多孔零件同軸度測量方法
2023-05-23 14:47:46
專利名稱：多孔零件同軸度測量方法
技術領域：
本方法用於一個零件上具有多孔的同軸度的測量。
背景技術：
一個零件上具有多孔，多也的同軸度測量，常採用雷射跟蹤儀進行測量，由於多孔 的直徑和密度使雷射跟蹤儀受到限制，無法直接測量，目前沒有專用的測量多孔同軸度的 設備。
發明內容
本發明的目的是提供一種能測量多孔同軸度的多孔零件同軸度測量方法；本發明 的目的是通過下述的技術方案實現的多孔零件同軸度測量方法，其步驟如下1)、調試工作間將裝有型號為PMM141210的三坐標測量機的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，溼度控制在30% -65% ；2)、將被測零件和輔助測量量棒放置在工作間內恆溫6小時；3)、將卡被測零件將多孔被測零件裝卡在三坐標測量機的工作上並固定；4)、啟動測量機；本機安裝QUIND0S系統；將測量機歸至機器零點，選用Φ3測針， 進行測針校準；5)、裝輔助測量量棒將輔助測量量棒裝在相鄰的兩個孔內，兩端與相鄰的兩個孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測量量棒的長度為相鄰的兩個孔中間截面的距離；6)、測量輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點的機械坐標值，用三坐 標測量機安裝的QUIND0S系統生成一個機械坐標系下的圓心坐標，依此獲得與內孔對應的 圓心坐標值；7)、求直線方程y-bx-α =0a = Ty-bTxb =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2式中α -直線方程與Y軸交點b_直線方程的傾斜度Xi-第i個測量點的X坐標值Yi-第i個測量點的Y坐標值Tx-所有測量點X坐標值的平均值Ty-所有測量點Y坐標值的平均值8)、計算直線度誤差設最優解對應的最高值點和最低值點的集合為τ和Χ_，即 X= (PieP)X = {Pi e ρ}判定高值點和低值點的方程為y-bx-a = 0，帶入Pi (Xi，Yi)，i = 1，2……， η點坐標，判斷yi-bXi-a大於0或小於0，若yi-bXi-大於0則點在直線下方，點在集合X= {PieP}中；若Yrbxi-小於 則點在直線上方，點在集合X= {Pi eP丨中，Dmax 和Smm分別為高低值點所對應的坐標與直線的距離，而它們在坐標0' X' Y'中有Pi(Xi， Yi), i = 1,2……，η到直線的距離Di為
Y.-bX.-a R= D MAX+DMAX式中^ΜΑχ ----上方點最大絕對值距離Dmax----下方點最大絕對值距離R不同在直線一側的點到直線最大距離的和直線度e= R多孔軸同軸度為f = 2e.本發明的優點通過三坐標測量機和安裝輔助測量量棒即可實現多孔零件同軸度 的測量。
圖1是多孔零件實例圖；圖2是在多孔零件上安裝輔助測量量棒示意圖；圖3測針頭與輔助測量量棒接觸的示意圖；圖4是測針頭與輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點示意圖；圖5是直線度誤差示意圖。
具體實施例方式多孔零件同軸度測量方法，其步驟如下1)、調試工作間將裝有型號為PMM141210的三坐標測量機的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，溼度控制在30% -65%，滿足測量儀器的工作條件要求；2)、將被測零件和輔助測量量棒放置在工作間內恆溫6小時；3)、將卡被測零件將多孔被測零件裝卡在三坐標測量機的工作上並固定，該三坐 標測量機的測量範圍為1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、啟動測量機；打開電源箱和電腦主機，進入三坐標測量機的測量系統，本機安 裝QUIND0S系統，將測量機歸至機器零點，進入校準測針界面，選用φ3測針，進行測針校 準；5)、裝輔助測量量棒將輔助測量量棒裝在相鄰的兩個孔內，兩端與相鄰的兩個孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測量量棒的長度為相鄰的兩個孔中間截面的距離；如 圖2所示；6)、測量輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點的機械坐標值，取點位 置如圖3、4所示，同一截面上的點用三坐標測量機安裝的QUIND0S系統生成一個機械坐標
