部及各省市相继出台各类政策、规章，以鼓励和

规范电子签名技术的发展。许多省市已经率先建立了交叉认证

平台，取得了较好的效益。

随着社会信息化水平的提高和网上办事业务系统的成熟，

政府部门也进行了信息化改革，人们对电子认证的需求越来越

大。现有的政府应用系统都对应了不同的用户群体，每个用户

的身份信息无法再利用系统互认，导致用户账户过多，出现了

管理混乱的情况，且各个应用系统需要分别维护一套身份信息，

造成“身份孤岛效应”越来越严重。自《电子签名法》试行以

来，政府部门采用了基于数字证书的身份认证和电子签章功能，

但大部分数字证书只能在对应的应用中使用，导致用户需要多

张数字证书，进而增加了成本。同时，政府部门也因大量的重

复建设而造成了严重的浪费。公众在办理相关业务时也因为电

子签名数据没有实现互联互通而无法全程网上办理各类事务。

这些问题的存在使数字证书交叉认证平台的建设越来越重

要。交叉认证平台通过部署公开秘钥体系（PKI）公共安全服务

系统，实现了对多家数字认证机构、密码设备以及政府部门的

协调与管理，促进了学习资源的共享，消除了信息孤岛，保障

了电子档案的安全性。通过采用虚拟化和面向服务的云计算服

务模式，实现了一个可互操作的电子认证服务基础设施，降低

了建设成本，缩短了建设周期，使系统管理的运维成本下降，

从而建立了一个可靠、开放、共赢的电子认证服务联盟体系，促进了电子认证行业的可持续发展。1平台总体架构

以某省为例，交叉认证平台将为省、市、县统一提供数字

证书服务，实现多家电子认证机构的互联互通，通过整合全省

已有的数字证书资源，建设全省统一的数字证书库，实现全省

统一的可信认证、一证通行。

平台总体框架如图1所示，将至少实现某省CA、行业CA、

其他地方CA

的互联互通。

图1平台总体架构

测量。这种测量方法误差的主要原因是螺纹芯轴将螺纹孔的轴

心线延长，以及螺纹配合误差的存在。这就会造成多次测量结

果的散差很大。②在螺纹孔同一截面上采点。这种测量方法误

差的主要原因是同一截面上采点构成的圆不在螺纹孔的轴心线

上，而且在不同的地方测圆，其圆心偏离轴心线的距离有很大

的区别。③沿螺纹孔中螺纹的旋转方向步进采点。这种测量方

法保证了所采点构成的圆的圆心在螺纹孔的轴心线上，在评价

其位置尺寸时误差最小。5结束语在实践中，应充分理解和掌握形状和位置公差的国家标准，

运用统计分析技术不断探索形状和位置公差的测量技术，提高

测量精度，才能为生产、工艺改进提供科学、可靠的依据。参考文献

［1］〔德〕G.Henzold.形位公差：在设计、制造及检验中的应

用［M］.北京：中国计量出版社，1997.

［2］张国雄.三坐标测量机［M］.天津：天津大学出版社，1999.

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