专利名称：多孔零件同轴度测量方法
技术领域：
本方法用于一个零件上具有多孔的同轴度的测量。
背景技术：
一个零件上具有多孔，多也的同轴度测量，常采用激光跟踪仪进行测量，由于多孔 的直径和密度使激光跟踪仪受到限制，无法直接测量，目前没有专用的测量多孔同轴度的 设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种能测量多孔同轴度的多孔零件同轴度测量方法；本发明 的目的是通过下述的技术方案实现的多孔零件同轴度测量方法，其步骤如下1)、调试工作间将装有型号为PMM141210的三坐标测量机的工作间的温度控制 在20°C 士2°C，湿度控制在30% -65% ；2)、将被测零件和辅助测量量棒放置在工作间内恒温6小时；3)、将卡被测零件将多孔被测零件装卡在三坐标测量机的工作上并固定；4)、启动测量机；本机安装QUIND0S系统；将测量机归至机器零点，选用Φ3测针， 进行测针校准；5)、装辅助测量量棒将辅助测量量棒装在相邻的两个孔内，两端与相邻的两个孔 配合间隙为0. 005mm 0. 01mm，辅助测量量棒的长度为相邻的两个孔中间截面的距离；6)、测量辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点的机械坐标值，用三坐 标测量机安装的QUIND0S系统生成一个机械坐标系下的圆心坐标，依此获得与内孔对应的 圆心坐标值；7)、求直线方程y-bx-α =0a = Ty-bTxb =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2式中α -直线方程与Y轴交点b_直线方程的倾斜度Xi-第i个测量点的X坐标值Yi-第i个测量点的Y坐标值Tx-所有测量点X坐标值的平均值Ty-所有测量点Y坐标值的平均值8)、计算直线度误差设最优解对应的最高值点和最低值点的集合为τ和Χ_，即 X= (PieP)X = {Pi e ρ}判定高值点和低值点的方程为y-bx-a = 0，带入Pi (Xi，Yi)，i = 1，2……， η点坐标，判断yi-bXi-a大于0或小于0，若yi-bXi-大于0则点在直线下方，点在集合X= {PieP}中；若Yrbxi-小于 则点在直线上方，点在集合X= {Pi eP丨中，Dmax 和Smm分别为高低值点所对应的坐标与直线的距离，而它们在坐标0' X' Y'中有Pi(Xi， Yi), i = 1,2……，η到直线的距离Di为
Y.-bX.-a R= D MAX+DMAX式中^ΜΑχ ----上方点最大绝对值距离Dmax----下方点最大绝对值距离R不同在直线一侧的点到直线最大距离的和直线度e= R多孔轴同轴度为f = 2e.本发明的优点通过三坐标测量机和安装辅助测量量棒即可实现多孔零件同轴度 的测量。
图1是多孔零件实例图；图2是在多孔零件上安装辅助测量量棒示意图；图3测针头与辅助测量量棒接触的示意图；图4是测针头与辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点示意图；图5是直线度误差示意图。
具体实施例方式多孔零件同轴度测量方法，其步骤如下1)、调试工作间将装有型号为PMM141210的三坐标测量机的工作间的温度控制 在20°C 士2°C，湿度控制在30% -65%，满足测量仪器的工作条件要求；2)、将被测零件和辅助测量量棒放置在工作间内恒温6小时；3)、将卡被测零件将多孔被测零件装卡在三坐标测量机的工作上并固定，该三坐 标测量机的测量范围为1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、启动测量机；打开电源箱和电脑主机，进入三坐标测量机的测量系统，本机安 装QUIND0S系统，将测量机归至机器零点，进入校准测针界面，选用φ3测针，进行测针校 准；5)、装辅助测量量棒将辅助测量量棒装在相邻的两个孔内，两端与相邻的两个孔 配合间隙为0. 005mm 0. 01mm，辅助测量量棒的长度为相邻的两个孔中间截面的距离；如 图2所示；6)、测量辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点的机械坐标值，取点位 置如图3、4所示，同一截面上的点用三坐标测量机安装的QUIND0S系统生成一个机械坐标
