專利名稱：多孔零件同軸度測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方法用于一個(gè)零件上具有多孔的同軸度的測(cè)量。
背景技術(shù)：
一個(gè)零件上具有多孔，多也的同軸度測(cè)量，常采用激光跟蹤儀進(jìn)行測(cè)量，由于多孔 的直徑和密度使激光跟蹤儀受到限制，無法直接測(cè)量，目前沒有專用的測(cè)量多孔同軸度的 設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能測(cè)量多孔同軸度的多孔零件同軸度測(cè)量方法；本發(fā)明 的目的是通過下述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的多孔零件同軸度測(cè)量方法，其步驟如下1)、調(diào)試工作間將裝有型號(hào)為PMM141210的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，濕度控制在30% -65% ；2)、將被測(cè)零件和輔助測(cè)量量棒放置在工作間內(nèi)恒溫6小時(shí)；3)、將卡被測(cè)零件將多孔被測(cè)零件裝卡在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作上并固定；4)、啟動(dòng)測(cè)量機(jī)；本機(jī)安裝QUIND0S系統(tǒng)；將測(cè)量機(jī)歸至機(jī)器零點(diǎn)，選用Φ3測(cè)針， 進(jìn)行測(cè)針校準(zhǔn)；5)、裝輔助測(cè)量量棒將輔助測(cè)量量棒裝在相鄰的兩個(gè)孔內(nèi)，兩端與相鄰的兩個(gè)孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測(cè)量量棒的長(zhǎng)度為相鄰的兩個(gè)孔中間截面的距離；6)、測(cè)量輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，用三坐 標(biāo)測(cè)量機(jī)安裝的QUIND0S系統(tǒng)生成一個(gè)機(jī)械坐標(biāo)系下的圓心坐標(biāo)，依此獲得與內(nèi)孔對(duì)應(yīng)的 圓心坐標(biāo)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(diǎn)b_直線方程的傾斜度Xi-第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X坐標(biāo)值Yi-第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的Y坐標(biāo)值Tx-所有測(cè)量點(diǎn)X坐標(biāo)值的平均值Ty-所有測(cè)量點(diǎn)Y坐標(biāo)值的平均值8)、計(jì)算直線度誤差設(shè)最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的最高值點(diǎn)和最低值點(diǎn)的集合為τ和Χ_，即 X= (PieP)X = {Pi e ρ}判定高值點(diǎn)和低值點(diǎn)的方程為y-bx-a = 0，帶入Pi (Xi，Yi)，i = 1，2……， η點(diǎn)坐標(biāo)，判斷yi-bXi-a大于0或小于0，若yi-bXi-大于0則點(diǎn)在直線下方，點(diǎn)在集合X= {PieP}中；若Yrbxi-小于 則點(diǎn)在直線上方，點(diǎn)在集合X= {Pi eP丨中，Dmax 和Smm分別為高低值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)與直線的距離，而它們?cè)谧鴺?biāo)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(diǎn)最大絕對(duì)值距離Dmax----下方點(diǎn)最大絕對(duì)值距離R不同在直線一側(cè)的點(diǎn)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(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和安裝輔助測(cè)量量棒即可實(shí)現(xiàn)多孔零件同軸度 的測(cè)量。


圖1是多孔零件實(shí)例圖；圖2是在多孔零件上安裝輔助測(cè)量量棒示意圖；圖3測(cè)針頭與輔助測(cè)量量棒接觸的示意圖；圖4是測(cè)針頭與輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)示意圖；圖5是直線度誤差示意圖。
具體實(shí)施例方式多孔零件同軸度測(cè)量方法，其步驟如下1)、調(diào)試工作間將裝有型號(hào)為PMM141210的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，濕度控制在30% -65%，滿足測(cè)量?jī)x器的工作條件要求；2)、將被測(cè)零件和輔助測(cè)量量棒放置在工作間內(nèi)恒溫6小時(shí)；3)、將卡被測(cè)零件將多孔被測(cè)零件裝卡在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作上并固定，該三坐 標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量范圍為1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、啟動(dòng)測(cè)量機(jī)；打開電源箱和電腦主機(jī)，進(jìn)入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)，本機(jī)安 裝QUIND0S系統(tǒng)，將測(cè)量機(jī)歸至機(jī)器零點(diǎn)，進(jìn)入校準(zhǔn)測(cè)針界面，選用φ3測(cè)針，進(jìn)行測(cè)針校 準(zhǔn)；5)、裝輔助測(cè)量量棒將輔助測(cè)量量棒裝在相鄰的兩個(gè)孔內(nèi)，兩端與相鄰的兩個(gè)孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測(cè)量量棒的長(zhǎng)度為相鄰的兩個(gè)孔中間截面的距離；如 圖2所示；6)、測(cè)量輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，取點(diǎn)位 置如圖3、4所示，同一截面上的點(diǎn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)安裝的QUIND0S系統(tǒng)生成一個(gè)機(jī)械坐標(biāo)
