圆度测量
圆度测量方法: 回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。
(1)回转轴法: 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式（图1）。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。
（2）三点法：常将被测工件置于V形块中进行测量（图2）。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。
（3）两点法：常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。
（4）投影法：常在投影仪上测量，常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆(图3)比较,从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。
（5）坐标法：一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。
圆度误差评定就是将双绞线导线横截面的实际轮廓与理想圆比较的过程。
圆度误差评定方法：
①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。
②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。
③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。
④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测圆轮廓且半径为最大的内接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓两同心圆的半径差即为圆度误差.
前三种方法都需要画出误差曲线，然后用同心圆样板试凑的方法来实现，而最小二乘圆法是用m等分点组成的平面曲线来代替连续的轮廓曲线，所以最小二乘圆法是最适合模拟采用的数学方法。当实际轮廓线上各点至某一圆的距离的平方和最小时，该圆即为最小二乘圆。
最常用的的就是最小二乘圆法
《基于图像处理的烟嘴棒圆度检测研究》圆度误差标定
《最小二乘圆法评定圆度误差的优化算法》
圆的最小二乘法拟合法：
圆度测量数据大多采用计算机处理，采用的算法有单纯形法、罚函数法、序列加罚因子法（SWIFT）和混沌算法等。
拟合方法包括几何距离法、代数距离法、非线性最小二乘法和质心法等。研究结果表明，这些方法大多需要满足小偏差和小误差假设，否则，较大噪声或者较多离群点，或者少数但较显著的离群点，都对测量精度影响很大；当样本点较少或分布集中时，现有方法的估计精度不高。
相对代数距离法建立最小二乘圆圆心：
当用相对代数距离法建立模型时，可以得到圆心坐标和半径，但是当实际测量点多于7个时，由于线性方程组的求解相当繁琐，甚至求解过程出现病态性，为此需要讨论新算法。
(1)序列加罚因子法(SWIFT)
罚函数法一般采用一个固定大的正数作为罚因子。因为在搜索过程中罚因子不发生改变,从而影响了算法的收敛速度,并且对于不等式约束,需要将其转化为等式约束。鉴于这种情况,1975年SheelaBV及Ramamoorthy P把单纯形法与罚函数法相结合,每步迭代用单纯形法求无约束极值,而罚项上的罚因子由前一次迭代结果给出,这就加快了计算速度。
(2)混沌算法
混沌优化的基本思想是将混沌变量线性映射到优化变量的取值区间,然后利用混沌变量进行寻优。混沌优化方法直接采用混沌变量进行搜索,搜索过程按混沌运动自身的规律进行,无需像随机优化方法那样通过按某种概率接受/劣化0解的方式跳出局部最优解,因此混沌优化方法更容易跳出局部最优解。
（3）混沌优化算法的改进算法
将SWIFT法和混沌算法结合起来可以充分发挥各自的优点,并将约束优化问题转为非约束优化问题求解,实现全局最优,且使算法更简单、实用、有效,性能良好。
选题背景与意义：
（1）选题背景
随着计算机网络的飞速发展和普及，需要人们在不同的应用领域中组建网络。网线作为网络连接线，是网络设备之间传递信息的主要介质。因此，各类高速网线就应运而生了，包括三类、四类、五类、超五类、六类和七类网线等类型。在原则上网线表示的数字越大，则相对应的版本越新、技术手段越先进、带宽也越宽，当然数据传输速度也越快。不同种类的网线，数据传输速度相差很大，有的甚至可以达到上千倍。导线质量的好坏直接影响着线路的安全运行，电缆的不圆度会改变电缆的截面积，所以也会改变电缆保护层的厚底，所以应该会改变电缆的电阻和击穿电压。在导线进行扭绞之前，对导线进行圆度的检测可以减少网线废品率的增加。对于导线圆度，缺少一个测量系统来提供导线详细的圆度信息。通过本文设计的圆度测量系统，可以得出导线的圆度是否处在网线成缆机所设定的圆度范围内，以此来初步判断导线是否合格。
虽然很多领域采用了基于图像处理的非接触测量技术，但是在线缆圆度测量方面起步还比较晚。故而构造良好的硬件平台和软件开发工具、选取适当的圆度检测算法以及圆度误差评价理论知识结合运用，将是未来网线图像检测的主要研究方向之一。
图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的，后来还在计算机中加入了图像处理器（GPU），协同计算机的CPU工作，以提高计算机的图形化处理能力。在大批量、小型化和低功耗的要求提出后，图像处理平台依次出现了基于VLSI技术的专用集成电路芯片（ASIC）和数字信号处理器（DSP），近年来，随着EDA技术的发展以及FPGA技术的提高，越来越多的厂商和科研机构将FPGA作为图像处理技术实现的主要平台，以提高图像处理系统的性能。FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
本课题是以FPGA作为开发设计载体，以EDA技术为开发设计平台，以图像处理技术在FPGA中的设计方法为研究对象，以提高图像处理的速度和FPGA系统资源的合理利用为目标，以期探讨基于FPGA的高速数字图像处理方法。
选题意义：
图像检测的意义：
在现代网线制造过程中，网线圆度误差的测量与误差控制是保证整条网线质量的一个关键因素。在现代制造业自动化过程中，线材加工生产的共同特点是连续的大批量生产，对尺寸精确度的要求特别高。而在我国，这种带有高度重复性和智能性判断的工作一般是靠人手工检测完成的，这种高强度、低效率、高误差、低精度的测量方式显然是不能满足现代化生产的要求的，迫切需要新型的测量手段来代替高强度的人力劳动。自动测量是生产现代化系统中比较重要的环节之一。目前，工业零件或产品的检测大多是通过接触式的传感器来完成的。接触式传感器检测方法对传感器有磨损，尤其在高温或机械振动比较严重的现场，传感器的损伤相当严重，这不但使生产成本大大增加，而且降低了生产效率。这时，非接触式的快速性、可靠性、结果的可重复性与人类视觉相结合产生的图像在工业测量中受到越来越多的关注。因此，研究图像测量系统的意义重大。有如下意义：
