三豐三次元圓度儀(又稱圓度測量儀(yí))是一種(zhǒng)高精度測量設備,主(zhǔ)要用於檢測回轉體零件(jiàn)(如軸(zhóu)承、軸類、孔類等)的圓度、圓柱度、同軸度、垂(chuí)直度等形狀和位置公差,其工作(zuò)原理基(jī)於 **“極坐標(biāo)法”**,通過精密機械結構與(yǔ)光電傳感技術(shù)的結(jié)合(hé),實現對零(líng)件輪廓的精準捕捉與分析,具體如(rú)下:

一、核心測量(liàng)原理:極坐標采樣與輪廓對比
極坐標法測量基礎
三(sān)次元圓度儀以零件的回轉中心為基(jī)準(zhǔn),將被測零件繞基準軸旋轉(通(tōng)常由高精度主軸驅動),同時通過傳感器(如(rú)電感式位移傳感(gǎn)器)在徑向(垂(chuí)直於旋轉軸的方向)對零件表麵進行連續采樣,記錄不同角(jiǎo)度下的徑向位移量(即零件表麵到基準軸的(de)距離偏差)。
誤差評定標準
測量數據需按國際標(biāo)準(如 ISO 1101)中的 “最小區域法”“最小二乘法(fǎ)” 等評定方法(fǎ),計算實際輪廓與理想圓(或圓柱)的偏差,最終得出圓度、圓柱度等誤差值:
最小區域法:找出(chū)兩個(gè)同心圓(或(huò)同軸圓柱),使實際輪廓完(wán)全位於兩圓之間,且兩(liǎng)圓的半徑差最小,該差值即為圓度誤差(精度最高(gāo),為仲裁(cái)標準)。
最小二乘法:擬合出與實際輪廓偏差平方和最小的理想(xiǎng)圓(yuán),以實際輪廓(kuò)到該圓的最大距離差作為圓度誤差(計算簡便,廣泛用(yòng)於生產檢測)。
二、關鍵結構與(yǔ)工作流程
核心結構組成
高(gāo)精度主(zhǔ)軸係統:驅動被測零件(jiàn)旋轉,主軸的徑向跳動和(hé)軸向竄動需控製在 0.01μm 以內(直接影(yǐng)響(xiǎng)基準軸精度),通常采用空氣靜壓軸承或液體靜壓軸承,實現無摩擦(cā)、高穩定(dìng)旋轉。
位移傳感器:多為電感(gǎn)式傳感器(分辨率可達 0.001μm),通過測頭(紅寶石或金剛石材質,避免(miǎn)劃傷零件)與被測表麵接觸,將微小的徑向位移(yí)轉化為電信號(電壓或電流變化)。
軸(zhóu)向(xiàng) / 徑向滑(huá)台:用於調整傳感器與零件的(de)相對位置,實(shí)現(xiàn)對不同直徑、長度零件的測量(liàng)(如軸向滑台可移動(dòng)傳感器,測量(liàng)圓柱(zhù)度時需沿軸(zhóu)向多截麵采樣)。
數據處理係統:由高精度 A/D 轉換器將傳(chuán)感器信號數字化,再通過專用軟(ruǎn)件(jiàn)(如(rú)圓度分析軟件)進行輪廓(kuò)擬合、誤差計算,並生成(chéng)測量報告(包含誤差值(zhí)、輪廓圖形等)。
完整工作(zuò)流程
裝夾定位:將被測零件(如(rú)軸承內(nèi)圈、電機軸(zhóu))通過頂尖、卡盤或真空吸盤(pán)固定在主軸上,確(què)保零件軸線與主軸旋轉軸同軸(同軸度(dù)誤差需≤1μm,否則會引入測量誤差)。
參數設置:在軟件中輸入零件基本參數(如預(yù)估直徑、測量截麵數量)、采(cǎi)樣參數(如每轉采樣點數、旋轉速度)、評定標準(zhǔn)(如最小區域法)。
自動測量:主軸帶(dài)動零件旋轉,傳感器沿徑向貼近(jìn)零件表(biǎo)麵(接觸力通(tōng)常為 0.1-1N,避免壓變(biàn)形),連(lián)續采集位移數據;若測量圓柱度(dù),軸向滑台會帶動傳感器(qì)沿軸向移動,完成多(duō)個截麵的測量。
數據處理與輸出:軟件對采集的原始數據進行濾(lǜ)波(去除(chú)高頻噪聲,如表麵粗糙度幹擾(rǎo))、擬(nǐ)合計(jì)算,最終(zhōng)顯示圓度誤差(如 0.005mm)、圓柱度誤差等結果,並可生成輪廓曲線圖(tú)、誤差分(fèn)析報告。
三、與(yǔ) “三次元坐標測量機(jī)(CMM)” 的差異
三次元圓度儀(yí)雖名(míng)稱含 “三(sān)次元”,但與通用的三次元坐標測量機(CMM)有顯著區別:
測(cè)量對象:圓度儀專注於回轉體零件的形狀公差(圓度、圓柱度等),測量精度更(gèng)高(可(kě)達(dá) 0.01μm 級(jí));CMM 可測量複雜三維輪廓的尺寸和位置公(gōng)差,但圓度測量精度較低(通常≥0.1μm)。
原理(lǐ)差異:圓度儀基(jī)於 “旋轉基準 + 徑向采樣”,對回轉對稱性誤差的捕捉更(gèng)精準;CMM 通過探針在三維空間點測,適合非回轉體零件。