一种接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及质量评价方法技术领域，特别提供了一种接触扫描空间曲线轮廓度测 量结果质量评价方法。
【背景技术】
[0002] Ξ坐标测量机测量空间曲线轮廓通常采用连续接触扫描方式，扫描曲线和曲面时 获取的数据是测针中屯、坐标值，因此必须对测针半径进行补偿。基于同一测量平台，受空间 曲面曲率变化影响，不同结构和不同规格的测针半径补偿效果存在差异，直接导致空间曲 线轮廓接触扫描测量结果质量参差不齐，不同测量软件之间差异更明显，亟待对其测量结 果质量进行有效评价。
[0003] 为了解决上述问题，实现各类零件空间自由曲面型线轮廓度准确、快速的测量，人 们迫切希望获得一种技术效果优良的接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种技术效果优良的接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质 量评价方法。
[0005] 接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，所述锥尖测针构 成如下:针尖1、测针扳手孔2和连接螺纹销3;针尖1通过测针扳手孔2和连接螺纹销3与Ξ坐 标测量机测头相连；W锥尖测针接触扫描测量结果为标准值，评价不同直径常规球形或柱 形测针空间曲线轮廓度测量结果质量。
[0006] 按照Ξ坐标测量机测针半径补偿沿着测针测量方向进行，当针尖1测量运动方向 与欲测点法向方向不重合时，会产生误差，当二者相差Θ角时，误差余弦误差Δ按式（1)计 算：
[0007] (1)
[000引由上式可知，误差值随着针尖1半径R值和夹角Θ值的增加而增大，当R=lmm，相当 于针尖1直径为2mm，目= 15°时，Δ值将达到0.036mm;当R = 0.75mm，相当于针尖1直径为 1.5mm，目= 15°时，Δ值将达至化.026mm。
[0009] 设定空间曲线轮廓度公差为0.12mm，即：其半值为0.06mmW内，按照测试不确定度 比，即被测参数与其测量设备之间的最大允许误差的比值不得低于4:1的要求，余弦误差Δ 控制在0.015mm W内，4
由式（1)可得，对应不同0角，在保证余弦误差Δ = 0.015mm前提下，Θ与针尖1的半径R或直径D对应关系见表1。
[0010] 由表1可知，所述锥尖测针的针尖1球面半径不超过0.04mm，满足接触扫描空间曲 线轮廓度测量结果质量评价使用要求。
[ocm]根据现慢曲面空间曲率，依据表1选择或定制锥尖测针，采用待评价坐标现慢机及 系统软件，完成规定空间曲线轮廓度扫描任务，获得轮廓度评定结果，并与其它不同直径常 规球形或柱形测针测量结果进行比对，评价接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量。评估 其它方案测量结果可靠程度
[0012] 表1
[0013]
[0014] 所述接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法简便易行，数据稳定可靠， 评估方法符合几何参数检测不确定度比值要求，保证了空间自由曲面轮廓度参数的检测精 度。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
[0016] 图1为锥尖测针结构示意图；
[0017] 图2为余弦误差图；
[0018] 图3为叶片型线扫描示意图。
【具体实施方式】 [0019]实施例1
[0020] 接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，所述锥尖测针构 成如下:针尖1、测针扳手孔2和连接螺纹销3;针尖1通过测针扳手孔2和连接螺纹销3与Ξ坐 标测量机测头相连；W锥尖测针接触扫描测量结果为标准值，评价不同直径常规球形或柱 形测针空间曲线轮廓度测量结果质量。
[0021] 按照Ξ坐标测量机测针半径补偿沿着测针测量方向进行，当针尖1测量运动方向 与欲测点法向方向不重合时，会产生误差，当二者相差Θ角时，误差余弦误差Δ按式（1)计 算：
[0022] (1)
[0023]由上式可知，误差值随着针尖1半径R值和夹角Θ值的增加而增大，当R= 1mm，相当 于针尖1直径为2mm，目= 15°时，Δ值将达到0.036mm;当R = 0.75mm，相当于针尖1直径为 1.5mm，目= 15°时，Δ值将达至化.026mm。
[0024] 设定空间曲线轮廓度公差为0.12mm，即：其半值为0.06mmW内，按照测试不确定度 比，即被测参数与其测量设备之间的最大允许误差的比值不得低于4:1的要求，余弦误差Δ 控制在0.015mmW内，令
由式（1)可得，对应不同Θ角，在保证余弦误差Δ = 0.015mm前提下，Θ与针尖1的半径R或直径D对应关系见表1。
[0025] 由表1可知，所述锥尖测针的针尖1球面半径不超过0.04mm，满足接触扫描空间曲 线轮廓度测量结果质量评价使用要求。
[0026] 根据测量曲面空间曲率，依据表1选择或定制锥尖测针，采用待评价坐标测量机及 系统软件，完成规定空间曲线轮廓度扫描任务，获得轮廓度评定结果，并与其它不同直径常 规球形或柱形测针测量结果进行比对，评价接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量。评估 其它方案测量结果可靠程度
[0027] 表 1
[0028] _
[0029] 实施例2
