圆度仪——精密测量工件圆度误差的仪器

圆度仪是测量工件圆度误差的精密仪器。圆度公差是控制圆柱面（锥面）的横截面和球面零件任意截面形状误差的指标。

圆度公差带是在同一正截面上半径为公差值t的两同心圆的区域。如图2-1所示的工件，是指加工完毕后，在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差（R₁-R₂）为公差值0.005mm的两同心圆之间。

圆度仪一般有转轴式和转台式两种形式，均是利用电感式传感器来进行测量的。

图2-1 圆度及其公差带

1.电感式传感器工作原理

图2-2所示为圆度仪中的电感式传感器，线圈1与测量杆铁心2相连，当铁心向上或向下移动时，线圈中的电感量就发生微弱的变化，再把电感量变换成电压（或电流），通过电子放大器放大，在指示仪表上即可看出放大后的信号，或再经功率放大器，在记录纸上输出测量结果。

图2-2 电感式传感器工作原理

1—线圈 2—铁心

2.HYQ-014A型圆度仪

图2-3所示为某机床厂生产的HYQ-014A型圆度仪，它是电感式传感器中的转轴式圆度仪，适用于精密机械加工中的圆度误差的测量，也可测量同轴度、垂直度和平行度等误差。

测量时，被测工件4安放在工作台5上，用手轮6与7横向和纵向调节工作台，使被测工件轴线与主轴2轴线初步对准，再用微调手轮8与9进行对心微调。径向移动在主轴下端的传感器3，以使传感器的测头与被测工件周边接触。开动主轴电动机，使主轴旋转，传感器在被测工件4转一周的过程中，即可测出被测截面上的半径变化量，再经过电子放大器将上述变化量以极大的比例放大，指示在对心表1上，或自动地把图形绘制在记录纸上。根据记录纸上的图形就能清楚地判明被测截面的形状和误差。

如果被测截面是绝对圆，且与主轴恰好对准，测量时传感器的测头没有径向变动，因此记录的图形呈圆形，其圆心与记录纸的旋转中心重合，如图2-4所示。(www.xing528.com)

图2-3 HYQ-014A型圆度仪

1—对心表 2—主轴 3—传感器 4—工件 5—工作台 6、7—手轮 8、9—微调手轮

如果被测截面是绝对圆，但没有与主轴对准，则图形与记录纸偏心，如图2-5所示。

图2-4 工件绝对圆并对准主轴

图2-5 工件绝对圆但不对准主轴

图2-6 用同心样板读出误差

如果被测截面有圆度误差，则在测量过程中，将各点半径变化量以极大的比例记录在记录纸上，记录纸上印有径向坐标，每格间距为2mm。为消除在对心时可能存在偏心的影响，仪器附有一块透明的同心样板，利用同心样板可读出圆度误差值，如图2-6所示。

读数时，应首先在同心样板上读出记录图形的内接圆，然后再找出最高点的外圆，根据放大率和两个半径差，即可算出其误差值。

如图2-4所示的图形，若所选的放大率为10000倍，则记录纸每格示值精度为2mm/10000=0.0002mm，即0.2μm。此图形R₂-R₁=4，因此其圆度误差为0.2×4μm=0.8μm。