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標(biāo)題: 三坐標(biāo)測量圓弧---請教 [打印本頁]

作者: spaceship 時間: 2008-4-3 20:51
標(biāo)題: 三坐標(biāo)測量圓弧---請教
我在工作過程中遇到測量圓弧的情況，圓弧半徑很大，弧不大,，每次測量的結(jié)果不同,，而且相差很大，不知到是為什么,，測量的值中有合格的,，我怎樣來判定？

謝謝,！

作者: 國際化 時間: 2008-4-3 23:21
所謂短圓弧,，即是小于30度圓心角所對的圓弧。需要對短圓弧的測量,，檢驗短圓弧的中心位置,，以及短圓弧的半徑R值。這問題在精密測量界內(nèi)確實是個難題,，在大小雜志上也曾多次見到過專家們對此問題的高見,。在不同測量儀器上有不同測量方法。例如有弦高法,、函數(shù)逼近法,、優(yōu)化最小二乘法等等。各有其特點,，也各有其限制的條件,。對不同的測量對象測量條件，有其各自適應(yīng)的用處,。

　　經(jīng)分析,，短圓弧(圓心角小于30度以下)之所以成為難題，就是無論你用什么測量儀器，用什么測量方法,，都必須在被測的短圓弧上取點,。由于各種因素，也就必然會產(chǎn)生取點誤差,。例如被所對測的短圓弧在由100mm左右,。在一般測量儀器上正常的采點誤差，假設(shè)為0．003mm,，然后還用通常的計算方法,。那么最后反映到圓心坐標(biāo)和R值上，誤差就會擴大100倍而成了0．003×100＝3mm,。這無論是通過計算分析,，還是實踐經(jīng)驗都能證明這事實，并己在精密測量界得到了確認(rèn),。那么這擴大了l00倍后的誤差結(jié)果顯然是無法接受的,。所以短圓弧是無法用通常測量圓的方法來進(jìn)行。
　　經(jīng)過我在三坐標(biāo)測量中長時間的實踐,，也找到了適合我廠測量對象的實際以即簡單方便,，又實用的解決方法。短圓弧的圓心坐標(biāo)與R值,，雖然在圖紙上都標(biāo)有名義值和公差值,。以數(shù)學(xué)角度講，零件上那短圓弧己設(shè)計確定,。這圓心坐標(biāo)與R值是一對完全相關(guān)量,，只要確定了圓心坐標(biāo)值，就有相應(yīng)確定的R值,。無論從設(shè)計者講對短圓弧的使用功能特性,，還是從加工短圓弧的工藝角度也都是以圓心坐標(biāo)為其準(zhǔn)值來計算、加工圓弧,。站在這個角度,，對被測量的短圓弧其圓心坐標(biāo)值應(yīng)該是一個理論值，誤差只是產(chǎn)生在短圓弧半徑R值的加工上,。

　　基于上述這一個推理的成立,，我就產(chǎn)生了在三坐標(biāo)上測量短圓弧的方法。其原理很簡單,，先按圖紙建立被側(cè)工件的零件坐標(biāo)系,，根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)在零件坐標(biāo)系中創(chuàng)建短圓弧的圓心點，然后用三坐標(biāo)測頭對短圓弧上采點,，每采一點就計算出到圓心點到該點的二點距離,，輸入圓弧R名義值及其公差來判斷是否合格。用同樣的方法在短圓弧的起點、終點和中間點,，分別測出其半徑值都在公差范圍內(nèi)為合格,，只要有超差，就判不合格,。

　　有一中心孔由Φ20±0.03的上方有一異形窗孔,，要求測量上口圓弧R值和圓心位置。根據(jù)上述方法,。首先以中心孔Φ20建立零件坐標(biāo)(即上頁圖示坐標(biāo)),，第二創(chuàng)建立一個名義點，該坐標(biāo)為(O,，9．9)，第三就測量名義點到圓弧輪廓點的距離等于R值,，根據(jù)需要可在圓弧上取若個點,，求若干個距離來判斷值。
　　如圖二,，是一個沖孔件的專用量具共有7個園銷,，需測量其位置度。其實質(zhì)也是對由5,、6,、7園銷構(gòu)成的短圓弧的測量有困難。根據(jù)上述方法,，首先通過對1,，2，3,，4園銷的測量來建立零件坐標(biāo),，然后檢測坐標(biāo)原點到5，6,，7園銷的距離為R值,，以及二點連線與中心線的夾角二要素判斷其位置度值，很方便能解決,。

反之,，用通常測圓的方法，以5,，6,，7三點來描述圓，那圓心坐標(biāo)和R值就會差之毫米,，根本無法相信,。另外從加工角度分析，在數(shù)控線切割和數(shù)控立磨上要加工圖2的7個孔，編制加工程序,，也是先建立零件坐標(biāo),，然后再計算各點的坐標(biāo)。圖示的R值只是作為計算加工孔中心坐標(biāo)值之用,，無所謂是直線還是短圓弧上的孔,。對測量來講所，不同的只是無法憑空先建一個零件坐標(biāo)系,，而是必須通過對實際圓的測量結(jié)果來建立零件坐標(biāo)系,，對R值的測量也同樣避開了短圓弧測量難點，以二點距離法來解決,。

