“圆度”
在JIS B0621-1984「的形状和位置偏差的定义和表述中,圆度被定义为偏离圆形物体的几何正圆的尺寸,
该方法表明,当其圆度被记录为圆物体(c)被两个同心圆的几何圆夹在中间时,当两个同心圆之间的间隔最小时,两个圆之间的半径差用(f)表示,圆度用毫米或微米表示..」
对于旋转零件,迫切需要解决的问题通常是如何评价其真正的圆“形”。先说“圆度公差”。
什么是「圆度公差」?
圆度公差带是指同一截面的两个同心圆之间的公差带。如下图所示,提取圆应限制在半径差为t的两个共面同心圆之间的公差带内。
为什么会出现圆度和圆柱度公差?通常有这些原因:
加工机械振动引起的圆度和圆柱度不良
由于加工过的旋转零件变质而引起的圆度和圆柱度不良。
中心孔形状不良导致的圆度和圆柱度不良
无心磨削时,由于前道加工的变形,圆度和圆柱度较差。
环形零件的夹具或夹持方法不当造成的工件变形。
安装不良和振动造成的刀具磨损和圆度不良。
精整后热处理引起的变形等
如何测量和评价圆度?有哪些方法?
圆度评估
评定圆度的方法有很多种,每种方法都有自己的特点和优势。通常,我们会根据工件的需要来选择...
简单的测量方法,例如:
直径法
用千分尺等测量工具直接读取圆度的直径。
这种简单的测量方法非常简单,易于操作。但在评价三角形和五边形等径应变圆时,容易在不是正圆的情况下被误测为正圆。
三点法
三点法可以通过【V型块+千分尺/工作台+工作台】获得圆度数据。
但是三点法中所选支撑点处的切线不一样,可能测量不准。基准的中心无法确定,随着被测物体的旋转而上下移动,产生误差。
基于相关标准的测量方法,例如:
半径法
半径法是利用工件旋转一周得到的最大半径值和最小半径值之差来评定圆度。使用下图所示的评估方法,测量结果也容易受到工件水平操作的影响。
公差带位于同一截面上的两个同心圆之间。
中心法
与中心检测法相比,多用于更精密的测量要求。圆度的测量数据取决于参考圆。圆度的评定方法不同,会导致基准圆的中心位置不同,从而影响被测圆形特征的轴向位置。
最小二乘圆LSC通过将等高线拟合到圆来最小化等高线数据与测量等高线的偏差平方和。然后,圆度值被定义为轮廓和圆的最大偏差(最高峰值到最低谷值)之差。δq = rmax-rmin,通过LSC的圆度值的符号
最小区域圆MZC
两个同心圆被定位成围绕被测轮廓,以最小化其径向差异。圆度值定义为两个圆之间的径向间隔。
δZZ = RMAX-RMIN,圆度值的符号用MZC表示。
最小外接圆MCC创建可以包围测量轮廓的最小圆。那么圆度值被定义为轮廓与圆的最大偏差。
它通常用于轴和杆的评估。δZC = RMAX-RMIN,通过MCC表示圆度值的符号。
最大内接圆MIC创建可以包围测量轮廓的最大圆。那么圆度值被定义为轮廓与圆的最大偏差。δzi = rmax-rmin,通过MIC表示圆度值的符号。
在评定圆度的过程中,为了减少或消除不必要的噪声,通常对获得的轮廓进行滤波。
滤波器对测量轮廓的影响
根据不同的测量要求,滤波方法不同,设定的滤波截止值也不同。(UPR:每转波动),可以知道滤波器设置对测量轮廓的影响是不同的。
作为评估者,这些数字能告诉我们什么?
测量图分析
1UP组件1UP:滤波后只剩下一波;1UP分量表示工件相对于测量仪器旋转轴的偏心度。波形的振幅取决于其电平的调整。
2UPR分量2UPR分量可以指示:
①测量仪器的水平调整不够;
②工件在形成其形状的机床上安装错误引起的圆跳动;
③工件形状设计成椭圆形,如内燃机活塞。
3~5UPR分量可能表示:
①测量仪器上的卡盘抓得太紧而变形。
②从加工机床固定卡盘上卸料时应力释放引起的松动变形。
5 ~ 15的UPR分量通常表示加工方法或生产工件过程中的不平衡因素。
15(更多)UPR部件15(或更多)UPR情况通常是由刀具颤动、机器振动、冷却剂输送效应、材料不均匀性等引起的。
评定圆度的主要参数
参数含义
前方
测量的圆度值表示正圆度曲线的最大值与负圆度曲线的最小值之差或绝对值之和。
朗普
圆度曲线的峰高测量值表示圆度曲线的最大值。
RONv
测量的圆度值表示负圆度曲线的最小值的绝对值。
RONq
平方根圆度测量,表示圆度曲线的平方根。
最后,我们来看看所有测量圆度的工具和仪器。
圆度评定的常用工具/仪器
千分尺、圆度仪、机上测量系统-探针、CMM。