基于三坐标测量机的平面测量方法研究.pdf

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1、基于三坐标测量机的平面测量方法研究国防科技大学机电工程与自动化学院(湖南长沙410000)卢耀晖周继伟张蔚谢金波果也就不可信了。因此，特征点的位置、特征点的1．三坐标测量简介数量和采集方式对三坐标测量结果有着非常重要的三坐标测量机是一种通用性强、自动化程度高影响。本文就是针对此类问题，对三坐标测量的取的高精度测量系统。对一般的测量软件而言，三坐点进行了一定程度的试验与讨论，并得出了有益的标测量机的测量过程可分为以下几个步骤(假设测结论。头校验与坐标系的建立已经完成)：(1)采集特征点的坐标位置。即通过测头直2．平

2、面度测量与评价方法接测被测对象、读取并记录坐标值。平面度测量是几何量评价的基本内容，是l4类(2)按照“最小条件”对前面测得的特征点误差测量(直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮进行计算与构建。如果是形状误差，可直接计算出廓度、面轮廓度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴误差值。度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动)中最基本(3)如果是位置误差则按照“最小条件”将也是最具有代表性的。按照“最小条件”的要求，特征点构建出误差评价所需的点、线、面等基本要平面度误差可以由最小包容区域法、对角线法和二素，并用数学的方法计算出各要素

3、间的实际误差，点法来评定。以最小包容区域法为例，只要满足了对照图样判断其是否合格。下列条件中的一条即可确定平面度误差的大小：在这一过程中，第一步特征点的采集是后续工(1)三角形法则图1a为三角形法则。图中作的基础，如果有误，构建出的特征要素就不能真点A为凹形实际表面的最高点，、b、c为三个最实的反映出零件的实际情况，误差计算与评价的结低点，点的投影落在由、b、c三点构成的三角接触，出现干涉带条纹数和形状与单独检测时一样理，完全可以达到计量的需要。研磨一支硬质合金为止。调整好后6个螺钉需紧固。此后该研磨器即测杆平均

4、的时间为l2．5rain。比原来的手工操作提可长期投入使用。高了3～5倍。平面度可以达到一条干涉带(平晶干(2)试验调整法将标准测杆插入研磨器涉法)。测杆测量面的表面粗糙度和平行度也达到中。紧固在研磨平板上推磨两下(注意不转动测了要求。杆)然后根据测量面上的研磨的便痕迹，确定测杆4．结语轴轴线的倾斜方向，并用螺钉调整。调整好后在平设计制造的千分尺及内量表测杆量面研磨器，板上转动测杆即可进行研磨。结构简单，操作方便。经过现场的使用完全可以满3．现场验证足现场的使用要求。为以后类似的研磨器设计制造对于制造加工后的研磨

5、器，共研磨千分尺460提供了参考。MW件，内量表306件，经过对上述量具进行鉴定和修(收稿日期：20110801)64，舰⋯参磊工形内。在满足这一条件的基础上，、b、c点确定点后立即计算其平面度误差；而后再重新采10点，平面1，过A点做平面2平行于平面1，则平面1与平再评价10点的平面度误差等以保证同一个测点不会面2之间就构成了最小区域，两平面间的距离即为被重复使用)。预期解决以下两个问题：①采点的平面度误差。方法与位置对测量精度有何影响。②采点的数量对(2)交叉法则图1b为交叉法则。图中点测量精度有何影响。A、

6、点B为鞍形实际面的最高点，点、点b为最低4．试验数据点，过直线AB和过直线ab决定了一对平行平面，通过试验得到以下数且两直线成交叉状态，则两平行平面就构成了最小据：区域，两平面间的距离即为平面度误差。(1)HT200jJ~I工表面的测量数据图2为平面测量图，手动随机采点后计算得g糊O0OO0到平面度误差值的数据如图5O叭5叭O∞5O图2铸铁平面(a)(b)3所示。图l用最小区域法来评定平面度误差对三坐标测量而言，上述两种评价方式都是由相应的特征点(最高点和最低点)通过计算得到l。∞2047911131517192

7、l23252729的，可以这样讲，特征点的位置与数量实际决定了681O121416182O222426283O平面度误差的大小。测点数另外，评价每一种要素都有一个最低测量点图3数，如平面度测量，无论采用哪种法则都至少要测建立坐标系后自动采点，计算得到平面度误差4A才能计算平面度误差；直线至少要N3点；圆至值的数据如图4所示。少要NIl4点；圆柱至少要测6点。一般情况下，如果测量条件与对象已经确定，那么测点越多，测得的误差值就越能反映测量对象的真实情况，但考虑到测量效率和经济性，测点不可能无限制的增多，特别是在某些

8、精度与批量都要求比较高的场合，希望测点数能够找到一个合适的测点数，使得测量设备既能较图4快的完成测量任务，又能较为真实的反映被测对象(2)45{N件加工表的实际情况。面的测量数据图5为453．试验条件与试验方法钢件平面测量图，手动本文采用三坐标测量机这一先进的测量手段，随机采点后计算得到平以平面度测量为研究对象，对铣削加工的HT200、面度误差值的数据如图645钢、硬铝三