在机械加工过程中，同轴度是一项基本的形位公差项目，在不同类型机械零件中，采用不同方法检测同轴度。如：采用V型支架、钢球加杠杆百分表等检测规则轴类零件的同轴度；采用芯轴加杠杆百分表来检测箱体孔类零件的同轴度。对于不规则的轴类零件来说，其同轴度检测难度较大，此时采用三坐标测量机来检测能取得较好的检测效果。与常规检测方法相比，三坐标测量机无需转动工件，利用测头探针进行工件的取点采样，实现同轴度的快速检测。在运用三坐标测量机进行同轴度测量时，基准线理解差异、轴线测量方法不同、轴度评价方法不同、采点误差等都可能带来同轴度测量的误差，因此，必须做好误差控制工作，保证测量精确度。
1、三坐标测量机概述
同轴度公差带定义为：被测圆柱的轴线位于以基准圆柱轴线为圆心、以公差值为直径的圆柱内。被测轴线被圆柱包容，而直径就是被测轴线的同轴度误差，如图1所示，φt就是被测同轴度的公差带。
若为单侧轴线的同轴度测量，见图2，其中被测外圆柱的轴线对A的同轴度公差为t，此时圆的轴线必须以t为公差值、与基准轴线A同轴的圆柱内。
前面简单介绍了机械加工零件同轴度测量的相关概念，下面就如何运用三坐标测量机进行同轴度误差的测量进行简要分析，其基本步骤为：
第一，建立坐标系。任何机械零件的同轴度测量都必须在一定的坐标系下进行，因此，首先确立零件的基准，位置误差基准必须符合最小条件。对于同轴度，确立基准轴线后，根据零件的具体要求建立基准。一般情况下，基准是一个内孔轴线或外圆柱轴线。本文以基准为内孔轴线为例，建立坐标系。首先在两个截面圆上各截取6个点，用计算机软件生成一个圆柱轴线，作为坐标系的第一轴建立，将圆点设置在基准轴线上。
第二，测量被测元素。在被测元素的表面采集出一系列的点，这些点要均匀分布在被测元素表面。当采点无法覆盖到整个元素表面，只能进行局部位置的测量时，应结合实际情况制定针对性测量方案。在测量完毕后，生成一个轴线并进行计算机系统的自动评价。在运用三坐标测量机测量零件同轴度误差时，有时候会出现被测元素与基准元素相距较远等现象，造成较大的偏差。从三坐标测量机的原理来说，其通过采集被测零件上的一些特征点坐标位置，通过计算机测量软件进行数据分析处理。因此，出现测量误差的原因主要是有系统误差、测头误差、工件形状误差、计算误差、环境误差、采点误差、敏感系数等。在同轴度测量中，采点误差和敏感系数对同轴度误差影响最大。采点误差主要表现为：被测工件为不规则的工件，测量点位置以及数目难以合理确定，很容易出现形状误差。除此之外，计算方法的不当也会导致同轴度测量误差。在采点误差上，一般情况下需要改变测量点位置，多次反复测量，并综合分析测量结果，最后得出准确的测量数据。在敏感系数上，其表示测量结果受到初始测量要素影响的程度，而同轴度测量中，测量精度与原始要素关系密切，因此敏感系数是重要的同轴度测量误差原因。
2、减少同轴度测量误差的方法
在运用三坐标测量机进行机械加工零件同轴度测量时，采点因素和敏感系数是造成同轴度误差的主要因素，下面就以这两个因素为主，分析如何采取有效控制措施减少同轴度测量误差，保证测量精度。
第一，增大基准截面之间的距离，对基准元素进行同轴度测量时，适当增加第一截面与第二截面之间的间距，这样可以有效减小误差干扰比例，从而起到减少误差的目的。当基准够长，基准截面与被检测截面相邻，那么其引起的误差非常小，基本可忽略不计。
第二，以直线度的测量来分析同轴度。在进行机械加工零件的同轴度测量中，我们可以以直线度来分析同轴度。由于下轴倾斜度对零件的装配影响较小，所以轴心的适量偏移对零件的装配影响不大，而直线度的测量其实就是在测量零件的轴心偏移量。具体操作方法为：在2个小圆柱上测量几个截面圆，然后以这几个圆的圆心为点建立一条直线，直接建立三坐标测量坐标系，测量出这条直线的直线度，然后将零件的同轴度公差值作为该直线度的公差值，判定该零件是否合格。在运用这种方法进行同轴度测量时，应尽量缩短工作截面，同时制定相应的测量规则来验证该方法的合理性、正确性。
第三，运用求距法测量同轴度。根据零件的功能和装配需求，分析被测元素与基准元素之间的几何关系，测量出二者之间的最大距离，然后将其乘以2，所得即为同轴度。在这里，关键是如何测量出被测元素与基准元素之间的最大间距，可以将二者投影到一个平面上来计算，保证平面与基准轴的垂直度，将垂直度误差控制在允许范围内，从而保证测量精度。例如：在电机机座这种长轴孔短的机械加工零件同轴度测量中，将一端内孔轴线作为基准，求另一端内孔轴线与基准轴线之间的同轴度误差。运用三坐标测量机进行测量时，为减少测量误差，我们将孔的端面作为基准，然后将两端圆柱分成若干个截面圆，将截面圆投影到端面上，这样就可以在一个平面上获得所有截面圆的圆心位置，也就可以计算出最大圆心距，然后将其乘以2，即为两端内孔轴线的同轴度测量结果。
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