D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.02.012 第18卷第2期 北京科技大学学报 Vol.18 No.2 1996年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1996 立式同轴度测量仪的研制 崔绍良”崔勇》钟家桢 1)北京科技大学机械工程学院，北京100083 2)北京科技大学自动化信息工程学院 摘要介绍立式同轴度测量仪的系统构成.该测量仪采用立式回转轴结构，优点是避免产生挠 度变形，提高了测量精度，该仪器采用数据自动采集装置，采样位置准确，速度快，提出了同 轴度误差的数学模型，其中给出一种高效的优化方法一余弦移位相加法.问时建立了基准 轴线的公式. 关键词立式同轴度测量仪，数据采集，优化方法/同轴度数学模型 中图分类号TG806 当前国内同轴度误差测量中，对大型阶梯孔同轴度的测量，有的采用卧式回转心轴测量方 式.这种测量方法的优点是心轴回转精度较高，测头安装调整方便.其缺点是对于大型长孔的 同轴度误差测量时，测量心轴的安装不方便，且心轴在回转时是简支梁结构，易产生挠度变 形，当被测工件只有在端面有精确定位基面时，不能用卧式回转心轴测量方法.本文介绍一种 同轴度误差立式测量装置，它适合于工件只有端面有精确定位基面的情况.如大型立式电动 机外壳孔同轴度测量，即属这种情况，本仪器实现了同轴度误差测量时自动采集测量数据，避 免了手工采样费时、不精确的缺点. 1测量装置 1.1测量系统构成 如图1框图所示，整个测量系统由被测工件、测头、二次仪表（放大电路）、AD转换电路、 I/O接口、计算机、安装工件及测头的机械装置组成. 工 测 放大 AD 计 输出 件 头 电路 转换板 机 结果 IO接口 图1同轴度仪测量系统构成 测量时先将工件放在测量仪的支座上，在立式测量仪心轴上装有若干个电感测头，通过找 正使工件孔系的轴线与回转心轴轴线重合，然后回转心轴由电感测头微量位移得到微弱电 压信号，经放大电路放大到伏特级，再经AD转换，将模拟量转换成数字量，进人计算机后由 1995-10-20收稿 第一作者男59岁副教授第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 望巧 年 月 心 塑叹 立式 同轴度测量仪 的研制 崔绍 良 ‘ 崔 勇 ’ 钟家祯 北京科技大学 机械工 程 学 院 ， 北 京 以 玛 北京科技大学 自动化信息工 程 学 院 摘要 介绍立 式 同轴度测量仪的系 统构成 该测量 仪采用 立 式 回 转轴结构 ， 优点是避 免产生 挠 度变形 ， 提高了测量精度 该仪器采用数据 自动采集装置 ， 采样位置 准确 ， 速度快 提 出了 同 轴度 误 差 的 数 学模 型 ， 其 中给 出一 种 高 效 的 优 化 方 法 一 余 弦 移 位 相 加 法 同时建立 了 基 准 轴线 的公式 关键词 立式 同轴度测量仪 ， 数据采集 ， 优化方法 同轴度数学模型 中图分类号 ’ 剐拓 当前 国 内同轴度误差测量 中 ， 对大 型 阶梯孔 同轴度的测量 ， 有 的采用卧式 回转心轴测量方 式 这种 测量方法 的优点是心轴回转精度较高 ， 测头安装调整方便 其缺点 是对于 大 型长孔 的 同轴度 误差测量 时 ， 测量 心 轴 的安装不方便 ， 且 心 轴在 回转 时是 简支梁结构 ， 易产生挠 度 变 形 当被 测 工件只 有在端面有精确定位基面时 ， 不能用卧式 回转心轴测量方 法 本 文介 绍 一种 同轴度误差立 式测量 装置 ， 它适合于工 件 只有端 面有精确定位基 面 的情 况 如大 型立 式 电动 机外 壳孔 同轴度 测量 ， 即属 这种情 况 本仪器实现了同轴度误差测量 时 自动采集测 量 数据 ， 避 免 了手工 采样 费时 、 不 精确 的缺点 测量装置 测最 系统构成 如 图 框 图所示 ， 整个测量系统 由被测工件 、 测头 、 接 口 、 计算机 、 安装工 件 及测 头 的机 械装置组成 压 预引 放大 压厄 二次仪表 放大电路 、 转换电路 、 电路 转换板 计 输 出 算 卜一州 机 结果 巨夕竺卫」一— 一一习 图 同轴度仪测量系统构成 测量 时先将工 件放在测量 仪 的支座 上 ， 在立式测量仪心轴上装有若干个电感测头 ， 通过找 正使工件 孔 系 的轴 线 与 回转心 轴轴线 重 合 ， 然 后 回 转 心 轴 由 电感 测 头 微 量 位 移 得 到 微 弱 电 压信号 ， 经放大 电路放大到伏特级 ， 再经 归转换 ， 将模拟量 转 换 成 数 字 量 ， 进 人计算机 后 由 男 一 一 收稿 第 一 作者 男 岁 副教 授 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1996．02．012