1、图像测量的方法可以减小测量误差，提高测量精度和速度，让测量具有快速
性、可靠性和可重复性等特点。
2、嵌入式图像处理技术进行产品图像测量，可以避免个人自身主客观条件及许
多假想因素的干扰，测量效率高，克服了人工测量因人和时间的变化而产生的误差的缺点。
3、利用嵌入式所进行的产品图像测量具有直观性强的特点。
经济效益的意义：
国内外发展现状和趋势：
圆度测量：
圆度误差检测方法的发展经历了从接触式测量到非接触式测量,从离线测量到在线测量,从被动测量到主动测量。具体方法有:基于半径变化量测量的圆度仪、分度头法、与激光技术相结合的激光衍射法、激光三角法;基于坐标测量的三坐标测量机、计算机视觉技术圆度检测法生产车间普遍使用的两点、三点近似圆度误差检测法;基于图像处理的测量方法;测量技术与虚拟技术结合的虚拟圆度测量仪器;基于误差分离技术的圆度测量法;在线测量法及主动测量法等等。接触式测量：
(1)圆度仪：圆度仪是圆度检测的权威手段,具有精密的回转轴系,测量精度很高,大多属接触式测量。主要分为转轴式和转台式,分别适于测量尺寸较大和较小
的零件。被测零件置于测量台上,调整被测轮廓轴线与圆度仪的回转主轴同轴。测头与被测轮廓接触,并做相对运动形成一理想圆,将实际轮廓与理想圆比较,得到实际轮廓的半径变化量,再通过数据处理算出圆度误差值。影响圆度仪测量精度的主要因素有被测零件在仪器上的安装误差、仪器主轴回转误差、测头安装误差等,滤波器的传输频率、测头半径和测量力等对测量精度也有一定影响。
(2)基于分度装置的圆度误差测量方法
这是在分度头或分度台等分度装置上通过极坐标方式测量。被测工件置于分度装置上并调整工件轴线尽可能与回转轴线同轴,指示器或传感器测头与被测轮廓最高点接触或对正(用于非接触测量头)后,被测工件由分度装置带动回转,每转过一个设定角度,测量出该测点相对起始测点的半径变化量,得到一系列测量点极坐标值,再按选定圆度误差评定方法通过图解法或计算法确定圆度误差值。该方法受测量点数及回转轴同轴度影响,测量精度不高,适于测量一般精度的零件圆度误差。
（3）基于直角坐标的圆度误差检测方法
用坐标测量仪器的直角坐标系测量圆度误差,调整放置在仪器工件台上被测零件的轴线位置,使其平行于直角坐标系的竖轴,再测出被测截面轮廓所选测点的坐标,按选定圆度评定方法处理坐标数据,求出圆度误差值。最具代表性的是用三坐标测量机测量圆度误差,如测量方法合理,可达到圆度仪的检测精度。但因不是专门的圆度测量仪器,需确定初始坐标、选择测量点数等,引入了多种人为因素,增加了测量不确定度。由于结构限制,大部分截面不能连续扫描,测量过程烦琐耗时。
非接触式测量：
(1)基于计算机视觉技术的圆度检测方法
该方法的优点是非接触、测量速度快,问题是受像素值限制,测量精度不高,不适于检测高精度产品;测量精度高时,算法变得复杂,检测实时性降低;受视场限制,只适合测量小型工件。按摄像方位不同分为基于工件正截面图像的摄取和基于工件轴截面的摄像。前者主要用于检测端面是圆轮廓或圆孔的小工件的圆度,由CCD、PSD等摄取工件正截面的正投影图像,再对图像进行一系列预处理(包括滤波去噪、图像增强等)后,提取出轮廓边缘,最后用一定的圆度评定方法计算圆度误差,不存在回转误差。后者由CCD图像传感器获取轴截面图像,通过滤波去
噪、图像加强等处理后提取出轴截面图像的轮廓信息,再用直径法或坐标法算出圆度误差。
(2)基于激光技术的圆度误差测量方法
此类方法的优点是非接触测量,不损伤工件表面质量,可用于高速在线测量。包括激光衍射法、激光扫描法和激光三角法,都基于半径变化量测量。激光衍射法将被测回转工件装夹在顶尖上并以两顶尖回转轴线作为测量基准,激光通过棱缘与被测工件的狭缝后形成衍射条纹,用接收元件接收衍射条纹的光强信号,通过测量衍射条纹平均间距得到不同测点处狭缝的宽度变量,确定圆度误差值。测量精度约为?014Lm,属于离线测量[4]。激光扫描法与激光衍射法的系统结构相似,只是接收的信号不同,扫描法接收的是光强信号,折算出相应的半径变化量[5]。激光三角反射法利用光的反射原理来测量工件半径变化量,激光发射点和接收点在工件同一侧,结构简单紧凑。由于光斑尺寸小,还能反映工件的细节信号,在采样频率足够高时,可通过设定不同的滤波频带,同时测量圆度误差和光洁度[36]。前两种方法的局限是接收屏占据空间较大,检测范围受限,尤其是衍射法为提高检测精度,棱缘与被测工件间形成的狭缝要足够小,实际测量时调整不便。激光反射法量程较大,但测量数据受噪声干扰明显,消噪是重点解决问题[40]。
德国西科拉工业电子有限公司作为一家大型的线缆设备生产厂商，其主要是从事电线电缆工业专业的在线检测和自动化控制仪器的研究和制造。公司主要生产的设备包括电缆侧偏仪、电缆测径仪、射线式偏心壁厚检测仪X-RAY2000，激光衍射式外径检测仪LASER2000，凹凸检测仪LUMP2000和用于外径小于25mm透明管材的偏心壁厚检测仪CENTRIX8025.这些系统采用的都是目前最领先的测量技术，具有高度的准确性和稳定性。
例如：一种深孔圆度测量方法
4导电线芯外径的测量方法
4.1 直接测量法
测量工具:精度为0.01mm的千分尺或精度为0.1mm的游标卡尺。当导电线芯直径小于25mm时用千分尺测量，大于或等于25mm时用游标卡尺测量。
测量方法
a、卡尺与产品轴线垂直，放置在产品上，接触部分应该平整。
b、在同一截面上应在两个垂直方向上，各测量一次，如下图所示，取两次的算术平均值作为此点的外径，公式表示为：
式中：d e——平均外径
d1——第一次测量值d2——第二次测量值
c、对外径较大的产品，应在离产品两个端头各1米处的同一截面相垂直法，至少测量三处，相邻测点间的距离应不小于0.5米，测量结果取各点测量数据的算术平均值。
a、最大外径、最小外径的测量
将卡尺或千分尺沿产品圆周反复转动180度，从其中测出最大值和最小值，然后求得外径偏差和不圆度。公式如下：
式中：d max——最大直径
d min——最小直径
直接测量的方法适用于一般产品的导线、绝缘线芯及产品总外径。
4.2 纸带法测量
测量工具：狭纸带、削尖的铅笔、精度为0.5mm的钢皮直尺。
a、将宽度不大于被测直径50%的纸带（纸带最小宽度为5mm），要求两边整齐和平行，斜绕在被测体要测外径的断面处。
b、要使纸带边缘刚好对接，不得留有间隙或重叠。
a、用铅笔在被测断面与纸带对接的交点处仔细划一条直线如图3所示。
b、将纸带取下拉直，在纸带两边缘上被划线处连一直线，用直尺量出两点间距离，即为被测端面的周长L。
c、周长读数精确到1位小数，纸厚用千分尺测量，精度为0.01mm。
式中:L——测出的周长（mm）
Δ——纸带厚度（mm）
图3
导体的外径和电阻有关，影响传输。
圆度测量仪的设计及制作
