一种圆柱度的三截面测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种圆柱度的三截面测量方法，包括以下步骤：（1）在待测量的圆柱体工件的侧面选取3个横截面设置3个传感器组；（2）三截面的半径差；（3）轴线直线度误差；（4）圆柱度。通过上述方式，本发明圆柱度的三截面测量方法具有设计优化、方法新颖、性能稳定、无需定位、操作方便、精密准确、效率提高、适用于生产线的测量装置等优点，在圆柱度的三截面测量方法的普及上有着广泛的市场前景。
【专利说明】-种圆柱度的三截面测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及精密测量领域，特别是涉及一种圆柱度的三截面测量方法。
【背景技术】
[0002] 圆柱度误差是精密加工中控制的主要几何形状误差之一。工件的圆柱度是该圆柱 面包容在两个同轴的圆柱面内的最小距离。圆柱度是截面圆度、不同截面的锥度和母线直 线度的综合。
[0003] 现有的测量方法是在工件表面上取坐标点再用最小二乘圆柱法、最大内切圆柱 法、最小外接圆柱法、最小包容区域圆柱法去计算该工件的圆柱度。但现有方法对环境要求 敏感，大多需要定位，只能用于计量室的量仪上，而不能用于生产线的测量装置上。
【发明内容】
[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种圆柱度的三截面测量方法，通过采用三组 传感器，每组由两个传感器组成，在三个截面测量圆柱体工件，从而计算半径差和轴线直线 度，计算出工件的圆柱度，无需定位、操作方便、精密准确、效率提高，在圆柱度的三截面测 量方法的普及上有着广泛的市场前景。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种圆柱度的三截面测量方法，包括以下步 骤： (1) 在待测量的圆柱体工件的侧面选取3个横截面设置3个传感器组，每个传感器组包 括2个水平对向设置的传感器，将3个截面按照从上到下的顺序记为第一截面、第二截面和 第三截面，其中第二截面位于第一截面与第三截面的之间，且记第二截面与第一截面的距 离为A、第二截面与第三截面的距离为乙，将6个传感器按照先从左到右再从上到下的顺序 标记为第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器和第六传感器，并将 各个传感器测量到的即时数值记为Lli、12i、13i、14i、15i、16i ; (2) 三截面的半径差： 记三截面的半径差为Zl /?，圆柱体工件的平均半径为/?，根据第一传感器、第二传感器、 第三传感器、第四传感器、第五传感器和第六传感器测量到的即时数值可得到3个截面的 即时半径：
【权利要求】
1. 一种圆柱度的三截面测量方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 在待测量的圆柱体工件的侧面选取3个横截面设置3个传感器组，每个传感器组包 括2个水平对向设置的传感器，将3个截面按照从上到下的顺序记为第一截面、第二截面和 第三截面，其中第二截面位于第一截面与第三截面的之间，且记第二截面与第一截面的距 离为乙、第二截面与第三截面的距离为Z2，将6个传感器按照先从左到右再从上到下的顺序 标记为第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器和第六传感器，并将 各个传感器测量到的即时数值记为Lli、12i、13i、14i、15i、16i; (2) 三截面的半径差： 记三截面的半径差为Zl/?，圆柱体工件的平均半径为/?，根据第一传感器、第二传感器、 第三传感器、第四传感器、第五传感器和第六传感器测量到的即时数值可得到3个截面的 即时半径： 第一截面的即时半径/Pli=左+ILli- 12i , 第二截面的即时半径/?2i=R+I13i- 14iIj, 第三截面的即时半径/?3i=R+丨15?- 16?丨.， 旋转测头或工件记录每次的即时数值并算得即时半径， 则三截面的半径差ZlTP=max〇?li，7?2i, 7?3i) -min(/Pli，7?2i, 7?3i)=max(|Lli-12i|姜，I13i- 14i|臺，I15i- 16iI暴）-min(ILli- 12i|4 ,I13i- 14iIA,I15i- 16iI^ )； (3) 轴线直线度误差： 记轴线直线度误差为Zl&根据步骤（2)中每组获得的即时数值可得到相应的即时轴 线直线度误差Zl&·=丨(LU- 12i+ 15i- 16i)/4 - (13i- 14i)/2 | , (a)当Z7= Z2时， AS-[max (| (Lli - 12i + 15i - 16i)/4 - (13i - 14i)/2 | )] ~= max (I (Lli - 12i + 15i - 16i)/8 - (13i - 14i)/4 I)， (b) 当Z7 >Z2 时， Zl ^ =[(LI + L2)/2L2\max (| (Lli - 12i + 15i - 16i)/8 - (13i - 14i)/4 I)， (c) 当Z7 <Z2 时， Zl ^ =[(LI + L2)/2LI]max (| (Lli - 12i + 15i - 16i)/8 - (13i - 14i)/4 I)； (4) 圆柱度C=Zl7?+Zli
2. 根据权利要求I所述的圆柱度的三截面测量方法，其特征在于，步骤（I)中的所述传 感器为电动式传感器、气动式传感器或者光学式传感器。
3.根据权利要求1所述的圆柱度的三截面测量方法，其特征在于，步骤（2)、（3)中最终 位置相对于初始位置旋转的角度至少为180°。
【文档编号】G01B21/20GK104316017SQ201410644280
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】张绪增, 查尔斯·理查德·梅热耶夫斯基 申请人:苏州爱德蒙得测控系统有限公司