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时间:2019-11-25
《V形块测量方法分析与测量不确定度评定》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、检测技术航天制造技术‘p检测技术V形块测量方法分析与测量不确定度评定樊莉刘玉光曹宇梅李咏梅(首都航天机械公司,北京100076)摘要:利用坐标测量法对V型块角度进行了测量。结果表明,虽然坐标测量法的测量精度比正弦法测量精度低,但在测量时所用的测量基准与加工基准保持一致,且剖面加工质量对测量精度影响较小,坐标测量法是V形块角度测量的最佳方法。关键词:v形块;精密测量;坐标测量法;不确定度AnalysisofVBlockMeasurementMethodandEvaluationofMeasurementUncertaintyFanLiliu
2、YuguangCaoYumeiLiYongmei(CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)Abstract:AngelsofVblockweremeasuredbymeallSofcoordinatemethod.Theresultshowsthatthemeasuringaccuracyofcoordinatemethodisnotasgoodasthatofsinemeasurementmethod.However,duetoconformanceofmeasuringandpro
3、cessingreferenceaswellastittleinfluenceofprocessedqualityofsectiontomeasuringaccuracy,thecoordinatemethodprovestobethebestsolutiontomeasureVblock.Keywords:Vblock:precisionmeasurement;coordinatemeasurementmethod;uncertainty1引言图1所示的V形块是航天产品上的关键零件,其角度尺寸精度要求为300±57。此V形块由直径约为2
4、m左右的整体环状零件剖切而成,每个产品约占整圆的1/35,弧长约为104mm。这种大直径短圆弧结构,使该产品在角度测量时,无法准确地确定圆心位置,找出角度300±5’所在的截面,而且由于构成3矿±57的平面较小,V形槽深度仅为5.5mm,测量时采点的局限性加大了测量的难度。现阶段国内外均无较好的测量手段,只能根据产品实际情况确定测量方案。针对角度尺寸的测量,通常是采用传统的平台法或坐标测量法加以实现⋯。在各种角度测量手段中,正弦法是角度测量常用方法之一,它采用间接模式实现角度的测量,即通过直接测量与被测角度有关的长度值,再利用它们之间的函
5、数关系计算得到被测角度的实测值。但是正弦法测量角度时仅能在两剖切面上进行,对剖切质量和精度的依存度较大。作者简介:樊莉(1964-),工程师,信息管理与信息系统专业;研究方向:精密测量技术。收稿日期:2010-02—20图1V形块剖面示意图检测技术2010年4月第2期本文依据V形块被测角度的测量精度要求,选择在三坐标测量机上利用自动采点的坐标测量法进行了测量。2测量原理和过程坐标测量法原理是利用可实现两维读数的测量仪器,在被测轴线处,采集两坐标点Ⅸ1,Z1)、(x2,汤),通过正切原理计算出被测角度的实际值【2J。如图2,将v形块放置在三
6、坐标测量机台面上,在V形块的1面和2面,分别在同一高度上测量两条直线,并计算两条直线的中心线3,将线3建立一坐标轴,该轴即为过工件圆心所在截面,为角度测量部位,原理见图3。图2V形块测量放置状态模型X图3V形块测量原理平面示意图3测量不确定度评定嘲3.1测量方法在轴线3处,在组成v形块角度的上表面,采集两点距离尽量远的测量点,如图3所示,坐标值分别A7/为(X1,z0、(X2,Z2),利用公式tgal=~以Y,计算出V形块半角a。实测值,然后,利用相同采点与计算方法,在组成V形块角度的下表面测出半角a2实测值,a1与a2之和即为v形块30
7、0±5’角度的实测值。3.2数学模型口1=arctgA式中:al——-v形块半角实测值;A——被测两点z向差值AZ与被测两点x向差值AX比值。3.3输入量标准不确定度U(力的评定输入量不确定度来源主要是:a.测量重复性引入的标准不确定度M(Ao);b.三坐标测量机精度引入的标准不确定度U(t)。3.3.1测量重复性引入的标准不确定度评定在V形块上表面测量6次,测量结果见表l。表1测量值与实验标准偏差汇总表测量次数i测量值AlO.267220.267530.267740.26785O.26806O.2680平均值0.2677实验标准偏差s(
8、a)O.0003测量不确定度“瓯J:“佤)=S(A)I拓=o.00013.3.2三坐标测量机的精度引入的标准不确定度MO)两被测点采集为同一位置测针,测量状态相同,测量机精度引入的误差可忽略不
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