4系下的圓心坐標(biāo)，依此獲得與內(nèi)孔對(duì)應(yīng)的圓心坐標(biāo)值； 7)、求直線方程采用最小二乘法示回歸直線方程，將生成圓的圓心坐標(biāo)收集起 來整合成直線方程，在機(jī)械坐標(biāo)系下，設(shè)平面OXY上被子測(cè)輪廓的η個(gè)投影測(cè)量點(diǎn)表示為 Pi (Xi, Yi), i = 1,2......，n，測(cè)量點(diǎn)集合 P = {Pi | i = 1,2......η}；由投影點(diǎn) 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(jì)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(diǎn)b_直線方程的傾斜度Xi-第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X坐標(biāo)值Yi-第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的Y坐標(biāo)值Tx-所有測(cè)量點(diǎn)X坐標(biāo)值的平均值Ty-所有測(cè)量點(diǎn)Y坐標(biāo)值的平均值8)、計(jì)算直線度誤差采用最小二乘法和極差法對(duì)直線度進(jìn)行評(píng)定，以用來消除計(jì) 算上的誤差，在確定直線度誤差的計(jì)算過程中，設(shè)最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的最高值點(diǎn)和最低值點(diǎn)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(diǎn)和低值點(diǎn)在直線方程兩側(cè)的分布。判定高值點(diǎn)和低值點(diǎn) 的方程為y-bx-α = 0，帶入Pi(Xi，Yi)，i = 1，2……，η點(diǎn)坐標(biāo)，判斷yi-bXi-α大于0或
小于0，若yi-bXi-a大于0則點(diǎn)在直線下方，點(diǎn)在集合^= {pieρ}中；若yi-bXi-a小于
0則點(diǎn)在直線上方，點(diǎn)在集合X= {Pi e P}中，5 ΜΑχ和^ 分別為高低值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo) 與直線的距離，而它們?cè)谧鴺?biāo)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(diǎn)最大絕對(duì)值距離Dmax----下方點(diǎn)最大絕對(duì)值距離R不同在直線一側(cè)的點(diǎn)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(cè)量多孔圓整合后所生成的直 線，為了更好的評(píng)定多孔的同軸度，做一個(gè)誤差放大的處理，讓多孔軸同軸度等于兩倍的直 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(yīng)用實(shí)例多孔零件同軸度測(cè)量方法，其步驟如下1)、調(diào)試工作間將裝有型號(hào)為PMM141210的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作間的溫度控制 在20°C 士2°C，濕度控制在30% -65%，滿足測(cè)量?jī)x器的工作條件要求；2)、將被測(cè)零件和輔助測(cè)量量棒放置在工作間內(nèi)恒溫6小時(shí)；3)、將卡被測(cè)零件將多孔被測(cè)零件裝卡在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作上并固定，該三坐 標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量范圍為1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、啟動(dòng)測(cè)量機(jī)；打開電源箱和電腦主機(jī)，進(jìn)入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)，本機(jī)安 裝QUIND0S系統(tǒng)，將測(cè)量機(jī)歸至機(jī)器零點(diǎn)，進(jìn)入校準(zhǔn)測(cè)針界面，選用φ3測(cè)針，進(jìn)行測(cè)針校 準(zhǔn)；5)、裝輔助測(cè)量量棒將輔助測(cè)量量棒裝在相鄰的兩個(gè)孔內(nèi)，兩端與相鄰的兩個(gè)孔 配合間隙為0. 005mm 0. 01mm，輔助測(cè)量量棒的長(zhǎng)度為相鄰的兩個(gè)孔中間截面的距離；如 圖2所示；6)、測(cè)量輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，取點(diǎn)位 置如圖3、4所示，同一截面上的點(diǎn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)安裝的QUIND0S系統(tǒng)生成一個(gè)機(jī)械坐標(biāo) 系下的圓心坐標(biāo)，依此獲得與內(nèi)孔對(duì)應(yīng)的圓心坐標(biāo)值；此例測(cè)量了 10個(gè)圓，并記錄了這些 圓的圓心坐標(biāo)值，數(shù)據(jù)記錄在表1中，表中的數(shù)據(jù)是零件在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的機(jī)械坐標(biāo)系 下測(cè)量所得圓心坐標(biāo)值。