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摘 要:位置度是多种形位公差形状和位置公差中的一种。它是被标注对象在实际物体上的位置所允许出现的误差范围。国家标准GB/T1182-1996,位置度误差是被测实际要素对其理想要素的变动量,理想要素相对于基准的位置由理论正确尺寸决定。位置度的被测要素有单独的要素,即对单独的点、线或面提出位置度要求。它公差带是指公差值为t,且与理想要素具有正确位置及变动量的区域。理想要素由基准、理论尺寸或理论分度确定。三坐标测量机是一种综合性测量仪器,它对位置度误差的测量是比较理想的设备。
关键词:位置度;基准;公差带;理论正确尺寸
1 概述
三坐标测量机是一种综合性测量仪器,它具有X、Y、Z 3个方向的精确读数系统和通过计算机管理的灵活计算及任意空间坐标系的建立功能,是机械行业广泛用于几何量及形位误差测量的仪器设备。
位置度误差是一项综合性误差,它包括平行、垂直、倾斜、同轴、对称、跳动等多项内容。其定义中强调的是:位置度误差的公差帶相对理想要素的变动量。理想要素由基准、理论正确尺寸或理论分度来确定。
位置度分为3种:点的位置度、线的位置度、面的位置度。根据我所产品,本文介绍一下使用三坐标测量机对点和线的位置度进行测量及评定方法。
2 位置度的基本概念
位置度是限制被测要素的实际位置对理想位置变动量的指标。它的定位尺寸为理论正确尺寸。位置度公差在评定实际要素位置的正确性,是依据图样上给定的理想位置。
在国家标准GB/T1182-1996中描述位置度的定义如下:
2.1 点的位置度
公差带是直径为公差值t,且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。
2.2 线的位置度
(1)在给定方向上的位置度:公差带是距离为公差值t,且以线的理想位置为中心线对称配置的两平行直线线之间的区域;
(2)当给定互相垂直的两个方向时:公差带是两对互相垂直的距离为t1和t2,且以轴线的理想位置为中心对称配置的两平行面之间的区域;
(3)在任意方向上的位置度:公差带是直径为公差值t,且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。
3 位置度的测量
应用三坐标测量机对被测量零件进行测量时,一般执行如下步骤:建立符合设计图纸的零件坐标系、定义基准要素,然后输入理论参数、采集被测要素,最后输出测量结果。
(1)零件坐标系的建立:按照图纸的设计要求,找出与被测要素相关的面、线、点、圆心、轴线位置。通过计算机设定X、Y、Z中的任意两个面或线,测量机将自动生成第三轴。然后,在基准要素位置设定圆点。对于点的位置度,基准可能是一个点、一个圆心坐标或两条线;对于线的位置度,基准可能是一个面也可能是两个面或一条回转轴线加一个面。当正确的基准确立后,零件坐标系就建立起来了。
(2)在采集被测要素的同时,将被测要素相对基准的理论数据(一般指图纸上尺寸标注中的方框尺寸)输入到计算机中,计算位置度或启动位置度评定功能,计算出被测要素的位置度误差。
(3)启动输出设备,将计算得出的位置度误差结果输出并保存。三坐标测量机有多个输出设备,它包括屏幕、打印机及多个记事本文件。工作中可以根据情况选择不同的输出设备。在这里需要强调的是:在我所现在使用的意大利DEA公司生产的三坐标测量机上,如果选择输出到打印机,其结果是不可修改的,并且只可以打印一次。而德国产的三坐标测量机使用的是QUINDOS操作系统,它的功能更为强大,性能更先进,在这里就不细说了。
下面以一个点的位置度测量为例:
建立零件坐标系:一般来说,我们计算位置度都是用X、Y两个值相对于理论正确尺寸的偏差量去换算。也就是采用直角坐标,计算出实际位置相对于设计给出的理想位置的偏移量。
对基准A,我们采集线性元素建立第一轴,对基准B,也采集线性元素建立第二轴,使基准A、B分别平行于测量机的X轴和Y轴,并将A、B元素设定为圆点。
关于线的位置度测量与点的位置度测量原理基本相同,只是被测量采集是一条线或圆柱,基准是面或回转轴线且要给出被测量的边界。
在实际生产领域中,单一的点的位置度是很少出现的,大多是一组孔的位置度误差要求。根据位置度的测量原理,一组孔的位置度测量可以看做是一个一个孔或线的集合,可以分别测量出点或线的位置度误差,以其中最大值作为一组孔的位置度的测量结果。
在一组孔的位置度测量中有一种是围绕着一个基准轴线,以不同的分度设计在一个极径上的一组孔。这种情况,测量过程及方法不变,只是基准圆点定位在回转轴线上,回转轴线作为零件坐标系的第一轴,其中一个孔与回转轴线建立的平面为第二轴,输入的理论正确尺寸改为极角和极径,输出形式如下测量、理论、偏差、上差、下差、位置度。
操作流程图如下:首先建立符合图纸要求的零件坐标系,定义基准要素,接着输入理论参数,得到检查测量结果,检查测量结果正确则确定采集被测要素,输出测量结果,流程结束,若检查测量结果不正确则重新定义基准要素。
4 结语
以上是我从事机械检查工,在使用三坐标测量机工作中的经验和总结。希望对三坐标测量机在今后的使用中提供帮助。其实,使用三坐标测量机测量三维空间的要素也是非常方便的,它可以通过对基准采集几个点而建立起零件坐标系,还可以快速计算出各个相关被测要素的相互关系。还可以随时转换新的坐标系,它对位置度误差的测量是比较理想的设备,随着测量技术的不断发展,三坐标测量机软件的不断开发,今后产品零件的综合测量会更加简便,三坐标测量机的应用也会更加广泛。
参考文献
[1]公差与配合手册[M].机械工业出版社,2009.
