圆柱度
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柱度测量新方法。 • 该方法以数字光栅条纹投射技术为单视角测量手段, 利用多孔径重叠扫描拼接技术实现各个单视角面形 数据的精确融合拼接, 从而获得零件的整个圆柱表面 的面阵数据。
子孔径拼接干涉仪
多孔径测量传感器的相对运动
多孔径重叠扫描拼接技术基本原理
斜截图法
• 将初测的斜截图最小二乘中心和理想的斜截椭圆 中心重合, 从而算出圆柱面的初测斜截图主方向与 测量坐标方向的偏角。根据此偏角与测件实际轴 向相对坐标系中设定的同调方向的偏角关系, 对测 件实际轴向进行“ 同调方向逼近校正” , 使测件 精确对心。经过校正后的“ 复测斜截图” , 即可 作为评定圆柱度的依据。 • 根据复测斜截图在设定坐标系中所建立的同调对 应关系, 将复测斜截图变换为同调图形, 再以理想 圆心与其最小二乘中心重合, 并包容斜截图的同调 图形。取其半径差为最小的两同心圆的半径差为 测件的圆柱度数值。������
圆柱度的检测原理，常用方法 和仪器特点
圆（柱）度误差： 指在垂直于回转体轴线截 面上，被测实际圆（柱）对其 理想圆（柱）的变动量，以形 成最小包容区域的两同心圆 （柱）面的半径差计算。常用 的近似测量方法有两点法、三 点法、坐标测量法等。
两点法: 按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周 过程指示表的最大示值与最小示值， 并以所有各被 测截面示值中的最大值与最小值的一半作为 圆柱度误差值。 图1 三点法: 按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周 过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱 度误差值。 图2 坐标测量法: 按图3所示的方法, 通常是在三坐标测量机上按要 求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利 用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。
• 多孔径重叠扫描拼接技术( 简称多孔径拼接技术) 是近十年来发展起来的一种适用于大型平面、自 由曲面以及360°三维测量的新技术。多孔径拼接 技术原理是利用多个小尺度子孔径重叠扫描, 完成 对大型表面的测量, 从而克服大尺度的待测量表面 与一般检测设备的有限测量孔径之间的矛盾。该 项技术的关键在于, 使相邻子孔径部分重叠, 利用 重叠区域面形信息建立各子孔径之间的相对空间 位置关系, 据此以坐标变换方式将各子孔径面形统 一于同一坐标系下, 从而消除检测仪器与待测表面 之间相对机械误差运动的影响。
半径测量法
半径测量法 是与理想圆柱比较的测量方法, 其种类较多, 常用的有 螺旋线法、截面法。我们采用截面法, 利TALYROND265专用 圆柱度测量仪和配备的ULTRA 软件进行测量。 截面法测量原理 TALYROND专用圆柱度测量仪具有精密的旋转轴线和平 行于旋转轴线的精密直线导轨基准, 能形成高精度的基准圆 柱面。测量零件时, 将被测件放在工作台上, 零件随转台一 起回转, 用精密调心台进行调心找正。电感测头安装在横臂 上, 测量圆柱面上若干等距截面, 由步进电机带动, 可作上下 的匀速移动, 以使其中心连线与仪器的旋转轴线平行或重合, 故测量可与定位调整结合进行。其工作原理见图4所示。
图3
三点法
利用三点法测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直 轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件 一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做 上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差 的原始信号(测量原理图如图1所示)。测量传感器拾取的 原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差 母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误 差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离, 并依 据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用 国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。
三坐标测量法
• 三 坐 标 测 量 机 (Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表 现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器， 又称为三坐标测量仪或三次元。 • 三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间 （xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪 进行测量。通过测头和测量对象的接触, 由测头的 坐标来获取对象的形状信息。 • 三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的 测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱 动控制部分以及软件等构成。