表1: 7)、求直線方程y-bx-α = 0其中α、b為直線方程系數(shù)將數(shù)據(jù)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(biāo)Xi帶入直線方程， 得出數(shù)列表2單位(mm) 判定點(diǎn)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，其余圓心在直線下方。并求得各點(diǎn)Di值，這里求得P3點(diǎn)為直線下方距離直線最大值D3 =0. 039764mm, P9點(diǎn)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.最后，對(duì)誤差進(jìn)行放大處理，假定放大的測(cè)量效果能 通過，那么實(shí)際測(cè)量中必然能通過，這里進(jìn)行放大兩倍處理，計(jì)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(cè)量結(jié)果合格。
權(quán)利要求
多孔零件同軸度測(cè)量方法，其步驟如下1)、調(diào)試工作間將裝有型號(hào)為PMM141210的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作間的溫度控制在20℃±2℃，濕度控制在30％ 65％；2)、將被測(cè)零件和輔助測(cè)量量棒放置在工作間內(nèi)恒溫6小時(shí)；3)、將卡被測(cè)零件將多孔被測(cè)零件裝卡在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作上并固定；4)、啟動(dòng)測(cè)量機(jī)；本機(jī)安裝QUINDOS系統(tǒng)；將測(cè)量機(jī)歸至機(jī)器零點(diǎn)，選用Φ3測(cè)針，進(jìn)行測(cè)針校準(zhǔn)；5)、裝輔助測(cè)量量棒將輔助測(cè)量量棒裝在相鄰的兩個(gè)孔內(nèi)，兩端與相鄰的兩個(gè)孔配合間隙為0.005mm～0.01mm，輔助測(cè)量量棒的長(zhǎng)度為相鄰的兩個(gè)孔中間截面的距離；6)、測(cè)量輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)安裝的QUINDOS系統(tǒng)生成一個(gè)機(jī)械坐標(biāo)系下的圓心坐標(biāo)，依此獲得與內(nèi)孔對(duì)應(yīng)的圓心坐標(biāo)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(diǎn)b 直線方程的傾斜度Xi 第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X坐標(biāo)值 Yi 第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的Y坐標(biāo)值Tx 所有測(cè)量點(diǎn)X坐標(biāo)值的平均值Ty 所有測(cè)量點(diǎn)Y坐標(biāo)值的平均值8)、計(jì)算直線度誤差設(shè)最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的最高值點(diǎn)和最低值點(diǎn)的集合為X 和X ，即 X＝{Pi∈P}判定高值點(diǎn)和低值點(diǎn)的方程為y bx α＝0，帶入Pi(Xi，Yi)，i＝1，2……，n點(diǎn)坐標(biāo)，判斷yi bxi α大于0或小于0，若yi bxi α大于0則點(diǎn)在直線下方，點(diǎn)在集合 中；若yi bxi α小于0則點(diǎn)在直線上方，點(diǎn)在集合X＝{Pi∈P}中， 和DMAX分別為高低值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)與直線的距離，而它們?cè)谧鴺?biāo)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(diǎn)最大絕對(duì)值距離DMAX下方點(diǎn)最大絕對(duì)值距離R不同在直線一側(cè)的點(diǎn)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(cè)量方法，其步驟如下1)調(diào)試工作間；2)將被測(cè)零件和輔助測(cè)量量棒放置在工作間內(nèi)恒溫6小時(shí)；3)將卡住被測(cè)零件；4)啟動(dòng)測(cè)量機(jī)；5)裝輔助測(cè)量量棒；6)測(cè)量輔助測(cè)量量棒與孔接觸的同一截面邊緣上6個(gè)點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)安裝的QUINDOS系統(tǒng)生成一個(gè)機(jī)械坐標(biāo)系下的圓心坐標(biāo)，依此獲得與內(nèi)孔對(duì)應(yīng)的圓心坐標(biāo)值；7)求直線方程；8)計(jì)算直線度誤差。優(yōu)點(diǎn)通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和安裝輔助測(cè)量量棒即可實(shí)現(xiàn)多孔零件同軸度的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B5/252GK101915538SQ201010228978
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者李大偉 申請(qǐng)人:沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司