2018年全国职业院校技能大赛 电子产品设计及制作赛项江苏省选拔赛赛题 题目:圆度测量仪的设计及制作 一、竞赛任务 按赛题要求，根据下发的技术资料、元器件及配件完成圆度测量仪系统的如下工作任务： 1.根据下发的文件要求，根据原理图和印制电路板约束条件，利用Altium软件绘制印制电路板图； 2.根据所给资料结合传感器平台研究圆度测量仪的工作原理和功能要求； 3.完成给定的STM32核心板和信号调理电路板的焊接装调任务； 4.根据赛项提供的机箱完成简单的布局设计，包括开关、电路板、插座的安装及机内走线的规划； 5.利用提供的圆度测量仪装置，完成圆度测量仪系统的软硬件调试，使其达到规定功能要求和技术指标； 二、功能与技术要求 1.系统原理说明 本赛项圆度测量仪的测试装置如下图1所示： 被测圆 位移传感器 图1 圆度测量仪测试装置 在本测试装置中，被测圆安装在直流减速电机上，由直流减速电机带动产生旋转运动，电感式位移传感器测量用于测量被测圆的实际半径。测试装置上的接线端子1、2接原边（激励线圈），3、4和5、6分别接副边1、副边2（两个次级线圈）；接线端子M+、M-为直流电机的输入端；VCC、GND、A、B是电机测速模块接线端。
圆度是衡量实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。圆度公差属于形状公差，圆度误差值不大于相应的公差值，则认为合格。 在实际测量中，两同心圆圆心位置的确定有最小包容区域法、最小外接圆法、最大内切圆法和最小二乘圆法四种方法，其中最小二乘圆法也叫平均圆法，当被测圆上各测点或误差曲线上的点至某圆圆心的距离平方和为最小时，该圆即为最小二乘圆，各测量点到该圆心的最大距离和最小距离之差即为该被测圆的圆度误差。在本赛项中假设直流减速电机的轴心即为同心圆的圆心位置。 圆度测量仪被测圆的半径测量采用电感式位移传感器，电感式位移传感器的结构示意图如图2所示： 图2 电感式位移传感器结构示意图 位移传感器由三个依次排列的线圈和可移动铁芯。工作时，激励线圈P通入交变激励电流，次级线圈S1、S2 产生与磁耦合成正比的感应电动势。铁芯与被测对象固定在一起，随着被测对象的位移，铁芯在螺线管中的位置发生变化，从而使两个副边线圈感应到不同大小的电压。如铁心向右移动，则S1电压增加，S2电压减小。 圆度测量仪输出PWM波驱动直流减速电机旋转，带动被测圆旋转，电感式位移传感器测量相应角度的被测圆半径，并在液晶屏上显示测量结果。整个系统由DCP-400-A （STM32F103核心板）、DCP-218-A（H桥PWM输出直流减速电机驱动板）、DCP-208-A（串口A/D转换电路板）、DCP-226-A（多功能万用板）和电源等组成。 2．功能实现 要求参赛队完成以下功能： （1）印刷线路板绘制 ?根据赛项下发电子文档的PCB文件夹中给定的圆度测量仪主板原理图，完成紫色框中参数设计区中R15、R17电阻值和C6、C7电容值的参数设计，使原理图完整。在赛项给定的PCB外形尺寸（如图3所示）进行印制电路板的设计；
测量气缸圆度圆柱度的方法及步骤
测量气缸圆度、圆柱度的方法及步骤 ①准备清洗干净的持修气缸体一台，与其内径相适应的外径千分尺、量缸表及清洁工具等。 ②将气缸孔内表面擦试洁净。 ③安装、校对量缸表。 ④用量缸表测量气缸孔第一道活塞环上止点处于平行于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。 ⑤在同一剖面内测量垂直于曲轴轴线方向的直径，记入检测记录。 ⑥上述两次测量值之差的一半即为该剖面的圆度误差。 ⑦用上述方法测量气缸孔第一道活塞环上止点至最后一道活塞环下止点行程的中部，将这一横剖面的圆度误差，记入检测记录。 ⑧用同样方法测量距气缸孔下端以上30mm左右处横剖面的圆度误差，记入检测记录。 ⑨三个圆度误差值中，最大值即为该气缸孔的圆度误差。 ⑩上述3个测量横剖面，6个测量值，其中最大值与最小值之差的一半，即为该气缸孔的圆柱度误差。 11上述方法只适用于待修或在用气缸套筒的一般检测。如要取精确测值，则应选多个横剖面、纵剖面测量，而且在对同一横剖面、纵剖面上进行多点测量，方能检测出圆度、圆柱度误差的值。 12气缸磨损圆柱度达到0.174~0.250mm或圆度己达到0.050~0.063mm（以其中磨损量最大一个气缸为准）送大修。
JT3101-81中规定：磨缸后，干式气缸套的气缸圆度误差应不大于0.005mm,圆柱度误差不大于0.0075mm湿式气缸套的气缸的圆柱度误差应不大于 0.0125mm. 13确定修理尺寸：气缸磨损超过允许限度或缸壁上有严重的刮伤、沟槽和麻点，均应采取修理尺寸法将气缸按修理尺寸搪削加大。 气缸修理尺寸的确定方法：先测量磨损最大的气缸最大磨损直径，加上加工余量（以直径计算一般为0.1~0.2mm），然后选取与此数值相适应的一级修理尺寸。 当策动机气缸圆度，圆柱度误差超过规定的标准时，如汽油机的圆度误差超过0.05mm 或者圆柱度误差超过 0.20mm 时，联合最大磨耗尺寸视情进行修理尺寸法镗缸或者更换缸套修理用量缸表测量气缸圆度误差,在同一横向截面内,在平行于曲轴轴线方向和垂直于曲轴轴线方向的两个方位进行测量,测得直径差之半即为该截面的圆度误差沿气缸轴线方向测上、中、下三个截面,如图3-40所示上面至关于活塞上止点第一道活塞环相对应的气缸处;中间取气缸中部;下面取活塞下止点时最下一道活塞环对应的气缸位置 测得的最大圆度误差即为该气缸的圆度误差测量气缸圆柱度误差凡是用量缸表在活塞行程内一股取上中下三处(如图3-41所示)气缸的各个方向测量,找出该缸磨耗的最大处气缸磨耗最大直径与活塞在下止点时活塞环运动地区范围以外,即距气缸套下部平面10MM范围内的气缸最小内径的差值的半壁,就是该气缸的圆柱度误差 图：测量气缸磨耗量 图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸图：测量气缸磨耗量图：在活塞行程上、中、下三处测量气缸气缸磨耗的测量要领凡是用量缸表对气缸磨耗进行测量具体测量要领如下： 1 ．把内径百分表装在表杆的上端，并使表盘朝向测量杆的勾当点，以便于观察，使表盘的短针有 1-2mm 的压缩量
圆度仪
Talyrond365圆度/圆柱度测量系统 针对超精加工元件的高精密测量设备 全自动标定-传感器自动标定 全自动调心、调平 -自动校正工件改善测量重复性 全自动跟踪模式 -对于不同心元件可节约夹具的成本 全自动测量循环 -全自动操作过程 全自动三维绘制 -通过圆柱度绘制分析，加速研发进程
