一种扇形段圆弧半径及位置度测量方法与流程

1.本发明涉及测量方法领域，提供了一种扇形段圆弧半径及位置度测量方法。


背景技术：

2.针对小扇形段各圆弧半径测量，一直面临着很多问题，比如：
3.一、怀疑测量的准确度。
4.二、投入大量的专用测具或辅助测量工装，测量成本较高。
5.三、测量效率极其低下。
6.针对以上问题，我们寻求更方便、更快捷、更准确、更高效、更便宜的测量方法。
7.与本发明相关的现有技术一
8.现有技术一的技术方案
9.通过制造整环辅助测量类工装，将所有扇形圆弧段拼成一个整环，拼成整环后，可通过专用测具测量其直径，然后将测得的直径减半，从而求得扇形圆弧段被测圆弧半径。如图2拼环测量法。
10.现有技术一的缺点
11.1、设计及制造专用夹具及测具成本高。
12.2、测量结果与零件自身变形状态有关，测量结果未能十分准确的反映被测扇形圆弧的真实值。
13.3、测量过程装夹繁琐，效率低。


技术实现要素：

14.本发明的目的在于提供一种测量方法，能够降低扇形圆弧及其位置度测量成本、测量结果真实反映零件的自身状态、测量简单，效率高。
15.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
16.一种扇形段圆弧半径及位置度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
17.步骤1、将扇形段圆弧零件固定于三坐标机床上，在扇形段圆弧零件的径向上，建立初始x,y坐标系，确定原点o的位置；
18.步骤2、在初始x,y坐标系中，在扇形段圆弧零件的内弧面a上确定坐标为(x
p1
，y
p1
)的点p1，并以点p1为原点，以理论内圆弧半径r1做圆1；
19.步骤3、以x轴为对称轴，在扇形段圆弧零件的内弧面a上做点p1的对称点p2，点p2的坐标为(x
p2
，y
p2
)，以理论内圆弧半径r1做圆2，圆1与圆2 相交于o1(x
o1
，y o1
)点；
20.步骤4、初始x,y坐标系中在扇形段圆弧零件的内弧面a上确定坐标为 (x
p3
，y
p3
)的点p3，并以点p3为原点，以理论内圆弧半径r1做圆3，圆3与圆1相交于o2(x
o2
，y o2
)点，圆3与圆2相交于o3(x
o3
，y o3
)点；
21.步骤5、交点坐标o’(x
o’，y o’)，其中x
o’＝(x
o1
+x
o2
+x
o3
)/3，y o’＝ (y
o1
+y
o2
+y
o3
)/3,以新求得的坐标o’(x
o’，y o’)为坐标原点建立新的x，y 坐标系；
22.步骤6、坐标o’(x
o’，y o’)为零件圆心，在扇形段圆弧零件的内圆弧面 s2和外圆弧面s1上取若干点,并计算出所取点与坐标系中心的半径值。
23.在上述技术方案的基础上，还包括以扇形段圆弧零件的轴向上建立的z系坐标系，固定多个不同的z系坐标的值，执行步骤1到步骤6，获得在不同z 系坐标下的测得的半径值。
24.在上述技术方案的基础上，步骤1中，以圆弧中分的中分点p1过x轴。
25.本发明因为采用上述技术方案，因此具备以下有益效果：
26.1、可通过标准通用测量工具完成扇形圆弧段半径及位置度测量，成本十分低。
27.2、所测尺寸完全符合零件自身状态，所测结果准确可靠。
28.3、测量简单，效率高。
附图说明
29.图1为-扇形段圆弧零件及剖面图；
30.图2为现有技术示例图；
31.图3为建立的xy坐标系示意图；
32.图4为作圆1示意图；
33.图5为作圆2示意图；
34.图6为作圆3示意图；
35.图7为图6中i部放大图；
36.图中1-扇形段圆弧零件，2-现有技术专用测具，3-现有技术夹具，4-圆弧中心线，5-支撑点，6-压紧点，r1-理论内圆弧半径，01-圆1与圆2相交点,o2-圆3与圆1相交点,o3-圆3与圆2相交于点，c1-圆1，c2-圆2，c3-圆 3，o
’‑
新求得的坐标，s1-内圆弧面,s2-外圆弧面。
具体实施方式
37.以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
38.另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。
39.使用三坐标测量扇形圆弧段半径及位置度：
40.具体方法及步骤：
41.步骤一：三坐标从图1所示基准a按图5所示取点p1,点p2,点p3,并以点 p1,点p2,点p3为圆心以理论内/外圆弧半径创建圆1，圆2，圆3，并通过三坐标计算出每两两圆相交的交点坐标，并求出交点坐标的平均值，得到新求得的坐标o’，并新求得的坐标o’设定为圆心坐标点o’，从而找到零件圆心。
42.步骤二：圆心坐标点o’点为圆心，在内圆弧面s1和外圆弧面s2取入若干测点，并计算出所取点与坐标系中心的半径值,所计算出的半径值即为所测扇形圆弧半径值，若要测两扇形圆弧位置度时，按以上方法计算出s1及s2的中心，并计算出两圆弧中心距离，即可测出两圆弧的位置度。
43.实施例1
44.扇形段圆弧零件，扇形圆弧尺寸，理论内圆弧面半径r50
±
0.05及理论外圆弧面半径r60
±
0.1，论理值由设计图直接给出；
45.步骤1、参见图3，将扇形段圆弧零件固定于三坐标机床上,并以平面b，平面b平行于水平面，内圆弧面s1，及内圆弧面s1的中分面c建立初始x,y坐标系。
46.步骤2、在初始坐标系下，找到点p1坐标，并以点p1坐标为圆心，以r50 为半径，创建圆1，如图4；
47.步骤3、在初始坐标系下，找到点p2坐标，p1点与p2点对称于x轴，以点p2坐标为圆心，以r50为半径，创建圆2，圆1，圆2相交于o1点，如图 5；
48.步骤4、在初始坐标系下，找到点p3坐标，以点p3坐标为圆心，以r50为半径，创建圆3，圆3，圆1相交于o2点，圆3，圆2相交于o3点，如图6。
49.步骤5、、交点坐标o’(x
o’，y o’)，其中x
o’＝(x
o1
+x
o2
+x
o3
)/3，y o’＝(y
o1
+y
o2
+y
o3
)/3,以新求得的坐标o’(x
o’，y o’)为坐标原点建立新的x，y 坐标系；
50.步骤6、以新建立坐标系o’(x
o’，y o’)为零件圆心，在零件圆弧s1及s2 面上取若干点，并计算出所取点与坐标系中心的半径值。所计算出的半径值即为所测扇形圆弧半径值。
51.若要测两扇形圆弧位置度时，按以上方法计算出s1及s2的中心，并计算出两圆弧中心距离，即可测出两圆弧的位置度。