4系下的圆心坐标，依此获得与内孔对应的圆心坐标值； 7)、求直线方程采用最小二乘法示回归直线方程，将生成圆的圆心坐标收集起 来整合成直线方程，在机械坐标系下，设平面OXY上被子测轮廓的η个投影测量点表示为 Pi (Xi, Yi), i = 1,2......，n，测量点集合 P = {Pi | i = 1,2......η}；由投影点 Pi (Xi，Yi)，i
’，η形成的直线方程为y-bx-α =0
=1,2·由线件回归方稈最小二乘估计得α = Ty-bTxb =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2式中α -直线方程与Y轴交点b_直线方程的倾斜度Xi-第i个测量点的X坐标值Yi-第i个测量点的Y坐标值Tx-所有测量点X坐标值的平均值Ty-所有测量点Y坐标值的平均值8)、计算直线度误差采用最小二乘法和极差法对直线度进行评定，以用来消除计 算上的误差，在确定直线度误差的计算过程中，设最优解对应的最高值点和最低值点的集 合为τ和χ_，即X= (PiGP)X = {Pi e P}上式的几何解释为高值点和低值点在直线方程两侧的分布。判定高值点和低值点 的方程为y-bx-α = 0，带入Pi(Xi，Yi)，i = 1，2……，η点坐标，判断yi-bXi-α大于0或
小于0，若yi-bXi-a大于0则点在直线下方，点在集合^= {pieρ}中；若yi-bXi-a小于
0则点在直线上方，点在集合X= {Pi e P}中，5 ΜΑχ和^ 分别为高低值点所对应的坐标 与直线的距离，而它们在坐标0' X' Y'中有Pi(Xi，Yi)，i = 1，2……，η到直线的距离Di 为
Y-bX-a R= D max+DMAX式中JD MM 一一上方点最大绝对值距离Dmax----下方点最大绝对值距离R不同在直线一侧的点到直线最大距离的和直线度e= R多孔轴同轴度为f = 2e在形位分差中查看直线的直线度，这条直线既是测量多孔圆整合后所生成的直 线，为了更好的评定多孔的同轴度，做一个误差放大的处理，让多孔轴同轴度等于两倍的直 线度即f = 2e，如杲f能满足多孔同轴度的公差要求，即判定多孔的同轴度符合要求。应用实例多孔零件同轴度测量方法，其步骤如下1)、调试工作间将装有型号为PMM141210的三坐标测量机的工作间的温度控制 在20°C 士2°C，湿度控制在30% -65%，满足测量仪器的工作条件要求；2)、将被测零件和辅助测量量棒放置在工作间内恒温6小时；3)、将卡被测零件将多孔被测零件装卡在三坐标测量机的工作上并固定，该三坐 标测量机的测量范围为1400mmX 1200mmX 1000mm ；4)、启动测量机；打开电源箱和电脑主机，进入三坐标测量机的测量系统，本机安 装QUIND0S系统，将测量机归至机器零点，进入校准测针界面，选用φ3测针，进行测针校 准；5)、装辅助测量量棒将辅助测量量棒装在相邻的两个孔内，两端与相邻的两个孔 配合间隙为0. 005mm 0. 01mm，辅助测量量棒的长度为相邻的两个孔中间截面的距离；如 图2所示；6)、测量辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点的机械坐标值，取点位 置如图3、4所示，同一截面上的点用三坐标测量机安装的QUIND0S系统生成一个机械坐标 系下的圆心坐标，依此获得与内孔对应的圆心坐标值；此例测量了 10个圆，并记录了这些 圆的圆心坐标值，数据记录在表1中，表中的数据是零件在三坐标测量机上的机械坐标系 下测量所得圆心坐标值。表1: 7)、求直线方程y-bx-α = 0其中α、b为直线方程系数将数据代入公式得α = Ty-bTx = -11849. 3b =Σ (Xi-Tx) (Yi-Ty)/ Σ (Xi-Tx)2 = 20. 7