自动标定 在中量程圆度测量仪器中率先实现了自动标定。独有的、精密的、无误差的程序标定Talymin 5传感器所用时间不到10秒。 自动调心、调平 我们专利的三点运动学支撑结构有别于其他的圆度测量仪器。 1、调心过程中主轴持续回转。这种“动态平衡”状态完全符合计量学要求，同时 也加快了调心进程。 2、调心、调平没有零点。这意味着我们能够在工作台上方任意一点进行调心、调 平操作而不需要受困于“中性平面”的限制。 3、预置偏心量目标可调整至小于0.8μm，确保了操作的重复性和连贯性。 自动跟踪模式 TR365的立柱和横臂能够在传感器超出正常量程时继续跟踪工件的偏心量和轮廓，确保完成调心、调平过程。这样就简化了预先手动调心的要求，也可以减少昂贵的夹具的使用。 超高精密空气轴承主轴 我们的主轴具有世界顶尖的精度和刚度，确保了超高的径向和轴向精度。 1、径向精度小于0.02μm。 2、锥角误差小于0.0003μm。 3、通过高精度玻璃光栅编码器，测量圆度时可采集高达18000数据点。 横臂和立柱 TR365采用玻璃光栅编码器以及卓越的定位技术，保证了直线度测量在垂直和水平方向上，能够以0.25μm的分辨率采集高达200,000个数据点。 Talymin5传感器 这种侧面电感传感器具有卓越的精度，量程及分辨率，同时保证了优秀的稳定性及测量效率。 +/-1mm量程0.0012μm分辨率（最小） 内置制动装置超精细测量力控制机构
实验四 圆度误差的测量
实验四圆度误差的测量 一．实验目的 1.了解光学分度头、电感测微仪的工作原理和使用方法； 2.学会用光学分度头、电感测微仪测量圆柱体的圆度； 3.学会用最小二乘法、最小区域法处理测量的实验数据。 二．测量对象 φ22、公差等级8级、圆度误差9um的圆柱体工件 三、测量仪器 仪器名称：光学分度头、电感测微仪刻度值：6′′，1um 仪器测量范围：360°，±30um 四、测量原理 1、最小包容区法 最小包容区法是以最小区域圆为评定基准圆来评定圆度误差，最小区域圆是包容被测圆的轮廓且半径差Δr为最小的两同心圆。它符合最小条件，所评定的圆度误差值（两同心最小区域的半径差）最小。此方法的特征是用两同心圆包容被测实际圆时，至少应有内外交替的四点接触。 当被测圆的实际轮廓曲线已绘出，则可用以下方法来确定最小区域圆和圆度误差值。 （1）模板比较法 将绘好的被测实际圆轮廓的图形放在有光学放大装置的仪器的投影屏上看，再将刻有一组等间距同心圆的透明模板紧贴在图形上面。调整仪器投影的放大倍率，是其中两同心圆恰好包容被测实际圆图形，并且至少有四个内外相间的接触点a,c与b,d则模板上此两包容圆即为最小区域圆。其半径差Δr除以图形的放大倍率M，即为符合最小包容区的圆度误差值。 f=Δr/M （2）作图法 用作图法可逐步寻找最小区域圆心，其方法如下： ①在实际圆轮廓图形的中心附近任意找一点O1，以O1为圆心，找图形上的最远 点A并以O1 A为半径作圆Ⅰ，将实际圆的图形全部包容在内。 ②在O1 A的连线或延长线上找第二个圆心O2，要使以O2为圆心，以O1 A为半 径所做的圆Ⅱ，能通过实际圆图形上的另一点，即O1 A=O2B，并仍将实际圆的图形全部包容在内，O2点为AB连线的垂直平分线与O1 A的交点。 ③在被直线AB分成两部分ACB和ADC的图形上，各找一至圆Ⅱ的距离为最大的 点。 ④作CD连线的垂直平分线与AB连线的垂直平分线相交于O点，O点即为所搜 寻的最小区域圆的圆心。 ⑤以O为圆心，以OA和OC为半径作两同心圆，即为最小区域圆，全部实际圆 轮廓都应包容子啊此两同心圆内，此两同心圆的半径差Δr为圆度误差值。 (3)计算法
真圆度测定仪说明书
2仪器的设置 下面介绍RA-116系列产品的设置环境和仪器的连接方法。 2．1设置环境的选择 使用环境对RA-116系列产品的测定功能有一定影响，因此设置仪器时要注意以下几点；·设置在无振动、无灰尘、无油污而且温度变化较小，相对稳定的场所。 ·避免选择温度急剧变化的场所，适合在20℃±10℃的温度范围内使用。 ·保存温度最好维持在－10℃~60℃。 ·避免在温度过高的场所使用。（湿度85%以下，在封闭的地方） ·选择使用额定电压的90~110%之间的电源。 ·采用高精度测试仪进行测量时，要注意避免振动和空气流动的影响。 2．2仪器的摆放 2.2.1 仪器的摆放布局 主体部分以及空气过滤器部分的摆放布局，请参照下图。 2.2.2 导线的连接方法 请根据下图连接导线。 仪器在发热、冒烟、焦味等异常状态下继续使用，有导致火灾或通电的危险。因此在使用时发生异常现象，请立即切断电源、拔掉电源插头。然后联系代理商或者营业所。 2.2.3 调整桌面（工作台，载物台）的安置 以下操作请在规定大气压下进行。如在非规定大气压下进行操作，会损伤空气轴承。○1拆卸固定板（请参照示意图）。 备注: 在运送此仪器时要用到固定板，请保管好固定板。 ○2工作台的CX、CY 两个角扭向左扭转，使工作台易置入中心轮。 ○3工作台安置到中心轮时，使中心轮的‘●’标记和工作台的CX 角扭方向一致。 ○4插入酸化银电池（适用于RA-116D产品） 如图示，在工作台上固定的4个电池盒中插入酸化银电池。 1
电池的使用年限通常为1～2年。 如果，显示屏（LCD）有显示“B”字样，表示电池电量不足。这时，请立即更换电池。 请根据以下的顺序，调整主机的水平度。 1．在供给压缩空气的状况下、主机接入电源。CRT画面设定到如下图所示位置。 2．检测器支架和检测器按下图组装。 3．检测器尽可能设置在桌面的外围。 4．使工作台旋转时刻度尺偏转在5微米以内的状况下，慢慢的提高放大率，调出水平。 5．在工作台上放置水平调整器，在下图的※标记处进行水平调整。在调出水平后，其他2点作为辅助轻轻摁一下。 3 检测单元的调整 3.1检测器的调适 检测器的测头和R轴的中心轴不对齐，会产生误差。要对齐测头尖端和R轴的中心轴，请按以下顺序操作。 检测器的调整有两种方法：水平调整和平面调整。 （1）水平调整 ·竖直放置检测器支架（如图），调出工作台的中心。 ·使工作台静止不动。 ·如图转动调整螺丝，将检测器移至位移最大处。 按顺时针方向转动调整螺丝，测头将向外移动。 ·提高放大率再按上面的顺序反复操作。 直径微小、测量精度要求比较高的工件，使用水平调整。 （2）平面调整 ·横放检测器 ·测头尖端对齐R轴的中心位置。 A）在测头倾斜的状态下进行测量，必须重新调整测头尖端与R轴中心对齐。
平行度检测仪的设计方法