4系下的圓心坐標，依此獲得與內孔對應的圓心坐標值； 7)、求直線方程採用最小二乘法示回歸直線方程，將生成圓的圓心坐標收集起 來整合成直線方程，在機械坐標系下，設平面OXY上被子測輪廓的η個投影測量點表示為 Pi (Xi, Yi), i = 1,2......，n，測量點集合 P = {Pi | i = 1,2......η}；由投影點 Pi (Xi，Yi)，i
』，η形成的直線方程為y-bx-α =0
=1,2·由線件回歸方稈最小二乘估計得α = Ty-bTxb =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2式中α -直線方程與Y軸交點b_直線方程的傾斜度Xi-第i個測量點的X坐標值Yi-第i個測量點的Y坐標值Tx-所有測量點X坐標值的平均值Ty-所有測量點Y坐標值的平均值8)、計算直線度誤差採用最小二乘法和極差法對直線度進行評定，以用來消除計 算上的誤差，在確定直線度誤差的計算過程中，設最優解對應的最高值點和最低值點的集 合為τ和χ_，即X= (PiGP)X = {Pi e P}上式的幾何解釋為高值點和低值點在直線方程兩側的分布。判定高值點和低值點 的方程為y-bx-α = 0，帶入Pi(Xi，Yi)，i = 1，2……，η點坐標，判斷yi-bXi-α大於0或
小於0，若yi-bXi-a大於0則點在直線下方，點在集合^= {pieρ}中；若yi-bXi-a小於
0則點在直線上方，點在集合X= {Pi e P}中，5 ΜΑχ和^ 分別為高低值點所對應的坐標 與直線的距離，而它們在坐標0' X' Y'中有Pi(Xi，Yi)，i = 1，2……，η到直線的距離Di 為
Y-bX-a R= D max+DMAX式中JD MM 一一上方點最大絕對值距離Dmax----下方點最大絕對值距離R不同在直線一側的點到直線最大距離的和直線度e= R多孔軸同軸度為f = 2e在形位分差中查看直線的直線度，這條直線既是測量多孔圓整合後所生成的直 線，為了更好的評定多孔的同軸度，做一個誤差放大的處理，讓多孔軸同軸度等於兩倍的直 線度即f = 2e，如杲f能滿足多孔同軸度的公差要求，即判定多孔的同軸度符合要求。應用實例多孔零件同軸度測量方法，其步驟如下1)、調試工作間將裝有型號為PMM141210的三坐標測量機的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，溼度控制在30% -65%，滿足測量儀器的工作條件要求；2)、將被測零件和輔助測量量棒放置在工作間內恆溫6小時；3)、將卡被測零件將多孔被測零件裝卡在三坐標測量機的工作上並固定，該三坐 標測量機的測量範圍為1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、啟動測量機；打開電源箱和電腦主機，進入三坐標測量機的測量系統，本機安 裝QUIND0S系統，將測量機歸至機器零點，進入校準測針界面，選用φ3測針，進行測針校 準；5)、裝輔助測量量棒將輔助測量量棒裝在相鄰的兩個孔內，兩端與相鄰的兩個孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測量量棒的長度為相鄰的兩個孔中間截面的距離；如 圖2所示；6)、測量輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點的機械坐標值，取點位 置如圖3、4所示，同一截面上的點用三坐標測量機安裝的QUIND0S系統生成一個機械坐標 系下的圓心坐標，依此獲得與內孔對應的圓心坐標值；此例測量了 10個圓，並記錄了這些 圓的圓心坐標值，數據記錄在表1中，表中的數據是零件在三坐標測量機上的機械坐標系 下測量所得圓心坐標值。表1: 7)、求直線方程y-bx-α = 0其中α、b為直線方程係數將數據代入公式得α = Ty-bTx = -11849. 3b =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2 = 20. 7