得出直线方程y= 20. 7x_11849. 3将圆心坐标Xi带入直线方程， 得出数列表2单位(mm) 判定点是在直线的上方或者下方。初步断定圆心X5、圆心X9、圆心XlO在直线上 方，其余圆心在直线下方。并求得各点Di值，这里求得P3点为直线下方距离直线最大值D3 =0. 039764mm, P9点直线上方距离直线的最大值D9 = 0. 009mm,所以，R = 0. 039mm+0. 009mm =0. 048mm,即直线度e = R = 0. 048.最后，对误差进行放大处理，假定放大的测量效果能 通过，那么实际测量中必然能通过，这里进行放大两倍处理，计算出多孔零件的同轴度f = 2e彡0. Imm,0. Imm为多孔同轴度的公差，所以，测量结果合格。
权利要求
多孔零件同轴度测量方法，其步骤如下1)、调试工作间将装有型号为PMM141210的三坐标测量机的工作间的温度控制在20℃±2℃，湿度控制在30％ 65％；2)、将被测零件和辅助测量量棒放置在工作间内恒温6小时；3)、将卡被测零件将多孔被测零件装卡在三坐标测量机的工作上并固定；4)、启动测量机；本机安装QUINDOS系统；将测量机归至机器零点，选用Φ3测针，进行测针校准；5)、装辅助测量量棒将辅助测量量棒装在相邻的两个孔内，两端与相邻的两个孔配合间隙为0.005mm～0.01mm，辅助测量量棒的长度为相邻的两个孔中间截面的距离；6)、测量辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点的机械坐标值，用三坐标测量机安装的QUINDOS系统生成一个机械坐标系下的圆心坐标，依此获得与内孔对应的圆心坐标值；7)、求直线方程y bx α＝0α＝Ty bTxb＝∑(Xi Tx)(Yi Ty)/∑(Xi Tx)2式中α 直线方程与Y轴交点b 直线方程的倾斜度Xi 第i个测量点的X坐标值 Yi 第i个测量点的Y坐标值Tx 所有测量点X坐标值的平均值Ty 所有测量点Y坐标值的平均值8)、计算直线度误差设最优解对应的最高值点和最低值点的集合为X 和X ，即 X＝{Pi∈P}判定高值点和低值点的方程为y bx α＝0，带入Pi(Xi，Yi)，i＝1，2……，n点坐标，判断yi bxi α大于0或小于0，若yi bxi α大于0则点在直线下方，点在集合 中；若yi bxi α小于0则点在直线上方，点在集合X＝{Pi∈P}中， 和DMAX分别为高低值点所对应的坐标与直线的距离，而它们在坐标0′X′Y′中有Pi(Xi，Yi)，i＝1，2……，n到直线的距离Di为式中 上方点最大绝对值距离DMAX下方点最大绝对值距离R不同在直线一侧的点到直线最大距离的和直线度e＝R多孔轴同轴度为f＝2e。 FSA00000193985800021.tif,FSA00000193985800022.tif,FSA00000193985800023.tif,FSA00000193985800024.tif,FSA00000193985800025.tif,FSA00000193985800026.tif
全文摘要
多孔零件同轴度测量方法，其步骤如下1)调试工作间；2)将被测零件和辅助测量量棒放置在工作间内恒温6小时；3)将卡住被测零件；4)启动测量机；5)装辅助测量量棒；6)测量辅助测量量棒与孔接触的同一截面边缘上6个点的机械坐标值，用三坐标测量机安装的QUINDOS系统生成一个机械坐标系下的圆心坐标，依此获得与内孔对应的圆心坐标值；7)求直线方程；8)计算直线度误差。优点通过三坐标测量机和安装辅助测量量棒即可实现多孔零件同轴度的测量。
文档编号G01B5/252GK101915538SQ201010228978
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者李大伟 申请人:沈阳飞机工业(集团)有限公司