第28卷第4期长春理工大学学报 Vo l 128No 142005年12月 J ou rnal of Changchun Un i versit y of Science and T echnology Dec .2005 收稿日期:2005-08-12 基金项目:振兴东北老工业基地项目(04-02GG156) 作者简介:张立颖,女(1976-),硕士研究生,主要从事光学仪器装调方面的研究。 平行度检测仪的设计方法 张立颖 刘德尚 王文革 (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130031) 摘 要:国内现有的平行度检测方法和检测设备都是用于检测可见光的平行度。对于激光和红外平行度的精密检测,还没有一个好的检测方法。本文介绍了一种既可以检测可见光又可以检测激光、红外平行度的检测仪,并且论述了设计原理、装调方法以及精度的验证,其检测精度可以达到?2d 。关键词:平行度;激光;红外 中图分类号:TH74512 文献标识码:A 文章编号:1672-9870(2005)04-0033-03 Design of t he L ight Parallelis m Detector Z HANG L i y ing LIU D es hang WANG W enge (Changchun Instit u te o f Op tics ,F i n eM echanics and Phy sics ,Chinese Acade my of Siences ,Changchun 130031)Abst ract :In our nation ,w e have l o ts o f m ethods and equ i p m ents to detect the parallelis m of v isible li g h.t But w e don t 'kno w how to detect the paralle lis m of laser and i n frared ,This paper descri b es briefly the desi g n idea,asse m b l y techn i q ue and ho w to test and verify its accuracy .A t las,t we get the conclu -si o n that the accuracy of the ne w detecto r is less than ?2d ,and the dectctor can be used i n v isi b l e ligh.t K ey w ords :Pa ra lle lis m;Laser ;Infrared 随着激光与红外技术的发展,红外跟踪器和激光测距机已被广泛应用在现代化的光电经纬仪上。 然而令人遗憾是,对于激光、红外系统的平行度的标校却一直没有一个令人满意的方法,无奈人们只能在几十公里外制造一个红外目标,并把这个目标假设为无穷远光源来标校激光、红外系统的平行度,这个方法测量误差大,实现也困难。本文设计的平行度检测仪(以下简称检测仪)从根本上解决了这个难题,它的结构简单、成本低,既可以在实验室使用,又可以直接安装在红外跟踪车上,在外场随时标校激光、红外的平行度,同时它又可兼做红外目标模拟器,因此具有良好的市场前景。 1 检测仪的结构及检测原理 111 检测仪的结构 用于检测激光、红外平行度的检测仪的组成包括,光学部分:(1)衰减片;(2)平面镜组;(3)分光镜;(4)平行光管;(5)红外光源;(6)特 制耙面。机械部分:(1)导轨;(2)可移动支架。用于可见光测量时,只需把红外光源更换为普通光源,将特制耙面更换为普通星点板即可。112 检测仪的检测原理11211 检测仪的光学系统 检测仪的光学系统如图1所示。检测仪由A 、B 两个光路组成。激光经过(光路A )衰减片衰减后,从平面镜2的周围入射到分光镜上,经过平行光管汇聚到特制耙面上,使耙面发热形成红外光源,发射出的光经过平行光管后变成平行光,经过分光镜把光分成两束,一束(光路A )原路返回,一束(光路B)进入红外接收系统。11212 检测仪的工作过程 ①红外光源发射出的光经过特制耙面(此时耙面可以视为一个星点)通过平行光管变成平行光,再经过分光镜进入光路B ,并呈像在红外成像器的光轴中心。 ②激光测距机发出的激光通过光路A 最终汇
实验一 圆度与圆柱度误差测量
实验一圆度与圆柱度误差测量 一、实验目的 1．掌握圆度误差及圆柱度误差的测量方法； 2．学会对测量数据的处理，加深对基本概念的理解； 3．了解测量工具结构并熟悉它的使用方法。 二、圆度与圆柱度误差测量原理 1．圆度误差及测量、评定方法 圆度误差为包容同一横截面实际轮廓，且半径差为最小的两同心圆间的距离f，如图1.1所示。 圆度误差最小包容区域的判别方法是：由两同心圆包容 被测实际轮廓时，至少有4个实测点内、外相间地在两个圆 周上(即同心圆的内、外接点至少两次交替发生)，如图1.1 所示。圆度误差最小区域的同心圆圆心，通常是和零件的测 量回转中心不一致。图中，O点是测量时的回转中心，O’ 测量点是圆度误差的评定中心。 测量圆度误差的方法，主要有：圆度仪测量，两点法测量圆 度误差，三点法测量圆度误差。这里只介绍两点法测量圆度 误差。 两点法测量圆度误差(检测方案代号：3—3) 用千分尺在垂 直于轴线的固定截面的直径方向进行测量，测量截面一周中直径最大差一半即为单个截面的圆度误差。如此测量若干个截面。取其最大的误差值作为该零件的圆度误差。 2．圆柱度误差 圆柱度误差是指包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面间的半径差f。圆柱度误差综合地反映了圆柱面轴线的直线度误差、圆度误差和圆柱面相对素线间的平行度误差。用它来综合评定圆柱面的形状误差是比较全面的，常用在精度要求比较高的圆柱面。 3．圆柱度误差的检测与评定方法 圆柱度误差的评定方法有：（1）用圆度仪测量，（2）用两点法测量。这里只介绍两点 法测量圆度误差。 ‘ 测量时，将被测件放在精确平板上，并紧靠直角座；在被测件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数差；如此测量若干个横截面，然后取整个测量过程中，所有读数中的最大与最小读数差的一半作为图1.3 两点法测量圆柱度误差
各种测量方法
各种测量方法 一、轴径 在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，
用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪
圆柱度误差测量方法讲解
圆柱度误差测量方法讲解
圆柱度 指在垂直于回转体轴线截面上，被测实际圆（柱）对其理想圆（柱）的变动量，以形成最小包容区域的两同心圆（柱）面的半径差计算。常用的近似测量方法有两点法、三点法、坐标测量法等。 1、两点法 按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值，并以所有各被测截面示值中的最大值与最小值的一半作为圆柱度误差值。 图1 2、三点法 按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱度误差值。 图2
