風(fēng)機主軸是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的關(guān)鍵件之一纽帖，我公司充分利用特種鋼冶煉、鍛造、熱處理懊直、機械加工方面的優(yōu)勢扒吁，能夠主產(chǎn)0.75~2.5MW多種型號的風(fēng)力發(fā)電機主軸產(chǎn)品。鋼種材料為34CrNiMo6旱醉、42CrMoS4/42CrMo4邀耽，執(zhí)行DINEN10083—3標(biāo)準(zhǔn)。

　　同軸度測量是在風(fēng)力發(fā)電機主軸各要素測量工作中遇到的一個問題敬育，用三坐標(biāo)機（CMM）進行同軸度的檢測測量結(jié)果精度高平葡，并且重復(fù)性好，是首選的測量儀器零勃。但由于風(fēng)力發(fā)電機主軸圖樣存在短基準(zhǔn)長距離的客觀情況宗而，因此能否準(zhǔn)確地測量出其同軸度？在測量過程中應(yīng)注意哪些問題类菊？筆者針對這些問題做了一些分析攻躏。

　　1．情況簡介

　　在國標(biāo)中同軸度公差帶的定義是指直徑公差為值t，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域玩捉。它有以下三種控制要素：①軸線與軸線跃唧。②軸線與公共軸線。③圓心與圓心词宴。因此影響同軸度的主要因素有被測元素與基準(zhǔn)元素的圓心位置和軸線方向令怎，特別是軸線方向。

　　測量設(shè)備：旱腹福克斯康APLLO-IMAGE 25.50.18 三坐標(biāo)測量機（CMM）慷吊，其最大允許誤差

　　P=7十7L/1000μm，測量軟件：PC一DMIS耘婚。

　　測量過程：在端面建立坐標(biāo)系后罢浇，依據(jù)圖樣，將相關(guān)圖樣理論按照自動特征需要填寫到自動特征界面沐祷，選擇同軸度測量，定義基準(zhǔn)攒岛。測量基準(zhǔn)需測量2層圓截面赖临，取兩個圓心構(gòu)造空間線，用作基準(zhǔn)軸灾锯；選擇測量元素兢榨，需測量2層圓截面構(gòu)造，進行同軸度評價顺饮。

　　PC一DMIS軟件對同軸度的計算方法：為被測軸線到基準(zhǔn)軸線的最大3D距離的兩倍吵聪。對于圓柱幾何量元素，其軸線是通過軟件計算功能得到的虛擬軸線。軟件僅計算虛擬軸線的兩個端點到基準(zhǔn)軸線的3D距離嫌盲，其同軸度為兩者間的最大值的兩倍董记。

　　問題的出現(xiàn)：CMM完全按照風(fēng)力發(fā)電機主軸圖樣標(biāo)示進行測量，圖樣對基準(zhǔn)軸的直徑有明確地要求赐赁，卻沒有形狀的要求檀塌。基準(zhǔn)A長度為10mm雕踊，被測圓柱1與基準(zhǔn)距離達到346 mm前河，被測圓柱2與基準(zhǔn)距離達到1200 mm，在測量中存在短基準(zhǔn)長距離的現(xiàn)實情況挺候。對于短基準(zhǔn)長距離的同測量元素同軸度的測量框嫁，基準(zhǔn)形狀的加工質(zhì)量和測量元素間距離的長短可能造成同軸度測量結(jié)果的線性放大。

　　在風(fēng)力發(fā)電機主軸基準(zhǔn)圓柱上測量兩個截面圓即钞，用其連線作基準(zhǔn)軸参攻。在被測圓柱上也測量兩個截面圓，構(gòu)造一條直線怎晰，然后計算同軸度髓绽。假設(shè)基準(zhǔn)上兩個截面的距離為5mm，基準(zhǔn)第一截面與被測圓柱的第一截面的距離為100 mm妆绞，如果基準(zhǔn)的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5μm的測量誤差顺呕，那么基準(zhǔn)軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離5μm (5μmx100÷10)，此時括饶，即使被測圓柱與基準(zhǔn)完全同軸株茶，其結(jié)果也會有100μm的誤差（同軸度公差值為直徑，50μm图焰，是半徑）启盛。

　　2．解決方法

　　通過查詢資料，對于基準(zhǔn)圓柱（較短）與被測圓柱距離較遠(yuǎn)時不推薦用測量軟件直接求得技羔，通辰┐常可選用公共軸線法、直線度法藤滥、求距法求得鳖粟。

　　（1）公共軸線法在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓拙绊，再將這些圓的圓心構(gòu)造一條3D直線向图，作為公共軸線，每個圓的直徑可以不一致哟俩，然后分別計算基準(zhǔn)圓柱和被測圓柱對公共軸線的同軸度碉讯，取其最大值作為該零件的同軸度。這條公共軸線近似于一個模擬心軸，因此這種方法接近工件的實際裝配過程订淑。

　〖媳琛（2）直線度法 在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓，然后選擇這幾個圓構(gòu)造一條3D直線母滤，同軸度近似為直線度的兩倍拔翠。被收集的圓在測量時最好測量其整圓，如果是在一個扇形上測量城砖，則測量軟件計算出來的偏差可能很大翅窥。

　　（3）求距法  同軸度為被測元素和基準(zhǔn)元素軸線間最大距離的兩倍廷诺。即用關(guān)系計算出被測元素和基準(zhǔn)元素的最大距離后没惶，將其乘以2即可。求距法在計算最大距離時要將其投影到一個平面上來計算簇抵，因此這個平面與用作基準(zhǔn)軸的垂直度要好庆杜。這種情況比較適合測量同抽度。

　　3．改進

　〉凇（1）對風(fēng)力發(fā)電機主軸圖樣中同軸度標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合其具體使用情況盡量采用長基準(zhǔn)晃财，例如采用風(fēng)力發(fā)電機主軸公共軸線或者面基準(zhǔn)，避免短基準(zhǔn)出現(xiàn)典蜕。

　《鲜ⅰ（2）如基準(zhǔn)依據(jù)具體使用情況只能是短基準(zhǔn)，應(yīng)增加對基準(zhǔn)軸及被測量元素圓柱度的要求愉舔。

　「置汀（3）在具體的測量方法上選用公共軸線測量法。以風(fēng)力發(fā)電機主軸基準(zhǔn)圓柱和測量元素上各測量三個圓轩缤，以六個圓的的圓心構(gòu)造一條空間公共軸線命迈，評價六個圓對該線的同軸度，取其最大值作為同軸度火的。

　　如果直接用短基準(zhǔn)的基準(zhǔn)軸壶愤，評價的結(jié)果大大超出圖樣要求，用公共軸線法評價出來的結(jié)果比較全面的反映出測量元素的真實情況卫玖。

　　4．結(jié)語

　　在實際測量中真葱，風(fēng)力發(fā)電機主袖同軸度的測量受到多方面的影響。操作者的自身素質(zhì)和對圖樣工藝要求的理解不同辐胆；測量機的探測誤差，探頭本身的誤差巾妇；工件的加工狀態(tài)卸研，表面粗糙度；檢測方法的選擇，工件的安放多盅、探針的組合及外部環(huán)境等把毒，例如檢測間的溫度、濕度等都會給測量帶來一定的誤差勤右。所以在三坐標(biāo)測量機實際應(yīng)用中應(yīng)多從以上幾個因素考慮徽捶。

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