大半徑小圓?。ㄒ韵潞喎Q小圓弧)中心坐標(biāo)和直徑的測量,一直視為三坐標(biāo)測量機(jī)檢測的一項(xiàng)技術(shù)難題。不少用戶對此都曾作過研究,其結(jié)論基本上都?xì)w結(jié)到一點(diǎn),這就是直接影響小圓弧測量結(jié)果準(zhǔn)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(shù)據(jù)當(dāng)然也就難以讓人接受了。然而,金諾儀器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(biāo)和直徑的測量問題,但作為多年來實(shí)踐探索的總結(jié),其基本原理和操作方法想必還是有借鑒和參考之處的。
從實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行小圓弧坐標(biāo)和直徑的測量過程中,無論圓心坐標(biāo)還是圓的直徑,當(dāng)其中一個參數(shù)為已知條件時,則另一個參數(shù)就能夠通過測量而獲得。也就是說,已知圓心坐標(biāo)求直徑,或者已知直徑求圓心坐標(biāo)。然而,現(xiàn)實(shí)工件的檢測中并非如此,占多數(shù)情況的卻是圓心坐標(biāo)和圓的直徑都是未知的,只不過我們根據(jù)圖樣要求和實(shí)際情況將其中一個加工精度較高的參數(shù)當(dāng)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。
方法1、預(yù)置理論圓心坐標(biāo)測圓弧直徑(該方法用于圓心坐標(biāo)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(diǎn)平移到圓弧理論中心上,使之成為新建零件參考系的原點(diǎn),然后在圓弧上進(jìn)行若干2D極向量(帶測頭半徑補(bǔ)償)的采點(diǎn),測量完畢后將各測得R值計算平均值后乘以2,其結(jié)果即視為圓弧實(shí)際直徑,隨后恢復(fù)原參考系。若沒有2D極向量測點(diǎn)功能,則可采用PICK(不帶測頭半徑補(bǔ)償)的測點(diǎn)方式,其R值為原點(diǎn)到測頭中心的距離。計算方法與上面相同,只不過結(jié)果運(yùn)算時根據(jù)內(nèi)外圓弧測量還需加上或減去一個測頭直徑補(bǔ)償。
方法2、預(yù)置理論圓弧直徑測圓心坐標(biāo)(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(jìn)行內(nèi)外圓弧測量時,調(diào)用測圓功能后須先給定一個理論圓弧直徑,然后進(jìn)行若干采點(diǎn),系統(tǒng)便自動計算出圓弧的中心坐標(biāo)。
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(jìn)行該測量時須先以PICK(不帶測頭半徑補(bǔ)償)的方式在圓弧兩端點(diǎn)處各采一點(diǎn),程序用其連線建立新的零件參考系第2軸,并平移原點(diǎn)至兩點(diǎn)中點(diǎn)上。隨之程序便以CNC方式過中點(diǎn)進(jìn)行法向采樣,帶測頭半徑補(bǔ)償?shù)膱A弧點(diǎn)坐標(biāo)便獲得了,由于這個點(diǎn)正處在坐標(biāo)軸線上,所以,通過給定理論圓弧半徑便可方便地求出當(dāng)前坐標(biāo)系圓弧中心坐標(biāo),而圓弧的實(shí)際中心坐標(biāo)只要轉(zhuǎn)換到原坐標(biāo)系就行了。
測量數(shù)據(jù)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(dāng)給定的理論參數(shù)與實(shí)際偏離較大時,測量效果就顯著下降,此時測量結(jié)果的置信度必須根據(jù)圖樣給定公差的大小而定。反之,就要對已測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理。其方法是在圖樣給定公差范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)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(nèi)就視為合格;另一種方法是在圖樣給定公差范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整理論圓弧半徑,看其原測量圓弧中心坐標(biāo)的變化,若兩者均在公差范圍內(nèi)就視為合格。