3、三坐标测量法 通常是在三坐标测量机上按要求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。 利用圆度仪测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差的原始信号(测量原理图如图3所示)。测量传感器拾取的原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离, 并依据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。 图3 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。 三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间（xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪进行测量。通过测头和测量对象的接触, 由测头的坐标来获取对象的形状信息。 三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱动控制部分以及软件等构成。
圆度仪的使用方法【干货技巧】
圆度仪的使用方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 圆度仪(Roundness measuring instrument)是利用回转轴法测量圆度的长度测量工具。圆度仪是一种利用回转轴法测量工件圆度误差的测量工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时，被测件与精密轴系同心安装，精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。由仪器的传感器、放大器、滤波器、输出装置组成。若仪器配有计算机，则计算机也包括在此系统内。 那么，圆度仪的使用方法是是什么呢? 一、公共轴线法在被测元素和基准元素上测量多个横截面的圆，再将这些圆的圆心构造一条3D直线，作为公共轴线，每个圆的直径可以不一致，然后分别计算基准圆柱和被测圆柱对公共轴线的同轴度，取其最大值作为该零件的同轴度。这条公共轴线近似于一个模拟心轴，因此这种方法接近零件的实际装配过程。 二、直线度法在被测元素和基准元素上测量多个横截面的圆，然后选择这几个圆构造一条3D直线，同轴度近似为直线度的两倍。被收集的圆在测量时最好测量其整圆，如果是在一个扇形上测量，则测量软件计算出来的偏差可能很大。 三、求距法同轴度为被测元素和基准元素轴线间最大距离的两倍。即用关系计算出被
测元素和基准元素的最大距离后，将其乘以2即可。求距法在计算最大距离时要将其投影到一个平面上来计算，因此这个平面与用作基准的轴的垂直度要好。这种情况比较适合测量同心度。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
用打表法测量阀体的平面度及平行度.doc
用打表法测量阀体的平面度和平行度的方法 一 实验目的 本实验所用测量方法是工厂里常用的方法，有助于学生对平面度公差、面对面的平行度公差概念的理解，训练学生的动手能力（仅一台三坐标测量机，做不到人人动手操作），训练学生数据处理能力，以及对平面度评定方法的理解。 二 实验仪器 测量平台，作为测量的基准使用，精度要求高。磁力表架和表座、千分表、V 型块、被测零件阀体。 三 操作过程 1 将磁力表架和V 型块放置于测量平台上，将被测零件阀体放置于V 型块上。 2 将千分表安装在磁力表架上，调整磁力表架，使千分表的测头与阀体的被测平面垂直接触，且具有一定的接触力，并保证测量过程中千分表不超量程。 3 固定磁力表座，推动V 型块，并保证其与测量平台稳定接触，使千分表测头与 测量平台 阀体 表架 表座 千分表 V 型块
被测平面上3X3分布的点接触，记录9个数据，如下所示。 四数据处理 1 误差评定准则（见教材） 将测得数据处理成上述三个准则中的任意一种，各点数据中的最大值减去最小值即为平面度误差。而平行度误差评定较简单，在测得原始数据中，用最大值减去最小值即是。 2 平面度数据处理方法（见学习指导） 测得数据不会是三个准则中的任意一种，需要进行处理才行，处理方法按照如下例题所示。 例用打表法测量一块350mmx350mm的平板，各测点的读数值如下图所示。试用最小包容区域法求平面度误差值。 解：此题旨在训练培养大家进行数据处理，求解几何误差的能力。观察检测数据，最大值为20，最小值为-12 ，次小值为-10，决定采用三角形准则求解平面度误差。保留中间的最大值，求出3个相等的最小值，三个最小值位置选定-12、-10、+7，将3个数值相加除3等于-5，即3个数的平均值。利用矩阵变换方法，将3个最小值变为-5，即将第1列的数都加+7，而将第三列的数都加-7，将结果列表后，再将第一行都加-5，而第三行都加+5，再将结果列表，即得下图所示。 经过两次坐标变换后，故平面度误差值为() f=+--= 205μm25μm
形位公差之圆度误差测量方法介绍
形位公差之圆度误差测量方法介绍 摘要 在机械制造中，经常会加工轴、套筒等回转体类零件，这些零件需要配合起来使用，这就要求不仅满足尺 寸精度要求，同时还要满足形位精度要求。圆度属于形位公差中的一种，其测量方法主要有回转轴法、三 点法、两点法、投影法和坐标法以及利用数据采集仪连接百分表法等。 圆度 圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。即通常所说的圆整程度。 圆度公差 圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。 圆度公差属于形状公差，圆度误差值不大于相应的公差值，则认为合格，下图为圆度公差标注图： 圆度误差的评定原则 圆度误差评定有4种主要方法。 ①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。 ②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测 圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。 ③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆 轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。 ④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测圆轮廓且半径为最大的内接圆圆心为圆心，所作包容被测 圆轮廓两同心圆的半径差即为圆度误差. 圆度误差测量方法 圆度测量方法主要有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法、直接利用我们太友科技的数据采集仪 连接百分表法。 1、回转轴法 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度
