一、圓柱度測量儀的工作原理

為了獲得零件的圓度與圓柱度誤差，目前常用的儀器是圓柱度測量儀。儀器結(jié)構(gòu)采用高精度回轉(zhuǎn)主軸，通過同步電機帶動旋轉(zhuǎn)，使安裝在主軸下端的傳感器測頭與被測零件作勻速相對旋轉(zhuǎn)運動，形成接近于真圓的軌跡。我們使用的為70B-710型圓柱度測量儀。它是一種轉(zhuǎn)軸式圓柱度測量儀，傳感器和主軸承一起回轉(zhuǎn)，形成標(biāo)準(zhǔn)運動，被測零件放置在可微動的精確定心工作臺111上，利用X、Y方向調(diào)整手柄112、113，與主軸軸線相對找正。測頭與被測零件相接觸，通過R軸103與主軸連接，傳感器和主軸承一起回轉(zhuǎn)，形成標(biāo)準(zhǔn)圓周運動，測頭的徑向移動量通過傳感器信號放大傳至計算機中，計算機屏幕中的圓形*坐標(biāo)記錄紙與主軸同步旋轉(zhuǎn)，計算機按所選擇的放大倍率把被測截面的實際輪廓與標(biāo)準(zhǔn)圓的半徑差記錄下來。通過Z軸102的上下移動，在不同的截面得到不同的輪廓，計算機通過計算將其擬合成圓柱面與理想圓柱面進行比較，從而得到圓柱度誤差。LCD上顯示出測定時的R軸、Z軸、θ軸的數(shù)值。

二、零件圓度、圓柱度測量曲線圖的分析

由圓柱度測量儀的*終測量結(jié)果不僅能得到圓度與圓柱度誤差的具體數(shù)值，還能得到零件的實際曲線圖。通過曲線圖可以看出零件的缺陷所在，并可分析出原因，確定是零件內(nèi)在缺陷還是外在因素引起的超差，從而正確判斷零件是否合格。屬于零件內(nèi)在缺陷的，從加工上找原因、想辦法，從而提高零件的圓度，減少圓柱度誤差。

1.由于內(nèi)在缺陷而造成零件圓度、圓柱度超差的4種異常圖形

軸、孔在磨削加工中，圓度、圓柱度超差的圖形表現(xiàn)形式主要有拉毛鋸齒狀、山峰狀、喇叭狀、橢圓桃子狀。

(1)拉毛鋸齒狀:即測量圖形呈拉毛、鋸齒狀。這主要是由于軸、孔的粗糙度很差引起的圓柱度超差。例如測量缸體內(nèi)孔的圓柱度誤差時，圓柱度曲線圖周邊呈鋸齒狀。經(jīng)仔細(xì)觸摸，如發(fā)現(xiàn)此缸體內(nèi)孔表面很粗糙，網(wǎng)紋清晰可見，由此判斷出是缸體內(nèi)孔粗糙影響了缸體圓度與圓柱度。

解決方法:提高缸體的內(nèi)孔粗糙度。

(2)山峰狀:即測量圖形呈山峰、啃咬狀。測量曲軸箱的內(nèi)孔圓柱度時，如出現(xiàn)山峰狀圖形，這主要是由于在機加工時，孔未鏜出或者鏜刀使用時間久了。

解決方法:孔未鏜出，就將零件加工完善；刀具鈍化，就換上新的刀具。

(3)喇叭狀:即圖形呈現(xiàn)上大下小或下小上大的喇叭口狀。測量搖臂的圓柱度時，如出現(xiàn)上下呈喇叭口狀圖形，這主要是由于加工零件時刀具裝夾不緊。

解決方法:檢查刀具，將其裝夾緊。

(4)橢圓桃子狀:即測量圖形呈橢圓形、桃子狀。這主要是由于機床松動，主軸晃動，刀具轉(zhuǎn)速不均勻。
解決方法:檢查機床，將主軸夾緊。

2.由于測量過程中的外在因素而造成圓度、圓柱度超差的4種常見現(xiàn)象

零件在測量過程中由于外在因素而造成的圓度、圓柱度超差的主要原因有雜質(zhì)、砂孔、油污、裝夾。

(1)雜質(zhì):由于軸、孔上有碎屑等雜質(zhì)未擦凈引起圓度、圓柱度超差，出現(xiàn)異常圖形。

(2)砂孔:由于零件表面有砂孔而引起圓度超差，出現(xiàn)尖銳圖形。如在測量箱體內(nèi)孔圓度時，**次測量的結(jié)果為9.7μm，而箱體的圓度誤差要求值不大于5.0μm，從測量結(jié)果可判定為圓度超差，但是從曲線圖的異常尖銳部分看認(rèn)為零件這個部分有缺陷，仔細(xì)察看后發(fā)現(xiàn)箱體此處有砂孔，屬鑄件質(zhì)量問題。向有關(guān)技術(shù)主管反映后，認(rèn)為砂孔比較小，對于箱體的圓度影響不大，可將缺陷部位的數(shù)據(jù)刪除，或另選一截面重新測量。按照技術(shù)部門的要求，對箱體進行了第二次測量，測量值為1.7μm，圖形中的異常消失，從而得到比較客觀公正的測量結(jié)果。

(3)油污:為防止零件生銹，通常在零件表面會涂一些防銹油。測量時未將零件表面的油污擦凈，就會引起超差，圖形出現(xiàn)異常。這是測量缸頭內(nèi)孔的圓柱度時出現(xiàn)的異常超差，測量值為17.6μm，而圖紙要求為不大于8.0μm。透過曲線的波浪狀異常，仔細(xì)察看零件，發(fā)現(xiàn)超越離合器內(nèi)孔中有油污，將油污擦凈后，進行第二次測量，測量值為5.7μm，波浪線消失，從而判斷此零件圓柱度合格。

(4)裝夾:由于測量零件時裝夾不垂直，導(dǎo)致圓柱度超差，圖形出現(xiàn)異常。這是測量搖臂的圓柱度時出現(xiàn)的異常曲線，測量值為15.9μm，圖紙要求圓柱度誤差不大于10.0μm；從圖形上大小口的異常，結(jié)合平時的測量經(jīng)驗，對測量件仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)零件在裝夾的三爪盤上處于傾斜狀態(tài)。待重新裝夾后進行第二次測量，測量結(jié)果為3.0μm，曲線圖正常。

三、結(jié)論

以上分析不僅是為了得出一個測量結(jié)果，更重要的是通過圖形分析，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，排除一些操作不當(dāng)引起的測量誤差。在實際加工中，應(yīng)結(jié)合以上分析，找出軸、孔圓度、圓柱度超差的原因并加以改善，以提高零部件的質(zhì)量，科學(xué)地指導(dǎo)生產(chǎn)。