专利名称：计量加工件上圆孔的极限尺寸的方法
技术领域：
本发明涉及一种计量圆孔极限尺寸的方法，更具体地说，涉及一种依据由计算机控制的三坐标测量机测量已加工件上圆孔内的点，来计算该圆孔的极限尺寸的方法。
背景技术：
用数控机床加工机械零部件时，常常要求精确地测量出已加工件上的圆孔的极限尺寸，以确定该圆孔的加工是否符合设计要求。目前一般用三坐标测量机(CMM)测量该圆孔内的点坐标，然后将数据传送给计算机，计算机根据传送的数据计算出该圆孔的极限尺寸。目前所采用的方法为最小二乘法，但这些方法存在一些缺点，例如计算不精确、适用范围窄等。
发明内容
本发明的目的是提供一种依据由计算机控制的三坐标测量机测量加工件上圆孔点来计算该圆孔的极限尺寸的计算方法，以弥补现有计算方法的上述不足。
一种计量加工件上圆孔的极限尺寸的方法，用三坐标测量机测量已加工件上圆孔内的点的坐标输入计算机，其特征是采用下述的计算方法编成计算机程进行计算用S表示三坐标测量机测量已加工件上圆孔内的点的集合，r表示该圆孔的设计半径；从集合S中选取二点，记为A、B，使该二点的距离不小于r，再从点A、B与集合S中的其它点所构成的三角形的外接圆的集合中选取直径最大，记该三角形为ABC；进入步骤1；步骤1如果三角形ABC的外接圆外没有任何集合S中的点，则进入步骤2；如果该外接圆外有集合S中的点，则用T表示这些点的集合，再从点B、C与集合T中的点所构成的三角形的外接圆的集合中选取直径最大，记该三角形为BCD，其中点D是集合T中的点；对三角形BCD重新标记为ABC，其中B记为A，C记为B，D记为C，重复步骤1；步骤2如果三角形ABC中三个内角小于或等于90度，则三角形ABC的外接圆为所求，算法终止；如果三角形ABC中有一个内角∠ABC大于90度，称弧ABC和弦AC之间的区域为弦AC的上方，它不包含圆心；相反称弦AC和弧AC之间的区域为弦AC的下方，它包含圆心；用R表示弦AC的下方所包含集合S中的点集合；过圆心作弦AC的垂直平分线L，与三角形ABC的外接圆相交，记弦AC的下方的交点为X，寻求集合R中的点，使该点与弦AC所构成三角形的外接圆与垂直平分线L在弦AC的下方的交点与点X的距离最短，记该点为D；对三角形ACD重新标记ABC，如果∠ACD大于90度，则D记为C，C记为B，如果∠CAD大于90度，则D记为A，A记为B，重复步骤2。
本发明的优点是计算精确、收敛快，能适用三坐标测量机的各种测量情况，应用范围广等。
附图1为本发明的计算方法步骤1的示意图。
附图2为本发明的计算方法步骤2的示意图。
具体实施例方式
下面以实施例和附图进一步说明本发明。
将三坐标测量机测量已加工件上某圆孔内的点的坐标数据传送到集合N；S＝{1.2，-3.3}，(-5.8，-2.5)，(-7.4，5.4)，(-1.6，-5.0)，(-8.1，1.7)，(-5.8，7.4)，(4.7，3.0)，(0.0，7.6)，(4.0，0.1)}，集合S中的点顺序用A、B、C、D、E、F、G、H、I表示，见附图1；r＝6.2；从集合S中取二点A、B，A、B距离为7.5，A、B二点分别与D、E、F、G、H、I构成的三角形的外接圆的直径都比三角形ABC的外接圆O1的直径小；故将三角形ABC进入步骤1，见附图1；三角形ABC的外接圆O1外有集合S中的点D，T＝{D}，选点B、C与集合T中的点D构成三角形BCD和它的外接圆O2；重复步骤1；三角形BCD的外接圆O2外有集合S中的点E，T＝{E}，选点C、D与集合T中的点E构成三角形CDE和它的外接圆O3；重复步骤1三角形CDE的外接圆O3外没有任何集合S中的点，则进入步骤2；见附图2；三角形CDE中有一个内角∠DEC大于90度，角∠DEC所对应的弦为CD，弦CD下方所包含集合S中的点有A、F、G、H、I，R＝{A、F、G、H、I}；作弦CD的垂直平分线L，与外接圆O3相交，记弦CD的下方的交点为X，弦CD分别与集合R中的点所构成三角形的外接圆与垂直平分线L在弦AC的下方的交点与点X的距离最短的点为F；取三角形CDF和它的外接圆O4，重复步骤2；三角形CDF中有一个内角∠DCF大于90度，角∠DCF所对应的弦为DF，弦DF下方所包含集合S中的点有A、G、H、I，R＝{A、G、H、I}；作弦DF的垂直平分线L，与外接圆O4相交，记弦CD的下方的交点为Y，弦DF分别与集合R中的点所构成三角形的外接圆与垂直平分线L在弦AC的下方的交点与点Y的距离最短的点为G；取三角形DFG和它的外接圆O5，重复步骤2；三角形DFG中三个内角小于90度，则三角形DFG的外接圆O5为所求，算法终止。
权利要求
1.一种计量加工件上圆孔的极限尺寸的方法，用三坐标测量机测量已加工件上圆孔内的点的坐标输入计算机，其特征是采用下述的计算方法编成计算机程进行计算用S表示三坐标测量机测量已加工件上圆孔内的点的集合，r表示该圆孔的设计半径；从集合S中选取二点，记为A、B，使该二点的距离不小于r，再从点A、B与集合S中的其它点所构成的三角形的外接圆的集合中选取直径最大，记该三角形为ABC；进入步骤1；步骤1如果三角形ABC的外接圆外没有任何集合S中的点，则进入步骤2；如果该外接圆外有集合S中的点，则用T表示这些点的集合，再从点B、C与集合T中的点所构成的三角形的外接圆的集合中选取直径最大，记该三角形为BCD，其中点D是集合T中的点；对三角形BCD重新标记为ABC，其中B记为A，C记为B，D记为C，重复步骤1；步骤2如果三角形ABC中三个内角小于或等于90度，则三角形ABC的外接圆为所求，算法终止；如果三角形ABC中有一个内角∠ABC大于90度，称弧ABC和弦AC之间的区域为弦AC的上方，它不包含圆心；相反称弦AC和弧AC之间的区域为弦AC的下方，它包含圆心；用R表示弦AC的下方所包含集合S中的点集合；过圆心作弦AC的垂直平分线L，与三角形ABC的外接圆相交，记弦AC的下方的交点为X，我们寻求集合R中的点，使该点与弦AC所构成三角形的外接圆与垂直平分线L在弦AC的下方的交点与点X的距离最短，记该点为D；对三角形ACD重新标记ABC，如果∠ACD大于90度，则D记为C，C记为B，如果∠CAD大于90度，则D记为A，A记为B，重复步骤2。
全文摘要
一种计量加工件上圆孔的极限尺寸的方法，用三坐标测量机测量加工件上圆孔内的点的坐标输入计算机为依据，并采用下述的计算方法编成计算机程进行计算步骤1如果三角形的外接圆外没有任何点，则进入步骤2；如果该外接圆外有点，寻求一点，使该点与弦所构成三角形的外接圆直径最大，对该三角形重复步骤1；步骤2如果三角形三个内角分别小于或等于90度，则三角形的外接圆为所求，算法终止；如果三角形中有一个内角大于90度，寻求一点，使该点与弦所构成三角形的外接圆与垂直平分线L在弦的下方的交点与点X的距离最短；对该三角形重复步骤2；本发明的优点是计算精确、收敛快，能适用三坐标测量机的各种测量情况，应用范围广等。
文档编号G01B21/04GK1595060SQ20041002443
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者赵世麟 申请人:中国海洋大学