大直径圆弧的测量方法

大直径圆弧的测量方法广西柳州市锐钢捷机械有限公司：张海燕韦仁武摘要：对于大尺寸圆弧的加工有多种，普通机床可划线加工，或用靠模等方法加工，当然这种加工只能用于要求不高的零件中或粗加工中，如果是圆弧度或表面精度要求较高的零件，则当然首选在数控机床上进行精确加工了。由于数控加工圆弧有几种方法，如圆弧半径加工方法，圆弧空间坐标加工方法，利用宏程序进行的不同心插补加工方法等等。由于加工方式的多样性，以及在加工中可能会遇到的程序错误或装夹方式的不同，需要对各种加工尺寸进行有效而精确的测量。关键词：圆弧、数控、加工、半径、精度、检测。正文：作为为冶金企业制作机械零配件为主体的机械制造企业，不可避免需要加工一些大直径的圆弧。随着科技进步，现在多采用数控机床按圆弧或按坐标位置进行加工，从理论上来说，用数控机床通过建模模拟加工圆弧应该是很精确到位的，但实际上圆弧加工后测量发现圆弧面弧度并不一定正确，经核查数控机械运行程序所走的圆弧半径与图纸完全相符，可实际加工完毕后却发现其曲率比理论值要小很多，即其圆弧半径比图纸圆弧半径大，于是对数控的圆弧加工精度产生了一些困惑。正因如此，即使用数控机床加工，虽然其在坐标位置方面的加工可以达到非常精确的尺寸精度，但圆弧走刀上的相互位置方面还是要做好检测，以确保达到零件的加工要求。如图1所示，一个由内外圆弧组成的大型扇形零件，其内外圆心重合，但为切割面无需加工，在扇形的中间部分是若干个与内外圆同心的圆周分布的孔，为确定其圆弧是否加工正确，需要进行相应的检测。首先测量各孔的直径，再量出相邻两孔之间的距离，以此来判断其位置是否正确。这里需要说明的是，两孔间距必须是孔中心之间的实际距离，这样需要先确定孔径后，再量出两孔间最短或最长距离，然后加上或减去两孔的半径得到。既然各孔是均等分布，孔与孔之间在其圆弧上的位置就必须均等，并且在其它相应部分也要均等，这就必须要求各孔的分布保证满足多重等分的要求。只有多重等分才能保证一个对称的正圆，所谓多重等分即相邻间距、相隔间距、等数间隔间距保持一定不变的数值，如图2所示，就是每个互相为邻之间的直线距离必须相等，每个相隔一个点之间的直线距离必须相等，每个相隔相同个数的点之间的直线距离也必须相等，这样才能使其成为一个正圆而不是椭圆或其它曲线。为求其是否符合图纸要求，可根据所测得的相关孔的数值来计算并校对加工尺寸是否正确。步骤分两步来获得：一、通过测出最远两孔的中心距离尺寸，以及最远的孔与中间孔的中心距离，来计算其高度；二、由算得的高度与最远孔距来求出实际圆弧半径，以确定与图纸要求尺寸是否相符。这样就可以验证加工出来的零件是否符合图纸要求了。公式推算原理：如图3所示，由两孔距离X与远孔距离L的左半部分，与需要求出的垂直高度间形成一个直角三角形，由直角三角形的函数定律得知，三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方，即X2+H2=（L/2）2，这样即可解得H值；接着进行下一步计算，如图4所示，由解得的H值的延长线至圆心点的距离设为实际圆弧的半径为R，由圆心点到远孔中心的距离相同，远孔距离的一半即L/2，形成另一个直角三角形，同理得出，（L/2）2+（R-H）2=R2，即可解出R值，然后与图纸圆弧尺寸进行校对。结束语：当然这只是一种通过三角函数关系计算而得到的检验方法，可以由此推算出其他类似的特型的空间位置尺寸，只要使用公式得当测量准确即可。