圓度儀

圓度儀（Roundness measuring instrument）是一種利用迴轉軸法測量工件圓度誤差的測量工具。圓度儀分為感測器迴轉式和工作檯迴轉式兩種型式。測量時，被測件與精密軸系同心安裝，精密軸系帶著電感式長度感測器或工作檯作精確的圓周運動。圓度儀由儀器的感測器、放大器、濾波器、輸出裝置組成。若儀器配有計算機，則計算機也包括在此系統內。

基本介紹

• 中文名：圓度儀
• 外文名：Roundness measuring instrument
• 原理：利用迴轉軸法測量圓度
• 性質：圓度測量工具
• 又稱：圓度測量儀

基本簡介

圓度儀是一種測量零件迴轉表面(軸、孔或球面)不圓度的精密儀器。通常有兩種類型：小型台式，把工件裝在迴轉的工作檯上，測量頭裝在固定的立柱上；大型落地式，把工件裝在固定的工作檯上，測量頭安裝在迴轉的主軸上。測量時，測量頭與工件表面接觸，儀器的迴轉部分(工作檯或主軸)旋轉一周。因迴轉部分的支承軸承精度極高，故迴轉時測量頭對被測表面將產生一高精度的圓軌跡。被測表面的不圓度使測量頭髮生偏移，轉變為電(或氣)信號，再經放大，可自動記錄在圓形記錄紙上，直接讀出各部分的不圓度，供評定精度與工藝分析之用。廣泛用於精密軸承、工具機及儀器製造工業中。

工作原理

圓度儀採用半徑測量法，工作旋轉式。該圓度儀旋轉軸系採用高精度氣浮主軸作為測量基準；該圓度儀電器部分由高級計算機及精密圓光柵感測器、精密電感位移感測器組成，圓光柵感測器、精密電感位移感測器計量角度、徑向位移量，保證測量工件的角位移、徑向值的精確度；圓度儀測量軟體採用基於中文版WinXP作業系統平台的圓度測量軟體，完成數據採集、處理及測量數據管理等工作。

圓度儀

基本類型

圓度儀基本上有兩種形式。(1)工作檯轉動式：工件轉動而檢測器固定；(2)測量軸轉動式：工件固定而檢測器轉動。圓度儀的關鍵之一是旋轉主軸有非常高的製造精度和裝配精度。

使用注意事項

1. 每天開機後，用酒精（無水乙醇,99.97%）清潔大理石工作檯及立柱大理石部分。注意：不要用酒精擦拭驅動箱外殼，因為，外殼部分表面是噴塗油漆的，容易起化學反應，用酒精擦拭後容易影響外觀的美觀。

2. 注意大理石工作檯的T型槽、立柱的絲桿及立柱導軌（立柱後面金屬部分）的防鏽，定期塗防鏽油特別是放長假時一定要注意。具體方法：可以噴WD40在以上地方，過五分鐘之後，用無塵紙將多餘的WD40擦乾淨。

3. 在不使用時，應將探針Stylus拆下放置在專用的探針盒裡。

4. 需要定期檢查供電電源的電壓，請用戶設備維護專業人員配合，具體方法：檢查電壓值是否在110~~240V之間，電壓的波動是否在允許範圍之內，L-火線、N-零線、E-接電線的相序及電壓是否正確。

5. 外部供電有無UPS不間斷電源保護裝置（必須安裝），為了防止當電源送電和突然斷電引起的峰值電壓對控制箱內電路板、電腦及電子元件的損壞。

6. 儀器的環境溫度及濕度是否在允許範圍之內。操作環境溫度的範圍：15-30攝氏度，溫度梯度變化允許範圍：小於2攝氏度（一般環境要求，如加工現場）； 操作環境溫度的範圍：18-22攝氏度，溫度梯度變化允許範圍：小於2攝氏度（標準計量室）； 濕度要求：45%-75%之間。

特點

根據不圓度測定的要求，圓度儀必須具備三個特點：(1)具有高精度的主軸，以實現零件定心，並同時確定理論圓的中心。(2)具有高靈敏度的感測器。當它以主軸中心為圓心作迴轉運動時，可以把微小的零件不圓度誤差測量出來。(3)具有連續指示或記錄的裝置。以便將零件的實際輪廓記錄下來，進行分析和評定。

測量方法

圓度測量有迴轉軸法、三點法、兩點法、投影法和坐標法等方法。

1、迴轉軸法。

利用精密軸系中的軸迴轉一周所形成的圓軌跡（理想圓）與被測圓比較，兩圓半徑上的差值由電學式長度感測器轉換為電信號，經電路處理和電子計算機計算後由顯示儀表指示出圓度誤差，或由記錄器記錄出被測圓輪廓圖形。迴轉軸法有感測器迴轉和工作檯迴轉兩種形式。前者適用於高精度圓度測量，後者常用於測量小型工件。按迴轉軸法設計的圓度測量工具稱為圓度儀。