传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 2、三点法 常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 3、两点法 常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 4、投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 5、坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 6、利用数据采集仪连接百分表法
圆度仪有哪些测量方法【大全】
圆度仪有哪些测量方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 圆度测量有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 1、回转轴法。 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 2、三点法 常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时，使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2 角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 3.两点法
常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 4.投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较，从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 5.坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值、，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
平行度误差平面度误差的测量
任务四平行度误差、平面度误差的测量 【课题名称】 零件的平行度、平面度误差测量 【教学目标与要求】 知识目标 了解平面度误差、平行度误差的检测工具及测量方法。 能力目标 能够正确使用框式水平仪、自准直仪和百分表进行测量，并准确计算误差值。 素质目标 熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。 教学要求 能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。 【教学重点】 框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差的检测方法。 【难点分析】 平面度测量出9点误差值的调零方法及误差值计算。 【分析学生】 该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面度零位调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。 【教学设计思路】 本次课内容较多，且内容难懂，建议分成4学时，以保证有更多的练习机会，由于实训条件有限，可以分组进行测量，然后按结果来讲述如何计算平行度和平面度的误差值。对于平面度的检测也应先讲测量原理和方法，再给学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。本次课教学一定要做好预习工作。 【教学安排】 4学时 先讲后练，以练为主，加强巡视指导。 【教学过程】 一. 复习旧课 在形状和位置误差中，直线度误差在零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？ 二、导入新课 需要应用什么测量工具来检测零件的直线度、平面度、平行度、呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值呢？这是本次课程的主要内容。 三、讲授新课 1. 平行度误差的测量 平行度误差是工件的位置误差，一般是指工件两直线之间的平行度偏差值。它影响加工工件的精确度，因此控制平行度误差在允许的范围内就显得更为重要。 平行度误差分线与线和线与面之间的误差两种。 平行度误差的测量主要使用百分表。以一条线或面为基准，将百分表座放在基准上，沿基准来回移动，百分表针的最大值与最小值之差就是平行度误差值。
圆度测量
圆度测量方法: 回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 (1)回转轴法: 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式（图1）。前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。 （2）三点法：常将被测工件置于V形块中进行测量（图2）。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 （3）两点法：常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。 （4）投影法：常在投影仪上测量，常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆(图3)比较,从而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。
（5）坐标法：一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。 圆度误差评定就是将双绞线导线横截面的实际轮廓与理想圆比较的过程。 圆度误差评定方法： ①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。
机加工圆度测量
圆度测量 长度计量技术中对圆度误差的测量。圆度测量有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法等方法。 回转轴法 利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹<理想圆）与被测 圆比较，两圆半径上 b5E2RGbCAP 回转轴法 的差值由电学式长度传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算 机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮 廓图形。回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。前者适用 于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。按回转轴法设计的 圆度测量工具称为圆度仪。如：缸体的缸孔圆度测量。p1EanqFDPw 三点法
