浅析位置误差的测量方法

浅析位置误差的测量方法

潘秀亮1王敏2吕俊3王维刚4

潘秀亮1王敏2吕俊3王维刚4

北方华安工业集团有限公司黑龙江省齐齐哈尔161046

摘要：我公司某特种弹弹体内键槽是装配的关键部位，针对键槽两侧面对轴线的对称度位置误差检测的实际需求，采用自制工装量具测量盘来进行产品检验，设计的测量盘量具我们提出了一种基于非接触式测量原理的检测方案。分析了常规测量方法的不足之处，为实现由手工测量向精确智能化检测方向发展提出一种很好的思路。

关键词：位置误差；对称度；非接触测量

前言：

形位误差和尺寸公差、表面粗糙度一样都是评定产品质量的重要技术指标。形位误差对机器、仪表等各种产品的性能—工作精度、连接强度、密封性、运动平稳性、耐磨性、噪声等都有一定影响。对于在高速、高温、重载条件下工作的精密机器与仪器形位误差要求就更为重要。而形位误差的测量一直以来就是一个非常复杂、非常费时的过程，一些常规的形位误差检测手段已经无法满足实际生产的需要。本文对产品工装量具的对称度位置误差检测进行了深入的研究和探讨，拓展现有仪器的功能尝试了一种具有较高测量精度和测量效率的非接触测量方法。

图一是我公司某特种弹弹体内键槽检测所设计的自制量具测量盘。该产品内膛这两个槽的对称度及其尺寸精度要求高，起到对称和定位的作用直接影响到产品的装配情况。只有保证该量具两凸键部位的对称度符合设计精度后才能保证产品的质量。

一、常用平台测量法检测对称度位置误差

对称度的测量通常采用平台手工测量的方法，就此量具而言测量时将其基准圆柱面支承在等高的V形块上，手动将被测基准表面调整与平板平行，用百分表或千分表测量出数据，在同一平面内，将被测件旋转180度再次测量数据，两次测量数据中最大与最小读数之差是为该剖面的对称度。再选其他剖面进行测量，各剖面所得的最大极限尺寸即为该量具的对称度误差。采用这种方法测量时指示表测量对称度有很大局限性，将基面调整与平板平行时为手动调整即费时又费力，测量出来的结果受人为影响因素较多，准确度不高、误差较大，不能保证高精度的测量。

二、利用改进的万能工具显微镜测量对称度位置公差

依据国家标准GB/T1958—2004《形状和位置公差检测规定》中规定的形位误差的基本原则，结合我们工作实际情况现将该量具进行新的检测方法探究。在万能工具显微镜上测量基准圆建立工件坐标系，在新建的坐标系下测量和计算，经分析得到对称度误差数据。具体操作步骤如下：

1、建立二维坐标系

将量具清擦干净，去除毛刺、磁性。量具放在万能工具显微镜的玻璃工作台上，先粗略调平，再利用微调机构将量具调整平行。测量原理如图二所示，首先调用仪器软件的直线测量命令，测量直线AB，然后调用轴补正命令将直线AB定为基准轴线X轴，在其垂直方向设为Y轴。

*

技术图纸规定测量盘的最大极限误差为±0.016mm，采用非接触测量系统测量的不确定度U=2.139μm，是最大极限误差的近1/10，在被测零件（1/3～1/10）公差范围内均满足测量要求。

结束语

通过以上分析不难看出此非接触测量法应用于测量盘对称度位置误差检测可以提高检测效率及精度，此项检测技术对提高产品质量具有重要意义。

随着新产品的不断开发，对形位误差要求也越来越严格，原有的测量方法已远远不适应新型量具的检测，我们研究设计的非接触式影像测量方法将发挥其先进性，在测量中与被测件无机械接触，无测力，无磨损，所以精度易于保证。我们将进一步开发其检测功能，以完成更高精度的检测任务。

参考文献

1、《测量与机械零件测绘》赵忠玉主编，机械工业出版社，2008.4

2、《测量不确定度评定与指南》国家质量技术监督局计量司组编，中国计量出版社，2001.12