[发明专利]一种基于最小实体状态的同轴度评定方法

摘要

本发明涉及一种基于最小实体状态的同轴度评定方法，该方法首先获取被测零件的几何设计参数并判断其同轴度公差是否能用本方法评定，然后获取实际被测零件的测量数据并初步评价被测圆柱体和基准圆柱体的合格性，然后将实际基准圆柱体的测量数据进行拟合并对计算实际基准圆柱体和实际被测圆柱体的测量数据进行坐标转换，然后计算实际被测圆柱体对于基准圆柱体最小实体边界的极限当量直径，最后根据被测圆柱体的公差要求判断实际被测零件是否合格。

主权项

一种基于最小实体状态的同轴度评定方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：获取被测圆柱体Cb、基准圆柱体CA；如果被测圆柱体Cb的同轴度公差及基准圆柱体CA都有最小实体要求，并且基准圆柱体CA只有尺寸公差——可以应用包容原则，那么跳转到步骤2，否则结束本快速评定方法，并给出结论“被测圆柱体的同轴度公差不能用本方法评定”；所述的被测圆柱体Cb的几何设计参数包括是孔要素还是轴要素、名义直径D_b、名义长度L_b、轴的上偏差es_b或孔的上偏差ES_b、轴的下偏差ei_b或孔的下偏差EI_b、同轴度公差T_b, AL, coa、同轴度公差是否标注最小实体要求、同轴度公差的基准圆柱体CA是否标注最小实体状态；所述的基准圆柱体CA的几何设计参数包括：是孔要素还是轴要素、名义直径D_A、名义长度L_A、轴的上偏差es_A或孔的上偏差ES_A、轴的下偏差ei_A或孔的下偏差EI_A、尺寸公差是否应用包容原则、其它几何公差；步骤2：获取实际被测圆柱体C_b、实际基准圆柱体C_A的测量数据，包括以下四个测点数据集：实际基准圆柱体C_A的两个测点P_{measure, A, under, 1}、P_{measure,A,under,2}分别在实际基准圆柱体C_A的两个底面上，两个测点的测点数据p_{measure, A, under, 1} (x_{measure, A, under, 1}, y_{measure, A, under, 1}, z_{measure, A, under, 1})、p_{measure, A, under, 2} (x_{measure, A, under, 2}, y_{measure, A, under, 2}, z_{measure, A, under, 2})形成测点数据集{p_{measure, A, under, i}}，i=1, 2；实际基准圆柱体C_A的侧面上的测点P _{measure, A, n}的测点数据p_{measure, A, n}(x_{measure, A, n}, y_{measure, A, n}, z_{measure, A, n})，n =1, 2 … N，N 为测点数目且为大于6的正整数，所有的测点数据p_{measure, A, n}(x_{measure, A, n}, y_{measure, A, n}, z_{measure, A, n})形成测点数据集{p_{measure, A, n}}；实际被测圆柱体C_b的两个测点P_{measure, b, under, 1}、P_{measure,b,under,2}分别在实际被测圆柱体C_b的两个底面上，两个测点的测点数据p_{measure, b, under, 1} (x_{measure, b, under, 1}, y_{measure, b, under, 1}, z_{measure, b, under, 1})、p_{measure, b, under, 2} (x_{measure, b, under, 2}, y_{measure, b, under, 2}, z_{measure, b, under, 2})形成测点数据集{p_{measure, b, under, j}}，j =1, 2；实际被测圆柱体C _b 的侧面上的测点P_{measure, b, m}的测点数据p_{measure, b, m}(x_{measure, b, m}, y_{measure, b, m}, z_{measure, b, m})，m =1, 2 … M ，M 为测点数目且为大于6的正整数，所有的测点数据p_{measure, b, m}(x_{measure, b, m}, y_{measure, b, m}, z_{measure, b, m})形成测点数据集{p_{measure, b, m}}；评价实际基准圆柱体C_A和实际被测圆柱体C_b的尺寸误差是否合格，如果上述误差都合格，跳转到步骤3，否则结束本快速评定方法，并给出结论“实际基准圆柱体C_A和/或实际被测圆柱体C_b的其它误差不合格”；步骤3：计算p_{measure, A, under, 1/2}=( p_{measure, A, under, 1}+ p_{measure, A, under, 2})/2；将步骤2中获取的四个测点数据集进行坐标变换，得到四个粗略平移数据集{p_{0, A, under, i}(x_{0, A, under, i}, y_{0, A, under, i}, z_{0, A, under, i})| p_{0, A, under, i} = p_{measure, A, under, i} ‑p_{measure, A, under, 1/2}，i=1, 2}、{p_0, A, n(x_0, A, n, y_0, A, n, z_0, A, n)| p_0, A, n = p_{measure, A, n} ‑p_{measure, A, under, 1/2}，n=1, 2 … N }、{ p_{0, b, under, j}(x_{0, b, under, j}, y_{0, b, under, j}, z_{0, b, under, j})| p_{0, b, under, j} = p_{measure, b, under, j} ‑p_{measure, A, under, 1/2}，，j =1, 2}、{p_0, b, m(x_0, b, m, y_0, b, m, z_0, b, m)|p_0, b, m = p_{measure, b, m} ‑p_{measure, A, under, 1/2}，m =1, 2 … M }；计算p_{0, b, under, 1/2}(x_{0, b, under, 1/2}, y_{0, b, under, 1/2}, z_{0, b, under, 1/2})=(p_{0, b, under, 1}+ p_{0, b, under, 2})/2；解目标优化问题1：s.t.解得最优解(x_0,min, y_0,min, α_0,min, β_0,min)，即实际基准圆柱体C_A的拟合圆柱体CC_A对应的(x₀, y₀,α₀,β₀)的值；将粗略平移数据集{p_0, A, n(x_0, A, n, y_0, A, n, z_0, A, n)}进行如下坐标变换，n =1, 2 … N ：得到实际被测圆柱所有测点相对于实际基准圆柱体的坐标集{ p_A, n(x_A, n, y_A, n, z_A, n)}；将粗略平移数据集{ p_0, b, m(x_0, b, m, y_0, b, m, z_0, b, m)}进行如下坐标变换，m =1, 2 … M ：得到实际被测圆柱所有测点相对于实际基准圆柱体的坐标集{ p_b, m(x_b, m, y_b, m, z_b, m)}；步骤4：计算基准圆柱体CA 最小实体边界圆柱体CC_AL的直径D_AL，当基准圆柱体CA是孔时，D_AL = D_A + ES_A；当基准圆柱体CA 是轴时，D_AL = D_A + ei_A；解目标优化问题2：s.t.解得圆柱体CC_b相对于圆柱体CC_AL的极限当量直径d_{b, AL, coa, mM}=|min d_b, AL, coa|；步骤5：计算被测圆柱体Cb 的最小实体实效尺寸：当被测圆柱体Cb 孔时，D_bLV = D_b + ES_b +T_b, AL, coa；当被测圆柱体Cb 是轴时，D_bLV = D_b + ei_b ‑T_b, AL, coa；当被测圆柱体Cb 是孔时，如果极限当量直径d_{b, AL, coa, mM} ≤ D _bLV，那么给出结论“实际被测圆柱体C_b 的同轴度误差合格”，否则给出结论“实际被测圆柱体C _b 的同轴度误差不合格”；当被测圆柱体Cb 是轴时，如果D _bLV≤极限当量直径d _{b, AL, coa, mM}，那么给出结论“实际被测圆柱体C _b 的同轴度误差合格”，否则给出结论“实际被测圆柱体C _b 的同轴度误差不合格”。