D650激光同心度仪在同轴度测量中的应用.pdf

任东军田涛:D650激光同心度仪在同轴度测量中的应用
21
D650激光同心度仪在同轴度测量中的应用
D650 Laser Concentricity in Application of Coaxiality Measurement
任东军田涛
(淄博柴油机总公司)
〔摘要〕本文以D650激光同心度仪测量6210机体主轴承孔同轴度为实例,介绍了仪器的检测
使用方法和相关原理参数,并对检测结果的不确定度评定处理和仪器的精度进行了初步的分析和
探讨
〔关键词〕激光发射器主轴承孔同轴度基准中心线定位定向误羞
Key words: Laser transmitter Main bearing hole concentricity Center line of benchmarks
Position and orientation errors
2)孔径测量范围:70~500mm;孔径宽度:最
在机械制造业中,对大型零件的多孔同轴度的小40m;测量距离:40ms
测量是较为难以解决的,因为它不仅有定向误差的
(3)显示分辨率:0.001mm;最大显示误差:显示
问题,而且还有定位误差的问题。根据CB/1182-值的19%t1 digito
199%6CB/T1184-1996及CGB/T1958-1980形位公差
(4)使用环境:相对湿度10-95%;电池供电:连
检测标准中介绍同轴度测量方法,基本上有以下几续使用时间不低于24小时。
种方法:(1)采用综合量规测量的方法,要求心轴通1.3仪器的测量原理
过轴套,即为合格,其缺点是无法读数,而且对心轴、
D650激光同心度仪的测量原理是利用激光发
轴套加工精度要求较高。(2)平板心轴指示法,但对射器发出的与基准孔的中心轴重合的激光束作为
于机体等大型工件仍然不适用。对此公司引进了北基准轴,通过与在其他孔所测得的中心点的坐标相
京泛泰克斯仪器有限公司销售的D650激光同心度比较而得出测量数据,作为衡量孔同心度差值的依
仪,通过多次对170.210机体主轴孔同轴度的检测,据
解决了机体多孔同轴度较难测量的难题。它的引进26210机体主轴承孔同轴度技术要
应用添补了公司对大型多孔零件同轴度无法读数求及仪器应用的有效性分析
的空白,丰富了形位公差的测量方法,提高了机体2.16210机体主轴承孔同轴度技术要求
主轴承孔的加工质量,目前已正式用于公司各机型
机体主轴承孔同轴度的检测。
loなAir
1D650激光同心度仪的组成、技术描
述和测量原理
1.1仪器的组成
D650激光同心度仪主要有D75激光发射器、角
度机构三爪吸盘、2m电缆、显示器和接收器等组成。
机体是柴油机主要部件之一,机体主轴承孔内
1.2仪器的技术描述
装有上下轴瓦,用以支撑曲轴并确定曲轴的正确位
(1)数据传输:EASY- LINK PCE软件;模块化应置,机体主轴承孔的同轴度(图1)是柴油机最主要
用程序:37号。
的技术参数要求之一
万方数据
22
内燃机与配件
2013年第5期
2.2仪器应用的有效性分析
通过编制的模块化37号应用程序,完成第二档
图1所示同轴度误差,就是被测各孔中心线相到第六档的读数(表1的氏和y)。接收器是采用两弦
对公共基准中心线的最大偏移量。以公共基准中心定圆心的原理,测量过程应注意接收器应旋转接近
线为基准,被测各孔中心线对公共基准中心线的偏40°弦长,效果最佳。
移量在垂直于公共基准中心线截面内有以下三种
测量完成后,若对某一测量点数据有疑,则可
情况(图2)所示。
在进人距离输人页面,输入该测点到第一测点的距
离,确认后直接进行该测点的再次测定,仪器记录
的数据以新数据为准。
端3.4测量数据结果不确定度的评定处理
仪器的基准轴线建立起来后,D75激光发射器
发出的激光在接收器上可能出现(图3)所示之四种
A)ー-ーー-被测孔中心线平移(产生位置公差)
情况之一。
被测孔中心线倾斜(产生方向公差)
(A)-一表示无同轴度误差
被测孔中心线平移倾斜(产生位置公
(B)-ー表示存在水平方向内同轴度误差
差和方向公差)
C)---表示存在垂直方向内同轴度误差
同理在水平截面内也同样有以上的三种情况。
D)--表示既有水平方向同轴度误差,又有垂
由1.3仪器的测量原理知道,D650激光同心度直方向同轴度误差
仪完全可以解决定位误差和定向误差,是测量6210
图3中十字中心线间偏差和y可从显示器看
机体主轴承孔同轴度较为理想的测量仪器。
到。根据GB/T1958-1980形位公差检测标准规定,
对于图3中的(A)、(B)、(C)、(D)的同轴度测量结果f
3测量过程及数据结果的不确定度分别为
评定处理
(A):f=0
3.1测量前的准备工作
(B): f=o2l+fxl
用干净的棉纱和酒精将210机体主轴承孔擦干
(C): f=o2]+fyl
净,并去除孔周边毛刺。
D):f-2V()+(ty)
根据210机体主轴承孔半径的大小,安装调整
臂,并用角度机构三爪吸盘将D75激光发射器吸附
固定于机体的飞轮端或自由端,将显示器和接收器
通过2m电缆连接。
3.2完成机体主轴承孔第一档和第七档基准轴线
的建立
反复调整D75激光发射器的垂直和水平方向角
度调整钮,将接收器分别置于机体主轴承孔的第
日3
档和第七档孔内,通过D75激光发射器发出的激光,
将记录的误差最大值与图纸工艺规定的允许
完成主轴承孔第一档和第七档基准轴线(对零)的误差相比较,判断合格与否。例如:2011-188号6210
建立。
机体主轴承孔同轴度的测量结果和评定结果分别
3.3完成机体主轴承孔第二档和第六档的读数
如表1所示
表1
实测数据(机体侧放,由机体飞轮端向自由端视)
技术要求
第一挡『第三挡第三増」第四挡第五挡」第六挡「第七増
飞轮端
fx
0
0.01
0.01
0
0.015
0
自由端
0
+0.0
0.015
0
+0.01
同轴度全长f004mm
000
相邻f-0.02mm
0
中0.028中0.028c003
0.03
0.02
万方数据