[发明专利]一种利用三坐标测量机精确测量球缺半径的方法

权利要求书

1.一种利用三坐标测量机精确测量球缺半径的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：利用三坐标测量机先在球面上靠近球缺表面边缘位置处呈三角形分布采集3个点，编号为点1～点3，在目视球缺的顶或者底的位置采集点4，其中凸球为顶，凹球为底；

步骤2：利用点1～点3构造一个平面1和一个圆1，然后连接点1和点4构造一条直线1；建立坐标系1，将平面1的法线方向设置为坐标系的Z轴方向，线1设置为坐标系的X轴方向，圆1的圆心设置为坐标系的原点；

步骤3：将点4的(x，y)测量时的坐标值修改为(0，0)，并将点1～点4的矢量方向统一改为垂直于平面1；然后让三坐标测量机自动测量点1～点4，测量结束后，点4成为Z轴与球面的交点；

步骤4：按步骤2的操作过程重新建立坐标系1，然后在新坐标系1的XZ平面内，过线1的中点构造线1的垂线，并让垂线和Z轴相交，得到交点5，该点为粗测的球心点；

步骤5：修改点1～点4的矢量方向为各点到球心点5的连线方向，然后让三坐标测量机自动测量一次点1～点4，重复步骤4的操作，第二次测得球心点；

步骤6：重复步骤4～5的操作，本次所测得交点为精确的球心点；

步骤7：在球缺上均匀分布的采集多个特征点，然后将这些特征点的矢量方向统一改为各点与球心的连线方向；

步骤8：让三坐标测量机自动执行所有点的测量程序；测量结束后，计算球心到所采集的全部特征点的距离，即为球缺上各点的实测半径值；将实测的所有半径值，通过最小二乘法进行计算，得到一个球缺半径值。

2.根据权利要求1所述的一种利用三坐标测量机精确测量球缺半径的方法，其特征在于步骤1中的靠近球缺表面边缘位置2mm处，使这三个点构成的三角形面积要尽可能的大。

3.根据权利要求1所述的一种利用三坐标测量机精确测量球缺半径的方法，其特征在于步骤7中根据被测球缺球面的大小和形状，选择自动或者手动采集特征点。