[发明专利]三坐标测量机测量平面度的测点选取方法

摘要

本发明公开了一种三坐标测量机测量平面度的测点选取方法，其步骤是(1)设一个被测平面的平面度测量公差值为，设一个平面A为理想平面，其平面度测量公差值为零；(2)采用三坐标测量机对被测平面进行测量，得到被测平面的平面度，长度和宽度；(3)将被测平面的长度方向、宽度方向、垂直于被测平面方向设定为空间直角坐标系；(4)采用均匀划分平面的方法对被测平面进行均匀划分、拟合，得到拟合平面；(5)定义确定被测平面测量平面度的测点的阈值，判断第个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度是否大于或等于被测平面测量平面度的测点的阈值，确定被测平面测量平面度的测点。该方法既能真实反映所测平面的平面度，又能提高测量平面度的测量效率。

主权项

一种三坐标测量机测量平面度的测点选取方法，其特征在于，其具体步骤是：(1),设一个被测平面的平面度测量公差值为，使用三坐标测量机采集被测平面进行测点，设一个平面 A 为理想平面，理想平面 A 的平面度测量公差值为零，即= 0；(2),按照现有的平面度测量方法，采用三坐标测量机对被测平面进行测量，得到被测平面的平面度公差值、长度和宽度；(3),将被测平面的长度方向、宽度方向、垂直于被测平面方向分别定为空间直角坐标系的轴方向、轴方向、轴方向；(4),采用均匀划分平面的方法和最小二乘矩阵拟合法对被测平面进行均匀划分和拟合，得到拟合平面；(5),定义确定被测平面测量平面度的测点的阈值，依次判断第个网格划分所得拟合平面的平面度测量置信度是否大于或等于被测平面测量平面度的测点的阈值，确定被测平面测量平面度的测点；上述步骤(4)所述的采用均匀划分平面的方法和最小二乘矩阵拟合法对被测平面进行均匀划分和拟合，得到拟合平面，具体步骤如下：(4‑1),采用均匀划分平面的方法将被测平面划分为的均匀网格，其中，，，为四舍五入的整数，依次将划分好的网格中心点为测量点，各个测量点的坐标为，其中，；(4‑2),将被测平面中网格测点坐标代入拟合平面的方程，其表达式为：(1)(4‑3),按最小二乘矩阵拟合法将上述拟合平面的方程转换为最小二乘线性方程组，确定拟合成平面的位置，得到拟合平面，其表达式为：(2)解线性方程组(2)，得到：为拟合平面方程的系数，为拟合平面方程的系数，为拟合平面方程的常数；所述的三坐标测量机测量平面度的测点选取方法，其特征在于，上述步骤(5)所述的定义确定被测平面测量平面度的测点的阈值，依次判断第个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度是否大于或等于确定被测平面测量平面度的测点的阈值，确定被测平面测量平面度的测点，其具体如下：(5‑1), 设第个网格划分所得的拟合平面的平面方程为：(3)其中，、分别为最小二乘矩阵拟合法得出的第个网格划分所得的拟合平面方程的、系数，为最小二乘矩阵拟合法得出的第个网格划分所得的拟合平面方程的常数，设定在第个网格划分所得的拟合平面中划分所得的区域，其范围为：，为所测得的被测平面的长度，，为所测得的被测平面的宽度，设定在上述拟合平面中划分的区域中划分所得的区域， 其范围为：，为所测得的被测平面的平面度公差值，上述拟合平面中划分的区域中划分的所得的区域的面积与第个网格划分所得的拟合平面中划分所得的区域区域的面积相比，其比值定义为第个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度/；(5‑2), 根据设计人员对被测平面的测量精度要求，设拟合平面的平面度测量置信度为，定义为确定被测平面测量平面度的测点的阈值，即，/=；(5‑3),依次判断第个网格划分所的得拟合平面的平面度测量置信度/是否大于或等于确定被测平面测量平面度的测点的阈值，将满足被测平面测量平面度的测点的阈值测点选取为被测平面测量平面度的测点，其具体如下：如果第个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度/大于或等于确定被测平面测量平面度的测点的阈值，则结束，将满足确定被测平面测量平面度的测点阈值的测点选取作为被测平面测量平面度的测点；否则，再判断第+1 个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度/是否大于或等于确定被测平面测量平面度的测点的阈值，以此类推，直到第个网格划分所得的拟合平面的平面度测量置信度/大于或等于确定被测平面测量平面度的测点的阈值，将满足确定被测平面测量平面度的测点阈值的测点选取作为被测平面测量平面度的测点。