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標題: 三坐標測量圓弧---請教 [打印本頁]
作者: spaceship    時間: 2008-4-3 20:51
標題: 三坐標測量圓弧---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？
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2 U9 V5 J$ V: N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、函數逼近法、優化最小二乘法等等。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，有其各自適應的用處。
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) W' m& }8 f. L# y( V3 u9 Y　　經分析，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，還是實踐經驗都能證明這事實，并己在精密測量界得到了確認。那么這擴大了l00倍后的誤差結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行。( ?9 B) ~/ p3 R1 s
　　經過我在三坐標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。短圓弧的圓心坐標與R值，雖然在圖紙上都標有名義值和公差值。以數學角度講，零件上那短圓弧己設計確定。這圓心坐標與R值是一對完全相關量，只要確定了圓心坐標值，就有相應確定的R值。無論從設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為其準值來計算、加工圓弧。站在這個角度，對被測量的短圓弧其圓心坐標值應該是一個理論值，誤差只是產生在短圓弧半徑R值的加工上。
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$ l8 K( a# d. Y) ~6 E; }　　基于上述這一個推理的成立，我就產生了在三坐標上測量短圓弧的方法。其原理很簡單，先按圖紙建立被側工件的零件坐標系，根據圖紙數據在零件坐標系中創建短圓弧的圓心點，然后用三坐標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為合格，只要有超差，就判不合格。4 l8 y% u) H  b( Z
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　　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。根據上述方法。首先以中心孔Φ20建立零件坐標(即上頁圖示坐標)，第二創建立一個名義點，該坐標為(O，9．9)，第三就測量名義點到圓弧輪廓點的距離等于R值，根據需要可在圓弧上取若個點，求若干個距離來判斷值。
1 W0 U- M4 m! f* R% z9 z' o　　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。其實質也是對由5、6、7園銷構成的短圓弧的測量有困難。根據上述方法，首先通過對1，2，3，4園銷的測量來建立零件坐標，然后檢測坐標原點到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。3 i$ S* B* j% W+ B% O
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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，在數控線切割和數控立磨上要加工圖2的7個孔，編制加工程序，也是先建立零件坐標，然后再計算各點的坐標。圖示的R值只是作為計算加工孔中心坐標值之用，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系，而是必須通過對實際圓的測量結果來建立零件坐標系，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。
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- \' ]  y5 i3 G: ^　　當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。# a' \6 s( p+ j2 \- I4 k
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　　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，而且圓心角越小越顯示其優點。同時，根據短圓弧的起始、中間、終止R值不同的誤差值，經與加工時的同定位分析，還能正確地得出加工中產生誤差的原因，能指導采取措施，從面在現階段先進的“過程質量控制”發揮作用。在實際工作中還經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。在三座標機上，通常方法測量，結果往往把誤差放大使人不可相信，經多次實踐，我們也找到較好的解決方法，在此作淺薄介紹。
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3 {7 y; z7 a: `, i/ \- }# b　　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。" N+ K) G" M# r5 g
以上淺薄介紹在三座標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。　: i$ ]' W) o& _5 h' {
   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。  N8 c$ B( @& a# F1 y! |; a
以上淺薄介紹在三座標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。6 Z% U' b; ~/ a% X( Z5 w* @7 H) a- P/ k
  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，
2 {* u' k6 [0 d" a結果看到最后一句.........
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操作者的技術心得
作者: 國際化    時間: 2008-4-4 11:09
標題: 回復 3# 的帖子
這是一篇論文，有關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.可以不斷地學習,謝謝各位了,又學到了點兒.
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果不一致，相差太大時還是要仔細思考后做出判斷，
作者: cbrobber    時間: 2008-4-5 21:48
其實坐標機說明書有一條 關于短圓弧的測量方法.
4 T8 C4 u. }: M你可以試著 把圓弧的圓心鎖定下來 掃描測量.1 \/ x5 e- I* b- S9 j9 I
如果需要可以把他的半徑鎖定下來 測量 圓心偏差.
- F. W7 o* x8 `% v; ?" {zeiss calyspo上有這個功能,其他坐標機我不知道.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不可能準確測量。
作者: spaceship    時間: 2008-6-1 21:19
不同的方法結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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