基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法
【专利摘要】本发明涉及长度计量技术领域，公开了一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法，以待测样板的最大弦长边的平行线为X轴、与最大弦长边的垂直线作为Y轴建立坐标系，选取工件的最大弦长边作为测量基准线，检测待测试工件圆弧边的多个点的弦长，分别计算出这些点所对应的圆弧半径，取其平均值作为待检测工件的圆弧半径。这种检测方法精度高，操作简单，实用性强。既解决了现有检测技术中存在的问题，但和弓高弦长法也不完全相同。本检测方法通过不确定度评定以及企业多年的实践证明，用其他检测方法无法保证圆弧工件半径测试精度要求时，用本检测方法即可迎刃而解。
【专利说明】
基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及长度计量技术领域，具体的说是一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半 径的方法。
【背景技术】
[0002] 在工业生产中测量圆弧工件的半径时，通常选用弓高弦长法，按照《长度计量手 册》的步骤进行检测。弓高弦长法的原理是通过测量被测工件圆弧上的一段弦长和与之相 对应的弓高，经计算求出被测圆弧所在圆的半径值R，其测量原理见图1，函数关系见式(1)。
[0003] 在QUOTE靡中有靡中有整理得：
式中，R为圆弧所在圆的半径，h为圆弧上所测弦对应的弓高，S为圆弧上所测弦长。
[0004] 弓高弦长法检测方法的缺点是圆弧的弓高h越小，误差就急剧增大，无法保证圆弧 工件半径测量的精确度，故在测量时弓高h尽量选择大。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法，以解决直接 利用弓高弦长法测量圆弧工件半径时测量精度不够高的问题。
[0006] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案为： 一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法，它包括以下步骤： 步骤一、将待测圆弧工件样板放置在万能工具显微镜的作业平台上，以待测样板的最 大弦长边的平行线为X轴、与最大弦长边的垂直线作为Y轴建立坐标系，选取工件的最大弦 长边作为测量基准线，工件最大弦长边的长度为s，待测样板最大弦长边一个顶点的坐标为 (父〇，￥〇)，其另一个顶点的坐标为《()'，￥〇) ; 步骤二、在线段XqXq'上任取一点（Χι，Υο)，沿着Y轴垂直向上移动万能工具显微镜滑板 至待测样本的圆弧边缘取点(Χ^Υ!)，设定线段ΧοΧ!的长度值为S1、线段XiXo'的长度值为S2， 则s= si+s2，点(Xi，Yi)的弦ΧΛ的高度为In，则待测样本圆弧边缘点(Xi，Yi)的半径心的值的 计算公式为：
步骤三、按照步骤二所述的方法，多次在线段XqXq'上任取一点(X2，Υο)、（X3，Υο)、……、 (Xn，Υο )，并测量这些点所对应的待测样本圆弧边缘的点(X2，Y2 )、（ X3，Y3 )……、（Χη，Υη)所对 应弦的高度，计算出点(Χ2，Υ2)、(Χ3，Υ3)……、(Χη，Υη)所对应的圆弧半径的值R2、R3、……、Rn， 取其平均值作为待测圆弧工件圆弧半径R值。
[0007] 本发明中待测样本圆弧边缘点(XhYi)的半径心的值的计算公式的推算过程为：
此(4)式与弓高弦法计算公式相同。
[0008] 本发明所述的圆弧工件半径的测量方法通过选取多个检测点，分别计算出所对应 的圆弧半径，再取其平均值作为待检测工件的圆弧半径，这种检测方法精度高，操作简单， 实用性强。既解决了现有检测技术中存在的问题，但和弓高弦长法也不完全相同。
[0009] 本检测方法通过不确定度评定以及企业多年的实践证明，用其他检测方法无法保 证圆弧工件半径测试精度要求时，用本检测方法即可迎刃而解。
【附图说明】