[0030] 接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，所述锥尖测针构 成如下:针尖1、测针扳手孔2和连接螺纹销3;针尖1通过测针扳手孔2和连接螺纹销3与Ξ坐 标测量机测头相连；W锥尖测针接触扫描测量结果为标准值，评价不同直径常规球形或柱 形测针空间曲线轮廓度测量结果质量。
[0031] 按照Ξ坐标测量机测针半径补偿沿着测针测量方向进行，当针尖1测量运动方向 与欲测点法向方向不重合时，会产生误差，当二者相差Θ角时，误差余弦误差Δ按式（1)计 算：
[0032] (1)
[0033] 由上式可知，误差值随着针尖1半径R值和夹角Θ值的增加而增大，当R= 1mm，相当 于针尖1直径为2mm，目= 15°时，Δ值将达到0.036mm;当R = 0.75mm，相当于针尖1直径为 1.5mm，目= 15°时，Δ值将达至化.026mm。
[0034] 设定空间曲线轮廓度公差为0.12mm，即：其半值为0.06mmW内，按照测试不确定度 比，即被测参数与其测量设备之间的最大允许误差的比值不得低于4:1的要求，余弦误差Δ 控制在ο . ο 15mmW内，令
由式（1)可得，对应不同θ角，在保证余弦误差A = 0.015mm前提下，Θ与针尖1的半径R或直径D对应关系见表1。
[0035] 由表1可知，所述锥尖测针的针尖1球面半径不超过0.04mm，满足接触扫描空间曲 线轮廓度测量结果质量评价使用要求。
[0036] 根据测量曲面空间曲率，依据表1选择或定制锥尖测针，采用待评价坐标测量机及 系统软件，完成规定空间曲线轮廓度扫描任务，获得轮廓度评定结果，并与其它不同直径常 规球形探针测量结果进行比对，评价接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量。评估其它方 案测量结果可靠程度。
[0037] 表 1 [00；3 引
[0039] 针对某一个叶片，采用两根(p2球型测针，应用某一坐标测量机进行某个截面线轮 廓度测量，轮廓度测量结果Lq见表2中第Ξ列，其轮廓度测量结果需要进行综合评价。
[0040] 评价过程：
[0041] ①依据叶片截面型线公差，空间曲线轮廓度公差直径在0.12mm，即：取其最严公差 范围：-0.06mm~0.06mm，再按表1选择Φ 0.08mm锥尖测针，其针尖球面直径标称值不超过 0.0 SmiTiD
[0042] ②按照坐标测量校准测针程序，测针校准通过，获得实际锥针球面直径为Φ 0.037mm、巫0.061mm，不超过巫0.08mm。
[0043] ③采用②中两根锥尖测针，应用Φ2球测针扫描参数接触扫描该型线，获得截面线 轮廓度测量结果Lz，结果见表2中第四列。
[0044] ④测量任务完成后，重复步骤②，对锥尖测针进行复校，校准应通过。本步骤主要 控制测尖磨损情况。
[0045] ⑤分析表2中同一检测参数结果差异，计算Lq-Lz。
[0046] 表 2
[0047]
[004引所述接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，取代常规球 形或柱形测针，锥尖测针半径补偿误差控制在被测空间曲线轮廓度公差一定比例范围内。
【主权项】
1. 一种接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法，其特征在于:接触扫描空间 曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，所述锥尖测针构成如下:针尖（1 )、测针 扳手孔(2)和连接螺纹销(3);针尖（1)通过测针扳手孔(2)和连接螺纹销(3)与三坐标测量 机测头相连；以锥尖测针接触扫描测量结果为标准值，评价不同直径常规球形或柱形测针 空间曲线轮廓度测量结果质量。2. 按照权利要求1所述接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法，其特征在于： 按照三坐标测量机测针半径补偿沿着测针测量方向进行，当针尖（1)测量运动方向与欲测 点法向方向不重合时，会产生误差，当二者相差Θ角时，误差余弦误差△按式(1)计算：设定空间曲线轮廓度公差为0.12mm，按照测试不确定度比，被测参数与其测量设备之 间的最大允许误差的比值不得低于4: 1要求，余弦误差Δ应控制在〇.〇 15mm以内，令由式（1)可得，对应不同Θ角，在保证余弦误差A =0.015mm前提下，Θ与针尖（1) 的半径R或直径D对应关系见表1;根据测量曲面空间曲率，依据表1选择锥尖测针，采用待评价坐标测量机，完成规定空 间曲线轮廓度扫描任务，获得轮廓度评定结果，与不同直径常规球形或柱形测针测量结果 进行比对，评价接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量。
【专利摘要】本发明公开了一种接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法，所述接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法采用锥尖测针，所述锥尖测针构成如下：针尖(1)、测针扳手孔(2)和连接螺纹销(3)；针尖(1)通过测针扳手孔(2)和连接螺纹销(3)与三坐标测量机测头相连；以锥尖测针接触扫描测量结果为标准值，评价不同直径常规球形或柱型形测针空间曲线轮廓度测量结果质量。所述接触扫描空间曲线轮廓度测量结果质量评价方法简便易行，数据稳定可靠，评估方法符合几何参数检测不确定度比值要求，保证了空间自由曲线轮廓度参数的检测精度。
【IPC分类】G01B21/20
【公开号】CN105486270
【申请号】CN201510823473
【发明人】单纯利, 朱立志, 张露, 王东, 王玉
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日