回转体工件的均布孔位置度的检测方法

回转体工件均布孔的位置度检测方法

计量技术所

回转体工件均布孔的位置度检测方法

计量技术所几何量计量科运金芬

[摘要]：本文主要介绍应用PCDMIS CAD++三坐标测量机测量软件编制自动检测程序，对回转体工件均布孔的位置度进行检测，充分显示了该三坐标测量机测量软件的功能强大，用途广泛，灵活性高。

[关键词]：回转体工件均布孔位置度

在当今工业化生产中，三坐标测量机由于具备空间探测能力和强大的软件支持，已经成为重要的计量检测设备服务于各种领域。 PCDMIS CAD++ 4.3凭借其强大的可编程能力，还有很好的人机交互界面，使得检测人员原本繁重的日常检测任务变得更方便、灵活，而且检测结果更为准确、可靠，为集团公司解决了很多常规测量方法解决不了的计量问题。

现就以PRV机壳支撑为例，介绍一下回转体工件均布孔位置度的检测方法。

图一：检测要求

该工件形如碗状（如图一所示），它是在内直径为386.23半球壳体上围绕中心线均布9个与中心轴线成15°角阶梯形小孔，而且，壳体圆周每个小孔都对应一个和其垂直的平面。从外到内均布孔的孔径依次为：

1、壳体外侧孔的孔径为：9—Ф68.044±0.013 ；

2、内侧孔的孔径为：9—Ф44.98±0.03 ，9—Ф53.98 。

（图二所示为该壳体圆孔的分布图）

图二：圆孔分布图图三：坐标系示意图

测量步骤：

一、熟悉工件，分析图纸，明确要求

1、明确该壳体的设计基准、工艺基准、检测基准，确定建立零件坐标系时，需测

量的元素：上平面（基准F），Ф450.761±0.038的圆（基准C），沿仪器Y向的外侧均布孔，小平面。测量元素如图三所示。

2、根据图纸要求：

确定计算位置度时需要检测的项目：9个外孔，9个小平面，18个内孔

3、根据要测量的特征元素，确定壳体合理的摆放位置。摆放时，大口朝上，并将

9个均布孔的任意一个孔沿仪器坐标系的Y向放置。方向如图二所示。

4、根据壳体的摆放位置及检测元素，选择合适的测头组件（如图四所示）。并确定

需要的测头角度。（1）A角的选择：因均布孔和壳体中心轴线成15°的夹角，

所以对于外侧孔，A角选择105°；内侧孔，A角选择75°。（2）B角的选择：由于该测量机A角和B角都是以7.5°为一个分度进行旋转，所以以壳体摆放位置沿机器坐标系Y向的内侧孔为0°，理论上，按逆时针方向旋转到下一个孔则为40°，而实际上，“添加角度”里并没有40°，而只有37.5°和45°，所以我们选择离40°最接近的37.5°作为第二内侧孔的B角。选择的9个B角按逆时针方向依次是：内侧孔：0 °，37.5°，75°，120°，157.5°，-157.5°，-120°，-75°，-37.5°；外侧孔：180 °，-142.5 °，-105 °，-60 °，-22.5 °，22.5 °，60 °，105 °，142.5 °。（3）对测头进行校验。

图四：所需测头组件

二、手动测量特征元素，建立零件坐标系

1、首先手动测量需要建立坐标系的特征元素：上平面（基准F），Ф450.761±0.038

的圆（基准C），沿仪器Y向的外侧均布孔1#，孔1#对应的小平面（基准H）。启动 =建坐标系/开始,回调:, LIST= 是

建坐标系/终止

模式/手动

加载测头/2008-9-1

测尖/T1A0B0, 柱测尖 IJK=0, 0, 1, 角度=0

平面1 =特征/平面，直角,TRIANGLE

理论值/1418.503,-722.734,-1187.113,-0.0002633,-0.0006721,0.9999997

实际值/1418.503,-722.734,-1187.113,-0.0002633,-0.0006721,0.9999997

测定/平面,9 （基准F）

终止测量/

圆1 =特征/圆，直角,外,最小二乘方

理论值/1421.648,-704.54,-1191.59,0,0,1,450.775

实际值/1421.648,-704.54,-1191.59,0,0,1,450.775

测定/圆,13,工作平面（基准C）

终止测量/

柱体1 =特征/柱体，直角,内,最小二乘方

理论值/1423.94,-943.708,-1272.923,-0.0091578,0.9656623,0.2596391,68.052

实际值/1423.94,-943.708,-1272.923,-0.0091578,0.9656623,0.2596391,68.052

测定/柱体,8

终止测量/ （外侧孔1#）

平面2 =特征/平面，直角,TRIANGLE

理论值/1425.186,-948.181,-1290.673,0.0088191,-0.965666,-0.259637

实际值/1425.186,-948.181,-1290.673,0.0088191,-0.965666,-0.259637

测定/平面,4

终止测量/ （基准H）

2、将柱体1在平面2上投影为点1，圆在平面1上投影为点2，用点1和

点2构造直线，建立零件坐标系。

点1 =特征/点，直角

理论值/1424.018,-952.34,-1275.244,0.0088191,-0.965666,-0.259637

实际值/1424.018,-952.34,-1275.244,0.0088191,-0.965666,-0.259637

构造/点,射影,柱体1,平面2

点2 =特征/点，直角

理论值/1421.646,-704.543,-1187.1,-0.0002633,-0.0006721,0.9999997

实际值/1421.646,-704.543,-1187.1,-0.0002633,-0.0006721,0.9999997

构造/点,射影,圆1,平面1

直线1 =特征/直线，直角,非定界

理论值/1421.646,-704.543,-1187.1,0.0090184,-0.9421302,-0.3351258

实际值/1421.646,-704.543,-1187.1,0.0090184,-0.9421302,-0.3351258

构造/直线,最佳拟合,3D,点2,点1,

A0 =建坐标系/开始,回调:启动, LIST= 是

建坐标系/找平,Z 正,平面1

建坐标系/旋转,Y 正,至,直线1,关于,Z 正