在精密制造領(lǐng)域，零件的幾何精度直接影響著產(chǎn)品的性能與壽命。其中，圓度作為衡量旋轉(zhuǎn)體或圓形截面形狀精度的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于軸承、軸類、齒輪、密封件等核心零部件至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)介紹圓度的定義、測(cè)量方法、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及高精度圓度測(cè)量解決方案。

一、怎樣來定義圓度呢？ 

圓度，是指工件某一橫截面輪廓相對(duì)于其理想圓的偏離程度。

二、為何要測(cè)量圓度？

涉及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件是工業(yè)零部件最基本、普遍的幾何形式之一，當(dāng)回轉(zhuǎn)部件需有平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或低噪聲、低功耗、長(zhǎng)壽命、高密封等要求時(shí)，部件中的回轉(zhuǎn)零件需對(duì)其圓度進(jìn)行測(cè)量控制。

典型高要求應(yīng)用行業(yè)： 精密軸承、電機(jī)（轉(zhuǎn)子/定子）、燃油噴射系統(tǒng)（油泵、噴油嘴）、發(fā)動(dòng)機(jī)（曲軸、凸輪軸、氣門組件）、傳動(dòng)齒輪、液壓元件等。

三、如何測(cè)量圓度？

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，簡(jiǎn)易的圓度測(cè)量方法通常有兩點(diǎn)法和三點(diǎn)法。這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是使用成本低，快速高效。缺點(diǎn)是測(cè)量誤差大，測(cè)量精度低。

在高精度的圓度測(cè)量應(yīng)用中，主流的測(cè)量方法采用的是半徑測(cè)量法，該方法需要使用專業(yè)的測(cè)量?jī)x器，其測(cè)量原理為：以精密回轉(zhuǎn)軸系為測(cè)量基準(zhǔn)，以精密角位移傳感器、位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)得被測(cè)橫截面的圓輪廓數(shù)據(jù)，通過數(shù)學(xué)方法，對(duì)其進(jìn)行去噪、濾波等處理，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范計(jì)算圓度值。該方法測(cè)量精度可高達(dá)亞納米級(jí)。

四、圓度測(cè)量的濾波

在ISO/TS 12181-2:2003(E)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)圓度測(cè)量濾波器的傳輸率，傳輸特性均有嚴(yán)格的規(guī)定，其傳輸特性如下：                   

不同濾波段的含義為：

1-500upr，抑制角間距小于0.72°不規(guī)則形狀；

1-150upr，抑制角間距小于2.4°的不規(guī)則形狀；

1-50upr，抑制角間距小于7.2°的不規(guī)則形狀；

1-15upr，抑制角間距小于24°的不規(guī)則形狀。

五、圓度的評(píng)定方法

圓度值的計(jì)算依賴于所選擇的參考圓。不同的評(píng)定方法會(huì)得出不同的參考圓心位置和圓度值。主要標(biāo)準(zhǔn)方法包括：

1.最小二乘圓法LSCI:擬合圓使輪廓點(diǎn)徑向偏差平方和最小。

2. 最小區(qū)域圓MZCI:兩個(gè)同心圓包容輪廓，使兩圓的徑向間距最小。

3.最小外接圓MCCI:尋找能完整包絡(luò)被測(cè)輪廓的最小圓。用于評(píng)估軸類零件。

4.MICI：尋找能完整內(nèi)切于被測(cè)輪廓的圓。用于評(píng)估孔類零件。

五、威爾儀器介紹

威爾RDM/RDA圓度儀系列是一款基于精密氣浮回轉(zhuǎn)主軸、精密傳感器測(cè)量橫截面圓輪廓的高精度測(cè)量儀器，并搭載專業(yè)級(jí)分析軟件完成數(shù)據(jù)到報(bào)告的閉環(huán)處理。

關(guān)鍵功能亮點(diǎn)：

核心測(cè)量：圓度/同心度/跳動(dòng)/平面度

特色技術(shù)：氣浮主軸、可調(diào)測(cè)力傳感器

精度保障：

l 回轉(zhuǎn)精度： (0.025 + 6H/10000) μm (H=測(cè)量高度mm)

l 傳感器分辨率： 0.001μm

智能分析：缺口剔除、頻譜分析、ISO報(bào)表

高效操作：軟件快速調(diào)心調(diào)平（RDM）、軟件自動(dòng)調(diào)心（RDA）、測(cè)針快速更換

穩(wěn)定環(huán)境：一體式大理石防振機(jī)臺(tái)、精密除油調(diào)壓氣源裝置