　　當(dāng)然手動采點時要盡量注意沿圓弧的法向方法采點,，以免測頭半徑的補償時帶來誤差。如圓弧半徑大于R50mm,，圓心角也大于25度,，能輸入起始角和終止角進(jìn)行自動采點，就能消除法向測點誤差,，從而提高對該短圓弧的測量精度,。

　　上述對短圓弧的測量方法確實是很簡單。測量精度與短圓弧的圓心角大小無關(guān),，而且圓心角越小越顯示其優(yōu)點,。同時，根據(jù)短圓弧的起始,、中間,、終止R值不同的誤差值，經(jīng)與加工時的同定位分析,，還能正確地得出加工中產(chǎn)生誤差的原因,，能指導(dǎo)采取措施，從面在現(xiàn)階段先進(jìn)的“過程質(zhì)量控制”發(fā)揮作用,。在實際工作中還經(jīng)常碰到要對短直線的測量問題,。有的要測二短直線的夾角，有的要測短直線到某一點的距離,。在三座標(biāo)機上,，通常方法測量，結(jié)果往往把誤差放大使人不可相信,，經(jīng)多次實踐,，我們也找到較好的解決方法，在此作淺薄介紹,。

　　總之,，短直線的測量要盡量避免將短直線延長后在求值,，就不會放大誤差的錯誤結(jié)果，而測量思路是①要么把短直線縮小為一個點來處理(例一)②要么把短直線和理論上與短直線同一直線的點,，虛擬成長直線來處理,，當(dāng)然具體方法可多種多樣，要就事論是來分析,，提出切合實際的方法,。
以上淺薄介紹在三座標(biāo)測量機上解決短圓弧和短直線的測量方法，是我在實際測量工作中摸索出來的體會,，也確實解決些問題,，供同行們參考�,！�
總之,，短直線的測量要盡量避免將短直線延長后在求值，就不會放大誤差的錯誤結(jié)果,，而測量思路是①要么把短直線縮小為一個點來處理(例一)②要么把短直線和理論上與短直線同一直線的點,，虛擬成長直線來處理，當(dāng)然具體方法可多種多樣,，要就事論是來分析，提出切合實際的方法,。
以上淺薄介紹在三座標(biāo)測量機上解決短圓弧和短直線的測量方法,，是我在實際測量工作中摸索出來的體會，也確實解決些問題,，供同行們參考,。
我ZT的

作者: 齊樂 時間: 2008-4-4 08:24
暈,看了半天,我還因為你什么時候又琢磨出新東西來了呢，
結(jié)果看到最后一句.........

作者: 揚天測量 時間: 2008-4-4 10:35
好像是上海一個單位的三坐標(biāo)操作者的技術(shù)心得

作者: 國際化 時間: 2008-4-4 11:09
標(biāo)題: 回復(fù) 3# 的帖子
這是一篇論文,，有關(guān)短圓弧和短直線的測量,。

作者: 揚天測量 時間: 2008-4-4 13:36
上海離合器廠的陳先生

作者: whlucy 時間: 2008-4-4 15:30
真的覺得這樣的討論很好.可以不斷地學(xué)習(xí),謝謝各位了,又學(xué)到了點兒.

作者: spaceship 時間: 2008-4-5 19:44
謝了，我試試,！這些方法有時在比較使用時結(jié)果不一致,，相差太大時還是要仔細(xì)思考后做出判斷，

作者: cbrobber 時間: 2008-4-5 21:48
其實坐標(biāo)機說明書有一條關(guān)于短圓弧的測量方法.
你可以試著把圓弧的圓心鎖定下來掃描測量.
如果需要可以把他的半徑鎖定下來測量圓心偏差.
zeiss calyspo上有這個功能,其他坐標(biāo)機我不知道.類似這個方法吧

作者: feifei2003 時間: 2008-4-7 09:47
我還有個疑問,，如果不知道圓弧的理論位置呢,？因為有些本身工件就是一個圓弧面。

作者: spaceship 時間: 2008-4-8 16:00
圓弧面的理論尺寸可以通過畫圖得到,，一般圖紙上都有標(biāo)注的,，

作者: 胡雷 時間: 2008-6-1 09:56
是大家的心得哦
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作者: JHD 時間: 2008-6-1 20:23
CMM不可能準(zhǔn)確測量。

作者: spaceship 時間: 2008-6-1 21:19
不同的方法結(jié)果有差異時怎樣判斷,？有是用測量機挺郁悶的

作者: 寶馬良車 時間: 2008-6-2 16:07
老大難問題了,！

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