得出直線方程y= 20. 7x_11849. 3將圓心坐標Xi帶入直線方程， 得出數列表2單位(mm) 判定點是在直線的上方或者下方。初步斷定圓心X5、圓心X9、圓心XlO在直線上 方，其餘圓心在直線下方。並求得各點Di值，這裡求得P3點為直線下方距離直線最大值D3 =0. 039764mm, P9點直線上方距離直線的最大值D9 = 0. 009mm,所以，R = 0. 039mm+0. 009mm =0. 048mm,即直線度e = R = 0. 048.最後，對誤差進行放大處理，假定放大的測量效果能 通過，那麼實際測量中必然能通過，這裡進行放大兩倍處理，計算出多孔零件的同軸度f = 2e彡0. Imm,0. Imm為多孔同軸度的公差，所以，測量結果合格。
權利要求
多孔零件同軸度測量方法，其步驟如下1)、調試工作間將裝有型號為PMM141210的三坐標測量機的工作間的溫度控制在20℃±2℃，溼度控制在30％ 65％；2)、將被測零件和輔助測量量棒放置在工作間內恆溫6小時；3)、將卡被測零件將多孔被測零件裝卡在三坐標測量機的工作上並固定；4)、啟動測量機；本機安裝QUINDOS系統；將測量機歸至機器零點，選用Φ3測針，進行測針校準；5)、裝輔助測量量棒將輔助測量量棒裝在相鄰的兩個孔內，兩端與相鄰的兩個孔配合間隙為0.005mm～0.01mm，輔助測量量棒的長度為相鄰的兩個孔中間截面的距離；6)、測量輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點的機械坐標值，用三坐標測量機安裝的QUINDOS系統生成一個機械坐標系下的圓心坐標，依此獲得與內孔對應的圓心坐標值；7)、求直線方程y bx α＝0α＝Ty bTxb＝∑(Xi Tx)(Yi Ty)/∑(Xi Tx)2式中α 直線方程與Y軸交點b 直線方程的傾斜度Xi 第i個測量點的X坐標值 Yi 第i個測量點的Y坐標值Tx 所有測量點X坐標值的平均值Ty 所有測量點Y坐標值的平均值8)、計算直線度誤差設最優解對應的最高值點和最低值點的集合為X 和X ，即 X＝{Pi∈P}判定高值點和低值點的方程為y bx α＝0，帶入Pi(Xi，Yi)，i＝1，2……，n點坐標，判斷yi bxi α大於0或小於0，若yi bxi α大於0則點在直線下方，點在集合 中；若yi bxi α小於0則點在直線上方，點在集合X＝{Pi∈P}中， 和DMAX分別為高低值點所對應的坐標與直線的距離，而它們在坐標0′X′Y′中有Pi(Xi，Yi)，i＝1，2……，n到直線的距離Di為式中 上方點最大絕對值距離DMAX下方點最大絕對值距離R不同在直線一側的點到直線最大距離的和直線度e＝R多孔軸同軸度為f＝2e。 FSA00000193985800021.tif,FSA00000193985800022.tif,FSA00000193985800023.tif,FSA00000193985800024.tif,FSA00000193985800025.tif,FSA00000193985800026.tif
全文摘要
多孔零件同軸度測量方法，其步驟如下1)調試工作間；2)將被測零件和輔助測量量棒放置在工作間內恆溫6小時；3)將卡住被測零件；4)啟動測量機；5)裝輔助測量量棒；6)測量輔助測量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個點的機械坐標值，用三坐標測量機安裝的QUINDOS系統生成一個機械坐標系下的圓心坐標，依此獲得與內孔對應的圓心坐標值；7)求直線方程；8)計算直線度誤差。優點通過三坐標測量機和安裝輔助測量量棒即可實現多孔零件同軸度的測量。
文檔編號G01B5/252GK101915538SQ201010228978
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者李大偉 申請人:瀋陽飛機工業(集團)有限公司