大半徑小圓弧的測量方法

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大半徑小圓弧（以下簡稱小圓弧）中心坐標和直徑的測量，一直視為三坐標測量機檢測的一項技術難題。不少用戶對此都曾作過研究，其結論基本上都歸結到一點，這就是直接影響小圓弧測量結果準確性的原因是采樣范圍受到了限定，造成采樣信息量明顯減少，而且弧長越短信息量損失越大，測量的數據當然也就難以讓人接受了。然而，作者仍愿介紹兩種測量方法，盡管該方法還不能從根本上解決小圓弧坐標和直徑的測量問題，但作為多年來實踐探索的總結，其基本原理和操作方法想必還是有借鑒和參考之處的。

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從實踐中我們發現，在進行小圓弧坐標和直徑的測量過程中，無論圓心坐標還是圓的直徑，當其中一個參數為已知條件時，則另一個參數就能夠比較滿意地通過測量而獲得。也就是說，已知圓心坐標求直徑，或者已知直徑求圓心坐標。然而，現實工件的檢測中并非如此，占多數情況的卻是圓心坐標和圓的直徑都是未知的，只不過我們根據圖樣要求和實際情況將其中一個加工精度較高的參數當作了已知條件，這就是下面方法之所以能夠提出的必要前提條件。

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方法1、預置理論圓心坐標測圓弧直徑(該方法用于圓心坐標加工精度較高時)：
具體操作過程如下：

在測量圓弧時，先將圓弧所在平面的參考原點平移到圓弧理論中心上，使之成為新建零件參考系的原點，然后在圓弧上進行若干2D極向量(帶測頭半徑補償)的采點，測量完畢后將各測得R值計算平均值后乘以2，其結果即視為圓弧實際直徑，隨后恢復原參考系。

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若沒有2D極向量測點功能，則可采用PICK(不帶測頭半徑補償)的測點方式，其R值為原點到測頭中心的距離。計算方法與上面相同，只不過結果運算時根據內外圓弧測量還需加上或減去一個測頭直徑補償。

方法2、預置理論圓弧直徑測圓心坐標(該方法用于圓弧直徑加工精度較高時)：
具體操作過程如下：

在進行內外圓弧測量時，調用測圓功能后須先給定一個理論圓弧直徑，然后進行若干采點，系統便自動計算出圓弧的中心坐標。

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若沒有該測量功能，則可采用下列方法做近似測量，為簡化操作和計算，亦可自行編制一個小程序。其操作方法是，在進行該測量時須先以PICK（不帶測頭半徑補償）的方式在圓弧兩端點處各采一點，程序用其連線建立新的零件參考系第2軸，并平移原點至兩點中點上。隨之程序便以CNC方式過中點進行法向采樣，帶測頭半徑補償的圓弧點坐標便獲得了，由于這個點正處在坐標軸線上，所以，通過給定理論圓弧半徑便可方便地求出當前坐標系圓弧中心坐標，而圓弧的實際中心坐標只要轉換到原坐標系就行了。

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測量數據的再處理:

上述兩種測量方法對加工精度越高的零件測量效果越好。而需要指出的是，當給定的理論參數與實際偏離較大時，測量效果就顯著下降，此時測量結果的置信度必須根據圖樣給定公差的大小而定。反之，就要對已測量的數據進行再處理。其方法是在圖樣給定公差范圍內適當調整理論圓弧中心位置，看其原測量R值的變化，若兩者均在公差范圍內就視為合格；另一種方法是在圖樣給定公差范圍內適當調整理論圓弧半徑，看其原測量圓弧中心坐標的變化，若兩者均在公差范圍內就視為合格。