在生產(chǎn)過程中，我們經(jīng)常會遇到球徑的檢測，根據(jù)不同的形狀和公差可以選擇多種檢測工具，例如，外徑千分尺，游標(biāo)卡尺，三坐標(biāo)等等。而對于不規(guī)則球面，如何準(zhǔn)確有效的檢測零件球徑大小和球心位置是在測量工作中經(jīng)常遇到的問題，用三坐標(biāo)進(jìn)行不規(guī)則球面的檢測不僅直觀且又方便，其測量結(jié)果精度高，并且重復(fù)性好。目前生產(chǎn)的零件有很多需要進(jìn)行嚴(yán)格的球徑和球心位置的檢查。因此能否準(zhǔn)確有效的測量出此類零件的球面對以后的裝配有著一定的影響。

1、 零件球面要求

   由圖1可知，零件的該處結(jié)構(gòu)由兩段球面構(gòu)成，球面的形狀和公差是需要滿足面輪廓度0.3，同時，還要滿足球的圓度Φ0.2和球上一條指定的圓與端面的距離10.4±0.5，我廠有進(jìn)口的輪廓儀，我們認(rèn)為這個尺寸使用輪廓儀檢測是可以保證測量精度的。但是，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，使用輪廓儀檢測的零件，車加工尺寸調(diào)整后同樣不能滿足圖紙規(guī)范SR66.5與SR68，并且重復(fù)性很差。所以，10.4±0.5的有效性就更是問題了。

2、 CMM的錯誤測量

    使用CMM測量，一般會像測量半球一樣，使用測量特征“球”，在這個球的不同截面上測量幾十個點(diǎn)，如圖2，可以測量3層截面，每層15點(diǎn)，參數(shù)選擇完成后機(jī)器進(jìn)行自動測量，我們可以發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果與圖紙規(guī)范尺寸還是有偏差的，按照偏差值進(jìn)行車加工尺寸調(diào)整，調(diào)整后的零件CMM檢測仍然是不符合圖紙規(guī)范，與輪廓儀存在相同的問題，但是CMM的測量結(jié)果會比輪廓儀的測量結(jié)果更接近于真實(shí)值。 我們可以分析一下這個零件，球面的弧長才只有球的1/10，使用輪廓儀檢測盡量能夠檢測到整個球面弧長的1/3（陰影部分圓?。?，其檢測結(jié)果是最有效的。同樣，CMM檢測也存在類似的問題。

3、 CMM的正確測量

   CMM如何準(zhǔn)確有效的測量球徑和位置是零件得以生產(chǎn)的重要前提，項(xiàng)目小組人員提供了2種測量方案進(jìn)行對比分析，主要是從球的軸線方向上考慮的。兩種方案均使用CMM掃描檢測。 3.1 方案1 從圖紙上分析，SR66.5與SR68是同心球，球心與端面的距離是19.5。下面以SR66.5球面的檢測為例，檢測時，探測端面和球的任意一條圓1，將球心定位在理論的位置，即端面偏下19.5mm作為Z軸的零點(diǎn)，圓1作為X、Y軸零點(diǎn)。這樣，球面上的任意一點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的極坐標(biāo)距離都應(yīng)是66.5mm，當(dāng)然，從機(jī)加工考慮，如果圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)符合圖紙規(guī)范，那么圓弧的中間部分點(diǎn)便會符合圖紙，所以，檢測時只需要探測圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)，計(jì)算與坐標(biāo)原點(diǎn)的極坐標(biāo)距離作為球徑?？紤]球的圓度問題，分別從0°、90°、180°和360°圓弧點(diǎn)探測，反映整個球面的情況。但是，這種方法有個弊端，它對探測點(diǎn)的矢量是否正確要求很高，另外只能檢測球徑，不能檢測端面相交圓尺寸127.2和10.4±0.5

   對于不規(guī)則球面的測量，可以有多種方法，而正確、有效的測量，提供測量結(jié)果是生產(chǎn)的重要前提。對于被測元素弧面短，精度高的零件可以使用CMM掃描擬合的方法，目前很多公司生產(chǎn)的很多零件有類似球面的要求，甚至某些零件球面是測量其它尺寸的基準(zhǔn)元素，測量的有效性就更加嚴(yán)格了。以上方法僅供大家參考。