[2]形状和位置公差[M].中华人民共和国国家标准,1996.
(作者单位:中航洛阳电光设备研究所)
关键词:位置度;基准;公差带;理论正确尺寸
1 概述
三坐标测量机是一种综合性测量仪器,它具有X、Y、Z 3个方向的精确读数系统和通过计算机管理的灵活计算及任意空间坐标系的建立功能,是机械行业广泛用于几何量及形位误差测量的仪器设备。
位置度误差是一项综合性误差,它包括平行、垂直、倾斜、同轴、对称、跳动等多项内容。其定义中强调的是:位置度误差的公差帶相对理想要素的变动量。理想要素由基准、理论正确尺寸或理论分度来确定。
位置度分为3种:点的位置度、线的位置度、面的位置度。根据我所产品,本文介绍一下使用三坐标测量机对点和线的位置度进行测量及评定方法。
2 位置度的基本概念
位置度是限制被测要素的实际位置对理想位置变动量的指标。它的定位尺寸为理论正确尺寸。位置度公差在评定实际要素位置的正确性,是依据图样上给定的理想位置。
在国家标准GB/T1182-1996中描述位置度的定义如下:
2.1 点的位置度
公差带是直径为公差值t,且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。
2.2 线的位置度
(1)在给定方向上的位置度:公差带是距离为公差值t,且以线的理想位置为中心线对称配置的两平行直线线之间的区域;
(2)当给定互相垂直的两个方向时:公差带是两对互相垂直的距离为t1和t2,且以轴线的理想位置为中心对称配置的两平行面之间的区域;
(3)在任意方向上的位置度:公差带是直径为公差值t,且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。
3 位置度的测量
应用三坐标测量机对被测量零件进行测量时,一般执行如下步骤:建立符合设计图纸的零件坐标系、定义基准要素,然后输入理论参数、采集被测要素,最后输出测量结果。
(1)零件坐标系的建立:按照图纸的设计要求,找出与被测要素相关的面、线、点、圆心、轴线位置。通过计算机设定X、Y、Z中的任意两个面或线,测量机将自动生成第三轴。然后,在基准要素位置设定圆点。对于点的位置度,基准可能是一个点、一个圆心坐标或两条线;对于线的位置度,基准可能是一个面也可能是两个面或一条回转轴线加一个面。当正确的基准确立后,零件坐标系就建立起来了。
(2)在采集被测要素的同时,将被测要素相对基准的理论数据(一般指图纸上尺寸标注中的方框尺寸)输入到计算机中,计算位置度或启动位置度评定功能,计算出被测要素的位置度误差。
(3)启动输出设备,将计算得出的位置度误差结果输出并保存。三坐标测量机有多个输出设备,它包括屏幕、打印机及多个记事本文件。工作中可以根据情况选择不同的输出设备。在这里需要强调的是:在我所现在使用的意大利DEA公司生产的三坐标测量机上,如果选择输出到打印机,其结果是不可修改的,并且只可以打印一次。而德国产的三坐标测量机使用的是QUINDOS操作系统,它的功能更为强大,性能更先进,在这里就不细说了。
下面以一个点的位置度测量为例:
建立零件坐标系:一般来说,我们计算位置度都是用X、Y两个值相对于理论正确尺寸的偏差量去换算。也就是采用直角坐标,计算出实际位置相对于设计给出的理想位置的偏移量。
对基准A,我们采集线性元素建立第一轴,对基准B,也采集线性元素建立第二轴,使基准A、B分别平行于测量机的X轴和Y轴,并将A、B元素设定为圆点。
关于线的位置度测量与点的位置度测量原理基本相同,只是被测量采集是一条线或圆柱,基准是面或回转轴线且要给出被测量的边界。
在实际生产领域中,单一的点的位置度是很少出现的,大多是一组孔的位置度误差要求。根据位置度的测量原理,一组孔的位置度测量可以看做是一个一个孔或线的集合,可以分别测量出点或线的位置度误差,以其中最大值作为一组孔的位置度的测量结果。
在一组孔的位置度测量中有一种是围绕着一个基准轴线,以不同的分度设计在一个极径上的一组孔。这种情况,测量过程及方法不变,只是基准圆点定位在回转轴线上,回转轴线作为零件坐标系的第一轴,其中一个孔与回转轴线建立的平面为第二轴,输入的理论正确尺寸改为极角和极径,输出形式如下测量、理论、偏差、上差、下差、位置度。
操作流程图如下:首先建立符合图纸要求的零件坐标系,定义基准要素,接着输入理论参数,得到检查测量结果,检查测量结果正确则确定采集被测要素,输出测量结果,流程结束,若检查测量结果不正确则重新定义基准要素。
4 结语
以上是我从事机械检查工,在使用三坐标测量机工作中的经验和总结。希望对三坐标测量机在今后的使用中提供帮助。其实,使用三坐标测量机测量三维空间的要素也是非常方便的,它可以通过对基准采集几个点而建立起零件坐标系,还可以快速计算出各个相关被测要素的相互关系。还可以随时转换新的坐标系,它对位置度误差的测量是比较理想的设备,随着测量技术的不断发展,三坐标测量机软件的不断开发,今后产品零件的综合测量会更加简便,三坐标测量机的应用也会更加广泛。
参考文献
[1]公差与配合手册[M].机械工业出版社,2009.
[2]形状和位置公差[M].中华人民共和国国家标准,1996.
(作者单位:中航洛阳电光设备研究所)