[發明專利]以短孔為基準的幾何要素測量方法

無效

• 申請號: 201310545249.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103604395A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 趙興龍;馮育敏;朱巖;郝建勇;范宏建;徐敏
• 申請（專利權）人: 西安航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本發明屬于測量技術領域，涉及一種以短孔為基準的幾何要素測量方法，尤其涉及一種以短孔為基準對跨距遠、面積大的幾何要素特征進行測量的幾何要素測量方法。

背景技術

以較短的幾何要素特征作為基準，測量跨距遠、面積大的幾何要素特征，一直以來都是一種測量難題。關于短基準孔在測量時采樣點越多，擬合精度就越高的理論已有人提出，但對如何采集失量點的操作方法與數量的確定卻沒有提及。短基準孔自身特征的屬性缺陷和測量時采用的正比放大關系會將誤差放大，使測量結果失真，因此在測量時需要建立一個精確的工件坐標系，必須符合以大孔、長軸線、大截面建立坐標系的準則，嚴格按照測量規程和國家標準進行規定內容的測量。當基準孔很長時，一般使用可脹式心軸配合千分表來測量得到結果；當基準孔很短時，使用可脹式心軸來測量，得到的結果卻不唯一。

發明內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種測量誤差低以及測量結果可靠的以短孔為基準的幾何要素測量方法。

本發明的技術解決方案是：本發明提供了一種以短孔為基準的幾何要素測量方法，其特殊之處在于：所述以短孔為基準的幾何要素測量方法包括以下步驟：

1）建立測量模型，所述測量模型至少包括第一端面以及第一孔；所述第一孔的出口所在平面與第一端面相重合；

2）利用三坐標測量機在測量模型的第一端面建立第一端面平面粗基準；

3）在步驟2）所建立的第一端面平面粗基準下對第一孔內表面建圓得到圓心，根據圓心建立粗坐標系；

4）在第一端面中以步驟3）所建立的粗坐標系為基準建立第一端面平面精基準，并設定Z方向；

5）在第一端面平面精基準下將第一孔沿Z方向分為N層；在第一孔內沿第一孔的圓周方向對每層進行測試點采集；所述每層中采集得到的測試點是M個；建立第一孔基準軸線的同時得到Z向坐標系；所述N不小于3；所述M不小于4；

6）采用步驟5）中所得到的第一孔基準軸線評價步驟4）中所建立的第一端面平面精基準，得到第一孔對第一端面的跳動。

上述步驟1）中所建立的測量模型還包括與第一端面相對的第二端面；所述第一孔貫穿第一端面以及第二端面。

上述步驟1）中所建立的測量模型還包括第二端面時，所述以短孔為基準的幾何要素測量方法還包括：

7）測量第一孔對第二端面的跳動。

上述步驟7）的具體實現方式是：

7.1）利用三坐標測量機在測量模型的第二端面建立第二端面平面粗基準；

7.2）在步驟7.1）所建立的第二端面平面粗基準下對第一孔內表面建圓得到圓心，根據圓心建立粗坐標系；

7.3）在第二端面中以步驟7.2）所建立的粗坐標系為基準建立第二端面平面精基準，并設定Z方向；

7.4）在第二端面平面精基準下將第一孔沿Z方向分為N層；在第一孔內沿第一孔的圓周方向對每層進行測試點采集；所述每層中采集得到的測試點是M個；建立第一孔基準軸線的同時得到Z向坐標系；所述N不小于3；所述M不小于4；

7.5）采用步驟7.4）中所得到的第一孔基準軸線評價步驟7.3）中所建立的第二端面平面精基準，得到第一孔對第二端面的跳動。

上述步驟1）中所建立的測量模型還包括第二孔；所述第一孔與第二孔相貫通。

上述步驟1）中所建立的測量模型還包括第二孔時，所述以短孔為基準的幾何要素測量方法還包括：

8）測量第二孔與第一孔的同軸度。

上述步驟8）的具體實現方式是：

8.1）利用三坐標測量機在測量模型的第一端面建立第一端面平面粗基準；

8.2）在步驟8.1）所建立的第一端面平面粗基準下對第一孔內表面建圓得到圓心，根據圓心建立粗坐標系；

8.3）在第一端面中以步驟8.2）所建立的粗坐標系為基準建立第一端面平面精基準，并設定Z方向；

8.4）在第一端面平面精基準下將第二孔沿Z方向分為N+1層；在第二孔內沿第二孔的圓周方向對每層進行測試點采集；所述每層中采集得到的測試點是M個；建立第二孔基準軸線；所述N不小于3；所述M不小于4；

8.5）采用步驟8.4）中所建立的第二孔基準軸線評價步驟5）中所得到的第一孔基準軸線的跳動，得到第二孔基準軸線對第一孔基準軸線的同軸度。

上述步驟4）的具體實現方式是：

在第一端面中以步驟3）所建立的粗坐標系為基準建立等半徑20個點，根據等半徑20個點所在位置建立平面精基準并設定Z方向。