[发明专利]一种以非法向长圆孔为基准建立坐标系的方法

说明书

本申请公开了一种以非法向长圆孔为基准建立坐标系的方法，以待测工件的平面为第一基准平面，以垂直于平面的法向孔为第二基准孔，以非法向长圆孔为第三基准长圆孔，第一基准平面的矢量方向作为Z轴方向，第一基准平面作为Z轴方向的零平面；第二基准孔在第一基准平面的投影圆的圆心为测量坐标系X轴与Y轴的零点；第三基准长圆孔的两长直边平面中分面与Z平面相交获得相交直线；以第二基准孔到第三基准长圆孔中心的理论尺寸为半径构建圆，与交线相交获得交点；以投影圆圆心和交点构造直线，建立测量坐标系X轴方向，根据坐标系“右手定则”完成测量坐标系建立。

技术领域

本发明属于数字化检测领域，是一种以非法向长圆孔为基准建立坐标系的方法。

背景技术

飞机生产线工装存在基准要素为非法向长圆孔的情况。这种产品设计以平面为第一基准，圆孔为第二基准，第三基准为矢量方向与第一基准面不垂直的非法向长圆孔。要求在此基准标注下对产品的孔位置度检测要素进行检测。

传统设计基准以平面、法向圆孔等作为基准元素。这些元素具有可直接用于建立测量基准的恒定矢量方向和零点。长圆孔在设计中往往作为被测量要素出现，以长圆孔作为基准元素，还有一些是非法向长圆孔。这些非法向长圆孔还具备以下设计特征：1.该非法向基准长圆孔的两半圆端头不具备高加工精度，不能用于产品质量控制；2.非法向基准长圆孔的两长直边具备较高加工精度，两长直边的对称中心到第二基准圆孔的尺寸得到控制保证。

第一基准平面和其矢量方向用于建立测量坐标系的第一轴与第一轴零点；第二基准圆孔在第一基准面上的投影圆用于建立测量坐标系第二轴零点和第三轴零点。非法向长圆孔做为第三基准，如何与第一基准和第二基准联合使用，建立测量坐标系的第二轴方向是该测量方法的核心问题。

如果长圆孔的半圆组成部分具有较高的加工精度，达到可以作为基准使用的条件，那么可以采用下述方法完成测量：测量两侧半圆孔并投影至第一基准平面，测量软件计算两投影圆的圆心的中分点，第二基准圆孔在第一基准平面的投影圆与中分点的连线建立测量坐标系的第二轴，完成测量。但是长圆孔两侧半圆部分加工精度不高，上述测量方法不具备使用条件。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种以非法向长圆孔为基准建立坐标系的方法。通过本发明，能够对以非法向长圆孔为基准的飞机生产线工装进行测量。

一种以非法向长圆孔为基准建立坐标系的方法，以待测工件的平面为第一基准平面，以垂直于平面的法向孔为第二基准孔，以矢量方向与第一基准平面不垂直的非法向长圆孔为第三基准长圆孔，包括以下步骤：

1测量第一基准平面，将第一基准平面的法向量定义为测量坐标系Z轴方向，第一基准平面作为Z轴方向的零平面；

2测量第二基准孔的中心坐标，定义第二基准孔在第一基准平面的投影圆的圆心为测量坐标系X轴与Y轴的零点；

3测量第三基准长圆孔的两长直边平面，用测量机软件功能对两平面求中分获得中分面，将中分面与第一基准平面相交获得相交直线；

4以第二基准孔在第一基准平面的投影圆的圆心为圆心，以第二基准孔到第三基准长圆孔中心的理论尺寸为半径构建圆，该圆与步骤3中获得的交线相交，获得交点；

5以第二基准孔在第一基准平面的投影圆圆心和步骤4中获得的交点构造直线，建立测量坐标系X轴方向，根据坐标系“右手定则”，Y轴方向同时确定；完成测量坐标系建立。

本发明通过分析长圆孔加工状态，提出一种使用长圆孔长直边平面建立测量坐标系的方法，解决了飞机生产线工装以非法向长圆孔作为基准的测量问题。

附图说明

图1建立坐标系Z轴示意图

图2建立坐标系X和Y轴示意图。