圓度儀

2、三點法

常將被測工件置於V形塊中進行測量。測量時，使被測工件在V形塊中迴轉一周，從測微儀讀出最大示值和最小示值，兩示值差之半即為被測工件外圓的圓度誤差。此法適用於測量具有奇數棱邊形狀誤差的外圓或內圓，常用2角為90°、120°或72°、108°的兩塊V形塊分別測量。

3.兩點法

常用千分尺、比較儀等測量，以被測圓某一截面上各直徑間最大差值之半作為此截面的圓度誤差。此法適於測量具有偶數棱邊形狀誤差的外圓或內圓。

4.投影法

常在投影儀上測量，將被測圓的輪廓影像與繪製在投影屏上的兩極限同心圓比較，從而得到被測件的圓度誤差。此法適用於測量具有刃口形邊緣的小型工件。

5.坐標法

一般在帶有電子計算機的三坐標測量機上測量。按預先選擇的直角坐標系統測量出被測圓上若干點的坐標值、，通過電子計算機按所選擇的圓度誤差評定方法計算出被測圓的圓度誤差。

影響因素

影響圓度儀測量精度的主要因素有：

1、主軸迴轉精度。圓度儀測量實際上是一個比較測量的過程，即測量頭相對於工件旋轉畫出的圓周與被測輪廓比較，因此主軸的迴轉精度直接影響測量結果的不確定度。

2、工件安裝誤差。包括被測工件相對於圓度儀中心偏差和被測工件的中心線相對於儀器主軸傾斜兩種情況。

3、測頭形狀和半徑的選擇。正確地選擇觸頭的形狀和半徑，對測量圓度誤差是事關重要的。形狀和半徑的選擇主要根據工件表面的特性，同時兼顧工件硬度等因素，為避免表面粗糙度等微觀幾何形狀的影響，不宜採用針形測頭，而採用球形或斧形測頭。較小工件可用圓柱形測頭。硬度較低的工件，用較大半徑的測頭，以防止工件表面的塑性變形。

4、測量力的影響。測量力的選擇是：被測表面既不會產生塑性變形，同時測頭與被測表面保持接觸穩定。

技術要求

1、外觀

儀器工作表面不應有鏽蝕和碰傷，塗鍍表面應平整均勻，不應有斑點、脫皮等現象，外部零件結合處應整齊。

有刻線和刻字的零件，文字和線紋應清晰、均勻。不得有漏油現象。

圓度儀

2、相互作用和相互位置

儀器可動部分在規定範圍內均應平穩地運動。

各種按鈕、操作件和限位裝置的動作應靈活、作用那個可靠、功能正常。

儀器測量方向應通過主軸迴轉中心。

記錄範圍與對心表的知識範圍應保持一致。

3、放大器的轉換誤差

定標誤差應不大於1%。

常見型號技術規格

日本Mitutoyo圓度儀
型號; 技術參數	RA-120P	RA-220	RA-1600	RA-2200AS/DS/AH/DH	RA-H5200AS/AH	RA-2200CNC	RA-H5200CNC
工作檯有效直徑	150mm	150mm	150mm	235mm; (DS,DH:200mm)	300mm	235mm	235mm
最大測量直徑	280mm	280mm	280mm	300nn	400mm	256mm	300mm
最大工件直徑	440mm	470mm	560mm	580mm	680mm	580mm	680mm
垂直移動	280mm		300mm	300mm; (AH,DH:500mm)	AS:350mm; AH:550mm	300mm; (高立柱型500mm)	350mm; (高立柱型550mm)
測量範圍	±1000μm		±400/40/4μm			±400μm; （跟蹤範圍:±5μm)	±400/40/4μm
轉速	6rpm		4,6,10rpm	2,4,6,10rpm	2,4,6,10rpm	2,4,6,10rpm	2,4,6,10rpm
承載	25kg			30kg	80kg	30kg	80kg; （自動調心:65kg）
淨重; （主體+空氣調節機）	32+2kg	151+2kg	170kg	180kg; (AH,DH:220kg)	AS:650kg; AH:670kg; 防震台架:170kg	180kg; (高立柱型200mm)	650kg; (高立柱型670mm); 防震台架:170kg
徑向精度（μm）; （H為測量高度mm）	0.04+6H/10000		0.02+6H/10000	0.02+3.5H/10000
電源	AC 220V±10% 50Hz 等可選
外形尺寸	中型台式			大型台式

套用情況

本系列儀器廣泛套用於機械加工、電機、汽配、摩配、精密五金、精密工具、刀具、模具、光學元件等行業。適用於科研院所、大專院校、計量機構和企業計量室、車間。可測軸承、鋼球、滾針、滾子、電機軸、換向器、曲軸、圓柱銷、活塞銷、活塞、氣門、閥門、齒輪、油泵油嘴、液壓件、氣動件、紡機配件等。