吴慧仙

摘 要：针对现有技术中同轴度检测装置测量精度不高、结构复杂的问题，介绍了一种同轴度检测的新装置并指出了创新之处，该装置测量精度高、结构简单。同时提供了一种应用该装置检测同轴度误差的检测方法。整个检测步骤简单、易操作；检测方法的过程精度高，累计误差少；误差的计算也更简单，并且采用一定的方式使测量点接触位置稳定，测量结果也更精准。

关键词：同轴度 横向调节结构 检测方法

中图分类号：TH87 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（a）-0060-02

目前，人们对同轴度检测的方法首先想到采用三坐标测量仪进行测量，但此类仪器价格昂贵，维修成本高，测量过程中需要测量多个横截面，确定公共轴线，使其测量效率不高。此外，在使用过程中，三坐标测量仪对测量环境有很高的要求，难以在更多领域中普遍使用。

其次，中国专利文献CN 20181170U公开了一种同轴度检测装置，但在上述专利文献公开的同轴度检测方法中，也存在测量的同轴度结果不精确以及由此得出的同轴度误差也不精确的问题。

要解决以上技术问题，关键在于克服现有技术中同轴度检测方法测量得出的同轴度检测方法的测量精度不高、同轴度误差值精度低的缺陷，从而提供一种测量同轴度误差精度高的同轴度检测装置及检测方法。

1 同轴度检测装置

为了能够更精确地测量同轴度误差，设计了新的检测装置，结构图如图1。在装置中有以下几点创新之处。

首先，所述调节装置包括调节转轴（41）横向位置的横向调节结构，以及调节转轴（41）纵向位置的纵向调节结构。其中横向调节结构包括X轴方向固定设置的X轴滑台（32），设置在所述X轴滑台（32）上的滑道，可滑动设置在所述滑道上的滑块（33），所述转轴（41）设置在所述滑块（33）上；纵向调节结构包括固定在底座（1）上且位于X轴滑台（32）底部的Y轴滑台（31），安装在Y轴滑台（31）上的螺杆（311）以及套设在螺杆（311）上的螺母，所述螺母与X轴滑台（32）固定连接。

其次，在装置转轴（41）底端上设有回转分度盘（4）。回转分度盘（4）上表面刻有分度值，侧壁上还设有手柄；转动手柄，驱动回转分度盘（4）转动到所需角度，并用回转分度盘（4）上设有的锁紧装置（42）将回转分度盘（4）进行卡位，以改变检测工件的另一端孔的内壁与测量表（11）探头的接触位置。

2 同轴度检测方法

这里提供一种同轴度检测方法，包括以下步骤。

步骤1：将环状标准工件的一端孔套设在转轴（41）上，并使测量表（11）的探头与标准工件的另一端孔的内壁测量圆P0某一圆周上的测量点接触。

观察测量表（11）的指针指向，若测量表（11）的指针指向零位，则代表转轴（41）与测量表（11）在竖直方向上的轴线平行，此时，取下标准工件，完成转轴（41）的校正；若测量表（11）的指针指向偏离零位，则通过调节装置调节转轴（41）的横向或纵向位置，在测量表（11）的指针指向零位时取下标准工件，完成转轴（41）的校正；以此时测量表（11）探头的位置坐标为检测基准点，且保持测量表（11）探头的位置固定不变，此时，测量表（11）探头的位置坐标就是测量圆P0上的测量点的位置坐标。

步骤2：将检测工件的一端孔套设在校正后的转轴（41）上，通过调节装置调节转轴（41），使检测工件的另一端孔内壁测量圆P1某一圆周上的测量点与转轴（41）校正后位置固定的测量表（11）探头接触。

观察测量表（11）的指针的指向，若测量表（11）的指针仍指向零位，则检测工件两端孔同轴；若测量表（11）的指针指向偏离零位，则检测工件两端孔存在同轴度误差。

在上述的同轴度检测方法中， 将测量表（11）探头与环状标准工件一端孔内壁测量圆P0的同一圆周上的至少3个测量点接触，并分别对转轴（41）进行校正，并分别记录转轴校正后各个测量点的位置坐标；将记录的坐标代入公式 中形成三元二次方程组，求出测量圆P0的圆心坐标以及测量圆P0的半径R0。

对应于转轴（41）校正后的测量圆P0同一圆周上的至少3个测量点的位置，使测量表（11）探头与检测工件一端孔内壁测量圆的同一圆周上的至少3个测量点接触，并在测量表（11）的指针分别再次指向零位时，分别记录各个测量点的位置坐标，将记录的坐标代入公式中形成三元二次方程组，求出测量圆P1的圆心坐标以及测量圆P1的半径R1。

将计算出的测量圆P0和测量圆P1的圆心坐标代入公式，求出检测工件两端孔的同轴度误差L。

3 结论

在多次实践应用后，我们发现此同轴度检测方法具有以下优点。

（1）此检测方法以指针指向零位为检测工件两端孔同轴的判断标准，来确定检测工件两端孔是否同轴，整个检测步骤简单、易操作。在测量过程中，测量表的探头直接与被检测工件的另一端孔内壁接触，克服现有技术中将测量表探头通过条状平板傳递带来测量数据的累积误差；测量表在竖直方向的轴线位置固定，确定测量表指针指向的准确性，使整个检测方法的精确度高，累计误差少。

（2）此同轴度误差计算方式，并配以数字显示屏分别记录每个测量点的位置坐标，分别计算出测量圆P0与测量圆P1的圆心坐标，进而求出两测量圆的圆心距离即为检测工件两端孔的同轴度误差，确保了检测数据的准确性，使计算出的同轴度结果的误差相对较小，更接近真实值，提高整个检测方法的精确度。

（3）该同轴度检测方法，测量检测工件两端孔的同轴度误差时，选取测量点的方式，减少了求测量圆圆心坐标的过程，使同轴度误差的计算更简单。

（4）该同轴度检测方法，在转轴底端上设有回转分度盘，并在回转分度盘上设有的锁紧装置将回转分度盘进行卡位，确保探头与检测工件的另一端的内壁测量圆的同一圆周上的测量点接触位置稳定，测量结果精准。

参考文献

[1] 强敏.同轴度误差的检测方法探讨[J].苏州是职业大学学报，2005（3）：84-85.

[2] 刑杰.轴孔类零件同轴度误差的检测探讨[J].重型汽车，2001（2）：20-21.

[3] 刘旭，陈祥林，汪红兵，等.发动机凸轮轴孔同轴度检测装置设计[J].制造技术与机床，2015（12）：115-118.