基于MATLAB的圆度误差分析
11月 机床与液压 NOV.
第39卷 第22期 MACHINETOOL& HYDRAULICS Vo1.39No.22
DOI:10.3969/j.issn.1001—3881..22.033
基于 MATLAB的圆度误差分析
葛磊,邹鲲
(东华大学机械工程学院,上海20)
摘要:根据最小二乘圆法建立圆度误差的数学模型,分析偏心、测头安装不对心及工件安装不水平等一些人为因素对
圆度误差的影响。仿真结果为准确测试提供了理论依据。
关键词 :圆度误差;最小二乘圆法;仿真;误差评定
中图分类号:TH711 文献标识码:A 文章编号:1001—3881()22—099—3
RoundnessErrorAnalysisBasedonMATLAB
GE Lei.ZOU Kun
(CollegeofMechanicalEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai20,China)
Abstract:Basedontheleast—squarecircleprinciple,themathematicalmodeloftheroundnesserr0rwasestablished.How
somehumanfactorsinfluencingtheroundnesserror,suchaseccentricity,probeheadinstallationnotcenteredandworkpiecesinstalla—
tionnotleveled,wereanalyzed.Thesimulationresultsprovidetheoreticalbasisforaccuratelytest.
Keywords:Roundnesserror;Least—squarecircle;Simulation;Errorevaluation
圆度误差的存在直接影响着零部件 间的配合精 误差十分困难,所以人们采用轮廓剖面法。所以圆度
度、旋转精度 、摩擦、振动等,因而降低了它们的使 误差可以理解为,包容同一横剖面的实际轮廓且半径
用寿命。随着超精密制造技术 的发展,特别是航天、 之差为最小的同心圆之间的距离。
航空及国防等工业水平的提高,一些超精密回转体零 1.2 评 定方法
件,如陀螺仪动压气浮轴承的轴径、孔 球、球碗都 由于实际轮廓测量出来的数据,并没有确定的几
将要求进入到0.1~0.01Ixm的量级…,静电悬浮化 何圆心,所以寻找符合条件的圆心就成为评定圆度误
陀螺需要 10nm及更高精确的转子 。这就迫切需要 差的关键。目前确定圆度误差测量 中心的方法有4
实现圆度误差的高精度测量 、纳米级的测量 。比较 种 :最小区域法 (MZC),最小二乘圆法 (LSC),
经济又有效的方法就是采用现在常用的误差分离技 最小外接圆法 (MCC),最大内切圆法 (MIC)。而最
术 ,如多步法、三点法等。圆度仪是机械加工中不 小区域法其圆度误差是最小的,理论上是唯一的。根
可缺少的圆度检测设备 ,其精度制约着机械加工精 据国家标准 ,有争议时按照最小区域法仲裁。
度 ,为此国内外对 圆度仪的开发生产极为重视 ,如 2 误差建模
英、美、德、日在20世纪70年代就生产出主轴精度 2.1 最小二乘圆法模型
优于4-0.02Ixm的高精度圆度仪。洛阳轴承研究所于 由文献 [4]得最小二乘圆方法评定圆度的模型
1996年开发出的Y905钢球圆度仪,其主轴 回转精度 如图1示,点0为圆度仪回转中心,