工具显微镜测量法
采用LE ITZ万工显分度头与光栅测微计组建成圆柱度 测量装置的方法。 定采用LE ITZ万能工具显微镜的卧式分度头作为回转 系统, 装上HE IDENHA IN 光栅测微计, 组成了卧式圆柱 度测量硬件装置。光栅测微计可连接计算机通过串口 自动记录数据。
图1 三点法圆柱度误差测量原理图
子孔径拼接干涉仪
多孔径测量传感器的相对运动
多孔径重叠扫描拼接技术基本原理
斜截图法
• 将初测的斜截图最小二乘中心和理想的斜截椭圆 中心重合, 从而算出圆柱面的初测斜截图主方向与 测量坐标方向的偏角。根据此偏角与测件实际轴 向相对坐标系中设定的同调方向的偏角关系, 对测 件实际轴向进行“ 同调方向逼近校正” , 使测件 精确对心。经过校正后的“ 复测斜截图” , 即可 作为评定圆柱度的依据。 • 根据复测斜截图在设定坐标系中所建立的同调对 应关系, 将复测斜截图变换为同调图形, 再以理想 圆心与其最小二乘中心重合, 并包容斜截图的同调 图形。取其半径差为最小的两同心圆的半径差为 测件的圆柱度数值。������
圆柱度的检测原理，常用方法 和仪器特点
圆（柱）度误差： 指在垂直于回转体轴线截 面上，被测实际圆（柱）对其 理想圆（柱）的变动量，以形 成最小包容区域的两同心圆 （柱）面的半径差计算。常用 的近似测量方法有两点法、三 点法、坐标测量法等。
两点法: 按图1所示方法测出各给定横截面内零件回转一周 过程指示表的最大示值与最小示值， 并以所有各被 测截面示值中的最大值与最小值的一半作为 圆柱度误差值。 图1 三点法: 按图2所示方法测出各给定横截面内零件回转一周 过程指示表的最大示值与最小示值的一半作为圆柱 度误差值。 图2 坐标测量法: 按图3所示的方法, 通常是在三坐标测量机上按要 求测量被测零件各横截面轮廓各测点的坐标值, 再利 用相应的计算机软件计算圆柱度误差值。
• 多孔径重叠扫描拼接技术( 简称多孔径拼接技术) 是近十年来发展起来的一种适用于大型平面、自 由曲面以及360°三维测量的新技术。多孔径拼接 技术原理是利用多个小尺度子孔径重叠扫描, 完成 对大型表面的测量, 从而克服大尺度的待测量表面 与一般检测设备的有限测量孔径之间的矛盾。该 项技术的关键在于, 使相邻子孔径部分重叠, 利用 重叠区域面形信息建立各子孔径之间的相对空间 位置关系, 据此以坐标变换方式将各子孔径面形统 一于同一坐标系下, 从而消除检测仪器与待测表面 之间相对机械误差运动的影响。
半径测量法
半径测量法 是与理想圆柱比较的测量方法, 其种类较多, 常用的有 螺旋线法、截面法。我们采用截面法, 利TALYROND265专用 圆柱度测量仪和配备的ULTRA 软件进行测量。 截面法测量原理 TALYROND专用圆柱度测量仪具有精密的旋转轴线和平 行于旋转轴线的精密直线导轨基准, 能形成高精度的基准圆 柱面。测量零件时, 将被测件放在工作台上, 零件随转台一 起回转, 用精密调心台进行调心找正。电感测头安装在横臂 上, 测量圆柱面上若干等距截面, 由步进电机带动, 可作上下 的匀速移动, 以使其中心连线与仪器的旋转轴线平行或重合, 故测量可与定位调整结合进行。其工作原理见图4所示。
图3
三点法
利用三点法测量圆柱度时, 将被测圆柱体工件沿垂直 轴线分成数个等距截面放在回转台上, 回转台带动工件 一起转动; 3个传感器安装在导轨支架上, 并可沿导轨做 上下的间歇移动, 逐个测量等距截面, 获取含有混合误差 的原始信号(测量原理图如图1所示)。测量传感器拾取的 原始信号中不仅包含有被测工件的各个截面的圆度误差 母线的直线度误差, 而且还含混入了导轨的直行运动误 差及回转台的回转运动误差。将上述误差相分离, 并依 据最小二乘圆心进行重构出实际圆柱面轮廓, 然后采用 国标规定的误差评定方法得到被测圆柱面的圆柱度误差。
三坐标测量法
• 三 坐 标 测 量 机 (Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一个六面体的空间范围内，能够表 现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器， 又称为三坐标测量仪或三次元。 • 三坐标测量机能够在用测头所确定的三维空间 （xyz空间）坐标系内, 由光学刻尺或激光干涉仪 进行测量。通过测头和测量对象的接触, 由测头的 坐标来获取对象的形状信息。 • 三坐标测量机通常由本体、侧头、各轴移动量的 测量、显示装置、电子计算机及其外围设备、驱 动控制部分以及软件等构成。
工具显微镜测量法
采用LE ITZ万工显分度头与光栅测微计组建成圆柱度 测量装置的方法。 定采用LE ITZ万能工具显微镜的卧式分度头作为回转 系统, 装上HE IDENHA IN 光栅测微计, 组成了卧式圆柱 度测量硬件装置。光栅测微计可连接计算机通过串口 自动记录数据。
图1 三点法圆柱度误差测量原理图