[发明专利]基于径向扫描结合环向扫描的摆臂轮廓面形检测方法

权利要求书

1.一种基于径向扫描结合环向扫描的摆臂轮廓面形检测方法，其特征在于，方法步骤如下：

第一步，利用基于Forbes多项式拟合的数学方法对被检元件表面特征进行科学描述，获得被检元件在非解析表达下的表面梯度分布；

第二步，根据被检元件在非解析表达下的表面梯度分布，建立表面梯度与被检元件特征轮廓的数学模型，提取被检元件特征轮廓线：

数学模型如下：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_0=0\\ \▿{\mathrm{\δ}}_{{\mathrm{\θ}}_{n-1}}*({\mathrm{\θ}}_n-{\mathrm{\θ}}_{n-1})=\frac{\mathrm{\π}}{180},({\mathrm{\θ}}_n\≤2\mathrm{\π})\end{array}\right.$

其中，n是圆周特征轮廓线的序号，θ_n是第n条特征轮廓线对应的极坐标角度，▽δ_n是由最大梯度系数决定的第n条特征轮廓线处的梯度系数，θ₀为初始位置对应的极坐标角度；

第三步，对上述提取的被检元件的特征轮廓线按照径向和环向分别进行测量路径的规划；

第四步，将被检元件放置在摆臂轮廓仪上，用摆臂轮廓仪的探针对被检元件按照上述规划的测量路径分别进行径向扫描和环向扫描，获得被检元件的一维特征轮廓数据；

第五步，利用面形偏差拟合重构算法将测量得到的被检元件的一维特征轮廓数据进行插值、拟合、重构，最终得到被检元件的二维全面形。

2.根据权利要求1所述的基于径向扫描结合环向扫描的摆臂轮廓面形检测方法，其特征在于：上述第三步中，径向与环向测量路径的规划中心均为被检元件的中心顶点，环向测量路径的规划方法为：以被检元件的中心顶点为规划中心，呈环形向外扩散规划。

3.根据权利要求1所述的基于径向扫描结合环向扫描的摆臂轮廓面形检测方法，其特征在于：上述第四步中，径向扫描和环向扫描的扫描中心为被检元件的中心顶点，环向扫描方法为：将被检元件的中心顶点与摆臂轮廓仪的旋转扫描中心重合，在保证扫描中心不变的情况下，围绕扫描中心进行环向扫描。