常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V 形块中回转一周，从测微仪<见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆 DXDiTa9E3d RTCrpUDGiT 三点法 或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。 两点法 常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。如：曲轴主轴颈与连杆轴颈终检机的圆度adcle测量。5PCzVD7HxA 投影法 常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从
jLBHrnAILg 投影法 而得到被测件的圆度误差。此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。 坐标法 一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。xHAQX74J0X 误差评定 圆度误差评定有4种主要方法。①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。③最小外接圆法：只适用于外圆。以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。④最大内接圆法：只适用于内圆。以内接于被测
基于视觉检测的圆度误差测量技术(精)
基于视觉检测的圆度误差测量技术 圆度误差是一项比较科学、先进的评定零件表面质量的指标,它能客观直接的反映圆柱面的旋转精度。由于圆度误差是实际轮廓相对于理想圆而确定的,所以被测量轴径截面的实际轮廓的精确测量,是求圆度误差的重要组成部分。本文测量的对象是直径为120mm、长90mm的超精密回转主轴。在深入研究零件圆度误差的测量理论和测量方法的基础上,采用V形块立式测量法,并利用精密干涉仪结合CMOS图像传感器,进行了图像采集、处理与分析,成功读取了图像信息,并将之转换成有效的实验数据,完成了对回转主轴圆度误差的测量。首先,从理论上说明了圆度误差常用的测量方法及测量中心的评定方法,阐述了最小二乘圆评定方法在V形块测量中的数学实现,并说明了实验数据的处理方法——误差联系法的运用。其次,完成了超精密主轴圆度误差测量系统的设计,对图像采集系统进行了调试。根据本文采集的干涉条纹图像的特性,运用图像灰度值列求和的方法,求出了干涉仪测头的实际位移。提出了适合本课题的图像质量评价方法——运用曲线拟合残差来评价去噪后图像质量,并与传统的评价方法进行了对比。根据不同的图像质量评价方法选择了适合的图像处理方案,使图像采集系统分辨率达到每像素点2.9nm。最后用Matlab编程实现了图像分析,求出了超精密回转主轴的圆度误差。设计实验,证明了测量结果的正确性。分析了测量系统的误差来源和具体影响因素,求出了测量系统的误差。 同主题文章 [1]. 袁懿先,靳春芬. 小孔的图像处理与圆度误差的评定' [J]. 农业机械学报. 1997.(03) [2]. 傅师伟. 圆度误差测量的一种新方法' [J]. 计量与测试技术. 2004.(09) [3]. 王峰,詹小四,陈蕴. 图像处理中光学因素的影响' [J]. 洁净煤技术. 2005.(01) [4]. 樊琳. 圆度误差的评定和计算机处理' [J]. 苏州大学学报(工科版). 1988.(02) [5]. 刘杰锋,王建华,刘桂珍. 圆度误差的计算机检测系统' [J]. 佳木斯大学学报(自然科学版). 1999.(02) [6]. 高国胜. 用最小二乘法计算圆度误差' [J]. 压缩机技术. 1987.(02) [7].
圆度,圆柱度及球度的测量及评价方法
圆度 一． 基本概念 1. 圆要素几何特征 中心：横向截面与回转表面的轴线相交的交点； 半径：圆要素上各点至该中心的距离。 圆要素是一封闭曲线，其向量半径R 与相位角θ具有函数关系，即：()R F θ= 按傅里叶级数展开后，有： () 001 cos m k k R k k a c θθ==++∑ 2. 圆度及圆度误差 圆度：回转表面的横向截面轮廓（圆要素）的形状精度; 圆度误差：表示实际圆要素精度的技术参数，即实际圆要素对理想圆的变动量。 3. 圆度误差评定原则 按形状误差评定原则，评定圆度误差时，应根据实际圆要素确定最小包容区域。圆度误差的最小包容区域与圆度公差带的形状一致，由两同心圆构成，当实际圆要素被两同心圆紧紧包容，即两同心圆的半径差为最小值时，即为最小包容区域。 4. 圆度检测原则 ① 与理想要素比较原则：理想要素由测量器具模拟体现理想圆。在实际圆要素上获 得的信息，通常是实际要素的半径变化量，根据获得的半径变化量再评定圆度误差。 ② 测量坐标值原则：对实际圆要素应用坐标测量系统对其采样点测取坐标值，由测 得的坐标值经过计算，求得圆度误差值。 ③ 测量特征参数原则：根据实际圆要素的具体特征，采用能反映实际要素几何特征 的手段进行测量，从而方便的获得圆度误差值。 二． 圆度测量方法 1. 半径测量法 半径测量法是确定被测圆要素半径变化量的方法，是根据“与理想要素比较原则”拟定的一种检测方案。 ① 仪器类型和工作原理（加备注解释） 下图分别为转轴式圆度仪和转台式圆度仪
圆度仪可运用测得信号的输出特性，将被测轮廓的半径变化量放大后同步自动记录下来，获得轮廓误差的放大图形，可按放大图形评定圆度误差。 ② 用圆度仪测量注意事项（加备注择项解释） 选择适当的侧头类型；静态测量力选择；测量平面和测量方向确定；频率响应选择；选择适当的放大倍率；正确安装被测件，径向偏心和轴向倾斜；主轴误差的影响 2. 坐标测量法 坐标测量法是根据测量坐标值原则提出的一种检测方案。将被测零件放置在设定的坐标系中，用相应的测量器具，测取被测零件横向截面轮廓上各点的坐标值，然后按要求，用相应的方法来评定圆度误差值。 ⑴极坐标测量法 在极坐标系中测量圆度，需要有精密回转轴系的分度装置，分度台或分度头。 测量前，按需要对被测轮廓拟定适量的采样点数。测量时，将被测零件安装到测量装置上，适当地调整安装位置，避免过大的径向偏心，用具有固定位置的指示器，对各采样点逐一进行采样，取得的示值反映了各采样点处的半径变化量R ?。被测横向截面轮廓的极坐标值为 () ,i i i M R θ?。这些极坐标值时评定圆度误差的原始数据，由原始数据， 可以在极坐标系中描述出经放大后的被测轮廓误差曲线。最后可由图解法或计算法求得圆度误差值。 ⑵直角坐标测量法 应用直角坐标测量装置 ( ) ,i i i y x M ，对被测轮廓上的采样点测取直角坐标。 各采样点至理想圆圆心的距离用下式求得 i R 1,2, ,.i n =