[发明专利]一种圆度误差测量方法及测量系统

说明书

本申请公开了一种圆度误差测量方法及测量系统，其中，所述圆度误差测量方法在测量轴类工件的圆度误差时，只需要通过激光测量设备和角编码器实现轴类工件所述截面在不同旋转角度及其所对应的径向端点的位置关系数据集合的测量，无需采用定制的量仪和接触式量仪对轴类工件进行其他参数的测量，不仅避免了在测量过程中刮伤轴类工件的可能，而且测量过程简便，从而提升了轴类工件的圆度误差的测量效率。

技术领域

本申请涉及轴类工件几何量测量技术领域，更具体地说，涉及一种圆度误差测量方法及测量系统。

背景技术

在机械工业精密制造领域，轴类工件的加工和检测始终是一个重要而复杂的问题。从某种角度来说，轴类工件制造过程中的检测精度逆向制约了加工精度。提高其在线检测能力进而保证加工质量，对于推动轴类工件制造水平的发展具有重要的意义。

据不完全统计，我国年产轴类零件的总量在10亿件左右，但在国际市场特别是高端轴类市场中竞争力却十分有限，行业整体对先进的质量检测手段的需求十分迫切。目前，轴类工件的生产厂家在检测轴类工件的圆度误差时，通常需要针对具体的轴类工件定制特制的量仪，不但测量过程繁琐，并且还需要在测量过程中频繁更换测量工具，尤其在使用接触式量仪进行测量时还存在着刮伤轴类工件的可能，自动化程度较低，制约着轴类工件的圆度误差的测量效率的进一步提升。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种圆度误差测量方法及测量系统，以实现提升轴类工件的圆度误差的测量效率的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种圆度误差测量方法，基于激光测量设备实现，所述激光测量设备包括：控制设备、步进设备、旋转设备、角度编码设备和直径测量设备；其中，所述旋转设备用于安装轴类工件，并带动轴类工件在预设水平面内旋转，所述角度编码设备用于定义轴类工件在旋转运动中的相对零点，并依据所述控制设备传输的角度脉冲采集所述轴类工件在各个旋转角度所对应的角度数据；所述步进设备用于依据所述控制设备传输的步进脉冲信号，带动直径测量设备沿轴类工件的延伸方向运动，以使所述直径测量设备测量轴类工件不同截面位置处的第一端点位置和第二端点位置；所述控制设备用于向所述步进设备发送步进脉冲信号，向所述旋转设备发送角度脉冲信号，以控制所述步进设备、旋转设备的运动，并接收所述角度编码设备和直径测量设备测量的数据，获得轴类工件截面在不同旋转角度及其所对应的径向端点的位置关系数据集合；所述圆度误差测量方法包括：

在所述轴类工件的截面位置处，获取所述截面在不同旋转角度上的径向端点位置关系数据集合；

根据所述截面在不同旋转角度上的径向端点位置关系数据集合，拟合获得所述截面被测径向端点的位置变化量的拟合正弦曲线，所述拟合正弦曲线为所述截面在不同旋转角度上的径向端点位置关系数据集合的第一端点位置对应的拟合正弦曲线或第二端点位置对应的拟合正弦曲线；

根据所述截面不同旋转角度对应的径向端点位置关系数据集合与所述拟合正弦曲线，获得所述截面的圆度误差。

可选的，所述根据所述截面不同旋转角度对应的径向端点位置关系数据集合与所述拟合正弦曲线，获得所述截面的圆度误差包括：

获取在不同旋转角度对应所述截面被测径向端点位置数据取值大于所述拟合正弦曲线的拟合数据，及其与所述拟合正弦曲线之间的距离；

获取在不同旋转角度对应所述截面被测径向端点位置数据取值小于所述拟合正弦曲线的拟合数据，及其与所述拟合正弦曲线之间的距离；

将所述对应不同角度的截面被测径向端点位置与所述拟合正弦曲线之间的距离的最大值，作为第一圆度数据；

将所述对应不同角度的截面被测径向端点位置与所述拟合正弦曲线之间的距离的最大值，作为第二圆度数据；