[0010] 图1是利用弓高弦长法计算圆弧所在圆的半径的测试原理图； 图2是本发明的测试原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0012] 如图1所示的一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法，待检测圆弧工件样 板的半径，它包括以下步骤： 步骤一、将待测圆弧工件样板放置在万能工具显微镜的作业平台上，以待测样板的最 大弦长边的平行线为X轴、与最大弦长边的垂直线作为Y轴建立坐标系，选取工件的最大弦 长边作为测量基准线，工件最大弦长边的长度为S，待测样板最大弦长边一个顶点的坐标为 (父〇，￥〇)，其另一个顶点的坐标为《()'，￥〇) ; 步骤二、在线段ΧοΧο'上任取一点（Xi，Yo)，沿着Y轴垂直向上移动万能工具显微镜滑板 至待测样本的圆弧边缘取点(Χι，Υι)，线段ΧοΧι的长度值81=7.115臟、线段XiXo'的长度值为 S2 =3.363111111，则8=81+82，点(乂1，￥1)的弦乂1￥1的高度111=1.73111111，则待测样板圆弧边缘点(乂 1，￥1) 的半径R:的值的计算公式为：
步骤三、按照步骤二所述的方法，多次在线段XqXq'上任取一点（X2，Υο)、（X3，Υο)、（ X4， ￥〇)、（乂5，￥〇)，并测量这些点所对应的待测样本圆弧边缘的点(乂2，￥ 2)、（乂3，￥3)、（乂4，￥4)、（父5， Y5)所对应弦的高度，计算出点(乂2，￥2)、(乂3，￥3)、(乂4，￥ 4)、《5，￥5)所对应的圆弧半径的值1?2、 R3、R4、R n的值分别为8 · 002mm、8 · 005mm、8 · 004mm、8 · 003mm，取其平均值作为待测圆弧工件圆 弧半径R值为8.0036mm。
[0013] 利用弓高弦长法检测此圆弧工件样板的圆弧半径，具体检测方法如下，此圆弧有 效弦高为2mm，在万能工具显微镜上测量时，在弦高方向尽可能大的取弦高值h=l. 95mm，实 际测量的弦长值S=10.481mm， 由公式(4)可计算出圆弧半径的值为：
由上述内容可以看出，利用本发明所述方法所检测的圆弧工件的圆弧半径的精度更 高。本检测方法通过不确定度评定以及企业多年的实践证明，用其他检测方法无法保证圆 弧工件半径测试精度要求时，用本检测方法即可迎刃而解。
【主权项】
1. 一种基于弓高弦长法测量圆弧工件半径的方法，其特征在于:它包括W下步骤： 步骤一、将待测圆弧工件样板放置在万能工具显微镜的作业平台上，W待测样板的最 大弦长边的平行线为X轴、与最大弦长边的垂直线作为Y轴建立坐标系，选取工件的最大弦 长边作为测量基准线，工件最大弦长边的长度为S，待测样板最大弦长边一个顶点的坐标为 (xo,机），其另一个顶点的坐标为α〇'，机）； 步骤二、在线段ΧοΧο'上任取一点(Χι,Υο)，沿着Υ轴垂直向上移动万能工具显微镜滑板至 待测样本的圆弧边缘取点(Χι，Υι)，设定线段Χ(Λι的长度值为S1、线段XiXo'的长度值为S2,则S =S1+S2,点(Χ?，Υ?)的弦高XlYl的高度为hi,则待测样本圆弧边缘点(Χι，Υι)的半径化的值的计 算公式为：步骤Ξ、按照步骤二所述的方法，多次在线段ΧοΧο'上任取一点（Χ2，Υο)、（Χ3，Υο)、……、 (乂。八0)，并测量运些点所对应的待测样本圆弧边缘的点(乂2八2)、（乂3^3)……、（Χη，Υη)所对 应弦的高度，计算出点(枯，Υ2)、(?，Υ3)……、(Xn，Υη)所对应的圆弧半径的值R2、R3、……、Rn， 取其平均值作为待测圆弧工件圆弧半径R值。
【文档编号】G01B11/08GK106091958SQ201610692377
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610692377.7, CN 106091958 A, CN 106091958A, CN 201610692377, CN-A-106091958, CN106091958 A, CN106091958A, CN201610692377, CN201610692377.7
【发明人】代桂霞
【申请人】兰州兰石集团有限公司